정밀분자종양학 연구실은 2018년 9월 생화학교실에 임용된 조성엽 교수가 운영하는 신생 연구실입니다. 연구실 리모델링을 통해 2018년 11월부터 연구관 227호에 실험실이 시작되었으며, 현재 석사급 연구원 3명과 인턴 학생들이 같이 일하고 있습니다. 본 연구실은 분자수준에서 인간을 이해함으로써 인류 건강에 이바지한다는 모토 아래, 정밀의학적 접근을 통한 암의 이해를 바탕으로 새로운 치료 전략을 개발하는 연구를 수행하고 있습니다. 

암의 발생 과정에 다양한 암유전자 및 암억제 유전자의 돌연변이가 발생하며, 이러한 유전체 이상(genomic alteration)이 암의 다양한 특성을 일으킨다는 점에서 암이 유전체 이상에 의해 발생하는 질환이라는 개념이 점차 받아들여지고 있습니다. 차세대 염기서열분석법(next-generation sequencing)의 발전은 암유전체를 대량으로 분석할 수 있는 길을 열어주었으며, 각종 암에 존재하는 유전체 이상의 프로파일을 보다 용이하게 확인할 수 있게 하였습니다. 기존의 암치료는 주로 암이 발생하는 장기를 기준으로 조직학적 분류를 통해 진단하고 이를 바탕으로 표준치료를 시행하는 방식으로 진행되어 왔습니다. 그러나 같은 종류의 조직학적 진단을 받은 환자에서도 치료에 대한 반응이 다양하게 나타나기에, 기존의 방식과는 다른 방식의 환자 분류 및 이에 맞는 치료가 이루어져야 할 필요성이 제기되고 있습니다. 암의 정밀의학적 접근은 유전체 프로파일 기반으로 암을 분류하고 치료 반응성을 예측함으로써 환자에 따른 맞춤 치료를 추구하고자 하는 시도입니다. 본 연구실은 암유전체 분석 데이터를 바탕으로 치료의 타겟이 되거나 치료 반응성 결정에 중요한 유전자를 발굴하여 그 기능을 분자생물학적인 방법으로 이해하고, 이를 바탕으로 환자 유전체 프로파일에 따른 새로운 치료 전략을 개발하는 연구를 수행하고 있습니다.

이를 위해 새로운 타겟 발굴, 타겟의 분자생물학적 기능 연구, 동물 모델을 통한 표적 치료 효과 검증의 단계를 통해 연구를 수행하고 있습니다. 타겟 발굴 과정은 유전체 프로파일 분석을 통해 생산된 whole exome sequencing과 RNA sequencing 데이터를 종합적으로 분석하여 진행하고 있으며, 최근에는 CRISPR/Cas9 라이브러리 스크리닝을 이용한 기능 유전체적 연구를 시도하고 있습니다. 발굴된 타겟은 세포 수준에서 다양한 분자생물학적 기법을 통해 암관련 현상에서의 기능을 분석하고, 타겟의 활성을 조절할 수 있는 약물을 다양한 방법을 통해 스크리닝합니다. 확인된 타겟과 약물의 효과는 동물모델 실험을 통해 검증하는데, 특히 암환자 조직을 면역에 억제된 쥐에 이식해 환자 조직의 특성을 유지하고 있는 환자유래 이종이식모델 (patient-derived xenograft model)을 이용하여 유전체형에 따른 약물의 효과를 검증하고 있습니다. 또한 최근에 많이 사용되고 있는 암면역치료와 관련하여서도, 유전체형에 따른 치료 반응성의 확인 및 추가적인 치료 타겟을 발굴하는 연구를 수행하고 있습니다. 앞으로 캠퍼스 내의 여러 교수님들과 다양한 연구를 같이 해 나갈 수 있기를 기대합니다.

 
<연구실 단체사진>

권오빈 교수 (생화학교실/의과학과, obinkwon@snu.ac.kr)
연구실 웹페이지: obinkwonlab.wixsite.com/website

Biochemistry Research Applied In Neuropsychiatric & Metabolic Disorders (BRAIN-MD; 대사ㆍ신경정신질환 연구실) 은 의과대학 의과학과 및 생화학교실 소속으로써 2018년 9월에 귀국한 권오빈 교수가 연구관 418호에 자리를 잡고 새로이 시작하는 신생 연구실입니다. 현재 저희 연구실은 지도교수와 함께, 한 명의 연구원, 두 명의 인턴학생(대학원 통합과정 지원자)으로 구성되어 있습니다.

저희 연구실은 이름에서 유추하실 수 있다시피 에너지대사질환과 신경정신질환의 기전과 치료에 관련된 새로운 지식을 찾아내는 데에 목적이 있습니다. 전 세계적으로 에너지대사질환은 폭발적으로 증가하고 있는데, 국내 상황도 이와 비슷하여 현재 국내 젊은 성인의 15% 및 노인에서는 30%가 당뇨병을 가지고 있으며, 성인 30% 이상이 비만으로 분류되고 있습니다. 치료제가 지속적으로 개발되고 있지만 유병율은 증가 중이어서 새로운 타겟의 발굴이 필요합니다. 또한 우울증, 조현병 등 신경정신질환의 경우 증상을 바탕으로 진단하는데 비해, 질환의 원인과 기전이 명확하지 않아서 치료 표적을 세부적으로 밝히는 것이 필요합니다. 

본 연구실은 이러한 숨겨진 기전을 밝히고 새로운 치료 타겟 개발하기 위하여 마우스 모델과 환자 샘플을 활용하여 호르몬과 에너지대사 및 신경계통의 상호 작용을 밝히고, 이를 환자 치료에 적용하는 것을 목표로 하는 연구를 진행하고 있습니다. 관련하여 현재 진행 중인 연구 주제는 아래와 같습니다.

(1) 뇌와 신경계를 통해 조절되는 에너지대사 연구: 여성호르몬 수용체를 통한 섭식 조절

(2) 자궁내 성장지연에서의 치료적 성장호르몬 투여에 의한 당대사 조절 

(3) 위에서 생성되는 호르몬의 장뇌축을 통한 에너지대사 조절 기전 

(4) 뇌전증 환아의 대사조절을 통한 치료 예측 바이오마커 발굴 및 기전 탐구

각 연구들마다 협업하는 연구진들이 있으며, 연구실 이름처럼 대사ㆍ신경정신질환에서 해결해야 하는 난제가 있는 다른 기초ㆍ임상 연구팀과도 활발히 교류하고자 합니다. 아직 실험실의 구성이 된지 얼마 되지 않아 많은 연구들이 시작 단계에 있지만 실제 환자의 진단과 치료에 도움이 될 수 있는 지식을 창출하는 데에 도움이 되도록 노력하겠습니다.

<의과학과 2018년도 제23기 학부연구생인턴 프로그램 학생들과 함께>