한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
자폐스펙트럼장애(Autism Spectrum Disorder, 이하 ASD)는 타인과 사회적 상호작용의 장애, 의사소통의 장애, 반복적인 행동을 특징으로 하는 발달 장애의 일종으로 발병원인으로는 유전적 요인과 환경적 요인 등이 복합적으로 영향을 미치는 것으로 보고되어 있습니다. 미국 질병통제예방센터(CDC)의 발표에 따르면, 자폐스펙트럼장애의 유병률은 미국은 36명 중 1명 꼴로 ASD로 진단이 되는 것으로 알려져 있고 ASD의 유병률은 전세계적으로 매년 빠르게 증가하고 있지만, 정확한 발병 메커니즘이 밝혀지지 않아 승인된 치료제가 아직 없는 실정입니다.
Columbia University Medical Center, Department of Neurology의 Dr. Sulzer lab에 합류할 때 Dr. Tang 교수님의 ‘ASD가 있는 아동 환자의 시냅스 가지치기(synaptic pruning)가 약 16%로 ASD가 없는 아동 환자의 시냅스 가지치기 정도가 약 절반 정도이고 또한 ASD를 앓고 있는 환자의 뇌 세포에는 자가포식(autophagy)이라는 손상된 세포를 분해 경로가 손상되어 있음을 발견한 혁신적인 연구로 학회와 언론에 주목을 받고 계셨습니다.
그래서 그 후속연구로 이 논문은 그 경로를 조절하는 새로운 치료 타겟과 ASD 진단 환자에게서 모두 같은 패턴의 증상을 보이는 것은 아니기 때문에 환자를 분류하여 범주를 구분할 수 있는 바이오마커를 찾고자 연구하였습니다.
본 논문의 연구 요약은 하기와 같습니다.
• ASD 환자 말초혈액에서 분리한 lymphoblasts가 ASD 사후 환자 뇌의 자가포식(autophagy)의 관련 기전 기능손실과 Ambra1 등의 특정 인자 감소와 일치하는 것을 확인하여 autophagy 하위 기전에서 특정 인자가 치료 타겟이 될 수 있음을 확인
• ASD 환자의 말초 혈액의 바이오마커 가능성과 이 바이오마커로 intellectual disability를 동반한 ASD 환자 분류군에서의 치료 타겟으로 가능성 확인
• 이 연구가 유전적 또는 신경영상 자료와 함께 질병 예후 또는 치료 개발에 유용한 바이오마커로의 가능성을 제시
이 연구로 ASD 연구에 도움이 되어 하루 속히 치료제가 개발되기를 바랍니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
Columbia University Irving Medical Center는 미국 뉴욕에 위치하고 있고 연구중심의 의학대학교/병원과 함께 있습니다. 그래서 자연스럽게 임상에서의 환자의 미충족 의료수요를 직접 파악하기에 유리하고 또한 New York Brain Bank에서 사후 환자의 샘플이나 biopsy 샘플을 해당 절차에 따라 받아서 연구하기에 용이하여 인간에게 좀 더 적용할 수 있는 연구를 할 수 있는 장점이 있고 동물 neurobehavior core 실험실과 Brain 3D imaging 등의 시설이 연구에 최적화되어 있습니다.
Dr. Tang 랩은 신경정신 질환과 관련된 시냅스 병리의 세포 및 분자 메커니즘을 연구하는 데 중점을 두고 특히, mTOR(mammalian target of rapamycin)의 하위 기전인 autophagy-lysosome 경로를 중점으로 신경 발달질환인 ASD와 신경 퇴행성 질환인 파킨슨병(Parkinson’s disease)을 연구하고 있습니다.
실험실에서 사용하는 방법론에는 인간 사후 뇌, 유전변형 마우스 모델, 환자 유래 세포(fibroblasts, lymphoblasts 및 IPSCs), 다양한 유전자 조작 마우스 모델, AAV-바이러스 유전자 전달 또는 유전자 편집, 이미징, 분자 세포 생물학, 생화학, 전기 생리학, 행동 분석 및 분자 시스템 생물학 (single cell RNA-seq, translational profiling, lipidomics and proteomics)의 다중 접근 방식을 포함한 혁신적인 모델 시스템을 사용합니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
학교에 좋은 연구진들 그리고 뛰어난 교수님들이 많아서 Department의 Journal club 에서도 심도 있는 과학적인 인사이트를 많이 얻을 수 있고 그들과의 활발한 협업을 통해서 연구의 영역을 확대할 수 있다는 큰 장점이 있었습니다. 좋은 연구환경건과 인적 인프라를 통해 좋은 연구를 이어갈 수 있고 그로 인해 세계적인 제약회사들과 프로젝트를 같이 진행한 기회도 많이 얻었고 그 자양분을 통해 지금 제약회사에서 신약개발을 위한 노력을 이어가게 되었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
미국에서의 포스닥 경험은 개인 인생과정에서 고단한 과정이었지만 그만큼 많은 것을 배웠고 앞으로의 경력에 필요한 것들을 경험하여 단단한 성장을 할 수 있는 좋은 기회였다고 늘 감사하게 생각합니다.
뇌연구는 쉬운 분야가 아니고 제약분야의 투자와 수요는 비해 실제 뇌질환 치료제는 적습니다. 미국 약학대학교 수업에서 단 하루만에 뇌 질환 치료제를 다 배웠던 것으로 기억합니다…, 연구는 어렵지만 고통받는 환자들을 위해 여전히 뇌질환의 치료제는 절실히 필요한 실정입니다. 좋은 연구로 이어져 귀한 생명을 살리는 유익한 일에 기여하시면 좋겠습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재 자가면역질환의 신약인 바토클리맙을 개발한 대웅제약그룹 산하 (주)한올바이오파마 연구개발(R&D) 기획팀 수석연구원으로 근무하고 있으며 면역항암, 안과질환, 항노화 분야와 관련하여 새로운 연구 기획/전략에 참여하고 있습니다.
신약을 개발하여 치료제가 없는 환자들에게 유익하게 하고 이후에는 약국에서 환자들에게 신약개발한 약을 복약지도를 하는 것이 저의 최종 목표입니다. 이 꿈을 위해 연구했던 분야를 포함하여 신약개발을 위해 계속 열심히 정진할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
오랜 미국 생활동안 같이 고생한 가족모두에게 먼저 감사드립니다. 하고 싶은 연구를 할 수 있게 길을 열어주신 박사과정 지도교수님 서울대학교 마응천 교수님께 감사드리고, 특히 이번연구를 포함하여 포스닥 연구 과정 중에 많은 도움을 준 Dr. Tang 교수님에게 직접 뉴욕에서 감사 인사를 드리려고 합니다.
마지막으로 모든 걸음동안 기도로 써포트해 주시는 여러분들께 감사드립니다.
#Autism spectrum disorder
# macroautophagy
# Biomarker
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