한빛사 인터뷰
- 등록2023-12-29
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
자연살해세포 (Natural killer cells, NK cells)는 암 및 암 줄기세포를 직접 제거하여 암의 발생, 증식, 전이 및 재발을 방지하는 데 효과적이며, T 세포와 비교하여 cytokine syndrome 및 면역 거부 반응에 대한 위험성이 낮다는 장점이 있습니다. 하지만 고형암 치료에서 NK 세포의 종양 인식 리간드 부족은 암세포 타겟능 및 항암 효능 제한으로 이어집니다. 이를 극복하기 위한 대표적인 치료 방법으로, 키메릭 항원 수용체 (CAR)를 도입하여 특정 항원을 표적할 수 있도록 면역 세포의 유전자를 조작하는 방법이 있습니다. 그러나 성공적인 CAR 발현을 위해서는 정밀한 유전자 편집 기술이 필요하며, 효율이 낮고, 바이러스 벡터 사용에 따른 종양 발생 가능성 등 여전히 해결해야 할 과제들이 존재합니다.
따라서, 저희 연구실에서는 표적 암에 대한 리간드-수용체 면역 상호작용을 강화할 수 있는 지질 기반 생체재료를 개발을 주제로 선행연구를 진행하였습니다. 이 생체재료는 NK 세포 표면과 지질 앵커 사이의 소수성 상호작용을 기반으로 NK 세포를 코팅하여 NK 세포에 고형암 타겟팅 능력을 추가로 제공합니다. 위 과정은 정교한 유전자 변형 없이 30분 만에 이루어지며, 결과적으로 NK 세포의 고유 특성을 방해하지 않으면서 항암 효능을 향상시켰습니다.
본 연구에서는, (1) 표면 개질 NK 세포의 안정성 및 지속성 향상을 위한 지질 앵커 (anchor)를 발굴하고, (2) 표면 개질 NK 세포의 향상된 암세포 타겟 능력 및 항암 효능을 검증하였습니다. 세포 표면은 복잡하고 dynamic하기 때문에 그 구성 성분을 모두 파악하기는 어렵습니다. 따라서 세포 별로 가장 안정적이고 지속적인 효능을 나타낼 수 있는 지질 앵커를 찾는 과정은 실험적으로 검증해야 하며, 그 결과 NK 세포에 최적화된 지질 앵커를 선별할 수 있었습니다. 선별한 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine 지질을 기반으로, 암세포를 타겟팅 할 수 있는 말단의 기능기만 변경해 준다면 더욱 다양한 암종에 대해 향상된 항암 효과를 보일 수 있다고 기대합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 동국대학교 화학공학과에 소속되어, 김교범 교수님의 세포조직공학 및 기능성 재료 연구실 (https://kkim2014.wixsite.com/tissueeng)에서 본 연구를 수행하였습니다. 저희 연구실은 항암 치료를 주제로 유·무기 소재를 활용하여 심도 있는 연구를 진행하고 있을 뿐 아니라, 연구실 구성원들 간의 협업을 기반으로 다양한 연구를 시도하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저희가 세웠던 가설을 실험으로 검증한 후 이를 다른 연구자들과 나누는 과정, 무엇보다도 수행했던 연구가 기록으로 남았을 때 큰 자부심과 보람을 느낍니다. 연구를 하다 보면 힘든 순간들도 분명히 있습니다. 그럴 때마다 부족한 제 모습을 인정하고 제가 했던 연구가 실질적으로 다른 사람들에게 도움이 되는 미래를 떠올리며, 최선을 다해 하루하루를 살아가려고 합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 진행하며, 선택의 기로에 서야 할 때가 많다고 느낍니다. 자신의 선택을 믿고 나아갈 수 있기를 바라며, 해결되지 않는 어려움이 있다면 혼자 고민하기보다는 지도교수님, 연구실 선배들께 조언을 구하셨으면 좋겠습니다. 그리고 건강한 멘탈은 체력에서 나온다고 생각합니다. 모두 체력 관리에 소홀하지 않았으면 합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구에서 최적화한 지질 앵커를 바탕으로, 다양한 molecule을 NK 세포 표면에 빠르고, 안정하게 고정하기 위한 방법들을 연구하고 있습니다. 더불어 암세포를 타겟할 수 있는 기능기를 다양화하기 위한 시도도 함께 진행할 예정입니다. 궁극적으로 표면 개질 NK 세포 치료제가 대량 생산 및 제품화 단계까지 나아가 저희의 연구가 환자들이 보다 빨리 일상으로 복귀하는 데 보탬이 되었으면 하는 기대가 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
가장 먼저 많이 부족했던 학부생 시절부터 연구에 대한 관심과 지도를 아끼지 않으셨던 김교범 교수님, 그리고 많은 도움을 주신 인하대학교 정우진 교수님께 감사 인사드립니다. 연구 수행 중 어려움에 부딪혔을 때 진심으로 조언해 주시고 이끌어 주셨던 김성준 박사님께도 감사 인사드리고 싶습니다. 그리고 함께 연구를 진행했던 Dr. Ashok, 원정 언니, 희원 언니께도 감사드립니다. 항상 긍정적이고 적극적인 연구실 분위기 덕분에 해당 연구를 마무리할 수 있다고 생각합니다. 정말 감사드리며, 지금 진행 중이신 연구들에서 모두 좋은 성과 있었으면 좋겠습니다. 끝으로, 제 선택을 항상 존중해 주시고 지지해 주시는 가족들께도 감사드리며 인터뷰 마무리하겠습니다.
#Natural killer cell
# Ex vivo cell surface engineering
# Lipid anchor
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