이원우 교수(미생물학교실, wonwoolee@snu.ac.kr) 

우리 실험실은 의대 융합관 308호에 위치하고 있으며, 박사연구원 1명, 석박통합 학위과정생 5명, 융합형 의사과학자과정생 1명, 연구원 1명 총 9명으로 구성되어 있습니다. 미생물학교실에 임용된 후 2010년 말, 연구관 308호에서 학위과정생 1명과 학사연구원 1명으로 시작되었고 이후 연구실 구성원이 늘어나면서 암연구소 및 의과학관에도 제2실험실을 운영하여 오다가 2017년 1월 융합관 3층으로 옮겨온 후 실험실 명을 Laboratory of Autoimmunity and Inflammation (LAI)로 변경하고 현재에 이르고 있습니다.

산업화 및 서구화된 생활환경, 급격한 고령사회화로 다양한 만성염증성 면역질환 발병률이 크게 증가하고 이는 심각한 사회문제가 되고 있습니다. 면역시스템은 외부 공격으로부터 인체를 보호한다는 전통적인 개념을 넘어 생체항상성에서 벗어난 상태의 위험신호를 인지하고 이를 효율적으로 제거하고 회복시키는 역할을 한다는 이론이 더해져 면역학 분야가 새롭게 발전해 가고 있습니다. 특히 노화에 따른 생물학적, 면역학적 변화는 생체 내 다양한 위험신호를 증가시키는데 이는 만성노인성 염증질환의 병인에 주요한 영향을 미치는 것으로 알려집니다. 우리 연구실에서는 자가면역질환, 자가염증성질환과 노화과정에서 나타나는 면역반응 변화 [immunosenescence(면역노화), inflammaging(염증노화)]의 기전을 규명하는 연구를 진행해오고 있습니다.

우리 실험실의 가장 큰 특징은 인체유래 면역세포를 주요 연구대상으로 한다는 점입니다. 이를 위하여 지난 10년간 여러 병원의 임상의사 분들과 활발한 공동연구를 진행해오고 있으며 자체적으로도 연간 150명 이상의 정상인 참가자를 모집하여 분자생화학적 질병 기전 연구에 활용하고 있습니다. 

저는 석사과정 때의 마우스 면역질병모델을 시작으로 박사 과정은 원숭이를, 박사 후 과정 때는 인간면역세포를 사용한 면역노화 연구를 진행한 다양하고 특이한 경험을 가지고 있습니다. 특히 박사후 과정 때는 NIH Biodefense 연구프로그램에 참여하면서 인간 면역학 분야의 발전과정과 중요성을 직접 목격하였습니다. 

면역학 연구의 르네상스를 여는데 실험용 마우스가 큰 기여를 하였고, 마우스 생체실험은 proof of concept에 주요한 과정으로 반드시 요구되고 있습니다. 하지만 2000년대 이후 변화된 상황은 실제 임상 및 중개연구(translational research)에 활용도를 높일 수 있는 인간 면역학의 중요성을 강조하게 되었습니다. 반세기 동안의 눈부신 연구업적에도 “How is my immune system”에 대한 질문에 객관적인 답을 주고 있지 못하는 현실에 대한 반성에서 2010년 NIH는 Human Immunology Project Consortium (HIPC)를 시작하였고 최근 주요한 연구 결과들이 속속 발표되고 있습니다. 표준화된 최첨단 면역모니터링 측정기술 제공 및 새로운 기술개발, 축적된 면역모니터링 데이터의 체계적 분석을 통한 효용가치 증대 및 신규 바이오마커 발굴 및 개발에 활용, 다중오믹스 분석, 생물정보학적 방법론과 고속대량 스크리닝 플랫폼을 기반으로 한 대규모 코호트 연구도 활발하게 진행되고 있습니다. 최근 면역관문항암제를 활용한 항암면역연구, 신종감염병에 대한 기전연구 및 백신개발이 활발하게 이루어지게 된 데에는 이러한 인간 면역학에 대한 이해가 높아졌기 때문입니다.

우리 실험실도 이러한 연구트렌드에 뒤쳐지지 않도록 다양한 급/만성 염증성 질환 환자 (류마티스 관절염, 심혈관질환, 말기신부전증, 통풍, 패혈증, 이식환자) 및 고령자의 임상샘플로부터 질병과 연관된 면역반응의 이상 (주로 T 세포와 단핵구/대식세포)을 관찰하고, 관련 기전을 분자•세포면역학적 기법으로 규명하는 일을 진행하고 있습니다. 이러한 결과들을 최근 Diabetes, Clinical and Translational Immunology, FASEB Journal 등에 활발히 발표해오고 있습니다. 또한 바이오인포메틱스 분석법과 마우스모델을 함께 활용하며, 임상증상과의 관련성을 파악하기 위하여 여러 병원의 임상의사 분들과 활발한 공동연구를 진행하고 있습니다. 이러한 중개연구를 통하여 궁극적으로 환자에 도움이 되는 새로운 치료법을 개발, 제안하는 것을 목표로 합니다.

그동안 보건복지부 사업단 과제 [심뇌혈관 대사질환 원인연구센터(2013-2018), 2단계 이종장기사업단(2013-2019)]에 세부과제책임자로 장기간 참여하면서 연구실 인프라를 구축하였고 다수의 연구재단 과제를 수주하면서 연구영역을 확장해 왔습니다. 이러한 연구실 인프라 및 연구인력을 기반으로 향후 10년을 위한 새로운 도약의 기회를 가지려 모색 중에 있습니다. 사실 최근까지는 임상 샘플의 많은 부분을 외부대학병원에 의존해서 진행하였고 따라서 실험일정이나 진행상황을 조절하는 많은 어려움이 있었습니다. 혈액샘플이 매번 비싼 quick service를 이용해서 운송되는 것을 보고, 이런 연구가 연건 캠퍼스 내에서 원활이 이루어졌으면 하는 바램을 항상 가지고 있었습니다. 다행히 최근에는 많은 병원 교수님들 (류마티스내과, 소아과, 신장내과, 종양내과 등)의 도움으로 연구가 한층 효율적으로 이루어지고 있습니다. 앞으로도 더욱 활발한 기초-임상 중개연구가 진행되었으면 하는 바램입니다. 이와 더불어, 일반인들의 면역학의 이해를 돕고자 올해 과학잡지 SKEPTIC Korea에 “바이러스, 우리에게는 면역계가 있다”, “면역력을 아십니까?”라는 내용을 기고하였고 이러한 연구지식 및 성과 확산에도 소홀히 하지 않는 연구팀이 되고자 합니다.

마지막으로 그동안 많은 의대구성원(학생, 대학원생, 연구원)들이 정상대조군으로 참여하여 혈액을 제공해 주셔서 좋은 연구성과를 이루게 해주신 점 감사 드립니다. 앞으로도 더욱 많이 참여해주셔서 면역학 발전에 기여해주시길 이 자리를 빌어 당부 드립니다.

<연구실 단체 사진>