한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
대장암(colorectal cancer)은 다양한 요인들에 의해서 발병되는데, 특히 대장암 중 하나인 염증성 대장암(colitis-associated colorectal cancer, CAC)은 대장의 만성 염증에 의한 장의 이형성증(dysplasia)을 동반한 암으로 알려져 있습니다. 본 연구는 CAC이 발병하는데 관여하는 대표적인 위험인자인 p53의 돌연변이(host factor)와 장내미생물(bacteria factor)의 상관관계에 대해서 알아보고자 했습니다.
종양 억제 단백질로 잘 알려진 p53 단백질의 돌연변이가 CAC에서 종양 형성의 초기 단계에서 빈번하게 발견된다는 것이 알려져 있기 때문에 CAC 발병에 중요한 것으로 인식되고 있습니다. 최근 연구에 따르면 CAC 진행에서 이러한 초기 p53 돌연변이는 NF-κB 의존성 만성 염증의 유도에 기여한다는 것이 알려져 있었습니다(Cancer cell., 2013). 또한, 최근 여려 연구를 통해서 특정 장내미생물이 증식하여 발생하는 장내미생물의 불균형(microbiota dysbiosis)이 숙주 미세 환경을 변화하여 염증 반응을 유도함으로써 간접적으로 대장암를 촉진한다는 보고들이 있었습니다. 저는 제브라피쉬 모델을 이용하여 이러한 CAC발생에 중요한 2가지 요인의 상관관계에 대해서 연구를 진행하였습니다.
그림 1. p53 돌연변이에 의한 장내미생물의 불균형 및 시알산 분해효소 저해제의 효과에 대한 흐름도
저의 연구결과를 요약하자면, CAC의 초기 위험인자인 p53돌연변이가 장내의 시알산의 대사를 변화시켜 시알산(sialic acid)을 비정상적으로 공급하고, 이러한 시알산을 잘 이용할 수 있는 Aeromonas spp.와 같은 세균이 증식하여 장내 미생물의 불균형과 염증반응을 초래한다는 점을 확인하였습니다. 시알산은 세포 표면의 당질피질(glycocalyx)에 있는 glycans chain의 마지막에 위치하는 terminal sugar로써, 특히 뮤신에 많이 함유되어 있습니다. 일부 장내미생물들은 시알산 분해효소(sialidase)를 분비하여 host의 시알산을 자신의 먹이로 이용할 수 있다는 것이 알려져 있었습니다. 그렇기 때문에 장내미생물이 이러한 시알산을 이용하지 못하도록 시알산 분해효소 저해제인 Oseltamivir(상품명 : Tamiflu)와 천연물에서 추출한 Philippin A를 처리하여 장내 염증반응의 원인세균인 Aeromonas의 수와 염증반응을 효과적으로 제어하였습니다. 본 연구를 통해 Oseltamivir 와 Philippin A와 같은 시알산 분해효소 억제제를 이용한 염증성 대장암을 예방할 수 있는 치료제 기술 개발에 가능성을 제시하고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터 유권, 이정수 박사님의 공동지도하에 UST-KRIBB school 박사과정동안 본 실험을 진행하였습니다. UST-KRIBB school은 한국생명공학연구원 내에 있는 한국과학기술대학원대학교(UST)의 대표 캠퍼스 중 하나입니다. 저는 제브라피쉬라는 물고기를 모델동물로 사용하여 유전학적인 기법을 바탕으로 host-microbiota interaction이라는 주제를 연구하고 있습니다. 제가 생각하기에 UST-KRIBB school의 장점은 다양한 분야를 전공하고 계시는 박사님들과 연구네트워크가 굉장히 잘 구축되어 있어서 공동연구가 활발히 이루어 질 수 있다는 점입니다. 이번에 투고한 저의 microbiome 연구 또한 한국생명공학연구원 감염병연구센터의 류충민박사님, 국가생명연구자원정보센터의 김선영박사님, 충남대 안현주 교수님, 경상대 박기훈 교수님과의 공동연구를 통해 도출한 결과입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
제가 microbiome 논문을 투고하고 있을 때 일입니다. 논문 투고 2일 후에 Nature 본지에 “The gut microbiome switches mutant p53 from tumour-suppressive to oncogenic”이라는 제목으로 논문이 출판된 것을 보았습니다. 아직 저의 연구결과는 review도 안 넘어가고 있는 상황에서 처음 이 논문 제목을 봤을 때는 손이 떨리고 제가 연구하고 있던 주제와 keyword가 거의 다 겹쳐서 많이 실망했습니다. 하지만 지금 와서 생각해 보면 연구의 결과는 비슷하지만 연구의 방향이나 가설이나 이러한 디테일한 부분은 서로 달랐습니다. 이 논문을 보고 제가 했던 연구결과가 세계적인 연구방향을 잘 따라가고 있다라고 스스로 위안을 했던 기억이 납니다. 저희가 하는 일이 오래 걸리고 때론 힘들지라도 옳은 방향으로 꾸준히 나아가다 보면 언젠가는 좋은 결과를 얻을 수 있을 거라 믿습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저는 이제 막 학위 과정이라는 round 1를 끝낸 상태입니다. 감히 누구에게 조언을 할 입장은 아니지만, 박사과정동안을 돌이켜 보면 “무언가를 열정적으로 해야하는 시기” 라고 생각합니다. 자기의 미래를 위해서 열정적으로 연구를 하다 보면 좋은 결과에 도달할 수 있을 거라 믿습니다. 물론 과정은 때론 힘들고 포기하고 싶은 마음이 들지라도, 지나고 보면 별거 아니니 뚝심 있게 연구하시면 좋은 결과가 있을 거라 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
학위과정동안에는 host에 중점을 두어 host-microbiota interaction을 연구했다고 하면 post-doc동안에는 관심을 조금 옮겨 bacteria쪽에 관련된 일을 배우고 싶은 생각이 있습니다. 제가 microbiome논문을 연구하면서 느낀 점은 bacteria쪽 지식이 아직은 많이 부족하다는 것입니다. Post-doc기간동안 이러한 bacteria쪽을 좀더 깊이 있게 연구한다면 host-microbiota interaction을 바라보는 연구 시야가 좀더 넓어질 수 있다고 생각합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
학위과정을 돌이켜 보면 참 어려움도 많았고 힘든 점도 있었지만, 좋은 인연으로 많은 분들의 도움을 받아 이렇게 좋은 연구를 할 수 있었고 무사히 졸업을 할 수 있었다고 생각합니다. UST-kribb school에 진학한 것은 저에게 행운이었고 정말 많은 분들의 도움으로 좋은 연구자가 될 수 있는 기반이 되는 그러한 학위과정 이였다고 생각합니다. 마지막으로 제가 무슨 일을 하던 항상 저를 지지하고 응원해 주셨던 저희 가족 아버지 어머니, 형에게 감사합니다. 그리고 제 인생에서 가장 소중하고 사랑스런 아내 빛나와 딸 나은이게 깊은 감사의 인사를 전합니다. 그 동안 정말 고생 많았고 앞으로 좋은 남편과 아버지가 되도록 노력하겠습니다.
#Zebrafish
#Microbiota
#Sialometabolism
관련 링크
연구자 키워드
연구자 ID
관련분야 연구자보기
소속기관 논문보기
관련분야 논문보기