최봉서 (Bongseo Choi) Northwestern University
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Small, published: 07 November 2019| | https://doi.org/10.1002/smll.201904378
Sequential MR Image‐Guided Local Immune Checkpoint Blockade Cancer Immunotherapy Using Ferumoxytol Capped Ultralarge Pore Mesoporous Silica Carriers after Standard Chemotherapy

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

Cancer chemotherapy는 다양한 방법으로 암의 사멸을 유도함과 동시에 암 항원과 염증 물질을 분비하도록 하여 여러 면역세포를 암이 있는 장소로 모이도록 합니다. 이렇게 활성화 된 면역력을 바탕으로 최근의 임상 실험들은 Cancer immunotherapy를 적절한 시기의 Chemotherapy에 접목하여 면역 치료 효과를 높이는 것을 목표로 진행되고 있습니다. 하지만 다른 여러 암 치료방법들과 같이 Cancer immunotherapy는 부작용을 수반합니다. 현재 임상에서 광범위하게 시행되고 있는 Cancer immunotherapy는 정맥주사를 통해 신체 전반에 작용하게 되고 그에 따라 암이 있는 부위 뿐만 아니라 신체 전반의 면역력을 증가시킵니다. 그 결과, 환자의 향상된 면역력으로 암을 치료하는 것은 가능하게 되지만 면역력이 억제되어야 하는 조직이나 염증이 생긴 조직에서 과면역반응을 초래하는 면역관련 부작용도 유도하게 됩니다. 물론, 환자와 암의 종류에 따라 부작용의 정도는 다르지만 이 부작용은 절반 이상이 겪게 되며 때로는 치료를 중단해야 될 정도로 심각한 결과로 나타나기도 합니다. 이러한 부작용을 최소화 하고 치료 효과를 극대화하기 위해 암의 치료 부위를 국소적으로 제한하는 방법이 필요합니다.

본 연구에서는 Interventional radiology에서 사용되는 영상 유도 물질 전달을 이용하여 이 문제를 해결하고자 하였습니다. Interventional radiology는 초음파 영상, 자기공명영상장치 (MRI), 컴퓨터 단층촬영 (CT) 나 양전자 방출 단층촬영(PET) 등의 생체 영상 장비를 통해 질병을 진단 및 치료를 하는 의학 분야입니다. 암 치료에 있어서 interventional radiology는 영상 유도를 통한 Transarterial embolization, Transarterial chemoembolization, Transarterial radioembolization, Cryotherapy, 그리고 Irreversible electrophoration 등으로 수술적을 제거가 힘든 간암, 전립선암, 뇌암등을 직접 치료하는데 사용되어 왔습니다. 최근에는 영상 유도를 통해 암에 접근하는 그 특수성을 이용하여 치료제를 높은 효율로 암에 전달하는 방법이 연구되고 있습니다. 이러한 방법은 다양한 물리적, 화학적 암 치료와 복합적으로 병행되어 높은 치료 효과를 얻을 수 있습니다.

본 연구에서는 기존의 전립선 암 Chemotherapy 결과로 나타나는 암 세포의 면역학적 세포 사멸 이후 MRI 영상 유도를 통해 Cancer immunotherapy를 국소적으로 전달하여 순차적으로 치료 효과를 개선시키는 therapeutic nanocarrier (Ferumoxytol Capped Ultra-Large Pore Mesoporous Silica Carriers, Fer-UPMSNP) 를 개발하였습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

저는 미국 노스웨스턴 파인버그 의과대학 방사선과 (Northwestern University Feinberg School of Medicine, Radiology) 에서 김동현 (Dong-Hyun Kim) 교수 연구실에서 박사후연구를 진행하고 있습니다. 저희 연구실은 현재 다양한 암의 치료를 위한 임상 적용 가능한 영상/치료 전달체의 개발하고 있습니다. 이를 통해, 조영 효과와 치료 효과를 동시에 가진 마이크로/나노 파티클을 사용하여 다양한 생체 영상장비를 통해 직접 암에 전달하여 치료효과를 개선하는 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구팀은 임상의, 의과학자, 생물학자, 생체영상 분석 전문가와 같은 다양한 분야의 전문가들로 구성되어 있으며 이들의 유기적인 융합 연구를 통해 다양한 임상 후보 물질들을 중계 연구 (Translational Research)를 수행할 수 있는 국제적인 선도 역량을 가지고 있습니다.
연구실 웹사이트 : (http://dhkimlab.weebly.com)
노스웨스턴 파인버그 의과대학 웹사이트 : https://www.feinberg.northwestern.edu/


3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

분자생물학과 나노기술이 가져올 의공학기술의 혁신을 통해 삶의 질을 향상 시킬 수 있는 임상 관련 연구를 하는 것은 제 오랜 바람 이었습니다. 수년간의 준비로 비로소 그 것을 구현할 수 있는 곳에서 임상에 가장 가까운 연구를 할 수 있게 된 것에 매우 큰 자부심을 느낍니다. 또한, 의사, 생물학자, 재료공학자 등과 같은 서로 다른 분야의 전문가들과 서로 다른 시각과 토론으로 새로운 견해를 얻고 문제를 해결할 때면 짜릿한 보람을 느낍니다.

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

아직 배울 것이 많은 제가 후배들에게 도움이 되는 조언을 할 수 있을지 모르지만, 감히 한마디 한다면 다른 연구자들과 지식을 공유하고 조언을 듣는데 인색하지 않았으면 합니다. 대학원생 대부분이 그렇듯 늘 반복되는 일상에서 한정된 체력과 정신력으로 한정된 일을 합니다. 그러다 보면 자연스럽게 자신이 하는 연구 이외의 것을 외면 하게 되는 매너리즘에 빠지기 쉽습니다. 제가 미국에서 박사 후 과정을 하면서 느낀 점은 연구 활동이 왕성하고 참신한 연구를 하는 연구자들은 다른 분야의 연구자들과 참 많은 토론을 합니다. 식사를 하면서도 편안하게 커피를 마시면서도 자신의 연구를 이야기하고 조언을 듣고 조언을 하는데 참으로 관대합니다. 그리고 그러한 과정을 통해 새로운 것을 발견하고 자신의 연구에 접목하여 새로운 무언가를 만들어냅니다. “백지장도 맡 들면 낫다.” 라는 누구나 아는 속담처럼 숨기기 보단 드러내어 보다 활성화된 연구 문화가 정착되었으면 합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이제 제 연구는 초입이지만 언젠가 그 결과가 실제로 임상에서 환자들의 더 나은 삶의 질을 위해 사용되길 바랍니다. 현재 조영 효과와 면역 관련 치료 물질을 동시에 가진 나노 입자를 이용하여 암 질환 모델에 적용하고 치료 효과를 개선하는 데 노력하고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

우선 멀리서도 항상 저를 응원해 주시는 부모님, 누나, 동생, 장인어른, 장모님, 처제, 친구들, 선후배님들께 감사 인사를 전합니다. 또한, 멀리서도 제자를 걱정하시고 조언해 주신 강세병 교수님께 감사드립니다. 항상 따뜻하게 진심으로 격려 해주신 류성호 교수님께도 진심으로 감사합니다. 그리고, 저의 진로와 미래를 진심으로 걱정하시고 이끌어주시는 김동현 교수님께 감사드립니다. 더불어, 같은 연구실 동료들에게도 감사의 마음을 전하고 싶습니다. 마지막으로 철 없는 남편 혼자 미국으로 떠나 보내고 한국에서 고생하며 원망 한 번 하지 않았던 제 아내에게 무한한 감사와 사랑을 전합니다.

 

Category : Nanobio, Cancer Biology/Oncology, Immunology
등록일 2019.11.22
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