한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
의술의 발달과 더불어, 인간의 수명이 길어지면서 전 세계적으로 치매 환자 수는 더욱더 증가하고 있습니다. 가장 흔한 치매 종류인 알츠하이머병(Alzheimer’s disease)은 유전적인 Familial Alzheimer’s disease와 여러가지 유전인자와 환경조건으로 유발되는 Sporadic Alzheimer’s disease가 있습니다. 아직까지 대부분의 치매연구는 Familial 알츠하이머병에 집중이 되고 있고, Sporadic 알츠하이머병은 아직도 모르는 부분이 많이 있습니다.
알츠하이머병의 대표 증상 중 하나로, 환자의 뇌에서 아밀로이드 베타 단백질 (Aβ)의 축적이 관찰되는데, Aβ는 아밀로이드 전구체 단백질(amyloid precursor protein, APP)이 일련의 절단 과정을 거쳐 생성되며, 특히 γ-secretase는 최종적으로 아밀로이드 베타를 생성하는 효소로 알려져 있습니다. γ-secretase는 4개의 주요 단백질이 결합된 transmembrane protein complex로서, APP 뿐만 아니라 development과정과 암에서 중요하다고 알려진 Notch를 포함하는 100개 이상의 substrate를 조절하고, 4개의 주요 단백질 외에 추가적인 modulatory subunit들이 발견되고 있습니다.
이 논문에서 저희 연구 그룹은, γ-secretase를 조절할 수 있는 GSM (γ-secretase modulator)을 갖고 프로테오믹스를 통해, γ-secretase modulatory protein을 찾다 interferon-induced transmembrane protein 3 (IFITM3)라는 anti-viral 기능의 단백질이 γ-secretase modulatory protein으로 작용할 수 있음을 발견하였습니다. Aging, 알츠하이머 마우스 모델과, mouse primary neuron, human astrocyte, 환자 샘플을 이용한 실험들을 통해, 노화, 염증반응 및 치매관련 유전자에 의해 IFITM3 단백질의 발현이 증가되며, 이는 γ-secretase의 활성을 높임으로써 아밀로이드 베타의 생성 증가에 기여함을 규명하였습니다. 또한 IFITM3 발현 증가와 γ-secretase 활성 증가가 연관 되어 있음을 특히 Sporadic 알츠하이머병 환자 일부 그룹에서 확인할 수 있었습니다. 이는 neuroinflammation에 의해 IFITM3가 γ-secretase를 조절해 아밀로이드 베타 생성에 관여하여, 알츠하이머병 pathogenesis에 기여할 가능성을 보여주고 있고 , 바이러스나 박테리아 infection에 대한 면역반응이 알츠하이머병의 아밀로이드 베타 침착과 연관이 있을 수 있다는 것을 제시한다고 할 수 있습니다.
연구 과정 동안 미국내 여러 실험실과 공동 연구를 진행하였습니다. 특히 근처 Rockefeller 대학교, Icahn School of Medicine at Mount Sinai 내 그룹과의 공동 연구를 통해 다양한 새로운 실험들도 직접 배워서 익히고, 훌륭한 연구자분들, 멘토분들도 만나고 많은 것들을 배울 수 있는 값진 경험이었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
제가 연구를 진행하고 있는 Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC)는 미국 남부의 MD Anderson Cancer Center와 더불어 전세계적으로 유명한 암 전문 병원, 연구기관 입니다. MSKCC는 뉴욕시 맨하탄 어퍼 이스트 사이드에 자리잡고 있는데, 한 블락 거리에 Weill Cornell Medicine, Rockefeller 대학교가 위치하고 있고, 서로 활발한 연구 교류가 이루어지고 있습니다. MSKCC는 병원과 연구소로 이루어져 있는데, 주로 대부분의 연구자들이 암연구를 하며, 암연구 관련 다른 분야들도 연구하고 있습니다.
이 연구가 진행된 Dr. Yueming Li 실험실은 γ-secretase를 주 테마로 치매 및 암 관련 연구를 하고 있습니다. 실험실은 바이올로지랩과 유기합성랩으로 나눠져, 화학자들이 만든 여러 종류의 compound를 이용해 chemical biology실험이나 스크리닝등 많은 연구들을 하고 있습니다.
MSKCC가 아무래도 암연구 센터이다 보니 신경과학이나 치매 연구를 하는 실험실은 많지 않아, 신경과학 관련 세미나 등이 많이 없어 아쉽지만, 뉴욕의 여러 실험실이 참여해 만든 치매 세미나 시리즈를 통해서, 미국이나 외국에서 초청된 연구자들의 최신 연구 동향을 듣고, 세미나 후 초청된 연사분과 각 실험실에서 참석한 대학원생과 포스트닥 선생님들과 함께 점심을 먹으며, 분야 이야기뿐만 아니라, 진로에 대한 멘토링도 받고, 자연스럽게 네트워킹을 할 기회가 있습니다. 또한 MSKCC가 멤버로 속한, 뉴욕, 뉴저지에 있는 열 개의 학교, 연구소에 계신 한국 과학자들로 구성된 New York Korean Biologists (NYKB) 모임에서 세미나, 학술행사, 네트워킹을 통해 활발한 교류를 하고 있습니다. 각 학교 대표님들이 연구로 바쁜 가운데도 자원봉사로 NYKB의 여러 활동을 이끌어가시며, 회원분들과 교류를 하고 있는데, 저는 2017-2018년도 NYKB 최초 여성회장으로 일하는 경험을 통해 연구 외에도 많은 것들을 배울 수 있었습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
실험실에서 반복되는 실험을 하며, 치매라는 큰 숲을 가끔 잊게 되는데, 저희 실험실 밖에서 만나는 분들께 치매를 연구한다고 하면, 가족 중 치매 환자 이야기를 하시며 연구동향이나, 예방을 할 수 있는지, 제가 하는 연구는 무엇인지, 큰 관심을 가져 주실 때, 하고 있는 일에 더욱 더 책임감도 느끼게 되며, 또한 작은 일이지만 치매 연구에 하나씩 보탬이 된다는 생각으로 보람을 느끼며 연구하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
한국, 스웨덴, 미국이라는 다양한 문화에서 연구하며, 많은 새로운 것들뿐만 아니라 개선할 점들도 경험하고 배우며 지내고 있습니다. 현재 연구소에서 특히 학생들이 박사 학위를 갖고 졸업 후 어떤 다양한 일을 할 수 있는지, 학생때부터 활발하게 세미나, 네트워킹에 참여해 찾아가는 모습이 무척 인상적이었습니다. 유학을 준비할 때, 미국에 대한 정보는 많이 있지만 유럽은 정보가 많이 없어서 지원해서 경험하며 하나씩 알아갔습니다. 어디든지 어느 분야로 가고 싶은지, 어느 실험실로 가야할 지, 실험실 분위기가 나와 맞는지, 월급, 의료보험, 비자 등 여러가지를 고려해 최선의 선택을 하시길 바라며, 다들 건승하시길 바랍니다!
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
석사때부터 치매 연구를 하고 있습니다. 흥미로운 신경과학분야 중, 특히 퇴행성뇌질환인 치매를 공부하며, transmembrane protein인 γ-secretase가 어떻게 작동하고, 조절을 할 수 있는지 연구를 해왔는데, 아직도 모르는 것들이 너무 많습니다. 하나씩 퍼즐조각을 맞추듯 치매관련 새로운 기작들을 찾아가며 치매에 대해 더 이해하고 싶고, 치료제에 한 발자국 더 가까이 갈 수 있는 연구를 하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
항상 열심히 응원을 해주신 가족에게 진심으로 감사하고 사랑한다고 전하고 싶습니다. 특히 엄마께서 언제나 아낌없는 지원과 동기부여를 해주셨습니다. 가족의 꾸준한 응원으로 긴 박사후 연구원 기간동안 힘들 때마다 고비를 넘을 수 있는 원동력이 되었습니다.
학부때 멘토링을 해주셨던 최홍근 교수님, 아주대 신경과학기술협동과정으로 입학하며 치매연구분야로 이끌어 주신 묵인희 교수님, γ-secretase 분야로 이끌어 주신 박사학위때 Lars Tjernberg, Susanne Frykman, Bengt Winblad 지도 교수님들께, 포스트닥때 Yueming Li 지도 교수님께 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 언제나 함께 해준 친구들과, 실험실과 연구소에서 만나 좋은 멘토와 친구로 인연을 이어나가는 선후배님들께 고맙다고 전하고 싶습니다.
이제껏 가족, 주변 분들의 긍정적인 도움을 많이 받아 왔는데, 앞으로 저도 다른 분들께 도움을 많이 드리는 사람이 되고 싶습니다.
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