This study introduces a unified and embodied connectome of an adult fruit fly’s brain and nerve cord (BANC), including approximately 160,000 neurons and over 200 million synapses. Using a new metric that estimates how strongly any neuron influences any other, we found that behavioral control is distributed across the central nervous system.

Nature

이 논문은 "생명체는 어떻게 만들어질까?"라는 근원적인 질문에 답을 찾아가는 전통적인 발달생물학(Developmental Biology)의 또 다른 발견이라고 할 수 있습니다. 하나의 수정란은 수없이 많은 세포분열과 분화 과정을 거쳐 하나의 완전한 개체로 발달합니다. 이 과정에서는 매우 정교하고 복잡한 생물학적 프로그램이 작동하며, 어떤 유전자가 언제, 어디에서, 그리고 어느 정도로 발현될지를 결정합니다.

Sci. Adv.

본 연구는 Stanford University의 Michelle Monje 교수 연구실에서 진행한 Cancer Neuroscience 연구입니다. Cancer Neuroscience는 신경세포와 뇌종양 세포가 서로 어떻게 신호를 주고받는지, 그리고 이러한 상호작용이 종양의 성장과 진행에 어떤 영향을 미치는지를 연구하는 비교적 새로운 분야입니다.

Nat. Neurosci.

세포외소포(extracellular vesicles, EVs)는 세포가 외부로 방출하는 나노 크기의 막성 소포로, 단백질·지질·핵산 등 다양한 생체분자를 운반하며 세포 간 정보 전달과 면역 조절에 관여합니다. 그중 그람음성균이 방출하는 외막소포(outer membrane vesicles, OMVs)는 세균 표면 성분과 생리활성 물질을 함께 지니기 때문에 백신, 면역치료, 약물전달체로 활발히 연구되고 있습니다.

J. Extracell. Vesicles

우리는 태어난 순간부터 삶을 마칠 때까지 끊임없이 숨을 쉽니다. 호흡은 우리 몸 곳곳에 산소를 전달하는 역할을 하지만, 이 움직임은 또 하나의 중요한 의미가 있습니다. 숨을 들이쉬고 내쉴 때마다 폐가 팽창하고 수축하면서 폐세포들이 지속적으로 물리적인 자극을 받는다는 점입니다. 이러한 기계적 자극은 단순한 움직임을 넘어 폐세포의 기능과 분화, 그리고 약물에 대한 반응 등에 영향을 미칩니다. 따라서 실제 인체의 폐를 보다 정교하게 모사하려면 세포와 조직의 구조뿐만 아니라, 끊임없이 반복되는 호흡의 움직임까지 체외 모델(in vitro model)에 구현하는 것이 중요합니다.

Adv. Mater.

초고령화 사회에 진입하면서 노화와 노화 관련 질환에 대한 관심이 더욱 높아지고 있습니다. 산화적 스트레스와 만성 염증에 의한 신경세포 노화는 인지 기능 저하로 이어질 수 있습니다. 최근에는 노화된 세포가 분비하는 인자 (SASP)들이 주변의 정상 세포의 노화를 유도하는 주변 세포 노화 유도현상 (paracrine senescence)이 노화 연구의 중요한 기전으로 주목받고 있습니다.

Cell Death Dis.

이 연구는 아토피 피부염(AD)과 피부 T세포 림프종(CTCL) 사이의 진단적 회색지대를 다루고 있습니다. CTCL 중 가장 흔한 아형인 mycosis fungoides(MF)는 초기 단계에서 임상 양상이 중증 아토피 피부염과 거의 구분되지 않지만, 하나는 만성 염증질환이고 하나는 악성종양이라 치료 방향이 완전히 달라지므로 정확한 구분이 매우 중요합니다. 최근 이 분야에서는 dupilumab 치료 중 MF가 새로 발견되거나 악화되는 사례가 전 세계적으로 계속 보고되고 있으며, 이것이 숨어있던 악성종양을 드러낸 것인지 약이 염증성 아형을 키운 것인지 논쟁이 이어지고 있습니다. 이에 따라 우리는 기존 PCR 기반 TCR 검사의 해상도 한계로 인한 위양성 문제를, 고해상도 단일세포 기술이 해결할 도구로 활용 가능성으로 보았으며, 실제로 본 연구에서 scRNA-seq과 scTCR-seq으로 단일세포 수준에서 clonality를 다시 확인한 결과, bulk PCR에서는 malignant monoclonal처럼 보였던 것이 실제로는 reactive oligoclonal임을 밝혀냈습니다. 전망으로는, 단일세포 transcriptome과 TCR repertoire, 공간전사체를 결합한 다중오믹스 진단이 악성종양과 반응성 염증을 구분하는 새로운 표준이 될 가능성이 높다고 생각합니다. 또한 질병명이 아니라 우세한 면역 경로(endotype)에 따라 치료제를 선택하는 흐름이 다른 만성 염증질환으로도 확장되고, mfAD처럼 이름 붙이기 애매한 중간지대 질환들이 앞으로 더 많이 발굴될 것으로 전망합니다.

Allergy

아토피피부염은 피부장벽의 손상과 면역반응이 서로 영향을 주면서 만성적인 염증이 발생하는 대표적인 피부질환입니다. 특히 피부장벽을 구성하는 filaggrin의 감소는 아토피피부염의 중요한 병태생리 중 하나로 알려져 있지만, 염증 환경에서 filaggrin이 감소하는 구체적인 기전에 대해서는 아직 충분히 밝혀지지 않았습니다.

Cell Commun. Signal.

폐암은 전 세계적으로 발병률과 사망률이 높은 암종 중 하나이며, 이 중 폐선암은 전체 폐암의 약 40-50%를 차지하는 주요 아형입니다. 특히 동양인 폐선암 환자에서는 EGFR 돌연변이가 약 50%의 높은 빈도로 나타나며, 이에 따라 EGFR 돌연변이를 표적으로 하는 치료 전략은 현재 임상에서 표준 치료로 널리 적용되고 있습니다.

Signal Transduct. Target. Ther.

Molecular glue degrader (MGD)는 최근 수년간 가장 주목받는 drug modality 중 하나입니다. 모든 빅파마는 물론이고 수많은 바이오텍들이 molecular glue degrader를 개발하기 위해 많은 리소스를 쏟고 있습니다. 하지만 가장 큰 한계점 중 하나는 600개가 넘는 E3 ubiquitin ligase 중 현재까지 mechanism이 잘 확립되어 molecular glue modality에 활용되고 있는 E3 ligase가 10개도 채 되지 않는다는 점입니다.

Nature

이번에 소개된 논문은 유도골재생술에 적용하기 위해 접착성, 자가수복성, 주입성을 갖도록 설계한 하이드로젤형 차폐막인 HAPPHy 하이드로젤을 개발한 연구입니다. 유도골재생술(guided bone regeneration, GBR)은 치주질환이나 외상, 발치 등으로 소실된 치조골을 재건하기 위해 널리 시행되는 치료법입니다.

J. Adv. Res.

간 예비능(hepatic functional reserve)이란 간이 손상되거나 일부가 절제된 뒤에도 필요한 기능을 유지할 수 있는 능력을 말합니다. 간은 재생능력이 뛰어난 장기이지만, 간질환의 유무나 손상된 정도에 따라 회복할 수 있는 범위가 달라집니다. 특히 간절제술을 앞둔 환자에게는 수술 후 남게 될 미래잔존간(future liver remnant)이 제 기능을 할 수 있는지 미리 확인하는 것이 중요합니다.

J. Nanobiotechnol.