RESEARCH

1. 아토피 피부염 등에서의 만성 가려움증 신경면역학적 기전 연구

- 아토피 피부염, 알레르기 행진, 노인성 가려움증 등의 질환에 수반되는 만성 가려움증의 발병 기전을 이해하고, 기전 조절을 통한 증상 완화 방안을 탐색함.

- 만성가려움증 상황에서 배근신경절 (DRG) 내 감각신경세포에 발생하는 분자적, 후성유전학적 변화를 단일세포 전사체 분석 (scRNA-seq) 및 크로마틴 접근성 분석 (ATAC-seq) 등 최신 분석 기법을 통해 발굴하고자 함.

- 분석을 통해 발굴된 조절 인자를 전임상모델에서 in vitro, in vivo 및 행동학적 실험을 통해 검증함.

- 감각신경세포와 면역세포 간 상호작용 기전을 규명하고, 특정 질환 상황에서 가려움증을 매개하는 감각신경세포의 아형을 확인, 최종적으로 질환 별 특이적으로 가려움증을 완화할 수 있는 조절 기전 규명 및 치료제 개발을 목표로 함.

자료출처 : Nature review disease primer : Atopic Dermatitis

2. 염증인자 발현조절의 이해와 활용

-염증복합체(Inflammasome)는 병원체 감염이나 세포 손상 시 활성화되는 단백질 복합체로, 다양한 질환에서의 역할에 대해 지속적으로 연구를 수행해 옴.

-최근에는 특히, 인간에 특이적으로 존재하는 Caspase-10의 기능에 초점을 맞추어 Inflammasome 활성 및 세포 세멸 조절 메커니즘 연구에 주력하고 있음. 구체적으로 면역원성 확인 및 조절에 관한 연구를 통해 Caspase-10의 새로운 역할을 규명하고, 이를 기반으로 한 자가면역질환 및 암 치료 전략을 개발하고자 함.

-후성유전체학(Epigenetics) 관점에서 Inflammasome 활성을 조절하는 기전을 연구하고, 염증성 세포사멸 경로의 종양 면역치료 적용 가능성을 탐색함.

-Pyroptosis 과정에서 미토콘드리아의 역할과 상호작용에 대한 연구를 통해 염증성 세포사멸의 작용 기전을 규명함.

자료출처 : Journal of Hematology & Oncology volume 15, Article number: 140 (2022)

3. 면역 조절을 위한 후성유전학 기반 기전 연구

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1) 후성유전학적 변화로 인한 면역 기억과 염증 반응 조절 기전

- 후성유전학적 재프로그래밍을 통해 형성된 면역 기억이 말초 조직의 염증 반응에 미치는 영향을 분석함.

- 다양한 염증 질환 모델에서 면역 반응의 차이를 관찰하고, 이에 관여하는 후성유전학적 조절 인자를 규명함.

- ATAC-seq, RNA-seq 등 시퀀싱 분석 기술을 활용하여, 크로마틴 구조 변화와 유전자 발현 간의 연관성을 통합적으로 탐색함.

2) 염증 유전자 조절을 매개하는 enhancer RNA (eRNA)의 기능 규명

- 염증 자극 조건에서 선택적으로 활성화되는 super-enhancer 영역을 규명하고, 해당 부위에서 전사되는 enhancer RNA (eRNA)의 기능적 역할을 분석함.

- eRNA가 염증 관련 유전자 발현을 조절하는 후성유전학적 매개체(epigenetic mediator)로서의 생물학적 의미와 치료 가능성을 규명하여, 면역 조절 타깃으로의 활용 기반을 마련하고자 함.

자료출처 : Nature Reviews Immunology volume 20, pages375–388 (2020)

4. 갑상선암과 간암의 예후 예측 바이오마커 발굴

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- 단일세포 전사체, 후성유전체 통합분석을 통해 갑상선암과 간암의 진행과정과 약물 반응성을 이해하고 이를 예측하는 바이오마커를 개발함.

- 기계 학습을 통해 암의 예후 예측을 위한 바이오마커 패널을 발굴하고, 최첨단 디지털 PCR 기술을 활용하여 비침습적 (최소 침습적) 방법을 통해 암 진단 바이오마커의 실용화을 모색함.