한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
단핵구와 대식세포는 종양 내 면역세포들 중 약 50% 이상을 차지하는 세포로 종양미세환경에서 대부분 M2 대식세포 또는 면역억제성 단핵구 형태로 존재하며 종양에 대한 면역반응을 억제한다고 알려져 있습니다. 하지만 소수의 정상 단핵구와 M1 대식세포는 종양에 대한 식세포작용을 수행하고 T세포에 항원을 제시하는 역할을 수행하는 등 단핵구와 대식세포는 항종양면역반응에서 이중적인 역할을 수행합니다. 최근에 차세대면역치료법으로써 유전자 조작 대식세포가 각광받고 있습니다. 이는 대식세포의 뛰어난 종양 침투 능력과 직접적인 종양 살상 효과 이외에도 적응면역반응을 활성화 시키는 2차적인 작용까지 수행할 수 있기 때문입니다.
저는 이 연구를 통해서 기존에 T세포와 NK세포 등의 면역 탈진을 유도한다고 알려진 면역조절 수용체인 CD244가 종양 내의 단핵구가 대식세포로 분화하는 과정을 억제하고 있다는 것을 밝혔습니다. 우선 흑색종 모델 동물실험을 통해 단핵구-대식세포 특이적인 CD244 결핍 마우스에서 종양의 성장이 감소하고 항원 특이적인 T세포의 활성이 증가하는 것을 밝혔습니다. 이후에 in vivo 및 in vitro 실험, 전사체데이터 분석 등을 통해서 ER stress에 의해 종양 내 단핵구에서 발현이 높아진 CD244가 autophagy 발생을 억제하여 단핵구가 대식세포로 분화하는 과정을 억제하는 것을 확인했습니다. 기능적으로는 CD244가 대식세포의 식세포작용, 항원제시 등 항종양면역반응에 필수적인 기전들을 저하시키는 것을 밝혔습니다. 또한 서울대 황대희 교수님 연구팀의 도움으로 전사체 데이터 분석을 통해 단핵구와 대식세포에서 CD244를 적게 발현하는 환자들의 생존율이 CD244를 많이 발현하는 환자들에 비해 높다는 것을 확인할 수 있었습니다. 이러한 데이터들을 토대로 CD244 결핍 대식세포가 종양 항원 특이적인 T세포의 활성을 증가시켜 면역관문억제제의 효능을 증가시킬 수 있을 것이라는 가설을 세웠고 흑색종 마우스 모델에 투여하였을 때 항-PD-L1 항체와 높은 시너지 효과를 보인다는 것을 밝혔습니다.
[Kim, J., Kim, TJ., Chae, S. et al. Targeted deletion of CD244 on monocytes promotes differentiation into anti-tumorigenic macrophages and potentiates PD-L1 blockade in melanoma. Mol Cancer 23, 45 (2024). https://doi.org/10.1186/s12943-024-01936-w]
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 고려대학교 의과대학 생화학분자생물학 교실의 이경미 교수님 연구실에서 박사학위 논문 주제로 이 연구를 수행하였습니다. 저희 연구실은 다양한 동물실험 기법들과 세포치료제 제작에서의 노하우를 가지고 있으며 multi-color 유세포분석 플랫폼을 통해 다양한 기초 및 응용 면역학 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
오랜 시간 이 연구를 진행하며 저희 연구실에서 많이 다루지 않았던 단핵구-대식세포에 대해 처음 공부하고 실험들을 세팅하면서 난관이 참 많았습니다. 많은 선배 분들께서 말씀하시듯이 그런 과정을 거치며 결과가 나왔을 때, 제가 세운 가설대로 연구가 진행되고 있을 때 가장 큰 보람을 느꼈습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
처음에는 모든 것을 스스로 해결할 수 있을 것이라고 생각했지만 연구를 진행하다 보니 혼자서는 도저히 해결할 수 없는 문제들이 참 많았습니다. 지나고 보니 지도교수님, 선배님들, 후배들, 친구들 그리고 가족까지 모두가 저를 돕고 있었고 그 덕분에 논문 출판까지 무사히 마무리할 수 있었던 것 같습니다. 다른 사람이 시간과 노력을 들여 도움을 줄 때 이를 당연하게 생각하지 않으면 좋겠습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
일단은 미국으로 포닥을 나가서 새로운 것들을 많이 배워보고자 생각하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
연구에 처음 아이디어를 주시고 항상 도와 주신 김태진 박사님, 전사체 데이터 분석을 도와 주신 채세현 교수님과 황대희 교수님 덕분에 논문이 완성될 수 있었습니다. 논문 마무리 과정에서 많은 도움 주신 임선아 교수님과 정기훈 교수님께도 감사드립니다. 제가 부탁하는 것들 군말없이 따라주는 효정이, 예진이한테 항상 고맙고 걱정 말고 좀 더 힘내라고 말해주고 싶습니다. 아무것도 모르던 학생을 연구실에 받아 주시고 믿고 지원을 아끼지 않아 주신 이경미 교수님, 다른 걱정 없이 연구에만 집중할 수 있게 해 주신 부모님께 항상 감사드립니다.
#대식세포
# CD244
# 항종양면역치료
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