Lab of Mucosal Immunology

홈페이지 : www.biomed.snu.ac.kr

점막면역실험실은 서울대학교 대학원 의과학과에 소속되어 있으며, 최근 의과학관에서 융합관 312호로 이전하였습니다. 저희 연구실은 지난 2014년 처음 시작된 이래 폐, 피부, 장 등의 다양한 점막조직에서의 면역 반응 제어에 대한 연구를 진행하고 있으며, 현재 5명의 석박통합과정 학생과 1명의 박사과정 학생으로 구성되어 있습니다.

1. 선천성림프구 세포(Innate lymphoid cells) 연구

우리 몸은 외부에서 침입할 수 있는 다양한 종류의 병원균에 대항하기 위한 방어기전을 발달시켜 왔으며, 이러한 방어 기전은 크게 선천성 면역 반응과 적응 면역 반응으로 나눌 수 있습니다.

적응 면역 반응은 T세포와 B세포에 의하여 이루어지는 반응으로 항원에 특이적이며, 한번 경험한 항원에 더 강하게 반응하는 기억 기능이 있는 특징을 가진 반면, 선천성 면역 반응은 체내에 침투한 병원균을 1차적이고 즉각적으로 방어하는 기능을 담당하고 있습니다.

최근 선천성 면역 반응의 시작과 조절을 관여하는 세포로 선천성 림프구 세포(innate lymphoid cell, ILC)가 발견되었으며, 다양한 점막 조직에서 염증 반응을 매개하거나, 면역반응을 조절하는 데 중요한 역할을 담당하고 있다는 사실이 알려졌습니다. 저희 실험실은 다양한 조직 및 정상/질병 상황에서 선천성 림프구 세포의 기능을 이해하고, 면역 반응에서의 역할을 규명함으로써 질병 상황의 조절과 치료에 대한 해답을 찾고자 노력하고 있습니다.

2. 관심 연구분야

저희 실험실에서는 천식, 아토피 피부염, 장염 등의 다양한 질병 동물모델을 사용하여 여러 조직에서 발생하는 면역 반응에 대하여 연구하고 있으며, 이러한 상황에서 선천성 림프구 세포의 역할 및 다른 면역세포와의 상호작용을 연구하고 있습니다. 동물 모델을 기반으로 연구를 진행하고 있지만 다양한 환자에서 얻은 조직 및 혈액을 사용하여 선천성 림프구 세포가 질환 발생에 미치는 영향을 활발히 연구 중입니다. 이를 위해 천식, 아토피성 피부염, 만성비부비동염과 같은 Allergy 질환 상황에서의 선천성 림프구 세포의 역할 규명을 시작으로 하여, 대장염과 비만, 루푸스성 신장염 등의 다양한 질병 상황에서 선천성 림프구 세포의 기능를 확인하는 연구를 수행 중이며, 점차 연구의 범위를 넓혀가고 있습니다.

현재 저희 실험실은 단순히 질병 상황에서 선천성 림프구 세포의 수적인 변화와 역할을 확인하는 수준을 넘어 면역제어를 통한 “Bench to Bed”의 목표를 실현하고자 합니다. 이를 실현하기 위해서는 기초 연구뿐만 아니라 임상, 전임상 단계에서의 수많은 연구와 협력이 필요할 것으로 생각됩니다. 이 글을 통하여 다양한 분야에서 관련 연구를 하시는 여러 우수한 연구팀과의 협력과 교류를 통해 이러한 목표에 한발 더 다가갈 수 있기를 바래봅니다.

감사합니다.

Regulation of Immune and Pathological Ab production Lab

저희 연구실(Regulation of Immune and Pathological Ab production Lab, RIPA)은 서울대학교 의과대학 의학과및 대학원 의과학과에 소속되어 있습니다. RIPA 연구실은 2015년 9월에 시작되었으며, 융합관이 완공된 2017년 1월 융합관 308호에 자리를 잡아 면역학 관련 연구를 3명의 대학원생과 1명의 랩매니져로 구성된 연구진으로 진행하고 있습니다.

RIPA 연구실의 주요 연구 세포는 “여포보조 CD4 T 세포”입니다. ‘여포(follicle)’란 림프절(lymph nodes)이나 비장(spleen)과 같은 2차 면역기관에서 항체형성을 담당하는 B 세포가 위치하는 곳을 의미하며, ‘여포보조(follicular helper) CD4 T세포’란 여포지역에서 B 세포의 면역기능 발달을 조절하는 CD4 T 세포를 의미합니다.

왜 여포보조 CD4 T 세포 연구가 필요할까요? 보조 CD4 T(helper CD4 T) 세포가 세포 면역과 체액 면역을 조절하는 Th1 세포와 Th2 세포로 존립한다는 1980년대에 확립된 패러다임 하에서 종자중심반응(germinal center reaction)을 통한 B 세포의 항체형성을 조절하는 세포는 Th2 세포로 알려져 있었습니다. 하지만, 사람 편도선의 여포지역에서 CD4 T 세포가 처음 밝혀진 2000년대 초반 이후, 제가 박사후 연구원으로 있었던 미국 라호야 면역학 연구소(La Jolla Institute)의 Shane Crotty 교수님을 포함한 많은 연구자들의 노력으로 B 세포의 종자중심반응 형성과 항원에 강한 항체의 유도가 Th2 세포가 아닌, 여포보조 T (follicular helper T, Tfh) 세포에 의하여 조절된다는 것이 규명되었습니다. 항원에 강한 면역기능을 유도하는 B 세포의 면역반응은 아래 두 가지 측면에서 중요한 역할을 하기 때문에, 이를 조절하는 여포보조 CD4 T 세포관련 연구는 매우 중요합니다.

1. 병원균 항원에 대한 항체 반응

위스타 연구소(The Wistar Institute) 재직 시절, 풍진 바이러스(Rubella virus) 백신 개발에 중요한 역할을 한 Stanley Plotkin 박사님(현재 펜실베니아 주립대학교 소아과 명예교수로 재직)이 저술하신 논문에 의하면 현재 사람에게 접종이 허가된 예방백신의 유효성(면역보호능)은 우리 면역체계의 B 세포가 백신항원에 강한 면역기능을 수행하는 항체 형성에 의존하는 것으로 밝혀졌습니다. 따라서, 백신으로 표적하고자 하는 병원균 항원에 대한 백신의 유효성을 높이기 위하여 여포보조 T 세포의 분화와 면역기능을 증진시키는 기술이 필요합니다.

2. 자가항원에 대한 항체 반응

항원 수용체를 발현하는 B 세포와 T 세포는 발달과정 동안, 그리고 말초에서 자가항원에 대한 면역반응을 일으키지 않도록 면역관용 교육을 받지만, 유전적, 환경적 요인 등의 다양한 원인에 기인하여 자가항원을 인식하여 활성화 된 B 세포 및 T 세포에 의하여 신체의 일부 및 다양한 장기를 공격하는 자가면역질환이 발병하게 됩니다. 이 가운데, 자가항원에 강한 면역기능을 일으키는 항체가 형성되는 경우, 전신성홍반루푸스(systemic lupus erythematosus, SLE)와 같은 자가면역질환이 발병하게 됩니다. 이와 같은 자가면역질환의 경우, 여포보조 T 세포의 분화 및 면역기능을 억제함으로써, 자가면역질환을 치료할 수 있는 치료표적을 규명할 수 있습니다.

현재, 저희 연구실은 동물모델과 임상시료를 이용하여 위의 “공중보건 및 질환치료” 측면에서 새로운 기술력과 표적을 제공하기 위한 응용 및 중개 관점으로 여포보조 CD4 T 세포의 분화과정과 이를 조절하는 신호전달 조절 기전을 규명하는 연구를 수행하고 있습니다.

3. 여포보조 CD4 T 세포 분화 유도 기술

여포보조 CD4 T 세포로의 분화를 담당하는 전사인자가 2009년에 밝혀졌지만, 아직 기내(in vitro)에서 여포보조 T 세포로 분화를 유도하는 신호전달 조절 기전이 밝혀지지 않고 있습니다. 그렇기 때문에, 여포보조 CD4 T 세포 분화 증진을 통한, 백신의 유효성이 개선된 백신 프로토콜 개발이 이루어지지 않고 있는데, RIPA 연구실에서 바이러스 파티클을 이용한 기내 세포배양 기술, 바이러스 파티클 및 모델 단백질 항원을 이용한 마우스 백신 모델을 이용하여 여포보조 CD4 T 세포분화를 유도하는 신호전달 조절 기전을 규명하는 연구를 진행하고 있습니다.

4. 여포보조 CD4 T 세포 표적 신호전달 기전

자가면역질환의 치료제를 개발하는 전략에 있어 중요한 것은 전반적인 면역반응 억제가 아닌, 면역병리를 일으키는 면역세포의 선별적 억제를 통해, 치료를 받는 동안 병원균 감염 위험도가 높아지는 면역기능저하조건(immune-compromised condition)이 환자에 유도되는 것을 극복할 수 있습니다. 이를 위해, 환자의 Th1, Th2, Th17 세포의 정상적인 분화로 바이러스 및 박테리아 등의 병원균에 대한 면역기능이 유지되는 반면, 자가항원에 대한 과도한 자가항체 형성을 유발하는 여포보조 CD4 T 세포분화를 선별적으로 조절하는 신호전달 기전을 규명하는 연구를 진행하고 있습니다.

저희 RIPA 연구실은 다양한 분야의 연구팀과 함께 연구를 진행하고 있습니다. RIPA 연구실 소개의 글을 읽으시고 항체형성 조절이라는 연구주제로 공동연구를 진행하고 싶은 분들을 환영하며 연락을 기다리겠습니다.