BioWave,  Vol. 25 No. 2
충남대학교 약학과 시스템생리학연구실 박상민 교수
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Introduction  
 

 "본 연구실은 복잡한 생체 시스템의 작동 원리를 규명하고, 이를 바탕으로 질환의 병리기전 및 약물의 작용기작을 밝히고자 합니다. 오믹스 빅데이터 분석, 네트워크 모델링, 바이오 시뮬레이션을 통해 내성 기작 규명, 바이오마커 개발, 최적 치료전략을 수립하는 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 앞으로 장차 혁신 신약을 이끌어 나갈 미래의 약학 전문가를 양성하고자 합니다. 공동 연구의 기회도 언제든 환영합니다!"

  Prof. Sang-Min Park
  College of Pharmacy, Chungnam National University (CNU)

  2022.03. ~ Present Assistant Professor, College of Pharmacy, Chungnam National University (CNU)
  2019.12. ~ 2022.02. Senior Researcher, KM Data Division, Korea Institute of Oriental Medicine (KIOM)
  2019.09. ~ 2019.12. Postdoctoral Associate, Institute of Information Electronics, Korea Advanced Institute of
  Science and Technology (KAIST)
  2012.09. ~ 2019.08 Ph.D. in Department of Bio and Brain Engineering, Korea Advanced Institute of
  Science and Technology (KAIST)
  2010.02. ~ 2012.02 M.S. in Department of Bio and Brain Engineering, Korea Advanced Institute of
  Science and Technology (KAIST)
 
 
Research  
 

 1. Background
 - 키워드 1) 시스템생리학
시퀀싱 기술의 발전으로 오믹스 데이터가 쏟아지면서, 질환의 원인 유전자를 찾아서 발병 기전을 이해하고, 이를 제어하려는 노력이 계속되고 있습니다. 그러나 고령화사회에서 더욱더 큰 위협이 되고 있는 암, 만성질환, 퇴생성질환 등은 수많은 유전적/환경적 요인이 작용하여 발병하는 복잡계 질환(complex disease)이기 때문에 몇몇 유전자 변이만으로는 설명되지 않습니다. 세포 내에는 질환과 연관된 다양한 신호전달경로가 거대한 네트워크를 형성하여 복합적으로 상호작용하고 있기에, 핵심적인 분자적 기전을 밝히는 데에 걸림돌이 되고 있습니다. 따라서 단일 유전자에 국한되던 전통적인 접근 방식의 한계에서 벗어나, 통합된 네트워크 관점에서 총체적인 분석을 통해 발병 및 진행 메커니즘을 해석하는 시스템생리학 융합 연구가 필요합니다.

 - 키워드 2) 시스템생물학
수많은 피드백 구조가 얽힌 대규모 분자조절네트워크와 같은 복잡한 시스템에서 약물에 의한 효과를 분석하기 위해서는, 특정 분자들의 활성도 변화가 시스템 전반에 미치는 영향을 파악할 수 있어야 합니다. 이는 네트워크 전반에 대한 총체적인 시뮬레이션 및 분석을 수행하는 시스템생물학 기술을 통해서 가능합니다. 분자조절네트워크는 개별 분자들의 상호작용 및 화학적 반응이 집약되어 형성되며, 각 상호작용은 수학적으로 기술될 수 있습니다. 컴퓨팅 기술을 활용하면 대규모 네트워크 수학모델의 동역학을 체계적으로 분석할 수 있습니다. 바이오시뮬레이션 연구에서 세포의 표현형 변화는 생체분자의 활성도를 나타내는 상태변수의 추적을 통해 탐구할 수 있다. 이러한 분석 방법을 오믹스 빅 데이터를 기반으로 구축된 네트워크에 적용한다면, 복잡계 질환의 병리 기전에서 핵심적인 악화 경로를 규명할 수 있을 것입니다.

 - 키워드 3) 시스템약물학
최근 통계물리학 분야에서는 전자공학의 제어이론을 적용해 복잡계 네트워크의 상태를 결정짓는 표적 탐색 알고리즘에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 최근에는 기존에 주요 타겟으로 여겨진 네트워크 연결점이 많은 허브(hub)가 직관과는 다르게 제어에는 효과적이지 않다는 것이 드러났습니다. 따라서 시스템적 관점에서 상태 변화를 효과적으로 촉발시키는 제어 타겟을 발굴하는 기술이 필요합니다. 분자조절네트워크에 적합한 제어 기술을 개발한다면, 복잡계 질환의 악화 기전을 제어하는 최적의 전략을 찾을 수 있을 것입니다.

 

 2. Research focus

 

 3. Theme 1 - Drug repositioning platform

 

 4. Theme 2 - Overcoming cancer drug resistance

 

 5. Theme 3 - Simulation and control of network dynamics

 

 6. Theme 4 - Systems approach for data-driven drug development

 
 
Publications  
 

최근 3년, 2020~2022

- 2022

Systematic transcriptome analysis reveals novel molecuar mechanisms of action of Bupleuri Radix
SM Park*, A Kim*, H Lee*, SJ Baek, M Park, N Kim, J Lee, S Cha
Frontiers in pharmacology, Accepted
(*Co-first author)

Evaluating a therapeutic window for precision medicine by integrating genomic profiles and p53 network dynamics
M Choi*, SM Park*, KH Cho
Communications biology 5 (1), 1-13
(*Co-first author)

Investigating treatment response and immune profile in association with pattern identification in NSCLC patients scheduled for immune checkpoint inhibitor monotherapy (HARMONY study): A protocol for a prospective observational study.
JH Jang, HJ Jun, Y Choi, JC Kim, H Jang, SM Park, O Kwon, CM Choi, et. al
Medicine: Case Reports and Study Protocols, 3(8), e0247.

Bojungikki-Tang enhances the effect of PD-1 blockade in a murine model of lung carcinoma
J Chun, HN Kang, JM Lee, SH Hong, SM Park, MK Jeong
Processes 10 (9), 1683

Investigation of prodromal features in metabolic syndrome based on transcriptome analysis
SM Park, M Park, HJ Ban, SJ Baek, SY Kim, S Lee, HJ Jin
Genes & Diseases, Online published

Bojungikki-tang improves response to PD-L1 immunotherapy by regulating the tumor microenvironment in MC38 tumor-bearing mice
J Chun, SM Park, J Lee, IJ Ha, MK Jeong
Frontiers in Pharmacology, 13, 901563

Systematic Analysis of the Molecular Mechanisms of Cold and Hot Properties of Herbal Medicines
SM Park, SJ Baek, HJ Ban, HJ Jin, S Cha
Plants, 11 (7), 997

Identification of a novel anticancer mechanism of Paeoniae Radix extracts based on systematic transcriptome analysis
SJ Baek, H Lee, SM Park, M Park, JM Yi, NS Kim, A Kim, S Cha
Biomedicine & Pharmacotherapy, 148, 112748

Genome-wide DNA methylation profiling reveals candidate biomarkers and probable molecular mechanism of metabolic syndrome
SJ Baek, HJ Ban, SM Park, SY Kim, S Lee, HJ Jin
Genes & Diseases, In press

Parkinson’s Disease Subtyping Using Clinical Features and Biomarkers: Literature Review and Preliminary Study of Subtype Clustering
SH Lee*, SM Park*, SS Yeo, O Kwon, MK Lee, H Yoo, EK Ahn, JY Jang, JH Jang
Diagnostics 12 (1), 112
(*Co-first author)

- 2021

Investigation of Therapeutic Response Markers for Acupuncture in Parkinson’s Disease: An Exploratory Pilot Study
SM Park, A Kim, G Park, O Kwon, S Park, H Yoo, JH Jang
Diagnostics 11 (9), 1697

Systems analysis identifies endothelin 1 axis blockade for enhancing the anti-tumor effect of multikinase inhibitor
CY Hwang*, SJ Yu*, JK Won*, SM Park*, H Noh, S Lee, EJ Cho, JH Lee, et. al
Cancer Gene Therapy, 1-14
(*Co-first author)

Circulating microRNAs as Potential Diagnostic Biomarkers for Poor Sleep Quality
SJ Baek, HJ Ban, SM Park, B Lee, Y Choi, Y Baek, S Lee, S Cha
Nature and Science of Sleep 13, 1001

- 2020

Feedback analysis identifies a combination target for overcoming adaptive resistance to targeted cancer therapy
SM Park*, CY Hwang*, J Choi, CY Joung, KH Cho
Oncogene 39 (19), 3803-3820
(*Co-first author)

Realizing cancer precision medicine by integrating systems biology and nanomaterial engineering
JI Joo, M Choi, SH Jang, S Choi, SM Park, D Shin, KH Cho
Advanced Materials 32 (35), 1906783

 

 
     
 
멤버사진
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 지도교수: 박상민 교수

   (2022년 현재)
 Student Researcher : Soyeon Jang, Soyeong Son, Minsung Lee
 Ph.D. Candidate : Jeong-Im Kim
 Contact :
smpark@cnu.ac.kr , Lab: 042-821-5919
 Homepage: https://sites.google.com/view/smparklab/home

 
     
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등록일 2022.10.10
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