1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

 최근 전 세계적으로 고령화가 진행됨에 따라 알츠하이머 질환과 같은 신경퇴행성 질환의 유병률이 급격히 증가하고 있습니다. 신경퇴행성 질환의 병태생리는 복합적이지만 그 중에서도 뇌에서 만들어진 대사산물이 제대로 제거되지 못하고 과다하게 축적되는 것이 중요 원인 중 하나로 알려져 있습니다. 뇌의 대사산물들은 뇌척수액을 통해 두개골 안쪽(intracranial space)에서 바깥쪽(extracranial space)으로 배출되게 됩니다. 따라서 많은 과학자들이 뇌척수액의 배출 경로를 파악하고 이를 통해 신경퇴행성 질환의 진단과 치료에 응용하고자 했지만 이를 명확히 보여준 연구는 지금까지 없었습니다. 최근 뇌척수액 배출 경로로서 뇌막림프관(meningeal lymphatic vessels)이 다시 조명 받으면서 관련 연구들이 활발하게 진행되고 있습니다. 제가 속해있는 기초과학연구원 혈관연구단에서도 2019년도에 두개골 측하부에 존재하는 뇌막림프관이 뇌척수액 배출의 주요 경로라는 사실을 밝힌 바 있습니다 (Ahn et al. Nature). 하지만 전두개와(anterior cranial fossa)와 중두개와(middle cranial fossa) 영역의 배출 경로와 두개골 안쪽부터 바깥쪽까지 이어지는 림프관의 구체적인 연결 관계는 여전히 미지의 영역이었습니다.

 저희는 이 궁금증을 해결하고자 본 연구를 시작하게 되었습니다. 저희는 두개저(skull base)부터 경부림프절까지의 경로를 확인하는 가장 직접적이고 확실한 방법은 경부림프절부터 시작하여 거꾸로 추적해나가는 방법이라 생각했습니다. 이비인후과 수련을 통해 두개저 해부학과 미세수술에 익숙했던 저는 림프관을 형광으로 표지해주는 Prox-1 GFP reporter mouse를 이용하여 뇌척수액 배출을 담당하는 림프관망을 추적할 수 있었습니다. 그 결과 체판(cribriform plate)를 포함한 전두개와와 중두개와에 존재하는 뇌막림프관을 통해 뇌척수액이 비인두 림프관망(nasopharyngeal lymphatic plexus)으로 모이고 최종적으로 경부림프절로 배출된다는 사실을 최초로 밝힐 수 있었습니다. 더 나아가 노화된 생쥐에서는 비인두 림프관의 퇴화로 인해 뇌척수액의 배출이 감소한다는 사실도 알 수 있었습니다. 한편 뇌척수액 배출을 담당하는 경부림프관은 노화가 진행되어도 그 기능과 구조가 비교적 정상이라는 사실을 알게 되었습니다. 따라서 저희는 이러한 경부 림프관을 타겟한다면 노화된 생쥐에서도 적절한 림프관 자극을 통해 펌프 기능 향상 및 뇌척수액 배출량을 증가시킬 수 있을 것이라 추측했습니다. 실제로 림프관을 둘러싼 평활근세포(smooth muscle cell)를 약물로 조절함으로써 림프관의 수축과 이완을 유도할 수 있었고 그 결과 림프관의 펌프 기능을 향상시켜 뇌척수액의 배출량을 증가시킬 수 있었습니다. 저희는 이번 연구를 통해 지금까지 난제로 남아있던 뇌막림프관과 경부림프관의 연결 관계를 명확히 규명하였고 두개강 바깥에서 뇌척수액의 흐름을 원할하게 만드는 방법을 처음으로 제시할 수 있었습니다. 많은 연구자들이 진행 중인 다양한 신경퇴행성 질환의 치료 방법들과 더불어 저희가 밝힌 경부림프관을 통한 새로운 치료 방법이 함께 적용된다면 많은 시너지 효과들을 기대할 수 있을 것이라 생각합니다. 저의 연구를 통해 궁극적으로 많은 신경퇴행성질환 환자들에게 보다 안전하고 우수한 치료 방법을 제공할 수 있기를 기대해 봅니다.

 박사과정 1년차 때 첫 연구 주제가 잘 진행되지 않아 안지훈 박사님과 윤진희 박사님과 함께 삼겹살을 먹으며 고민 상담하던 날이 아직도 생생하게 기억납니다. 그날 이야기 했던 아이디어가 바탕이 되어 윤진희 박사님과 함께 시작한 이 프로젝트가 잘 마무리 될 수 있어서 기쁘게 생각합니다. 특히 경험이 많은 윤진희 박사님 덕분에 프로젝트를 진행하면서 길을 잃지 않고 꾸준하게 앞으로 나아갈 수 있었습니다. 또한 관련 분야로 먼저 큰 성과를 얻으셨던 안지훈 박사님의 냉철한 조언들 덕분에 연구가 더욱 풍성해질 수 있었습니다. 본인의 연구로도 바쁜데 옆에서 적극적으로 저를 도와주신 서울대학교 알레르기 내과에 계신 김영찬 박사님께도 감사를 드리고 싶습니다. 같은 연구단에 계신 홍선표 박사님과 양명진 박사님께도 감사 인사를 드립니다. 그리고 제 연구의 시작부터 끝까지 저를 지도해주신 고규영 교수님께도 깊은 감사를 드립니다.

 제가 전공의 수련을 마치고 대학원에 진학한다고 말했을 때 제 선택을 적극적으로 지지해 주었던 아내에게 정말 감사합니다. 그리고 집에 돌아오면 항상 웃으면서 달려오는 딸에게도 고맙다는 말을 전하고 싶습니다. 끝으로 제 연구 성과를 누구보다 기뻐해주신 양가 부모님께도 감사의 말씀 드립니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

 저는 삼성서울병원에서 이비인후과 수련을 마친 후 카이스트 의과학대학원에 입학해서 박사학위 과정에 재학하고 있습니다. 이와 동시에 저는 기초과학연구원 카이스트 캠퍼스에 위치한 혈관연구단에 연수학생으로 소속되어 연구하고 있습니다. 의과학대학원에는 저와 같은 임상의를 위한 다양한 의사과학자 프로그램이 존재하며 이를 통해 연구자가 연구에만 집중할 수 있는 환경을 제공해주고 있습니다. 또한 학과에는 우수한 연구 장비들이 많이 있어 뛰어난 실험 결과를 얻는 데 큰 이점을 제공하고 있습니다.

 제가 속한 혈관연구단에서는 현재 다양한 두경부 영역에 존재하는 림프관들의 역할과 이를 통한 질환의 진단과 치료 방법에 대해 세계 최고 수준의 연구를 진행하고 있습니다. 구체적으로는 비강 림프관, 뇌막 림프관, 비인두 림프관 그리고 경부 림프관과 관련된 많은 연구들이 진행 중이며 이에 필요한 모든 장비가 구축되어 있고 노하우 역시 많이 갖고 있습니다. 저희 연구단은 이러한 주제에 대해 관심있는 열정적인 연구자를 항상 찾고 있습니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

 이 연구를 진행하면서 무엇보다 주변의 연구자들과 협업의 중요성을 많이 느꼈습니다. 좋은 프로젝트를 수행하기 위해서는 세분화된 전문 지식들이 필요한데 혼자서 이 모든 것을 아는 것은 불가능하다고 생각합니다. 주변의 열정적인 연구자들 덕분에 저 역시 지치지 않고 좋은 실험 결과들을 얻을 수 있었습니다.

 또한 저는 이비인후과 전문의로서 제 전문 분야인 비인두에 존재하는 림프관이 뇌척수액 배출의 허브 역할을 한다는 사실을 최초로 밝혔다는 점과 연결된 경부 림프관을 통해 두개강 밖에서 뇌척수액 배출량을 조절할 수 있음을 증명했다는 점에서 큰 보람을 느낍니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

 제가 처음 대학원에 진학하려고 했을 당시 같은 이비인후과 의국에 계셨고 지금은 국립 암센터에 계신 최성용 교수님께서 해주신 말씀이 떠오릅니다. 그 때 교수님께서는 제게 학위 과정 동안 연구 주제를 고민할 때 이비인후과와 관련된 주제만을 너무 고집하지 말고 다양한 분야를 살펴보라고 하셨습니다. 저 역시 저와 비슷한 길을 가려는 후배분들에게 같은 말을 해드리고 싶습니다. 기초 연구 경험이 부족한 저희들에게는 학위 과정 동안 어떤 주제로든 연구하는 방법을 배우는 것이 무엇보다 중요하다고 생각합니다. 처음부터 본인의 전문 분야에서만 주제를 찾으려고 하다 보면 시야가 좁아지면서 프로젝트를 확장시키는데 어려움을 겪을 수 있다고 생각합니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

 앞으로 저는 두개골 밖에 존재하는 경부림프관을 구체적으로 어떻게 자극해야 뇌척수액 배출량을 증가시킬 수 있을지에 대해 연구해 보고자 합니다. 또한 뇌척수액 배출의 허브 역할을 하는 비인두 림프관이 다양한 질환의 환자들에서 어떻게 변화하고 이를 진단과 치료에 어떻게 적용할 수 있을지를 고민해 보고자 합니다. 또한 생쥐 실험 뿐만 아니라 국가영장류센터와의 지속적인 협업을 통해 영장류 실험을 병행할 계획입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

 이번 연구 과정 중에 함께 협업한 국가영장류센터의 이영전, 서진철, 원진영, 전창엽 박사님께 감사의 말씀을 드립니다. 또한 저희가 결론을 도출하는 과정에서 필수적인 in vitro 실험 결과를 도출해주신 Missouri 대학의 김혜진 박사님과 Michael J. Davis 교수님께도 감사의 말씀 드립니다. 또한 논문 투고 과정에서 많은 도움을 주신 Donald M. McDonald 교수님께도 감사드립니다.