한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
흑색종은 매우 전이성이 높은 암으로, 효과적인 치료 전략이 요구됩니다. 이런 흑색종의 특성에는 암 유래 small extracellular vesicles (sEVs)가 중요한 역할을 합니다. 암 세포 유래 sEV는 tumor extravasation, epithelial-mesenchymal transition 및 matrix remodeling을 촉진하여 암세포의 증식 및 전이를 강력히 유도합니다. 또한 암세포와 암 유래 sEV의 PD-L1 발현은 면역 회피에 기여합니다. PD-L1은 T 세포의 PD-1과 상호작용해 면역 억제를 유도하며, 이를 저해하는 항체(anti-PD-1, anti-PD-L1)가 면역 항암제로 사용되고 있습니다. 최근 연구에 따르면 sEV 표면에도 exosomal PD-L1이 존재하며, 이는 T 세포의 기능을 억제하는 역할을 합니다. 따라서 암 유래 sEV 분비 및 exosomal PD-L1의 감소를 목표로 하는 치료 전략의 중요성이 부각되고 있습니다.
저희는 흑색종 유래 sEV 분비를 감소시키는 사이토카인을 찾기 위해 스크리닝을 진행했고 그 결과 IL-2가 가장 효과적임을 확인했습니다. IL-2는 현재 흑색종 치료제로써 FDA 승인을 받으며 T 세포와 NK 세포를 활성화시켜 면역 시스템을 통한 항암효과를 유도하는 것으로 잘 알려져 있습니다. IL-2는 IL-2 receptor complex (IL2RA, IL2RB, IL2RG)과 상호작용하여 신호 전달을 유도합니다. 놀랍게도, 최근 연구에 따르면 IL-2 receptor가 면역세포뿐만 아니라 암세포 표면에도 발현된다는 사실이 밝혀졌습니다. 이는 IL-2가 암세포에 직접 영향을 미칠 가능성을 시사하지만 현재까지 IL-2의 암세포에 직접 미치는 영향에 대한 보고는 거의 없습니다.
저는 이 연구를 통해 IL-2가 암세포에 직접 작용해 sEV 분비 및 세포와 sEV의 PD-L1 발현 감소를 유도하는 새로운 기전을 밝혔습니다. IL-2 receptor와 MAPK signaling pathway가 이 기능을 매개함을 확인했으며 이런 IL-2의 기능을 마우스 모델에서 검증했습니다. 또한 흑색종 외에도 폐암세포주와 환자 유래 암세포를 이용해 임상적인 확대 가능성을 확인했습니다.
연구 과정에서 가장 기억에 남는 에피소드는, 동물을 무서워하던 제가 마우스 실험을 배우며 극복한 경험입니다. 처음에는 마우스를 만지는 것도 힘들었지만, 지도 선생님께서 “연구자가 무서워하면 마우스는 더 큰 스트레스를 받는다”는 말씀과 함께 강하게 격려해주신 덕분에 지금은 숙련된 실험자로 성장할 수 있었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지학과 예경무 교수님의 Bio-therapeutics Design Lab (https://yeantibody.dgist.ac.kr/)에서 연구를 진행했습니다. 본 연구실은 막-사이토카인 스크리닝 시스템을 통해 특정 기능을 발휘하는 사이토카인을 발굴할 수 있는 강력한 플랫폼을 보유하고 있습니다. 또한, 인간 유래 combinatorial 파지 라이브러리를 활용하여 다양한 치료제 항체를 개발할 수 있는 시스템도 구축되어 있습니다. 이 연구는 경북대학교 의과대학 백문창 교수님과의 공동 연구로 진행되었습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구 과정에서 직면했던 수많은 난관들을 해결해 나가는 과정은 제게 큰 성취감을 안겨주었습니다. 특히, 다양한 문헌을 공부하고 연구실 동료들과 끊임없이 논의하며 문제를 해결했던 경험들이 연구자로서의 성장에 큰 밑거름이 되었습니다. 특히, 이번 논문은 출판까지 오랜 시간이 걸렸고, 여러 번 좌절하기도 했지만, 끝까지 노력한 결과로 좋은 성과를 얻게 되어 큰 자부심을 느끼고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
대학원 과정은 단거리 경주가 아닌 마라톤과 같습니다. 초기에는 열정이 넘치더라도 꾸준함과 인내가 중요합니다. 또한 연구뿐 아니라 체력 관리가 매우 중요하다고 생각합니다. 저는 연구 초기에는 체력 부족으로 어려움을 겪었지만 운동을 통해 건강을 유지하며 연구를 지속할 수 있었습니다. 후배분들도 건강한 습관을 길러 연구에 전념하기를 바랍니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 현재 sEV, 항체, 사이토카인을 이용하여 암을 억제할 수 있는 다양한 면역 치료제를 개발하고 있습니다. 앞으로 이러한 기술을 바탕으로 암뿐만 아니라 다양한 질환을 타겟으로 한 치료제 개발을 위한 중개 연구를 확대하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
아무것도 모르던 인턴 시절부터 현재 박사과정에 이르기까지 저를 끊임없이 지도하고 격려해 주신 예경무 교수님께 깊이 감사드립니다. 또한 연구 과정에서 함께 고민하고 아이디어를 제안해준 Bio-therapeutics Design Lab 동료들과 경북대 의대 백문창 교수님, 류수연 선생님, 정도경 선생님께도 진심으로 감사의 인사를 드립니다. 마지막으로, 언제나 저를 믿고 지지해준 가족에게도 진심으로 감사드립니다.
#Interleukin-2
# small extracellular vesicles
# PD-L1
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