조현병은 사고, 감정, 인지기능 및 행동 전반에 이상이 나타나는 대표적인 신경정신질환으로, 환자의 일상생활과 사회적 기능에 큰 영향을 미치는 질환입니다. 최근 조현병 증상 개선을 위한 연구는 기존의 도파민 중심 가설을 넘어 천연물 기반의 비도파민성 치료 후보물질을 발굴하고, PDE10A 및 cAMP/PKA/CREB 신호전달계와 같은 새로운 병태생리 표적을 탐색하는 방향으로 확장되고 있습니다.

Phytomedicine

본 연구는 온실 환경에서 원예작물의 생육과 수량을 예측하기 위한 모델링 연구입니다. 최근 스마트팜과 디지털농업 분야에서는 온도, 광, 습도, CO₂ 등 환경 데이터를 기반으로 작물의 생육 반응을 정량화하고, 이를 활용하여 생산성을 예측하거나 재배 의사결정을 지원하려는 연구가 활발히 진행되고 있습니다.

Comput. Electron. Agric.

신경과 전문의를 취득하기까지 수많은 뇌전증 환자를 진료하면서, 자연스럽게 이 질환의 중개연구에 관심을 가지게 되었습니다. 특히 약물로 발작이 잘 조절되지 않는 난치성 측두엽 내측 뇌전증 환자들을 마주할 때마다, 새로운 치료 전략의 필요성을 절실히 느꼈습니다.

Nat. Commun.

암세포는 빠른 증식 과정에서 단백질 항상성이 쉽게 붕괴되므로, 단백질 품질 관리 시스템에 크게 의존합니다. 그 핵심 인자 중 하나인 VCP/p97은 유비퀴틴화된 단백질을 복합체에서 분리해 프로테아좀 분해 경로로 전달하여 단백질 항상성을 유지하는 역할을 합니다. 다양한 암종에서 VCP가 고발현되어 암세포의 생존을 돕기 때문에, VCP를 표적으로 하는 항암 치료 전략이 주목받고 있습니다. 하지만 기존 연구들은 주로 암세포 자체에 집중되어 있어, VCP 억제제의 암세포 선택적 독성이나 암 주변 혈관에 미치는 영향에 대한 연구는 부족하였습니다.

Autophagy

현재 인간의 질병을 치료하는데 사용되고 있는 거의 대부분의 의약품은 천연물에서 유래하는 것이고, 본인도 오랜 동안 천연물을 연구소재로 활용해 왔습니다. 하지만 천연물에서 신약이나 바이오소재를 개발한다는 것은, 다양한 분야의 연구자들의 많은 노력과 시간을 필요로 하는 것이며, 최종 과정에서 실패할 경우의 충격과 손실은 매우 크다고 할 수 있습니다.

Trends Pharmacol. Sci.

저는 주로 독성학 분야에서 환경 내 독성물질이나 새롭게 개발된 물질의 독성 및 안전성을 평가하는 연구를 진행하고 있습니다. 독성학은 단순히 물질이 생물에게 해로운 영향을 주는지만 확인하는 학문이 아니라, 특정 물질이 어떤 조건에서 더 강한 생물학적 반응을 유도하는지, 또는 비교적 안정성을 유지하는지를 함께 평가하는 분야입니다. 따라서 환경오염, 신약 개발, 식품 및 생활화학제품의 안전성 평가 등 다양한 분야와 밀접하게 연결되어 있습니다.

Part. Fibre Toxicol.

암 악액질(Cancer cachexia)은 암 환자에서 발생하는 대표적인 대사성 질환으로, 진행성 근육 소실과 체중 감소를 특징으로 합니다. 특히 암 환자의 삶의 질 저하뿐 아니라 치료 반응 감소와 사망률 증가에도 직접적으로 관여하기 때문에 최근에는 종양 자체를 치료하는 접근을 넘어 숙주의 대사 항상성을 유지하는 치료 전략에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

Microbiome

인공지능(AI)은 최근 신약개발의 여러 단계를 빠르게 변화시키고 있습니다. 표적 발굴, 약물-표적 상호작용 예측, 분자 도킹, 독성 예측, 문헌 기반 지식 통합 등 다양한 단계에서 AI가 활용되고 있으며, 천연물 신약개발 분야에서도 그 가능성이 크게 주목받고 있습니다. 천연물은 구조적 다양성과 다중표적 가능성을 지니고 있어 AI와 잘 결합될 수 있는 영역이지만, 동시에 일반적인 합성 단일화합물 연구보다 훨씬 복잡한 문제를 안고 있습니다.

Trends Pharmacol. Sci.

저희 연구팀은 오랜 기간 동안 식물이 환경 스트레스를 어떻게 감지하고 반응하는가라는 질문을 붙들고 연구해 왔습니다. 그중에서도 redox sensor 단백질, 즉 환경 변화에 따른 산화환원 상태 변화를 감지하여 환경 스트레스에 대응하는 분자 스위치 단백질에 주목해 왔는데요, 이 단백질들이 흥미로운 이유는, 새로운 단백질을 합성하지 않고도 이미 세포 안에 있는 단백질의 번역 후 조절을 통해 기능 자체를 바꿀 수 있다는 점입니다.

Mol. Plant.

간암은 만성 간질환에서 발생하는 경우가 대부분이어서, 종양 자체의 특성뿐 아니라 기저 간기능 등의 임상적 요소와 종양의 발생 위치 등의 해부학적 고려 사항이 치료 선택에 중요한 영향을 미칩니다. 특히 BCLC stage 0 (단일 병변, 종양 크기 2 cm 이하)에 해당하는 매우 초기 간암에서는 간절제술이나 고주파열치료를 시행할 경우 장기 생존을 기대할 수 있으나, 상당수의 환자들이 저하된 간기능이나 까다로운 종양 위치 등의 이유로 이 두 치료를 받기 어려울 때가 있습니다.

Liver Cancer

RNA 바이러스는 복제 과정에서 오류 수정 (proofreading) 기능이 없어 돌연변이가 빠르게 축적됩니다. 이러한 높은 변이율은 항바이러스제 개발에 있어 가장 큰 장애물 중 하나입니다. 실제로 뎅기바이러스 (Dengue virus)를 대상으로 한 많은 연구들이 NS3 (protease)나 NS5 (RdRp)와 같은 바이러스 단백질을 표적으로 하는 약물을 개발해 왔지만, 이 방법은 단 하나의 아미노산 치환만으로도 약물-표적 단백질 결합력이 크게 감소하여 내성이 발생할 수 있다는 한계가 있습니다.

J. Biomed. Sci.

자폐스펙트럼장애는 대표적인 신경발달장애 중 하나로, 사회적 의사소통의 어려움과 제한적·반복적 행동을 주요 특징으로 합니다. 최근 자폐스펙트럼장애에 대한 관심과 진단이 증가하면서 관련 연구도 활발히 이루어지고 있지만, 아직까지 명확한 병인 기전은 밝혀지지 않았습니다. 현재 임상적으로 사용되는 약물 역시 과민성, 공격성, 불안 등 일부 동반 증상을 조절하는 데 초점이 맞추어져 있으며, 자폐스펙트럼장애의 핵심 증상인 사회적 의사소통 결핍을 직접적으로 회복시키는 치료제는 제한적인 상황입니다. 따라서 자폐스펙트럼장애의 근본적인 병태생리를 이해하고, 이를 기반으로 새로운 치료 전략을 제시하기 위한 기초 연구의 중요성이 크다고 생각합니다.

Int. J. Biol. Sci.