조선대학교 G-LAMP 사업단

        LAMP 포닥 김 웅 박사

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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

우리 몸의 세포는 정상적으로 성장과 분열을 조절하며 균형을 유지합니다. 그러나 암세포는 이러한 조절이 깨져 무한히 증식하고, 주변 조직으로 퍼지는 특징을 갖습니다. 특히 암세포 중에서도 일부는 ‘Cancer stem cells (CSCs)’로 불리는데, 이들은 스스로를 계속 만들어내고 새로운 종양을 형성하는 능력이 뛰어나 치료 후에도 재발의 원인이 되는 중요한 세포 집단입니다.

본 연구는 이러한 암 줄기세포의 성질을 조절하는 핵심 요소로 Galectin-1이라는 단백질에 주목하였습니다. Galectin-1은 다양한 암에서 많이 발현되는 단백질로 알려져 있지만, Cancer stemness와의 직접적인 관계는 충분히 밝혀지지 않았습니다.

연구 결과, Galectin-1의 양을 줄이면 암세포의 증식, 이동 능력, 그리고 줄기세포와 유사한 성질이 모두 감소하는 것으로 나타났습니다. 반대로 Galectin-1을 증가시키면 이러한 악성 특성들이 더욱 강화되었습니다. 특히 실험실뿐만 아니라 동물 모델에서도 종양 형성과 성장이 크게 영향을 받는 것이 확인되었습니다. 이는 Galectin-1이 단순한 보조 역할이 아니라 암의 핵심적인 조절자임을 의미합니다.

연구팀은 그 작용 원리를 더 깊이 이해하기 위해 세포 내 유전자 발현을 분석하였고, 그 결과 SOX2라는 단백질이 중요한 역할을 한다는 사실을 발견했습니다. SOX2는 줄기세포의 성질을 유지하는 데 중요한 전사인자로, Cancer stemness에서도 핵심적인 기능을 합니다. Galectin-1이 감소하면 SOX2의 발현과 기능이 함께 줄어들고, 반대로 Galectin-1이 증가하면 SOX2의 활성이 증가하는 것이 확인되었습니다.

더 나아가, Galectin-1은 단순히 SOX2의 양을 조절하는 것뿐 아니라, SOX2와 직접 결합하여 그 기능을 강화하는 것으로 밝혀졌습니다. 이 과정에는 O-GlcNAcylation이라는 단백질 변형이 중요한 역할을 하는데, 이 변형이 차단되면 두 단백질의 결합이 약해지고 SOX2의 기능도 감소하게 됩니다. 이는 세포 내부에서 Galectin-1이 일종의 조절자처럼 작용하여 암 줄기세포의 성질을 유지하도록 돕는다는 새로운 개념을 제시합니다.

결론적으로, 본 연구는 Galectin-1이 SOX2를 통해 Cancer stemness의 성질과 종양 형성을 조절하는 핵심 메커니즘을 밝혔습니다. 이는 Galectin-1 또는 관련 경로를 차단하는 것이 암의 재발과 진행을 억제하는 새로운 치료 전략이 될 수 있음을 시사합니다. 이 연구는 암 치료에서 가장 어려운 문제 중 하나인 ‘재발과 내성’을 해결하기 위한 중요한 단서를 제공하며, 향후 보다 효과적인 항암 치료법 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

  본 연구는 조선대학교 의생명과학과 분자의과학실(지도교수: 김석준)에서 수행되었습니다. 본 연구실은 위암의 발생, 증식 및 항암제 내성에 관여하는 분자적 기전을 규명하는 것을 목표로 하며, 특히 위암에서 과활성화되는 Wnt 및 Notch 신호전달 경로를 중심으로 암세포의 성장과 생존 조절 메커니즘을 연구하고 있습니다. 또한 생물정보학 분석을 기반으로 항암제 내성 세포에서 변화하는 유전자와 이를 조절하는 핵심 전사인자를 발굴하고, 실험적 검증을 통해 위암 진행 원리와 항암제 내성 극복을 위한 새로운 치료 표적을 제시하고자 합니다.

  또한, 본 연구는 조선대학교 G-LAMP 사업단의 LAMP 포닥 펠로우십 지원을 바탕으로 수행되었습니다. G-LAMP 사업단은 바이오헬스 및 의료산업 분야에서 호남권 연구 선도 대학으로 도약하고자, 노인성 질환의 원인 규명, 조기 진단, 예방 및 치료 기술 개발을 통해 건강한 지역사회 구현을 목표로 하고 있습니다. 또한 국제협력 및 공동연구를 통해 글로벌 연구 네트워크를 확대하고 있으며, 의료기술 발전과 노인성 질환 극복을 위한 해결책을 모색하고 있습니다. 특히, 중점테마연구소인 웰에이징 메디케어연구소는 기반 연구 및 원천기술 확보를 통해 국민 건강 증진에 기여하고자 합니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구활동을 수행하면서 가장 크게 느끼는 점은 ‘보이지 않던 현상을 하나씩 이해해 나가는 과정의 가치’입니다. 실험은 항상 예상대로 진행되지 않지만, 반복적인 실패와 검증을 거치며 하나의 결과를 도출해내는 과정 자체가 연구의 본질이라고 생각합니다. 특히 가설을 세우고 이를 데이터로 증명해 나가는 경험은 단순한 지식 습득을 넘어 문제 해결 능력과 논리적 사고를 크게 향상시켜 주었습니다.

또한, 연구를 통해 얻은 작은 결과들이 모여 질병의 기전을 설명하고, 궁극적으로는 치료 전략으로 이어질 수 있다는 점에서 큰 보람을 느낍니다. 내가 수행한 실험과 데이터가 향후 위암과 같은 난치성 질환의 이해와 치료에 기여할 수 있다는 가능성은 연구를 지속하는 가장 큰 동기입니다.

아울러 공동연구와 연구실 내 협업을 통해 서로의 아이디어를 공유하고 발전시키는 과정에서도 연구의 즐거움을 느끼고 있습니다. 다양한 관점이 모일 때 더 나은 결과가 도출된다는 점을 경험하며, 연구는 개인의 성과를 넘어 함께 만들어가는 과정임을 깨닫게 되었습니다.

이러한 경험들을 통해 연구자로서의 책임감과 자부심을 갖게 되었으며, 앞으로도 지속적인 탐구와 도전을 통해 의미 있는 연구 성과를 창출하고자 합니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

향후 연구활동에서는 오가노이드(organoid) 기반의 질병 모델을 구축하고 이를 체계적으로 평가할 수 있는 연구 시스템을 확립하고자 합니다. 기존의 세포주 기반 연구나 동물모델은 실제 인체의 복잡한 생리적 환경을 완전히 반영하는 데 한계가 있어, 보다 정밀한 질병 모델의 필요성이 지속적으로 제기되고 있습니다. 이러한 한계를 극복하기 위한 대안으로, 환자 유래 세포를 기반으로 한 오가노이드 모델은 질병의 특성을 보다 정확하게 재현할 수 있는 중요한 연구 도구로 주목받고 있습니다.

이에 따라 다양한 암종을 포함한 질환별 오가노이드 모델을 구축하고, 이를 활용하여 질병의 발생 및 진행 기전을 심층적으로 분석하고자 합니다. 특히, 약물 반응성 평가와 항암제 내성 기전 분석에 오가노이드를 적용함으로써, 기존 모델 대비 높은 예측력을 갖는 평가 플랫폼을 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다.

장기적으로는 이러한 오가노이드 기반 시스템을 표준화하여, 질병 모델링부터 약물 스크리닝, 치료 효과 검증까지 이어지는 통합 연구 플랫폼으로 확장하고자 합니다. 이를 통해 정밀의료 실현에 기여하고, 환자 맞춤형 치료 전략 수립에 활용 가능한 연구 기반을 구축하는 것이 궁극적인 목표입니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이 분야로 진학을 준비하는 후배들에게 가장 강조하고 싶은 점은 ‘기초를 탄탄히 다지는 것’입니다. 생명과학 및 의생명분야는 겉으로는 실험 중심으로 보이지만, 실제로는 분자생물학, 세포생물학, 유전학과 같은 기본 개념에 대한 깊은 이해가 연구의 방향과 결과를 좌우합니다. 따라서 단순히 기술을 익히는 데 그치지 않고, 왜 이러한 결과가 나오는지에 대한 원리를 꾸준히 고민하는 자세가 중요합니다.

또한, 연구는 정답이 정해져 있지 않은 과정이기 때문에 실패를 자연스럽게 받아들이는 태도가 필요합니다. 실험이 반복적으로 실패하더라도 그 과정에서 얻는 데이터와 경험이 결국 다음 단계로 나아가는 밑거름이 됩니다. 이러한 과정을 통해 스스로 문제를 정의하고 해결하는 능력을 기르는 것이 연구자로 성장하는 데 큰 도움이 됩니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

먼저, 본 연구를 수행하는 동안 아낌없는 지도와 격려를 보내주신 김석준 교수님과 전경희 교수님께 깊이 감사드립니다. 연구의 방향 설정부터 세심한 조언까지, 교수님의 지도 덕분에 연구를 잘 마무리 지을 수 있었습니다.

또한 함께 고민하고 협력하며 연구를 진행해 온 분자의과학실 식구들에게도 감사의 마음을 전합니다. 서로의 의견을 나누고 어려운 순간을 함께 극복해 나간 경험은 연구를 더욱 의미 있게 만들어 주었습니다.

아울러 본 연구가 원활히 수행될 수 있도록 연구비와 연구 환경을 지원해주신 조선대학교 G-LAMP 사업단에도 깊이 감사드립니다. G-LAMP 사업단의 LAMP 포닥 펠로우십 지원은 본 연구를 안정적으로 수행하고, 연구 결과를 발전시키는 데 큰 도움이 되었습니다.

마지막으로 언제나 믿고 응원해준 가족들에게 진심으로 감사드립니다. 묵묵한 지지와 격려가 있었기에 연구에 전념할 수 있었습니다.