top of page
연구성과1

연구성과 (성명 ㄱ.ㄴ.ㄷ 순)

김송철교수님사진-소식지.jpg
성   명 : 김송철
​소   속 : 울산의대 서울아산병원 간담도췌외과
-------------------------------------------
저널명 : NATURE CELL BIOLOGY
발표일 : 2021.02.08
Impact Factor : 20.042
Tumor-Derived Dilp8/INSL3 Induces Cancer Anorexia by Regulating Feeding Neuropeptides via Lgr3/8 in the Brain
1. 논문관련 연구분야의 소개, 연구과정에서 생긴 에피소드

1) 연구 분야 및 내용 : 암은 진행에 따라서 종양조직과 암세포에서는 다양한 암 분비인자(tumorkine)와 염증유도인자(cytokine)를 분비하여, 정상조직의 기능을 저하시킴으로서, 암환자의 합병증 유도와 생존율 감소에 원인으로 작용하는 것으로 알려져 있다.  암 환자의 대표적 합병증인 암 악액질 증후군(cancer cachexia- anorxia syndrome)은 심각한 섭식장애와 지속적인 체중감소 현상을 동반하며, 암환자 생존율과 항암치료에 악영향을 주는 것으로 알려져 있으나, 암환자 섭식장애의 원인에 대해서는 알려진 바가 거의 없었다. 저희 서울아산 병원 간담췌외과 팀과 한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터 유권 박사 연구팀과 바이오나노연구센터 이규선 박사 연구팀과 KAIST 서재명교수팀과 공동으로 초파리 암 모델과 RNA 전사체 분석을 통해 암 세포에서 유래된 특정 단백질(Dilp8 펩타이드)의 발현과 분비가 현저하게 증가됨을 확인하였으며, 뇌신경세포의 수용체(Lgr3)를 통해 식욕조절에 관여하는 신경펩타이드 호르몬의 발현을 변화시켜서 초파리 암 모델에서 섭식장애를 유도한다는 사실을 우선 발견하였다. 상기 연구결과를 바탕으로  마우스 암 모델에서도 특정 단백질(Dilp8 펩타이드)과 상동인자인 INSL3이 현저하게 증가되어 섭식장애를 유발하며, 특히 암세포에서 분비되는 단백질(INSL3)을 마우스 뇌에 직접 주입할 경우에 먹이 섭취량과 체중이 감소되는 것을 확인하였다. 실제 임상에서 연구팀은 암 악액질이 가장 높은 빈도로 발생하는 췌장암 환자 샘플에서 높은 혈중 INSL3 농도를 확인하였고, 췌장암 환자들의 음식 섭취량과 혈중 INSL3 농도가 반비례함을 검증함으로써 췌장암 환자들의 악액질에 의한 섭식장애가 INSL3와 높은 연관성이 있음을 제시하였다. 또한, 식욕저하를 동반하는 암 환자의 샘플에서 INSL3 혈중 농도가 높은 것을 확인하여 INSL3에 의한 식욕억제 효과를 검증하였다. 이러한 사실은 암 세포에서 분비되는 단백질(INSL3)이 뇌신경계의 식욕 조절에 관여하는 신경세포에 작용하여 암 환자의 식욕을 감소시키는 것으로, 이는 곧 암 분비 물질인 해당 단백질(INSL3)이 암환자 섭식장애를 유도하는 중요한 신호인자로 작용함을 규명한 것이라고 할 수 있다. 향후, 악액질을 진단하기 위한 분자 마커의 개발 및 특정 단백질(Dilp8/INSL3)에 의한 신호전달체계를 조절할 수 있는 치료제 개발로 연결될 경우, 암환자의 섭식장애 개선을 통해 항암치료 효과를 크게 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

2) 연구 소감 :  본 연구는 기초와 임상의 협력이 2년 이상 지속적으로 이루어져 성과를 낸 논문으로 초기 더 상위저널부터 몇 번의 수정을 거치는 동안 상위 영향력을 갖는 저널들의 시각과 방향을 접하는 좋은 경험이 되었다.


2. 좋은 논문 작성을 위한 know-how, tip 등

항상 수술에 쫒기듯이 사는 외과 의사에게 기초와 깊게 관련된 중개 연구를 수행하는 것은 사실 매우 힘든 일이다. 전임의 시절부터 직접 실험에 관여했던 것이 그나마 좋은 기초를 쌓을 수 있었던 것 같다. 젊은 교수 초기에는 대부분 영향력이 제한적인 부분에 연구 관심을 두게 마련이고 연구 지식도 좁은 것이 일반적이다. 이를 극복할 수 있는 방법은 다양한 분야에 관심을 갖고 많은 연구자와 토론하고 (때론 감정 싸움도 하기도 하지만,,) 꾸준히 상위 영향력이 있는 저널을 읽어 나가는 것이 가장 좋은 방법인 것 같다. 가능하면 여러명이 랩단위로 돌아가면서 지속적인 저널 미팅을 갖는 것을 추천한다. 저널을 읽으면서 새로운 지식을 얻는 것도 중요하지만 어떻게 연구한 내용을 어떠한 최신의 기법을 사용하여 논문으로 잘 표현하고 기술하였는지를 관심 있게 살피는 일도 매우 중요하다고 생각한다. 이러한 뚝심(?) 있는 실력을 바탕으로 중간 정도의 영향력이 있는 저널을 계속 공략하다 보면 언젠가는 연구자 인생 최고의 논문을 완성할 수 있지 않을 까 한다.

3. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획, 목표

현재 암연구외에 줄기세포 연구, 임상 연구 등 남이 보기에 좀 분주한(?)  연구를 하고 있는데 나름대로 목표를 가지고 있다. 줄기세포분야에서 임상시도와 임상 연구에서 좋은 전향적 연구가 진행되고 있어 다시 한번  목표를 향해 나아가 보고자 한다 

4. 연구목표 달성을 위한 향후 공동연구 희망분야

전술한 바와 같이 깊은 연구에 대한 외과 의사가 갖는  부족함이 너무 많다. 원내에 어느 분야의 연구를 하시는 교수님이든 췌장암 또는 담도암이나 세포 이식, 재생 연구 등에 관심이 있으신 교수님들과는 가능한 많은 분들과 교류하고 싶다.  공통 관심사에 대해 서로 의견을 나누고 모두가 성과를 이룰 수는 없더라도 이를 실행에 옮기는 과정에서 연구의 맛을 느낄 수 있지 않을 까 한다 .
 
5. 다른 하시고 싶은 이야기들

이 연구를 말없이 같이 도와주신 전은성 교수님께 감사드리고 보이지 않는 곳에서 계속 격려와 도움을 주신 우리 외과 교수님들과 특히 연구원 및 학교의 많은 교수님들에게 감사드린다. 이 분들은 우리 서울 아산 병원과 울산의대의 연구를 세계를 선도하는 곳으로 이끌 가장 핵심적인 분들이라 확신한다.
연구성과2
김용섭.jpg
성   명 : 김용섭
​소   속 : 울산의대
-------------------------------------------
저널명 : NUCLEIC ACIDS RESEARCH
발표일 : 2021.02.26
Impact Factor : 11.501
Small-molecule inhibitors of histone deacetylase improve CRISPR-based adenine base editing
1. 논문관련 연구분야의 소개, 연구과정에서 생긴 에피소드

CRISPR-Cas 시스템을 기반으로 하는 유전자교정분야는 매우 빠르게 발전하고 있다. Cas9 nuclease를 이용하는 유전자가위기술 이후, 표적염기를 높은 효율로 치환하는 시토신 염기교정기술 (Cytosin Base Editors, CBEs)과 아데닌염기교정 기술 (Adenine Base Editors, ABEs)이 개발되었다. 이러한 염기교정기술들은 기존 기술보다 손쉽고 높은 효율로 염기를 치환할 수 있다는 점에서 각광받으며 유전자교정분야의 핵심기술로 자리잡았다. 본 연구는 이러한 염기교정기술의 효율을 향상시키기는 약물을 발굴한 것으로, 분석을 위한 새로운 리포터 시스템을 제작하고 이를 기반으로 고효율 생리활성물질 분석실의 김인기 교수님의 도움을 받아 약물 스크리닝을 수행하였다. 스크리닝 결과가 만족스럽지 못하게 나와 추가 진행을 고민하다가 결국은 실험을 중단했고, 타 연구에 집중하고 있다가 우연한 계기로 후보물질에 대한 추가실험을 수행하게 되었다. 약물의 효능이 검증된 후에도 실험 조건을 잡고 검증하는 단계에서 시간과 노력이 매우 많이 들었고 연구실 구성원 전원이 이 연구를 위해 노력한 결과 한 편의 논문으로 완성될 수 있었다. 유전자교정 연구분야가 매우 경쟁이 심하고 빠르게 발전하는 분야라 우리가 잠시 멈추었던 사이에 다양한 향상된 염기교정기술들이 소개되었고 이로 인해 논문의 투고와 개정 과정에서도 어려움을 많이 겪었다. 논문의 게재 승인 메일을 받고는 고생한 연구를 잘 마무리했다는 안도감과, 중단없이 진행했더라면 하는 진한 아쉬움이 동시에 밀려왔다.

2. 좋은 논문 작성을 위한 know-how, tip 등

우리 연구실의 연구 핵심인 유전자교정 연구분야는 최근 가장 각광받는 분야이기도 하고, 기술의 발전이 큰 의미를 가지는 분야다보니 최신 논문에 대한 공부가 필수이다. 우리 연구실 구성원이 함께 최신 논문을 읽는데 많은 시간을 할애하고 있으며 출간된 논문뿐 아니라 preprint 논문이나 연구와 관련한 SNS 등의 네트워크도 관심을 많이 가지려고 노력한다. 이러한 노력들이 좋은 연구로 이어지는 계기가 된다고 생각한다.

3. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획, 목표

유전자교정 연구 분야는 여전히 빠른 속도로 발전하고 있지만, 여전히 해결해야할 난제들이 많다. First Mover로 앞장서 나가는 연구도 하고 싶고, 앞서가는 리더 연구들이 놓친 난제들을 해결하는 연구에도 관심이 많다. 몇 년간 독립된 연구자로 연구하며 여러 환경이나 상황들을 겪으면서 하고싶은 일을 다 할 수 있는 건 아니구나 싶었고, 지금은 이러한 제한된 환경 내에서 최선의 연구를 통해 이 기술들이 널리 사용되는데 도움이 되는 연구자가 되는 것을 목표로 연구하고 있다.  

4. 연구목표 달성을 위한 향후 공동연구 희망분야

유전자교정 기술을 이용한 다양한 임상연구에 대한 관심도 많고 해보고 싶지만, 기술개발 위주의 연구를 수행하다보니 공동연구를 통해 바로 임상으로 연결시키는 연구를 하기 어려운 경우가 많다. 특정 분야를 한정해 희망하기보다는 오랫동안 함께 공동연구를 진행하며 임상연구를 위한 밑거름을 쌓고 꽃피울 수 있는 연구를 하고 싶다. 

5. 다른 하시고 싶은 이야기들

이 자리를 통해, 본 논문을 위해 도움을 주신 김인기, 최경철 교수님께 감사인사를 드리고 싶다. (이 글을 못 보겠지만) 애를 재우고 새벽까지 같이 논문 보고 상의하며 연구해 나가는 든든한 동료인 아내에게도 꼭 고맙다는 말을 전하고 싶다.
연구성과3
김태원.jpg
성   명 : 김태원
​소   속 : 울산의대 서울아산병원 종양내과
-------------------------------------------
저널명 : NATURE
발표일 : 2021.05.05
Impact Factor : 42.779
ARAF mutations confer resistance to the RAF inhibitor belvarafenib in melanoma 
1. 논문관련 연구분야의 소개

본 연구는 pan RAF 저해제를 통해서 BRAF와 CRAF가 억제되어 있는 가운데 ARAF의 저항 기전을 본 최초의 연구이다. Pan-RAF 저해제와 MEK억제를 동시에 시행하였을 때 MAPK 신호를 지속적으로 억제할 수 있는 보여 주었다.
RAS 또는RAF 변이는 흑색종, 폐암, 대장암, 갑상선암 등에서 흔하게 발견된다. 여러 암종에서 위 신호들이 계속 활성화되어 암세포 생존신호가 전달된다. 현재 흑색종과 대장암 등에 허가된 BRAF 억제제(Vemurafenib, Dabrafenib, Encorafenib)는 단량체 억제제로서 BRAF V600E/K만을 표적하는 약물이다. 그러나, 이 약제는 이 변이를 제외한 다른 RAF 변이(BRAF 이합체 변이, non-canonical)나 NRAS, KRAS, HRAS 돌연변이를 가진 환자들에서는 치료 효과를 기대할 수 없다. 한미약품에서 개발한 벨바라페닙은 이러한 제한점을 극복하기 위해 이합체 억제제이다. MAPK 기전 중 BRAF & BRAF 또는 CRAF dimer를 억제하여 하위신호인 MEK과 ERK의 인산화를 억제한다. 즉 벨바라페닙은 BRAF 단량체 저해제의 표적인 BRAF V600E/K 뿐만 아니라, BRAF 이합체 변이나 NRAS, KRAS, HRAS 돌연변이도 억제할 수 있도록 개발되었다.  
벨바라페닙의 first-in human(FIH) 1상 용량 증량 및 여러질환에서 확장 연구가 시행되었다. BRAF 또는 RAS 돌연변이가 있는 고형암의 환자의 11% 그리고 NRAS 변이 환자군의 44%에서 부분 관해가 용량 증량 시험에서 관찰되었다. 확장 연구군에서도 비슷한 결과를 확인할 수 있었다. 부작용 측면에서도 벨바라페닙은 이전의 BRAF 단량체 억제제와 비슷하였다. 그러나, 이전 약제의 문제점이었던 피부의 편평상피세포암은 발생하지 않았다.
임상시험 수행 후 임상 및 비임상에서 내성 기전을 증명하였고, 내성 극복 전략을 제시하였다. 치료에 관해를 보이다가 내성이 발생한 환자들에서 시행한 ctDNA 분석에서 이전에 관찰되지 않았던 ARAF kinase domain에서 발견하였다. 환자에서 관찰된 것과 동일하게 벨바라페닙의 내성 기전을 비임상에서 확인하였다. NRAS 돌연변이 흑색종 클론에서 ARAF dimer- 와kinase-dependent 방식으로 내성이 발생하는 것을 증명하였다. 이와 같은 ARAF 내성은 MEK 저해제 (cobimetinb)와 병합치료를 하면 호전되는 비임상 결과를 제시하였다.


2. 좋은 논문 작성을 위한 know-how, tip 등

내용을 알고 있는 논문을 내용보다 구성과 논리 전개에 집중해서 정독을 하는 것을 권한다. 좋은 논문을 이런 방법으로 읽는 연습을 하면 좋은 연구 설계를 하는데 도움을 받을 수 있다. 임상의학연구소의 scientific publication team에서 의학논문 작성의 실제에 대한 강의 내용을 숙지하는 것도 많은 도움이 된다. 

3. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획, 목표

NATURE 논문에서 ARAF 변이에 대한 내성 극복 기전으로 제시된 치료법 (RAF 저해제와 MEK 저해제(Cobimetinib) 병합)을 사용하는 임상시험이 진행중이다. 이 연구의 중간 결과가 2021 ASCO에서 구연으로 발표된다. 또, 1상 연구에서 벨바라페닙의 효과가 가장 좋았고, 현재 표준 치료 약제가 없는 NRAS 변이 흑색종을 대상으로 글로벌 임상시험이 시작되었다. BRAF 변이 대장암을 대상으로 EGFR 저해제와 병합하는 연구도 진행중이다.  이들 연구를 통해서 치료가 없었던 환자들에게 새로운 치료법을 제시할 수 있게 되기를 희망한다.

4. 다른 하시고 싶은 이야기들

처음에는 bedside to bench로 본 연구가 시작되었다. 환자에서 발견된 내성 기전을 비임상에서 확인하였고 내성 극복 전략도 제시하였다. 현재는 bench to bedside 전략으로 비임상에서 제안된 치료법을 임상시험 시행중이다. 신약개발 및 바이오마커 발굴 연구에서 이와 같은 방법들이 확대되기를 기대한다.
또, 본 연구는 연구자와 국내(한미제약) 및 글로벌(제넨텍) 제약 기업이 임상-전임상 분야에서 삼각 협력을 통해서 진행된 연구이다. 연구자와 제약기업이 open innovation을 통해서 수행된 연구의 좋은 사례라고 생각한다. 이런 분야의 글로벌 리더십을 통해서 많은 연구자들이 좋은 연구를 수행할 수 있는 기회가 많아지기를 기대한다. 마지막으로 본 연구 수행을 위해서 아산생명과학연구원과 임상시험센터에서 많은 지원을 해 준 것을 감사드리고 공동연구자들에게도 고마움을 전하고자 한다.

[ 파이펫 ] 일정 체적의 액체 또는 기체를 측정하거나, 다른 용기에 추가하거나 할 수 있는 기구

bottom of page