1. 연구주제: 패턴인식리셉터의 활성화에 따른 만성질환 제어 연구

• 패턴인식리셉터는 병원균 또는 생체인자를 인식하여 세포를 활성화시켜 면역과 생체반응을 유발하는 단백질임

• 패턴인식리셉터 활성화는 대상세포나 리셉터 종류에 따라 염증질환의 유발에 기여하기도 하고, 반대로 면역능 증진을 통하여 백신 개발, 항암면역요법에 응용될 수도 있음

• 따라서, 패턴인식리셉터의 활성을 억제 또는 증진함으로써 만성질환을 제어하는 방안을 연구하고 있음

• 2000년부터 패턴인식리셉터인 Toll-like receptor의 조절 연구를 시작하여, 지질, 파이토케미컬에 의한 Toll-like receptors 조절 관련 논문들을 발표하였음

• 현재는 inflammasome (인플라마좀)의 활성 조절 기전 및 이를 통한 만성질환 치료 개선 방안을 연구함

2. 중견연구과제의 내용:

• 패턴인식리셉터 중에서 “inflammasome (인플라마좀)”이라는 염증조절복합체의 활성 조절 기전 및 이를 통한 아토피 피부염 치료 개선 방안을 연구함

• 특히 X-DNA라고 하는 X-형의 올리고뉴클레오티드가 NLRP3 inflammasome을 조절함을 발견하여, 이를 통한 아토피 피부염 치료 가능성을 타진하는 것임

• X-DNA를 마우스에 투여하면, 집먼지진드기-유도 아토피 피부염의 증상을 개선, 완화하는 것을 알았고, 현재 NLRP3 inflammasome 조절과의 연관성 및 타겟을 규명하는 연구를 진행하고 있고, 논문 준비 중임 

• 본 연구를 진행하면서, NLRP3 inflammasome을 조절할 수 있는 다른 물질들을 탐색하였고, 감태 성분인 dieckol이 집먼지진드기-유도 아토피 피부염을 개선할 수 있음을 발견하였음. dieckol이 NLRP3 inflammasome을 조절하는지를 조사하였으나, 그렇지는 않았고, 대신에 TSLP라고 하는 다른 단백질의 발현을 억제함을 규명하였음. TSLP 억제를 타겟전략으로 하여 아토피 피부염 치료제를 개발하는 기초자료가 될 것임 (Journal of Investigative Dermatology, 2016년 발표, 피부학 분야 1위 저널인, 미래부 보도자료로 배포되어 MBC 8시 뉴스 등 보도된 바 있음) 

• 또한 파이토케미컬인 caffeic acid phenethyl ester (CAPE)은 NLRP3 inflammasome의 활성화를 차단함을 발견하게 되었음. CAPE는 NLRP3 inflammasome 의 구성성분인 ASC 단백질에 직접 결함함으로써 인플라마좀 활성화를 차단하였음. 최근 NLRP3 inflammasome를 억제하는 화학물질 및 파이토케미컬이 다수 보고되었으나, ASC 단백질을 타겟팅하여 인플라마좀 활성을 억제할 수 있다는 보고는 본 연구가 처음임. ASC를 타겟하여 인플라마좀 활성을 조절하는 새로운 전략을 제시하였음 (Scientific Reports, 2016년 12월에 발표, 연구재단 보도자료로 배포됨) 

3. 그 외 관련 연구내용

• 그 외에도 브로콜리 주요 성분인 sulforaphane이 NLRP3 inflammasome 활성을 조절함으로써 지방간 개선 효과가 있음을 보고하였음 (Scientific Reports, 2016년)

• 산화지방산인 oxidized phosphatidylcholine이 NLRP3 inflammasome을 활성화시킴을 보고하였음. 산화지방산은 동맥경화, 고지혈증, 염증 부위에서 생성이 증가하는데, inflammasome 활성화를 통하여 질환의 발병 및 진행을 촉진하는 것으로 예측함 (2016년 Journal of Leukocyte Biology, 2016년 발표)