정형오(UNIST) | 단일 세포 전사체을 이용한 췌장암과 간 전이에서 아형별 클론 진화와 미세 환경 변화 및 임상적 의미 [Mol. Cancer] | 웨비나

학술웨비나 개최완료

단일 세포 전사체을 이용한 췌장암과 간 전이에서 아형별 클론 진화와 미세 환경 변화 및 임상적 의미 [Mol. Cancer]

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2024년 07월 22일 (월) 오후 03시
정형오(UNIST)

개요

							본 연구는 동일한 환자에서 획득된 췌장암 원발 조직과 췌장암이 가장 많이 전이되는 장기인 간으로의 전이 조직을 이용하여 단일세포 전사체 데이터 분석을 수행하고 췌장암의 진화와 임상적인 관점에서 종양 내 이질성 및 종양 미세환경에서의 복잡한 상호 작용을 이해하고자 하였습니다.

관련논문

Mol. Cancer, May 03 2024, 23 (1) 87 | https://doi.org/10.1186/s12943-024-02003-0 Single-cell transcriptome analysis reveals subtype-specific clonal evolution and microenvironmental changes in liver metastasis of pancreatic adenocarcinoma and their clinical implications

세미나 영상

개최 완료

학술웨비나

신경세포 시냅스전 자가포식 조절의 핵심 분자기전 규명 [Autophagy]

시냅스 전 자가포식(presynaptic autophagy)은 신경세포의 시냅스 전 말단에서 손상된 소포나 단백질을 분해하여 기능과 가소성을 유지하는 특수한 세포 기전입니다. 이 과정에서 ATG9A (autophagy related 9A) 단백질이 핵심적으로 작용하며, AP-4 복합체에 의해 골지체(trans-Golgi network)에서 시냅스 전 뉴런 말단으로 운반되는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 ATG9A가 시냅스전 뉴런 말단으로 전달되기 위한 분자적 분류(sorting) 메커니즘은 명확히 밝혀지지 않았습니다. 본 연구에서는 시냅스 소포 수송에 주요한 조절자인 SCAMP5 (secretory carrier membrane protein 5) 단백질이 이 과정에서 중요한 역할을 수행함을 새롭게 규명했습니다. SCAMP5가 PI4KB(PI4KIIIβ) 단백질을 골지체로 모집하여 PtdIns4P 생성을 조절하고, 이를 통해 AP-4의 골지체 이동 및 ATG9A의 시냅스 전 뉴런 말단 수송(trafficking)을 촉진함을 확인하였습니다. 이러한 결과는 SCAMP5–PI4KB–PtdIns4P–AP-4–ATG9A로 이어지는 새로운 경로가 시냅스 전 자가포식의 조절에 관여함을 보여주며, 시냅스 전 뉴런 단백질 항상성 유지의 핵심 분자기전을 제시합니다.
- 일시
  
  2025년 12월 12일 (금) 오후 02시
- 연사
  
  이정민(서울대학교 의과대학)
학술웨비나

T 세포 수용체 신호에 의한 인터루킨-15로 유도된 방관자 T세포 활성화 조절기전 규명 [Immunity]

기억 CD8⁺ T세포는 바이러스 감염 시 인터루킨-15(IL-15)에 반응해 항원 비의존적으로 방관자 활성화되며, 자연살해세포(NK) 유사 세포독성으로 조직 손상에 기여한다. 그러나 이를 제어하는 분자적 기전은 규명되지 않았다. 본 연구는 T세포 수용체(TCR) 신호가 Ca²⁺-칼시뉴린 경로를 통해 NFATc1이 IL-15 유도 AP-1에 결합해 방관자 활성화의 대표 표지인 NKG2D와 NK 유사 세포독성 기능 및 관련 유전자 발현을 제한함을 밝혔다. 또한 칼시뉴린 억제제는 항원 유도 활성은 억제하면서 IL-15 매개 방관자 활성화는 역설적으로 활성화함을 보였다. 아울러 IL-15 특이 전사체 기반 유전자군을 정의하고, 급성 A형간염 방관자 CD8⁺ T세포에서 그 증가를 확인해 타 질환의 방관자 활성화 식별 지표로의 활용 가능성을 제시했다. 본 연구는 IL-15 매개 비특이적 활성화의 제어 원리를 규명함으로써 T세포 기반 면역병리의 기전 이해와 임상적 개입 전략에 의의를 제공한다.
- 일시
  
  2025년 12월 12일 (금) 오전 10시
- 연사
  
  이호영(University of Minnesota)
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미토콘드리아 글루타민 수송체 다른자리 억제제를 통한 암세포의 선택적 글루타민 대사 의존성 공략 [Nat. Commun.]

본 연구는 미토콘드리아 글루타민 수송체 SLC1A5_var의 억제제를 통해서 글루타민을 미토콘드리아로 운반하여 에너지 생성과 산화환원 균형을 억제하여 암세포의 대사 재프로그래밍을 선택적으로 억제함을 규명하였다. SLC1A5_var를 선택적으로 저해할 전략이 부재한 가운데, 구조 기반 스크리닝을 통해 개발된 알로스테릭 저해제 iMQT_020이 새로운 치료 가능성을 제시한다. iMQT_020은 프로토머 간 상호작용을 억제하여 SLC1A5_var 삼량체 형성을 방해하고, 글루타민 아나플레로시스와 산화적 인산화를 붕괴시켜 암세포 대사 위기와 증식 억제를 유도한다. 또한 세포질 글루타민과 포도당을 헥소사민·아스파라긴 경로로 전환시키며, PD-L1 발현을 후성유전학적으로 증가시켜 항–PD-L1 면역치료와의 병용 효과를 높일 가능성을 보여준다. 본 연구는 SLC1A5_var를 표적으로 한 대사 기반 암 치료의 새로운 방향을 제시한다.
- 일시
  
  2025년 12월 11일 (목) 오후 02시
- 연사
  
  성열승(연세대학교)
학술웨비나

재조합 Dabie bandavirus 이중 백신 플랫폼을 통한 세포내 병원체 및 암에 대한 보호면역 유도 [Mol. Ther.]

Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus(SFTSV)는 동아시아에서 발생률과 치명률이 높은 신종 진드기 매개 바이러스로, 현재까지 승인된 백신이나 치료제가 없습니다. 본 연구에서는 SFTSV의 주요 병원성 인자인 NSs 유전자를 제거한 재조합 바이러스를 기반으로 약독화 생백신 플랫폼을 개발하였습니다. 이 ΔNSs 바이러스는 면역세포(APC)를 효과적으로 활성화하며, 마우스와 비인간영장류 모델에서 강력한 항체 및 T세포 면역을 유도하여 여러 유전형의 치명적 감염으로부터 완전한 보호(최대 12개월)를 보였습니다. 또한 OVA나 TSA56과 같은 이종 항원을 탑재한 벡터는 암 및 세포내 세균 감염 모델에서도 보호효과를 나타냈습니다. 본 플랫폼은 바이러스·세균·암을 포괄하는 차세대 이중 백신 벡터로서 높은 잠재력을 제시합니다.
- 일시
  
  2025년 12월 09일 (화) 오후 02시
- 연사
  
  노효진(서울대학교 의과대학)
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간질 치료제 카바마제핀(carbamazepine)의 시상망상핵(thalamic reticular nucleus, RT)에서의 작용: 결신발작(absence seizure) 악화를 유발할 수 있는 잠재적 기전 [Proc. Natl. Acad. Sci. USA]

이 연구는 널리 처방되는 항경련제 **카바마제핀(CBZ)**이 오히려 결신발작(absence seizure)을 악화시키는 임상적 역설을 다루고 있습니다. 이러한 현상의 세포 수준 기전을 이해하는 것은 간질 치료 개선에 있어 매우 중요합니다. 본 연구에서는 시상피질(thalamocortical) 절편에서의 전기생리학적 기록과 결신발작 동물모델인 SCN8a^med± 생쥐를 활용하여, CBZ가 시상망상핵(RT) 뉴런의 tonic firing과 그 시상피질 회로로의 출력을 선택적으로 억제함을 보였습니다. 특히 이 억제 효과는 SCN8a^med± 생쥐에서 더 두드러지게 나타났습니다. 이러한 발견은 CBZ가 결신발작을 역설적으로 악화시키는 기전적 설명을 제시하며, 다른 항경련제들의 약리학적 효과를 이해하고 보다 효과적인 간질 치료 전략 개발을 이끄는 데 중요한 틀을 제공합니다.
- 일시
  
  2025년 12월 09일 (화) 오전 10시
- 연사
  
  장성수(Stanford University)
학술웨비나

플라즈모닉 구조화 조명현미경 기반 나노포토닉 바이오센서를 이용한 장–뇌 축 내 엑소솜 동역학의 초고해상도 영상법 [ACS Nano]

본 연구는 장–뇌 축 내에서의 엑소솜 동역학을 초고해상도로 탐구하기 위해 국소 플라즈모닉 구조화 조명현미경(NanoSIM)을 기반으로 한 나노포토닉 바이오센서를 제안합니다. 미세유체칩 및 코컬처 환경과 정밀하게 조정 가능한 플라즈모닉 안테나를 통합함으로써, 본 시스템은 위장관 세포와 신경세포 간의 양방향 통신을 초고해상도로 관찰할 수 있습니다. NanoSIM 기술은 금속–유전체 계면에서의 표면 플라즈몬 간섭 패턴을 이용하여 회절 한계를 초월하며, 수십 나노미터 수준의 미세 조명 간격을 구현합니다. 이러한 향상된 해상도 덕분에 장–뇌 축 플랫폼 내에서 엑소솜이 분비되고, 칩 내부를 이동하며, 수용 세포에 흡수되는 과정을 개별 엑소솜 단위로 시각화할 수 있습니다. 제어된 플라즈모닉 여기 방식은 광범위한 시야를 보장하며, 정밀한 미세유체 조작은 장거리 엑소솜 수송을 가능하게 합니다. 이러한 미세유체칩-나노포토닉 융합 접근법은 장–뇌 신호전달에 내재된 나노스케일 메커니즘과 그 신경학적 및 대사성 질환과의 연관성을 규명할 수 있는 새로운 연구 경로를 제시합니다.
- 일시
  
  2025년 12월 08일 (월) 오전 10시
- 연사
  
  이홍기(University of California, San Diego)
학술웨비나

DNA 프로그래밍을 통한 단백질 콜로이드 결정의 역설계 [J. Am. Chem. Soc.]

이 연구는 DNA를 이용해 단백질 간의 상호작용을 정밀하게 제어하여, 다양한 결정 구조를 ‘역설계(inverse design)’ 방식으로 구현한 최초의 사례를 제시한다. 기존의 단백질 결정화는 주로 자연적 자기조립에 의존했으나, 본 연구에서는 단백질 표면에 부착된 DNA 서열의 길이, 염기서열, 결합 위치를 조절함으로써 **BCC, FCC 등 서로 다른 콜로이드 격자(lattice)**를 의도적으로 형성할 수 있음을 입증하였다. 또한 실험 데이터와 시뮬레이션을 결합해 **결정 구조의 안정성과 형성 원리를 예측할 수 있는 설계 지도(design map)**를 구축하였다. 이러한 접근법은 단백질 기반 소재의 구조적 다양성과 기능성을 동시에 제어할 수 있는 새로운 패러다임을 제시하며, 향후 기능성 생체재료 및 나노조립체 설계로의 확장을 기대하게 한다.
- 일시
  
  2025년 11월 26일 (수) 오전 10시
- 연사
  
  김영준(Northwestern University)
학술웨비나

바이오의약품의 안전성 입증을 위한 One-day 신속 무균 시험법 [Nat. Biomed. Eng.]

줄기세포 치료제, CAR-T 치료제, mRNA 백신을 포함한 바이오의약품은 생명공학의 발전과 함께 빠르게 진보하고 있지만, 품질 관리를 위한 안전성 평가 지침은 여전히 1930년대에 제정된 무균시험법에 머물러 있어 이러한 혁신을 뒷받침하지 못하고 있다. 바이오의약품은 생체 물질을 기반으로 제조되기 때문에 전통적인 화학의약품과 달리 멸균 처리가 어렵고 오염에 취약하며, 유통기한이 3–5일로 매우 짧은 경우가 많다. 또한 위급한 환자에게는 즉각적인 투여가 필요하지만, 현재 사용되는 배양 기반 무균시험법은 오염 여부 판정에 14일이 소요된다. 이로 인해 임상 현장에서는 안전성이 완전히 검증되기 이전에 의약품이 투여되는 현실적 한계가 존재한다. 본 발표에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 바이오의약품 내 미생물 오염 여부를 하루 이내에 판정할 수 있는 신속 무균시험법(Nanoparticle-based Enrichment and rapid Sterility Test, NEST)을 소개한다.
- 일시
  
  2025년 11월 25일 (화) 오후 02시
- 연사
  
  강준원(한국과학기술연구원 (KIST))
학술웨비나

딥러닝을 통한 대규모 세포추적 기술의 개발과 응용 [Nat. Methods.]

저희 연구실은 칭화대학에 위치하고 있으며, 수년간 센티미터 수준의 넓은 영역을 고해상도로 관찰할 수 있는 광학 현미경을 개발해왔습니다. 그 결과 기존의 현미경보다 수백배 넓은 영역을 관찰하는 것이 가능해졌고, 이를 통해 수많은 면역세포들이 장기 내에서 상호작용하거나 이동하는 현상을 4차원영상으로 관찰하였습니다. 다만, 고해상도로 수백배 넓은 영역을 이미징하게 되면, 당연히 이미징 데이터의 크기 또한 수 기가바이트에서 수 테라바이트를 넘어 페타바이트까지 늘어나게 됩니다. 이렇게 되면 문제는 이 데이터를 열고 분석하는 것이 매우 어려워지는데, 이를 해결하기 위해 저희는 자동으로 세포추적 및 구획화를 수행할 수 있는 고성능 분석 소프트웨어를 개발하게 되었습니다. 저희는 현재 이 기술을 적극적으로 활용하여, 대규모의 이미징 데이터를 분석함으로써 면역연구 새로운 가능성을 열어보고자 합니다.
- 일시
  
  2025년 11월 25일 (화) 오전 11시
- 연사
  
  김성훈(Tsinghua University)
학술웨비나

MUTE-Seq: CRISPR 혁신으로 구현하는 액체생검의 새로운 패러다임 [Adv. Mater.]

MUTE-Seq은 초정밀 CRISPR 변이체 FnCas9-AF2를 기반으로 정상 cfDNA를 선별적으로 제거하여 극소량의 종양 유래 변이를 민감하게 검출하는 혁신적 액체생검 플랫폼입니다. 본 연구는 급성 골수성백혈병 환자의 미세잔존질환(MRD) 모니터링과 비소세포폐암 및 췌장암 환자의 초기 단계 ctDNA 검출에서 임상적 유용성을 입증하였습니다. MUTE-Seq는 초고심도 시퀀싱이나 고비용의 UMI 기반 분석 없이도 약 0.005% VAF 수준의 정밀도를 달성하여 비용 효율성과 민감도를 동시에 확보합니다. 이를 통해 MRD 추적, 다암종 조기진단, 표적치료제 내성 변이 감시 등에서 기존 UMI 기반 NGS의 한계를 극복하며, CRISPR 혁신을 통한 액체생검의 새로운 패러다임을 제시합니다.
- 일시
  
  2025년 11월 24일 (월) 오후 03시
- 연사
  
  허준석(고려대학교 의과대학, (주)진씨커)