• • 1. 종양면역-암혈관 상호작용 규명 및 이를 표적하는 면역항암 치료법 개발

  • 암혈관은 암세포에 산소와 영양분을 공급하는 일종의 보급로입니다. 암은 성장에 필요한 혈류를 확보하기 위해 기존 혈관으로부터 새로운 혈관을 형성하는 암혈관신생(tumor angiogenesis)을 유도합니다. 그러나 이렇게 만들어진 암혈관은 배열이 불규칙하고 구조적·기능적으로 미성숙하며, 혈류가 불안정하고 투과성이 비정상적으로 증가해 있습니다. 

  • 과거에는 암세포에 대한 산소와 영양 공급을 차단하기 위해 종양혈관을 파괴하는 항혈관신생 치료법이 주로 개발되었습니다. 그러나 이러한 접근의 임상적 효과는 기대에 미치지 못하는 경우가 많았습니다. 면역항암치료 시대가 되면서 종양혈관에 대한 관점도 변화하고 있습니다. 이제 암혈관은 단순히 제거해야 할 대상이 아니라, 구조와 기능을 정상화하여 세포독성 T세포와 같은 항암 면역세포가 종양 내부로 침투할 수 있도록 만드는 치료 표적으로 인식되고 있습니다. 실제 임상에서도 면역세포와 암혈관을 동시에 표적하는 병합치료가 우수한 치료 효과를 입증하고 있습니다.

  • 이러한 암혈관과 면역세포의 상호작용은 암의 성장과 전이 과정에서 더욱 역동적으로 나타납니다. 특히 복막(peritoneum)과 그물막(omentum)은 암세포의 정착, 혈관신생, 면역세포의 유입이 공간적으로 밀접하게 일어나는 조직으로, 이들 간의 상호작용을 직접 관찰하고 분석하기에 적합한 연구 모델입니다.

  • 이에 우리 실험실은 암혈관과 면역세포의 상호작용을 연구하기 위해 복막전이에 주목하고 있습니다. 복막전이는 치료가 매우 어렵고 예후가 불량한 암 전이 형태 중 하나입니다. 특히 면역항암제를 포함한 대부분의 전신 항암치료에 대한 반응이 제한적이기 때문에, 복막전이 특유의 혈관·면역 미세환경을 이해하고 이를 표적하는 새로운 치료 전략을 개발하는 것이 필요합니다.

우리 실험실은 다음과 같은 질문에 답하고자 합니다.

• • 암혈관과 대식세포의 상호작용은 암의 성장과 전이에 어떤 영향을 미치는가?

  • 세포독성 T세포와 같은 킬러세포의 종양 내 유입에 특화된 혈관 구조를 발견하고 인위적으로 유도할 수 있는가?

  • STING agonist와 같은 선천면역 자극제는 종양혈관의 구조적 리모델링과 면역세포 유입을 시간에 따라 어떻게 변화시키는가?

  • 복강 내 특수 림프구조인 milky spot은 암혈관신생과 종양면역 조절에 어떤 역할을 하는가?

  • 복막과 그물막의 전조직 이미징을 통해 암혈관과 면역세포의 시공간적 변화를 시각화하고 정량화할 수 있는가?

  • 복막전이 과정에서 그물막 내에서 암-면역-지방세포 상호작용은 어떻게 일어나는가?

3. 개인맞춤 면역항암치료를 위한 바이오마커 개발

• • 면역항암치료는 대부분의 고형암에서 새로운 표준치료로 자리 잡았지만, 모든 환자가 치료에 반응하는 것은 아닙니다. 일부 환자에서는 치료 반응이 장기간 유지되지만, 다른 환자에서는 처음부터 치료 효과가 없거나 치료 중 빠르게 내성이 발생합니다. 드물게는 치료 시작 이후 종양이 비정상적으로 빠르게 진행하는 급속진행(hyperprogression)이 관찰되기도 합니다. 

  • 우리 실험실은 이러한 이질적인 치료 반응을 치료 전에 예측하고, 치료 과정에서 내성의 발생을 조기에 파악하기 위한 바이오마커를 개발하고자 합니다. 이를 위해 암환자의 종양조직과 혈액 검체를 이용하여 단일세포 시퀀싱, 공간전사체 분석, 유세포분석, 순환종양 DNA 분석, 후성유전체 분석, 단백체 분석 등 다양한 멀티오믹스 연구를 수행합니다.