Molecular and translational research lab

저희 실험실 (molecular and translational research lab.)은 서울대학교 의과대학 의학과에 소속되어 있으며, 기초과학연구원 (Institute of Basic Science, IBS)의 나노입자연구단과 공동 연구를 수행하고 있습니다. 실험실은 융합관 4층에 위치하고 있습니다. 저희 랩은 현재 1명의 연구교수, 3명의 대학원생, 2명의 연구원으로 구성되어 있습니다. 그리고, 임상연구와 연계를 위해 서울대병원 영상의학교실 신경영상섹션과의 교류도 지속적으로 수행하고 있습니다.

저 (책임교수: 최승홍, 영상의학교실)의 연구의 시작은 신경영상입니다. 영상기법은 생체에서 벌어지는 현상들을 비침습적으로 관찰할 수 있는 아주 중요한 기법으로 임상과 기초에서 모두 이용되고 있습니다. 제 연구의 시작은 영상 (특히, 자기공명영상, MRI)을 활용하여 뇌종양의 진단 및 치료에 어떻게 더 기여할 수 있을지와 영상을 바탕으로 뇌종양의 biology을 어떻게 더 깊게 이해할 수 있을지 입니다.

저희 연구의실험실의 연구분야는 크게 두가지로 말씀드릴 수 있는데, 한가지는 뇌종양 진단 기법 개발 및 관련 biology 연구이고, 다른 한가지는 종양 진단 및 치료를 위한 나노입자 연구입니다. 최근에는 이 두 가지 연구를 모두 뇌종양에 집중하여, 뇌종양의 진단 및 치료를 위하여 biology, radiology와 nano-science을 접목하는 시도를 하고 있습니다.

1. 뇌종양 진단 기법 연구 및 관련 biology 연구

뇌종양 (특히, 뇌교모세포종)은 대표적인 난치암중에 하나이며, 진단 및 치료에 많은 장애물이 있습니다. 다양한 유전적 변이가 뇌교모세포종 발생에 기여하며, 이러한 유전적 변이가 치료 효과 및 환자 예후와 깊은 관련이 있음이 알려져 있습니다. 정확한 진단을 위해서는 이러한 뇌교모세포종의 발암 기전 및 유전자 변이에 대한 연구가 필수 적인데, 최근 저희 연구실에서는 특히, 영상 소견과 관련도가 높은 특정 유전자 변이를 찾는 연구에 집중하고 하고 있으며, 관련 성과들를 꾸준히 발표하고 있습니다. 이러한, 연구 결과를 바탕으로 새로운 영상 진단 방법을 제시하고, 나아가 영상 소견을 바탕으로한 맞춤형 치료를 위한 영상지표 개발에 대한 연구도 진행 중입니다.

최근에 항암/방사선 병행 요법이후에 나타나는 가성진행 (pseudoprogression)은 실제 종양 진행과 구별이 어려운 뇌교모세포종 특유의 치료 반응인데, 이의 감별이 어렵습니다. 저는 특히 뇌교모세포종의 가성진행에 대한 영상 소견에 대한 다양한 연구 (확산 강조 영상 기법, 조영증강 관류 영상 기법, 유전체 연구 등)를 진행하였고, 관련 연구들을 발표하고 있습니다. 또한, 영상의 한계를 극복하기 위한 metabolomics및 radiogenomics를 이용한 진단 기법의 적용도 시도하고 있습니다.

2. 종양 진단 및 치료를 위한 나노입자 연구

2000년대 초반에 USPIO라는 나노철입자 기반의 MRI 조영제가 출시되었고, 이를 이용한 림프절 전이 발견에 대한 연구 결과가 다수 발표되었습니다. 당시에 대학원생으로 동물모델에서 MGH에서 도입한 USPIO-MRI를 이용한 전이암 발견 연구를 시작하였습니다. 이 연구 결과를 발표하면서, 자연스럽게 나노연구와의 인연을 시작하였고, 현재는 기초과학연구원 (Institute of Basic Science, IBS)의 나노입자연구단 (단장: 서울공대 현택환 교수)과 다양한 프로젝트를 진행중입니다. 아이디어 논의를 통하여 기존의 나노입자의 기능을 개선하고, 새로운 소재의 나노입자를 개발하였습니다.

저희 랩에서는 개선 및 개발된 나노입자를 이용하여, 동물 모델에서 종양 영상에 응용하였고 이들 결과물을 발표하고 있습니다. 철나노입자는 MRI 영상에서 목적에 따라, 종양의 신호강도를 강하게 혹은 약하게 할 수도 있는데, 이를 원하는 방향으로 조절하여, 종양 영상을 위한 나노입자 최적화 연구를 하였습니다. 최근에는 나노입자를 이용한 종양 치료 기술 개발을 공도연구로 진행하고 있습니다. 나노입자는 다양한 항암제와 광치료 물질을 탑재할 수 있는데, 이러한 기술과 치료 효과를 증강시킬 수 있는 레이져등의 복합기술을 시현하고 있습니다.

저희 랩은 biology, 영상분야, 나노분야등 다양한 경험을 소유자들이 함께 연구하고 있습니다. 새로운 분야에 도전하고 싶은 분들을 언제나 환영합니다.