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Biosens. Bioelectron., Available online 6 January 2021, 112980 | https://doi.org/10.1016/j.bios.2021.112980
Exosome-mediated diagnosis of pancreatic cancer using lectin-conjugated nanoparticles bound to selective glycans

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

췌장암은 세계적으로 14번째로 다발하는 암으로 5년 생존율이 5% 미만이고, 6개월 이내에 진단된 환자의 반 이상이 사망하는 매우 불량한 예후를 가지고 있어, 진단이 어렵고 가장 낮은 생존율을 나타내는 질환으로 알려져 있습니다. 췌장암 환자의 사망률이 높은 것은 췌장암의 경우 자각 증상이 없어 초기 진단이 어려울 뿐만 아니라, 장기 특성상 다른 장기에 가려져 있어 초음파나 CT 촬영 등을 이용하여도 관측이 용이하지 않기 때문입니다. 또한 췌장암은 기존의 화학요법적 치료에 대하여 강한 내성을 가지고 있는 경우가 대부분이고, 외과적인 수술을 통하여 제거하기가 쉽지 않아 암 발병 후 초반에 진단이 되지 않으면 치료가 쉽지 않은 탓에 인류가 정복하지 못한 난치병의 대표로 자리 매김 하고 있습니다.

췌장암에 대한 표적 치료 및 진단을 위하여 분자적 특징을 규명하려는 연구가 다수 시도되고 있지만, 암세포는 이형성(heterogeneity)으로 자라기 때문에 췌장암을 비롯한 암의 분자적 특징을 명확하게 규명하기는 어려운 실정입니다. 따라서 췌장암 뿐 아니라 암의 조기 진단을 위한 암 특이적인 바이오마커 발굴과 이를 이용한 진단연구가 다방면으로 시도되고 있습니다.

본 연구는, 종양 발병에 따른 비정상적 당쇄화(glycosylation) 현상에 초점을 맞추어 보다 우수한 암 진단 시스템을 보여주고자 하였습니다. 비정상적 당쇄화 과정은 암의 표지인자로서의 가능성을 지니고 있으며, 암의 발병에 따라 특정 당쇄의 과발현이 유도되어 세포 표면 또는 분비되는 단백질에도 여럿 존재하게 됩니다. 특히 세포 유래 분비물 중 하나인 엑소좀 (exosome)을 엑소좀 표면의 당을 매개로 포획함으로써 췌장암 진단을 수행하는 전략을 선택하였으며 보다 효율적이고 정확한 췌장암 진단 기술의 가능성을 제시하였습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

본 연구는 제가 소속되어 있는 중앙대학교 융합공학과 나노의학 연구실 (http://nml.creatorlink.net/)의 최종훈 교수님 연구진과 더불어 동국대학교 화공생물학과 세포조직공학 및 기능성재료 연구실 (https://kkim2014.wixsite.com/tissueeng)의 김교범 교수님 연구진, 서울과학기술대학교 화공생명공학과 기능성연성재료 연구실 (https://sites.google.com/site/kooslaboratory/home)의 구형준 교수님 연구진과 활발한 교류와 공동연구수행을 통해 계속해서 진행중에 있습니다.

나노의학 연구실은 국내외 여러 기관과 연구수행을 통해 유기, 무기소재 나노구조체의 특성 규명과 이의 생물학, 화학적 응용을 다루고 있습니다. 학문간의 경계를 넘나드는 융합연구에 초점을 맞추고 있으며, 나노, 바이오, 화학, 엔지니어링 등 복수의 전공이 연구에 집약되어 다양한 전공의 연구원들이 하나의 목표를 달성하기위해 Multi-disciplinary 소통을 할 수 있는 공간입니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구와 학업을 통해 자신에게 부족했던 점 그리고 이러한 부분을 채워갈 수 있다는 경험을 하는 것에 대해 매번 새로운 보람을 느낍니다. 더불어 이번 기회를 통해 혼자의 연구가 아닌 각기 다른 분야의 연구원 그리고 교수님의 자문과 조력이 연구와 제 자신의 발전에 큰나큰 영향을 주고 얼마나 소중한 것인지에 대해 다시한번 느끼게 되었습니다.

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

맹자의 말씀 중 영과이후진(盈科而後進) 이라는 말이 있습니다. 물이 흐름에 있어 오목한 곳이 있으면 우선 그곳을 채우고 흐른다는 흐른다는 말인데요. 무릇 학업의 길을 걷는데 있어 누구나가 오목한 곳 한 둘을 있을 것이라 생각이 듭니다. 학업과 연구에 난항을 겪고 때로는 좌절도 하겠지만 모두 자신의 오목한 부분을 채워가는 과정이라 생각하시면 조금이나마 위안이 되지 않을까 싶습니다. 부족함과 낯선 경험에 두려움도 있겠지만 영과이후진의 자세로 극복하여 우리 모두가 훌륭한 연구원으로 거듭날 수 있으면 좋겠습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

본 연구를 통해 당쇄화 인자가 암진단에 있어 강력한 요소가 될 수 있음을 확인하였습니다. 하지만 아직 후속 연구 필요하며, 당쇄 결합 효율증진과 엑소좀 검출 통한 암진단 평가기준안 마련에 대해 연구가 진행되고 있습니다. 특히 다른 질병의 요인으로 당쇄와 엑소좀 분석에 crosstalk이 일어나기도 하는데, 이러한 진단의 오류를 가져올 수 있는 부분에 대해 체계적인 분석법을 고안해 보고싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

연구의 시작부터 논문의 투고까지 아낌없이 지원해주신 각 기관 교수님께 감사의 말씀을 올립니다. 더불어 연구의 진행에 큰 보탬을 준 연구원님들 에게도 감사의 말씀드립니다. 코로나 바이러스로 연구실 관리와 연구진행에 있어 어려움을 겪고 계신 모든 교수님, 연구원님들께 응원의 메시지를 드리고 싶습니다.

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Category: Nanobio, Biotechnology, Cancer Biology/Oncology
등록일 2021.01.19
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