1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 동종 이형 줄기세포 이식 (allogeneic stem cell transplantation: SCT)은 다양한 급성과 만성 혈액 암 (hematological malignancies) 환자를 치료하기 위한 수단으로 사용됩니다. 자기 유래의 줄기세포 이식 (autologous SCT)과 비교하여 allogeneic SCT의 최대 장점은 이식편대백혈병 효과 (Graft versus Leukemia effect: GvL) 와 같이 환자에 잔존하는 악성 종양 세포 (hematological malignancies)에 대한 면역 반응을 유도할 수 있다는 점입니다. 그러나, 줄기세포 이식 후 나타나는 이식 거부 반응 (Graft failure) 과 주요한 합병증인 이식편대숙주병 (Graft-versus-Host Disease: GvHD) 은 수여자의 피부, 간 그리고 장내에 나타나는 강력한 면역 반응으로 30~70%의 이식 환자에서 발병하여 환자의 생명을 위협하는 무서운 질병입니다. 이러한 합병증은 공여자와 수여자 사이에 인체 백혈구 항원 (human leukocyte antigens: HLA)을 일치 시켜 줌으로써 유의적으로 감소시킬 수 있습니다. 그러나 국제 골수이식등록소 (International Bone Marrow Transplant Registry: IMBTR)에서 발표한 최근의 연구 결과에 의하면, 백혈구 항원을 일치시켜준 형제자매 사이의 이식에서도 약 25%의 환자에게서 이식편대숙주병이 발병한다고 보고되어 있습니다. 사실, 이식편대숙주병은 줄기세포 이식시에 공여자의 줄기세포에 포함된 성숙 T 세포 (mature T cells)를 제거해줌으로써 효과적으로 예방할 수 있는데, 이는 이식편대숙주병의 타깃 기관에 반응하는 공여자 유래의 T 세포의 중요성을 반증해 주는 것이기도 합니다. 그러나 다른 한편으로는, 성숙 T 세포의 제거는 이식편대백혈병 효과를 감소시키는 결과를 초래하기도 합니다. 또다른 연구결과에 따르면, 백혈구 항원을 일치시켜준 형제 자매 사이에서의 이식편대숙주병의 발병은 환자의 부조직적합항원 (minor Histocompatibility antigens: mHags) 과 직접적으로 연관되어 있는 특이적인 세포독성 T 세포 (mHag-specific cytotoxic T cells: mHag-specific CTLs)에 의한 것으로, 이는 이식편대숙주병 타깃 기관에서의 염증을 유발하는 사이토카인 분비와 더불어 세포독성 T 세포의 활성이 주요한 이식편대숙주병의 타깃임을 시사하고 있습니다. 이번 논문은 조혈 모세포 이식 후 발병하는 주요 합병증인 장내 이식편대숙주병 (GI GVHD)의 병태-생리학적 메커니즘을 장내 염증 유발과 관련이 있는 gut microbiota와 항균 펩티트 (antimicrobial peptide) 그리고 장 형성 모세포 (ISC)에 대한 innate immunity 를 면역질환 동물 모델 (GVHD animal model)을 이용하여 밝혔습니다. 실제로 이번 논문에서는, 임상에서 조혈모세포 이식 후 합병증의 biomarker 로 발견된Regenerating islet-derived 3-alpha (Reg3α) 가 anti-microbial peptide로써의 기능 뿐만 아니라 장 형성 모세포의 apoptosis막아주는 survival signal 역할을 하고 있음을 밝힌 것으로, 장내 이식편대숙주병 및 염증성 장질환을 타깃으로 하는 치료제 개발에 적용할 수 있는 중요한 clue 를 제공하였다는데 의미가 있습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 이번 연구는 University of Michigan School of Medicine, BMT program의 Dr. James Ferrara 연구실에서 수행하였습니다. Dr. James Ferrara는 GVHD의 아버지라고 불리는 중개연구 분야의 세계적인 석학입니다. BMT 기반의 인간과 동물 질환 모델에서의 cellular & molecular GVHD mechanism을 밝히는 기초 연구부터, biomarker를 발굴하여 임상에 적용하는 project까지 기초와 임상을 총망라하는 연구가 진행되는 곳입니다. 그 대표적인 프로젝트가 MAGIC (Michigan acute GVHD International Consortium) project입니다. 2014년 Dr. James Ferrara가 Icahn School of Medicine at Mount Sinai Hospital의 Head of cancer medicine으로 자리를 옮김에 따라 MAGIC의 명칭은 Mount Sinai Acute GVHD International Consortium 로 바뀌었고 MAGIC project의 결과를 바탕으로 BMT 이후의 high risk를 예측할 수 있는 MAGIC algorithm을 개발하여 임상 환자 치료에 직접적인 도움을 주고 있습니다. 3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람 지금까지 진행 해 왔던 다른 모든 연구도 그랬지만 이번 연구는 특히나 많은 공력이 들어간 결과물입니다. 실제 이번 연구는 2012 년부터 프로젝트가 시작되었고 중간에 publish 할 기회가 여러 번 있었으나 우리가 새운 가설을 좀 더 확실하게 support 할 solid 한 data를 만들려고 하다 경쟁 그룹에게 선수를 빼앗겼던 아픈 기억이 있습니다. 그럴 때마다 처음의 가설에서 수정과 보완을 거쳐 거의 새로운 프로젝트를 다시 진행하다시피 하였습니다. 비록 많은 시간과 노력이 필요한 프로젝트였지만 긍정적으로 생각해보면 이번 프로젝트를 진행함으로써 좀 더 깊고 다양하게 biology 바라볼 수 있는 식견을 갖추게 되는 계기가 되었으며 이후 진행하였던 다른 많은 프로젝트에도 큰 도움이 되었습니다. 4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면? 무릇 어떤 일을 하든 자신이 하는 일이 즐거워야 시련이 닥쳤을 때도 능히 헤쳐 나갈 힘을 얻을 수 있습니다. 잘 아 시다시피 생명과학은 많은 시간을 투자해야 하는 학문이나 투자한 시간 대비 효율은 생각보다 좋지 않을 때가 많습니다. 뿐만 아니라 생명과학분야의 Job 시장은 늘 그렇듯이 너무나 좁습니다. 그럴 때 자신을 지탱해주는 뭔 가가 있어야 하는데, 저의 경우는 "내가 이 일을 함으로 인해 참으로 행복하다"는 자기 최면 내지는 막연한 믿음을 가졌습니다. 석사부터 포닥까지 15년이 넘는 유학생활은 힘들고 지치는 일의 연속이었지만, 생명 현상을 연구하는 과학자로서 환자의 질병 치료에 직접적인 도움이 될 수 있는 연구를 하고자 하는 꿈이 있었고 다행히도 그러한 연구테마로 연구 활동을 해왔기 때문에 그 긴 시간을 견뎌낼 수 있었던 것 같습니다. 희망하건 데 여러분들은 자신이 하고 싶은 일을 하면서도 삶의 질을 높여 행복하게 사는 사람이 되길 바랍니다. 5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면? 저는 오랜 시간 면역학분야 연구에 매진하고 있습니다. 그 중에서도 많은 시간을 면역 및 이식질환과 관련된 병태-생리학적 연구를 수행하고 있습니다. 따라서 현재 저의 가장 큰 관심사는 면역 및 이식질환을 타깃 한 치료제 개발입니다. 일련의 연구를 위해 작년부터 메디톡스 연구소에서 일하고 있으며 머지않은 미래에 이들 질환을 타깃 한 혁신 신약을 개발하고자 합니다. 6. 다른 하시고 싶은 이야기들.... "For a research worker, the unforgotten moments of his life are those rare ones, which come after years of plodding work, when the veil over nature's secret seem suddenly to lift and when what was dark and chaotic appears in a clear and beautiful light and pattern." - Gerty T. Cori -