함춘인사이드에서는 의과대학에서 활발히 연구를 수행하고 있는 여러 실험실을 소개합니다. 이 코너를 통하여 의과대학의 연구 역량과 그 다양함에 대하여 소개 해 드리고 공동연구의 장을 열어 드리려고 합니다.

열 한 번째 순서로는 작년에 임용되신 미생물학교실 김동현, 기생충학교실 송현범 두 교수님의 연구실을 함께 소개 해 드립니다.

김동현 교수 (미생물학교실/의과학과, biologokim@snu.ac.kr)

- 의과대학 숙주-미생물 상호작용 실험실 홈페이지: http://microbiota.snu.ac.kr 

숙주미생물 상호작용 실험실 (Host-Microbe Interaction Lab)은 2018년 3월 김동현 교수가 의과대학 미생물학교실에 부임하면서 만들어진 신생실험실로 연구관 3층에 자리잡고 있습니다. 현재 김동현 교수의 지도 아래 2명의 대학원생과 1명의 연구보조원으로 구성되어 있으며, 머지 않아 2~3명 가량 식구가 늘어날 것으로 예상하고 있습니다.  

저희 실험실은 숙주의 입장에서 바라보았을 때 우리와 같이 공존하는 미생물들의 역할에 주로 관심을 갖고 있습니다. 최근 십여 년 동안 마이크로바이오타 혹은 마이크로바이옴 (microbiota or microbiome)이라고 불리는 미생물군집이 인체에 생각지도 못했던 다양한 역할을 한다는 것이 잘 알려지면서 많은 사람들의 관심을 받는 한 분야가 되었습니다. 또한 다양한 임상 보고를 통해 환자들이 정상인들과는 다른 미생물군집의 구성을 보인다는 사실은 이미 웬만한 질환에서는 상당한 데이터들이 쌓여 있는 상황입니다. 하지만 해당 미생물들의 차이가 바이오마커로써만 활용할 가치가 있는지 아니면 질환의 발병이나 예후에 영향을 미치는 직접적인 요인이기 때문에 이를 치료에 활용해야 하는지는 여전히 많은 연구가 필요한 분야로 남아있습니다. 

저희 실험실은 이러한 미생물 역할에 관련된 것을 규명하기 위해 다양한 동물 모델 (주로 마우스)을 활용하여 우리 몸 안에 상존하는 미생물군집의 역할에 대해서 주로 면역학적인 관점에서 이해하고자 하고 있으며, 이 과정에서 중요한 미생물이나 그 성분 혹은 그들의 대사산물 (metabolite)의 중요성을 규명하여 이를 활용한 치료방법의 개발까지 목표로 하는 연구를 진행하고 있습니다. 관련하여 현재 진행 중인 연구 주제는 아래와 같습니다.

1) 공생 세균 기반으로 한 복합 점막면역 증강제 (adjuvant) 및 백신 플랫폼 개발을 목표로 하는 연구

2) 만성 염증 질환의 발병으로 인한 장내 미생물군집의 변화가 다른 만성 질환의 발병에 미치는 효과에 관한 연구

3) 숙주의 특정 유전자의 발현과 장내 미생물군집의 구성 간의 상호 영향이 만성 염증성 질환의 발병에 미치는 영향에 관한 연구

위 연구와 관련하여 선천성 면역과 관련된 작용기전을 주로 연구하고 있으며, 이 과정에서 알게 된 몇 가지 실마리들을 기반으로 선천성 면역과 관련된 기초적인 연구 내용에도 관심을 갖고 연구를 수행하려고 합니다. 아직은 아이디어 단계의 내용이라 모호한 표현이지만 아래와 같은 연구내용을 구체화하기 위한 고민 중에 있습니다. 

1) 알려진 선천면역에 관련된 유전자의 특정 세포형에서의 역할

2) 알려지지 않은 특정 유전자의 선천면역계의 조절 기전 연구

마지막으로 천연물 추출물의 다양한 효과를 규명하고, 그 작용기전으로써 미생물군집 변화의 역할에 대한 연구를 수행하고자 합니다. 이를 통해 가까운 시일 내에 실질적인 응용 가능한 성과물들을 만들어볼까 합니다. 현재는 외부 기관과 함께 아래와 같은 주제로 낮은 수준의 연구를 진행하고 있으나 앞으로는 개발가치가 있는 신규 소재를 발굴하여 과학적으로 규명하는 작업을 수행할 예정이며 이 과정에서 천연물 소재 뿐만이 아니라 공생미생물 혹은 그들의 성분이나 대사산물을 개발 대상으로 확대하려 하고 있습니다. 

1) 개똥쑥 추출물의 비알콜성 지방간에 대한 효능 연구

다시 정리하면 저희 실험실은 숙주-미생물 상호작용이라는 실험실 명칭에서 알 수 있듯이 거시적인 관점에서 숙주와 미생물 서로의 의미에 대해서 연구하고 있으며, 가능하면 앞으로 실험실 내에서의 연구 결과를 인류의 건강 증진에 실질적인 도움을 줄 수 있는 방향으로 내용을 발전시키고자 하는 목표를 갖고 있습니다. 아직 실험실의 구성이 된지 얼마 되지 않아 모든 연구들이 초보적인 단계에 있지만 저희 연구실이 의과대학에 자리 잡은 만큼 위에 나열한 모든 연구의 내용들이 임상학적으로도 의미가 있음을 확인하기 위하여 많은 임상 선생님들과의 교류도 기대하고 있습니다.

송현범 교수(기생충학교실, hbsong@snu.ac.kr)

홈페이지: ihope.snu.ac.kr

기생충 숙주 환경 상호작용 연구실은 서울대학교 의과대학 기생충학교실에 소속되어 있습니다. 연구관 333호에 위치하고 있으며, 2018년에 활동을 시작하여 지도교수 한 명과 한 명의 연구원으로 구성되어 있으며, 금년부터는 2명의 학위과정생들이 합류할 예정입니다.

본 연구실은 세포내 원충인 톡소포자충에 대한 연구를 주로 진행하고 있습니다. 보통 떠올리게 되는 회충, 십이지장충, 편충, 요충 등과 달리 현미경으로 관찰해야 볼 수 있는 기생충으로 주로 덜 익힌 육류를 먹어서 감염이 되며, 국내 혈청학적 유병률은 차츰 증가하여 10퍼센트 내외로 나타나고 있습니다. 감염동물모델을 이용하여 톡소포자충이 망막혈액장벽에 미치는 영향, 안구내 전파 기전, 만성감염시 망막에서 볼 수 있는 숙주의 면역반응, 재활성화에 미치는 숙주의 영향을 주제로 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 톡소포자충이 원인을 알 수 있는 후포도막염의 가장 흔한 원인이기 때문에 포도막염의 병태생리 및 망막의 면역반응을 이해하는데 도움이 될 것으로 생각합니다.

이 뿐 아니라, 우리나라에서 임상소견에 의해 추정진단되고 있는 가시아메바각막염에 대한 실험실 진단 서비스를 제공하고 있으며, 이와 더불어 마이크로니들을 이용한 가시아메바각막염 치료법 개발 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 전국에서 의뢰되어 오는 기생충에 대한 동정서비스와 조직기생충 혈청진단실을 통한 혈청진단 서비스를 제공하면서 쌓인 경험을 바탕으로 분자진단 항목을 확대하고, 현장검사가 가능한 진단방법을 개발하려는 노력도 기울이고 있습니다.

새로운 발견을 통하여 세상의 희망이 되어보고자 큰 포부를 가지고 IHoPE (Interaction among Host Parasite Environment) 이라고 실험실 이름을 지어보았습니다. 금년에도 라오스, 피지, 동티모르 등지를 방문하여 글로벌헬스를 위하여 미약하나마 작은 움직임들을 지속해 나갈 예정입니다. 본 연구실의 작은 발견들이 아프리카의 이름 모를 한 사람의 건강에 도움이 될 날이 오길 기대하며, 기나긴 연구의 여정을 계속하겠습니다.