척수손상 연구를 중심으로 하여 기전이 유사한 다른 질환 모델과도 연관지어 생각하고 있고, 가능하면 임상에 적용될 수 있는 부분을 염두해두고 연구를 진행하기 때문에 교과서에만 머무르는 연구가 아닌 실제 바이오신약을개발하는 것을 목표로 연구하고 있습니다.
본 연구실은 in vivo, in vitro 연구를 모두 진행하는데,
갖추고 있는 in vivo model은 spinal cord injury, traumatic brain injur, diabetics, epilepsy, schizphrenia, lumbar stenosis, neuropathic pain model 등이 있고,
in vitro에서는 primary neuronal culture, primary oligodendrocyte culture, primary astrocyte culture, primary microglia cultue, cell line culture (BV2, PC12, bEnd.3) 등이 있습니다.
연구주제로는
1. 척수손상 후 secondary injury mechanism 연구-cell death, blood-spinal cord barrier disruption, autophagy, axon degeneration의 기전연구
2. 신경병증성 통증 기전연구: 척수손상, 척추관협착증, 당뇨 모델 이용.
3. 줄기세포 치료제 개발연구: 제대혈줄기세포 유래 중간엽줄기세포 치료제 개발중.
4. 치료제 스크리능 연구: 천연물, 직접 합성한 화합물, 새로운 적응증을 가지는 임상약물 등을 척수손상, 통증에 적용하여 효능을 확인하고, 도출된 물질을 임상약물로 개발하고자 함.
경희대학교 윤태영 교수님 연구실인 “척수손상제어 연구실”은 경희대학교 의과대학 생화학분자생물학 교실에 속해 있습니다. 저희 연구실은 미국 메릴랜드 의과대학에서 30년간 교수로 재직하셨던 姑오태환 교수님이 당시 KIST 연구원으로 재직 중이셨던 윤태영교수님과 함께 척수신경 손상 및 재생에 관한 연구를 하기 위해 1998년에 한국과학기술연구원 (KIST)에서 설립하였습니다. 그 후 경희대학교에서 오태환 교수님을 석학교수로 초빙하면서 2005년도에 경희대학교 의과대학으로 연구실을 이전하였고, 윤태영 교수님도 경희대학교 의과대학 교수로 임용된 뒤 현재까지 척수손상에 관한 기전규명과 치료제 개발에 관한 연구를 수행하고 있습니다. 척수손상은 가장 심각한 신경손상 질환으로 치료가 불가능 하다고 알려져 있으며, 병리기전에 관해서도 많이 알려지지 않아 본 연구실에서는 척수손상 후 이차손상 억제, 재생 촉진을 위한 분자생물학적 기전을 밝히고 이를 기반으로 하는 치료제를 개발하기 위해 20여년 간 꾸준히 연구하고 있습니다. 저희 연구실의 특징은 실제 임상에 응용되기 위한 연구를 수행하기 위해 노력한다는 점입니다. 실험실 수준에서만 증명되는데 그치는 연구데이터가 아니라 환자에게 실제 적용될 수 있는 연구를 하고 싶고 이를 위해서 임상 교수, 약학대학 교수들과의 논의를 통해 의견을 듣고, 공동연구도 하며 임상지향적인 연구를 진행하고 있습니다. 그리고 이제까지 축적된 연구 노하우를 기반으로 중추신경 재생 치료제 개발을 목표로 현재 바이오 벤처 창업을 준비하고 있습니다.
척수손상은 아래와 같이 손상 후 시간에 따라 다양한 pathology가 진행되기 때문에 시공간별pathology를 이해하고 이를 기반으로 치료방법을 모색하는 것이 매우 중요한 연구 이슈입니다.
저희 연구실에서는 척수손상 치료를 위해서 크게 두 가지 목표를 가지고 있습니다. 첫째는 운동 기능 마비를 최소화 시키는 것이고, 다른 하나는 환자의 만성 신경병증성 통증을 억제하는 것입니다. 이 두 가지의 목표에 대해 지속적으로 연구하다 보니, 저희 연구결과가 다른 신경계 질환에서도 적용되는 경우를 발견하게 되어 현재는 척수손상을 중심에 두고, 뇌졸중, 외상성뇌손상, 루게릭병, 척추관협착증 등의 다른 질환 모델을 이용한 메커니즘 연구로 확장하고 있습니다. 아래에서 저희 연구분야를 간략하게 소개하겠습니다.
2-1. 급성 척수손상 후 이차손상을 억제하여 기능마비를 최소화 하기 위한 치료제 개발 연구
척수손상 동물모델 (rat, mouse)과 primary culture 모델을 이용하여 신경세포와 희소돌기세포 사멸 기전을 연구하고 있으며, 척수손상 후 neuroinflammation, oxidative stress, autophagy, ER stress 에 관한 기전 연구와 이를 제어하는 약물 발굴을 진행하고 있습니다. 특히 저희 연구실에서는 척수손상 후 혈액척수장벽 (blood-spinal cord barrier) 손상이 매우 중요하다 판단되어 이에 관한 기전 연구를 오랫동안 수행해왔고, 기전 연구를 기반으로 한 치료제 개발을 위해 연구하고 있습니다.
2-2. 만성 척수손상 환자의 기능회복을 증진시키기 위한 줄기세포 치료 연구
저희 연구실에서는 인간 제대혈 중간엽줄기세포를 저분자화합물을 이용하여 신경줄기세포로 변환시키는 기술을 개발하였고, 만성 척수손상 쥐에 이식하여 효능을 확인하였습니다. 현재 기전 연구를 수행하고 있고, 임상시험을 위한 식약처 IND 승인절차를 준비하는 중이며 척수손상 관련 임상 전문의와 공동 연구를 활발히 진행하고 있습니다.
2-3. 척수손상 환자의 70%에서 발병하는 만성 신경병증성 통증 치료제 개발 연구
기전연구를 기반으로 도출된 물질에 대해 화합물 합성팀과 함께 항염증제, 이온채널 차단제, 전사인자 조절물질 등을 제작하고 효능을 평가하여 신약후보물질을 발굴하고 있습니다. 척수손상 모델과 함께 척추관협착증 모델을 개발하여 두 질환에서 통증 연구를 진행하고 있고, 임상 전문의와의 협업을 통해 척추관협착증 환자의 임상 샘플을 제공받아 질환의 기전연구를 수행하는 중입니다.
2-4. 뇌졸중, 외상성뇌손상, 루게릭병 동물모델을 이용한 추가적 신경계 질환 기전연구
척수손상 모델에서 밝혀진 병리기전 중에서 특히 혈액뇌장벽 또는 혈액척수장벽 손상은 다른 신경계 질환의 발병기전에도 밀접하게 연관되어 있기 때문에 저희의 연구결과를 다양한 신경계 질환 모델에서 검증하는 연구도 함께 진행하고 있습니다.
저희 척수손상제어연구실 구성원은 그 동안 많은 석 박사를 배출해왔고 현재는 윤태영 교수님, 교수님과 함께 10년 넘게 연구해 온 연구교수인 저와 랩 매니저, 그리고 석사과정부터 5년째 함께하고 있는 박사과정 대학원생 총 4명 입니다. 인원수는 많지 않지만 오랜 연구의 노하우를 가지고 다양한 프로젝트를 유기적으로 수행하고 있습니다. 학생들이 들어오면 랩 매니저에게 기본적인 실험기법을 배운 후 본인의 프로젝트를 진행하게 되고요, 프로젝트를 시작하게 되면 이론, 연구 디자인, 실제 실험에 대한 전반적인 부분에서 연구교수와 박사과정 학생의 도움을 받아 연구를 수행할 수 있는 역량을 키우게 됩니다. 10여년 동안 축적된 연구 노하우를 공유하기 때문에 시행착오를 줄이고 연구에 대해 잘 배울 수 있는 좋은 시스템이라고 자부합니다. 매주 1회 전체적인 랩미팅이 있고, 교수님과는 언제든 1:1 개별미팅이 가능합니다. 연구실은 가족 같이 친근한 분위기 이고요, 모든 정보를 공유하여 연구에 대한 공감대가 높습니다. 보통 연구실에서는 본인 프로젝트에 대한 부분만 알고 생활하는 경우가 많은데요 저희 연구실에서는 서로의 프로젝트를 이해하고 있고, 서로 도움을 줄 수 있어 연구자의 사고가 확장되는 매우 좋은 기회가 될 것입니다. 특히 랩 매니저 시스템이 있어서 각종 행정업무, 물품구매, 연구비 정산 등 연구 외 분야를 랩 매니저가 도맡아 처리해주기 때문에 연구자가 연구에만 집중할 수 있는 아주 좋은 환경입니다.
저희 연구실은 경희대학교 서울캠퍼스 의과대학 10층에 위치하고 있습니다. 신경계 질환의 치료제 개발연구에 관심 있으신 대학원생, 연구원들 모두 환영합니다. 특히 연구실에 발 들여본 적이 없는 아무것도 모르는 학생들도 처음부터 차근차근 배워가면 아주 유능한 연구자가 될 수 있으니 관심있으신 분들은 아래 적힌 이메일로 언제든 연락 주시기 바랍니다.
■ 주소 : 서울특별시 동대문구 경희대로 26, 경희대학교 의과대학 10층 1001호
■ 대중교통 : 지하철 1호선/경의중앙선 1번출구 앞 마을버스 01번 (경희의료원 하차)
■ 이메일 : jeeyoun@khu.ac.kr (이지윤)
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