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임상호
임상호(Sangho Lim) 저자 이메일 보기
한양대학교
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dNP2 is a blood–brain barrier-permeable peptide enabling ctCTLA-4 protein delivery to ameliorate experimental autoimmune encephalomyelitis
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

세포투과 펩티드및 관련된 연구는 지난 20여년간 다양한 개발과 응용이 이루어져온 분야로, 세포막을 투과하여 세포질 내로 들어갈 수 없는 고분자물질을 짧은 펩타이드 서열 (세포투과 펩티드)과 연결하여 세포질 내로 전달하는 기술입니다. 따라서 세포의 대사, 기능 조절을 위한 다양한 카고 물질을 전달하려는 시도가 수도 없이 이루어져 왔으며 이를 이용한 질병모델의 치료시도 역시 다양하게 보고되어 왔습니다. 하지만, 기존에 보고된 세포투과 펩티드를 이용한 의약품은 현재까지는 상용화된 것이 없으며 이러한 이유는 in vitro와는 달리 in vivo 상에서, 혹은 primary 세포내로 물질을 전달하는 효율이 매우 낮기 때문이라고 여겨지고 있습니다. 이번 연구에서는 기존에 보고되어 사용되어 오던 세포투과 펩티드와는 달리 primary 세포내로, 그리고 실제 살아있는 생체내에서 매우 높은 효율로 단백질을 전달하는 dNP2라는 세포투과 펩티드 서열을 보고하여 새로운 약물 전달 시스템을 제시하였습니다.

그리고, 무엇보다 중요한 점은 이 서열이 뇌혈관장벽 (Blood-brain barrier)을 투과하여 중추신경계로 단백질을 전달하였다는 점인데, 뇌혈관장벽은 약물을 포함한 고분자물질을 투과시키지 않는 특성을 가지고 있어 중추신경계질환에서는 반드시 해결해야할 난제로 여겨지고 있기 때문입니다. 이에 dNP2 서열은 뇌조직, 척수조직으로 단백질을 전달하였을 뿐 아니라 ctCTLA-4단백질을 전달하여 다발성 경화증을 치료하는 결과를 보였고, 약물전달에 있어 뇌혈관장벽이라는 난제를 해결할 수 있는 가능성으로 기대가 됩니다. 따라서 타겟 조직으로 약물을 전달하기 어려웠던 중추신경계질환인 다발성경화증, 알츠하이머, 파킨슨병, 뇌종양 등에 이번 연구에서 보고된 서열을 응용할 수 있을 것으로 생각합니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

1972년 생물학과로 개설된 현재의 한양대학교 생명과학과는 17분의 전임교수님과 3분의 겸임교수님께서 100여명의 대학원생들과 함께 다양한 분야의 생명과학에 대한 연구를 수행하고 계십니다.

그리고 제가 소속되어 있는 세포면역학 연구실은 10명의 대학원생과 2명의 학부생이 최제민 교수님의 지도하에 활발히 연구하고 있는 이제 막 5주년을 지난 젊은 연구실입니다. 저희 연구실에서는 KO Mouse를 이용한 전통적인 면역학적 연구 (핵수용체에 따른 T세포의 기능 및 성별에 따른 면역반응의 차이, Chitinase에 따른 T세포의 분화 및 기능을 규명을 위한 연구)와 세포투과 펩티드를 이용한 응용면역학적인 연구 (새로운 기능 혹은 고효율을 갖는 세포투과 펩티드의 개발, 세포투과 펩티드를 이용한 단백질, 펩티드를 통해 아토피, 천식, 다발성경화증, 염증성 장질환 등의 면역질환 치료 신약개발), 이렇게 두가지 축을 이루어 열정적으로 연구를 수행하고 있습니다.

지도교수님과 함께 저희 연구실은 5주년을 보내며 한단계 더 도약하고 발전하는 연구실을 만들기 위해 항상 노력하고 있습니다!

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

직접적으로 많은 사람들이 고통받고 있는 질환을 모델로 하여 비록 아직까지는 동물모델 레벨이긴 하지만 질병을 치료할 수 있는 물질의 후보를 개발한다는 것은 말로 표현할 수 없을 정도로 감격스러운 일이었습니다. 이번 논문에서도 실제로 실험을 진행하면서 다발성경화증 유도된 쥐가 저희 연구실에서 개발한 세포투과 재조합 단백질을 주사했을 때 회복되는 과정을 모니터링하며 질병 치료 단백질의 효과를 보며 깊은 뿌듯함을 느꼈습니다.

또한, 수년전 지도교수님께서 처음으로 정제하고 천식, 관절염 모델에서 효과를 보였던 ctCTLA-4단백질을 이어서 이용하여 또다른 면역질환인 다발성경화증에서도 좋은 효과를 보였는데, 제가 지금 맡아서 연구하고 있는 ctCTLA-4 가 면역질환에서 매우 큰 잠재력을 가지고 있다는 자부심을 가지고 있습니다. 이제 보다 다양한 모델에서 연구를 수행하고, 아직 완벽하게 밝혀지지 않은 면역질환 억제 작용기전을 밝히기 위해 노력할 것입니다.

신약을 개발한다는 것이 특허, 기술이전, 산업화 그리고 임상실험 등 아직 제가 경험해 보지 못한 기술적인 많은 문제들을 넘어서야 가능한 것이겠지만, 만일 이 단백질이 정말로 누군가의 고통을 덜어주는데 사용될 수 있다면 그 기쁨과 감격, 보람은 어떨지 상상하는 것만으로도 가슴이 벅차오릅니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

저도 아직 석사/박사 통합과정을 시작한지 4년밖에 되지 않았지만 생명과학 분야가 얼마나 많은 인내와 노력, 그리고 열정을 필요로 하는지 느끼기에는 충분한 시간이었던 것 같습니다. 때문에, 저는 생명과학 분야의 학부생 분들이나 박사과정 진학을 망설이고 계시는 석사과정 분들에게 용기를 드리고 싶습니다. 실패에 대한 두려움도 누구나 가지고 있고, 내가 남들보다 뛰어나지 않은 것 같다는 느낌은 아마도 그 뛰어나 보이는 사람들도 가지고 있었을 것입니다. 하지만 그런 걱정 보다는 연구를 하고자 했던 꿈과 목표를 되새기며 "시작"하시면 좋을 것 같습니다.

남들보다 뛰어남도 중요하겠지만 그보다 인내와 노력, 열정이 인정받고 그로인해 뛰어나지는 곳이 생명과학 분야라고 생각되기 때문입니다. 자신이 연구를 통해 이루고자 하는 목표가 있다면 (저는 누군가에게 약이 되는 물질을 개발하는 것이 그 목표입니다.) 망설이지 말고 "시작"하시라고 추천해 드리고 싶습니다!

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

남은 박사과정 기간동안에는 우선 이 논문에 사용된 단백질인 ctCTLA-4에 대한 후속연구로 작용기전을 자세하게 밝혀내는 일과 그 결과를 이용하여 보다 더 신약개발로 이어지기 용이한 크기, 단위 등으로 개량하는 일을 진행하고 싶습니다. 또한 뇌혈관장벽을 투과하여 고분자 물질을 전달하는 dNP2의 놀라운 기능을 잘 활용하여 다양한 질환 모델에 또다른 카고 물질을 연결하는 응용 연구도 진행할 계획입니다. 박사학위를 마치면 넓은 세계에서 새로운 것들도 배우고, 계속해서 재미있는 연구를 수행하고 싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

무엇보다 항상 열정적으로 좋은 방향으로 이끌어주시는 최제민 지도교수님께 깊은 감사의 마음을 전하고 싶습니다. 그리고 이번 논문에 공동저자였던 김원주 학생, 그리고 저희 실험실원들에게도 감사드립니다. 많은 도움을 주신 분들께 감사드리고 앞으로도 계속 좋은 연구를 하는 연구자로 성장해 나갈 수 있도록 노력하겠습니다. 그리고 이번 논문을 준비하면서 Revision기간이 결혼준비기간과 겹쳐있었는데 거의 혼자 결혼준비를 해주었고, 신혼여행지에서도 텍스트를 들여다보고, Figure를 고치고 있던 저를 용납해준 아내에게도 고마운 마음을 전하고 싶습니다.
 등록일 2015-10-02
Category: Biotechnology, Immunology, Neuroscience
  댓글 1
회원작성글 Easternblot  (2015-10-02 12:11)
망설이지 말고 '시작'!
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