1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드파킨슨병은 뇌의 흑질(substantia nigra)에 분포하는 도파민의 신경세포가 점차 소실되어 발생하며 안정떨림, 경직, 운동완만(운동느림) 및 자세 불안정성이 특징적으로 나타나는 신경계의 만성 진행성 퇴행성 질환입니다.
현재 도파민 전구물질인 레보도파(levodopa)를 기본으로 하는 레보도파 요법이 파킨슨병에 대한 일반적인 치료에서 사용되고 있지만 레보도파 치료를 장기간 시행한 파킨슨병 환자들 중 약제를 복용하면 저절로 몸이 움직이는 이상 운동 증상이 나타나거나, 약제의 체내 농도에 따라 운동 증상이 호전되었다가 다시 악화되는 운동 변동이 발생하여 궁극적인 치료에 있어서는 적합하지 않는 한계점이 있습니다.
따라서 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 도파민 신경 전구 세포의 이식은 퇴행성 신경 질환을 치료하는 잠재적인 미래의 치료방법이지만, 세포 이식 과정에서 발생하는 조직의 손상으로 인한 면역 및 염증 반응으로 인해 이식 후 숙주 뇌가 이식된 세포에 적대적으로 작용하여 도파민 신경세포의 적절한 분화, 성숙, 생존 및 기능을 방해합니다. 주된 이유는 신경세포의 생식 및 기능을 방해하는 신경염증(Neuroinflammation)현상이 활발한 두뇌 환경인데 성상 교세포는 성숙한 두뇌에서의 신경 영양성(Neurotrophic)역할에 기반하여 적대적인 뇌 환경을 변형시킬 수 있는 세포로 알려져 있습니다.
본 연구에서는 중뇌에서 도파민 신경 세포의 퇴행을 특징으로 하는 파킨슨 병 동물 모델에서 성상 교세포의 기능이 활용 될 수 있는지를 연구하였습니다. 우리는 이식 후 적어도 6개월 동안 파킨슨병 동물 모델에서 도파민 신경전구세포 이식과 함께 중뇌에서 유래된 성상교세포의 이식이 파킨슨모델의 세포이식 치료 결과를 현저히 향상 시켰음을 보여주었습니다.
또한 Nurr1과 Foxa2의 공여 성상 교세포에서의 과발현을 통하여 세포 치료법에서 이식 된 성상 교세포의 신경 영양성 작용을 더욱 촉진한다는 것을 보여주었습니다. 이러한 결과로 공동으로 이식된 성상 교세포가 신경 퇴행성 질환에서 성공적인 세포 치료 결과를 위한 미래의 전략이 될 수 있음을 제시하였습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.저는 현재 한양대학교 의생명연구원 줄기세포 및 조직재생연구단에서 이상훈 교수님의 지도아래 박사과정 4기를 진행하고 있습니다. 제가 소속된 실험실은 이상훈 교수님을 중심으로 오랜 기간 줄기세포를 이용한 파킨슨병의 연구를 진행해왔고 임상치료의 적용을 목적으로 다양한 접근을 통하여 파킨슨병의 치료를 연구하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람학부시절 공부를 하며 뇌 연구에 관심을 가지게 되었고 이후에 계속 연구를 하게 된다면 뇌질환 치료의 분야에서 연구를 진행하고 싶다는 생각을 막연하게 했었는데 현재 그러한 바람이 이루어지고 있는 것에 가끔 신기할 때가 있습니다.
연구를 하면서 사실 좋지 않은 결과들에 좌절하고 실망하여 스스로의 자격에 의심이 들 때가 많지만 그럴 때마다 힘을 내서 다시 도전하여 겨우 좋은 결과들을 얻을 때가 많았던 것 같습니다. 비록 아직도 부족한 부분이 너무 많지만 한걸음씩 전진하며 의미 있는 연구결과를 도출하였을 때 느끼는 기쁨은 어떤 다른 곳에서도 얻을 수 없는 큰 희열을 느끼게 합니다. 또한 이러한 결과들이 궁극적으로 질병의 치료에 이바지 할 수 있다는 생각에 더욱 큰 자부심과 보람을 느낄 때가 많습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?석사에 입학하기 전 막연하게 뇌질환치료에 관심이 있었지만 왠지 특별한 분들만 할 수 있다는 생각에 결정까지 스스로 고민의 시간들이 길었습니다. 하지만 줄기세포를 이용한 뇌질환치료 연구를 진행하며 현재 특별한 치료방법이 없는 뇌신경퇴행성 질환들에 해법을 제시해 줄 수 있다는 점에서 상당한 동기부여와 보람을 느낄 수 있었습니다.
저처럼 뇌질환치료에 관심이 있지만 막연한 망설임과 두려움으로 선뜻 결정하지 못하시고 계신다면 망설이지 마시고 도전해보셨으면 합니다. 비록 연구과정에서 좌절과 기다림의 시간들이 있을 때도 많지만 순간순간의 작은 결과에도 뇌질환치료에 도움이 된다는 보람을 느끼며 열정을 가지고 최선을 다한다면 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이라 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?저는 향후 사람배아/역분화줄기세포(hESC/iPSC)로부터 중뇌 신경줄기세포 및 성상교세포 분화법을 확립하여 분화된 중뇌도파민신경세포의 생존, 기능, 중뇌인자발현 보전 최적화 전략 연구를 진행할 예정입니다.
이를 통해서 파킨슨 동물모델에서 최적 중뇌신경줄기세포 이식에 의한 세포이식효과 검증연구를 통해서 세포이식효과 검증 시 현재 저희 실험실과 공동연구를 진행하고 있는 해외와 국내의 줄기세포 회사들과 파킨슨병 임상치료 적용의 가능성을 제시하고 싶습니다.
또한 알츠하이머 병과 같은 다른 뇌신경퇴행성질환에서도 사람 성상교세포를 이용한 병적부위의 환경개선을 통해 뇌질환 치료의 가능성을 확인하기 위한 연구를 진행하고 있고 박사졸업 후 이러한 다양한 뇌신경퇴행성 질환들의 궁극적인 치료에 한걸음 나아가는 발걸음에 기여하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....먼저는 모든 상황을 허락하시고 인도하신 하나님께 감사 드립니다.
연구를 진행하며 실험적으로 너무나 부족한 저를 지도해주시고 이끌어주시며 실험을 수행할 수 있는 연구원으로 성장시켜주신 이상훈 교수님께 큰 감사를 드립니다.
또한 여러 가지 실험을 가르쳐주시고 도와주신 줄기세포연구단 실험실 선배님들과 후배님들, 환경적인 삶의 조언을 아끼지 않으시는 집사님께도 감사를 드립니다.
항상 저를 위해 기도와 사랑으로 지지해주시는 사랑하는 부모님, 그리고 미국에서도 동생을 응원해주고 도와주는 누나와 매형 감사합니다. 또한 저희 가족을 매일 돌봐주시고 기도해주시는 장모님, 그리고 좋은 일과 힘든 일을 나누며 서로 의지하고 있는 처제, 동서.
모든 가족과 친지들의 변함없는 사랑과 응원에 큰 감사를 드립니다.
마지막으로 가장 사랑하는 아내 오정화씨, 부족한 저를 항상 믿고 세워주는 응원과 사랑을 줘서 고맙고 사랑하는 우리 딸 평안이와 함께 할 수 있게 해줘서 너무 감사하고 사랑한다고 말하고 싶습니다.