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한국실험동물학회 뉴스레터	2023년 6월
[우수연구실 소개] 계명대학교 의과대학 해부학교실(면역생화학 연구실)

계명대학교 의과대학 해부학교실(면역생화학 연구실) 연구책임자 및 구성원 교수(연구책임자): 박종호 (jpark@dsmc.or.kr, jpark17@kmu.ac.kr) 구성원: 최인장(강의전담교수), 이재호(주임교수), 허유란(연구강사), 배안나(박사과정), 이나윤(박사과정), 정한규(석사과정), 정은아(석사과정) (왼쪽에서부터) 허유란, 정한규, 박종호(연구책임자), 최인장, 이재호, 이나윤, 정은아, 배안나 □ 연구실 개요 저희 연구실은 올해 3월에 시작한 갓 한달 넘긴 신생 연구실입니다. 본격적인 연구를 시작하기 위해 연구실 구성에 열정적으로 임하고 있으며, 또한 계명대학교 해부학교실 소속으로 관련 학업과 연구에 매진하기 위해 노력하고 있습니다. 아토피 피부염과 같은 만성염증질환은 최근 급속도로 소아뿐만 아니라 성인에서도 발병률이 증가하고 있습니다. 염증을 완화하기 위해 스테로이드제 등을 사용하고 있으나 내성이 증가하는 부작용이 널리 알려져 있습니다. 뿐만 아니라, 체내 장기에서의 염증은 뚜렷한 증상이 나타나지 않기 때문에, 쉽게 발견하거나 인지하기 어렵습니다. 또한 이미 만성으로 진행되면, 다양한 합병증 (조직 섬유화 등)을 유발하는 기회를 높이게 됩니다 (그림 1). 저희 연구실은 각종 질병, 특히 만성염증질환 그리고 염증에 의해서 증가되는 조직 섬유화 등을 극복하고자 각 기관에서의 질병 및 만성염증에 의해 유도되는 암 생성 기전을 생화학 및 면역학적인 방법으로 연구하고 관련된 분자기전 및 면역반응을 규명하여 치료제 개발에 기여하고자 합니다. 그림 1. 만성염증질환에 의한 각종 질병 유발 □ 주요 연구 내용 연구주제(1): 만성염증질환 및 그에 따른 암 생성을 억제하기 위한 면역세포 및 분자기전 연구 만성염증질환은 암을 유도하는 주요 요소로 너무나 잘 알려져 있습니다. 만성염증으로부터 진행되어 발전한 암의 경우는 특히나, 화학요법 그리고 면역항암제 등에 강한 내성을 보이는 경우도 있습니다. 만성염증 중, 특히 췌장염, 간염, 대장염 등 관련 질병을 얻는 순간 쉽게 회복할 수 없으며 암 발생 확률을 높일 뿐만 아니라, 그 기능을 잃기도 합니다. 이러한 만성염증질환을 극복하고 좀 더 정확히 이해하기 위해 다양한 만성염증질환 생쥐 모델을 통해서 증감이 관찰되는 면역세포와 사이토카인, 케모카인의 기능 및 관련된 분자 기전에 관련해서 연구를 진행하려고 합니다. 연구주제(2): 조직섬유화 발생을 억제하기 위한 면역세포 및 분자기전 연구 조직섬유화는 세포 항성성의 상실 및 정상적인 조직 구조의 파괴라는 특징이 있습니다. 조직 섬유화로 인한 사망률 또한 전세계 45%로 상당히 높습니다. 뿐만 아니라 암 종에서도 가장 많이 발견되는 조직 중 하나로도 알려져 있습니다. 조직 섬유화로 인한 질병으로는 비알콜성 지방간염, 폐 섬유증, 만성 신장질환 등 다양하며 많은 연구가 필요한 분야입니다. 섬유화 부분은 섬유아세포들로 주로 구성되어 있으며, 면역세포의 조직 침투율에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있기 때문에 면역항암제의 효율과도 연관성이 있습니다. 섬유화 유도 생쥐 모델을 이용하여 조직 섬유화를 억제할 수 있는 drug을 통해 면역세포 및 분자 기전 관련하여 연구를 진행하려고 합니다. 연구주제(3): 면역억제환경을 완화하기 위한 기전 연구 방사능, 화학, 표적 치료제에 이어 차세대 항암제로서 면역항암제가 개발되었고 현재 여러 암종에 사용되고 있습니다. 하지만 이런 면역항암제의 효과가 나타나지 않는 암종도 등장하였고 이러한 암 종을 ‘cold tumor’라고 합니다. 이 암종에서는 면역반응이 억제가 되어있기 때문에 면역항암제에 대한 내성이 강합니다. 이러한 면역억제환경을 완화 및 극복하기 위해 억제 환경에 관련된 인자들 (면역조절 T세포, 섬유아세포, 면역억제 사이토카인)을 중심으로 관련된 기전을 연구합니다 (그림2). 그림 2. 면역억제환경 모식도 □ 맺음말 저희 연구실 및 교실을 소개할 수 있도록 기회를 주신 한국실험동물학회 웹진 관계자 분들께 깊이 감사드리며, 관련 연구에 관심있으신 분들께서는 언제든 편하게 연락주시면 좋겠습니다. 주요 논문 성과 (연구책임자 주저자 논문 위주) 1. Park JH, Mortaja M, Azin M, Nazarian RM and Demehri S (2023) Nuclear IL-33 in fibroblasts promotes skin fibrosis. J Invest Dermatol. 2023 Jan 25;S0022-202X(23)00015-5. doi: 10.1016/j.jid.2022.12.019. 2. Cheon SY^#, Park JH^#, Ameri AH, Lee RT, Nazarian RM and Demehri S (2022) IL-33/regulatory T-cell axis suppresses skin fibrosis. J Invest Dermatol. 2022 Oct 1;142(10):2668-2676. ^#Co-first Author 3. Park JH, Ameri AH, Dempsey KE, Conrad DN, Kem M, Mino-Kenudson M and Demehri S (2021) Nuclear IL-33/SMAD signaling axis promotes cancer development in chronic inflammation. Embo J. 2021 Apr 1:40(7):e106151. 4. Park JH, Yang SW, Park JM, Ka SH, JH Kim, YY Kong, Jeon YJ, Seol JH and Chung CH (2016) Positive feedback regulation of p53 transactivity by DNA damage-induced ISG15 modification. Nat. Commun. 2016 Aug 22;7:12513. 5. Park JH, Lee SW, Yang SW, Yoo HM, Park JM, Seong MW, Ka SH, Oh KH, Jeon YJ and Chung CH (2014) Modification of DBC1 by SUMO2/3 is crucial for p53-mediated apoptosis in response to DNA damage. Nat. Commun. 2014 Nov 18;5:5483.

계명대학교 의과대학 해부학교실(면역생화학 연구실)

연구책임자 및 구성원

교수(연구책임자): 박종호 (jpark@dsmc.or.kr, jpark17@kmu.ac.kr)

구성원: 최인장(강의전담교수), 이재호(주임교수), 허유란(연구강사), 배안나(박사과정), 이나윤(박사과정), 정한규(석사과정), 정은아(석사과정)

(왼쪽에서부터) 허유란, 정한규, 박종호(연구책임자), 최인장, 이재호, 이나윤, 정은아, 배안나

□ 연구실 개요

저희 연구실은 올해 3월에 시작한 갓 한달 넘긴 신생 연구실입니다. 본격적인 연구를 시작하기 위해 연구실 구성에 열정적으로 임하고 있으며, 또한 계명대학교 해부학교실 소속으로 관련 학업과 연구에 매진하기 위해 노력하고 있습니다.

아토피 피부염과 같은 만성염증질환은 최근 급속도로 소아뿐만 아니라 성인에서도 발병률이 증가하고 있습니다. 염증을 완화하기 위해 스테로이드제 등을 사용하고 있으나 내성이 증가하는 부작용이 널리 알려져 있습니다. 뿐만 아니라, 체내 장기에서의 염증은 뚜렷한 증상이 나타나지 않기 때문에, 쉽게 발견하거나 인지하기 어렵습니다. 또한 이미 만성으로 진행되면, 다양한 합병증 (조직 섬유화 등)을 유발하는 기회를 높이게 됩니다 (그림 1). 저희 연구실은 각종 질병, 특히 만성염증질환 그리고 염증에 의해서 증가되는 조직 섬유화 등을 극복하고자 각 기관에서의 질병 및 만성염증에 의해 유도되는 암 생성 기전을 생화학 및 면역학적인 방법으로 연구하고 관련된 분자기전 및 면역반응을 규명하여 치료제 개발에 기여하고자 합니다.

그림 1. 만성염증질환에 의한 각종 질병 유발

□ 주요 연구 내용

연구주제(1): 만성염증질환 및 그에 따른 암 생성을 억제하기 위한 면역세포 및 분자기전 연구

만성염증질환은 암을 유도하는 주요 요소로 너무나 잘 알려져 있습니다. 만성염증으로부터 진행되어 발전한 암의 경우는 특히나, 화학요법 그리고 면역항암제 등에 강한 내성을 보이는 경우도 있습니다. 만성염증 중, 특히 췌장염, 간염, 대장염 등 관련 질병을 얻는 순간 쉽게 회복할 수 없으며 암 발생 확률을 높일 뿐만 아니라, 그 기능을 잃기도 합니다. 이러한 만성염증질환을 극복하고 좀 더 정확히 이해하기 위해 다양한 만성염증질환 생쥐 모델을 통해서 증감이 관찰되는 면역세포와 사이토카인, 케모카인의 기능 및 관련된 분자 기전에 관련해서 연구를 진행하려고 합니다.

연구주제(2): 조직섬유화 발생을 억제하기 위한 면역세포 및 분자기전 연구

조직섬유화는 세포 항성성의 상실 및 정상적인 조직 구조의 파괴라는 특징이 있습니다. 조직 섬유화로 인한 사망률 또한 전세계 45%로 상당히 높습니다. 뿐만 아니라 암 종에서도 가장 많이 발견되는 조직 중 하나로도 알려져 있습니다. 조직 섬유화로 인한 질병으로는 비알콜성 지방간염, 폐 섬유증, 만성 신장질환 등 다양하며 많은 연구가 필요한 분야입니다. 섬유화 부분은 섬유아세포들로 주로 구성되어 있으며, 면역세포의 조직 침투율에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있기 때문에 면역항암제의 효율과도 연관성이 있습니다. 섬유화 유도 생쥐 모델을 이용하여 조직 섬유화를 억제할 수 있는 drug을 통해 면역세포 및 분자 기전 관련하여 연구를 진행하려고 합니다.

연구주제(3): 면역억제환경을 완화하기 위한 기전 연구

방사능, 화학, 표적 치료제에 이어 차세대 항암제로서 면역항암제가 개발되었고 현재 여러 암종에 사용되고 있습니다. 하지만 이런 면역항암제의 효과가 나타나지 않는 암종도 등장하였고 이러한 암 종을 ‘cold tumor’라고 합니다. 이 암종에서는 면역반응이 억제가 되어있기 때문에 면역항암제에 대한 내성이 강합니다. 이러한 면역억제환경을 완화 및 극복하기 위해 억제 환경에 관련된 인자들 (면역조절 T세포, 섬유아세포, 면역억제 사이토카인)을 중심으로 관련된 기전을 연구합니다 (그림2).

그림 2. 면역억제환경 모식도

□ 맺음말

저희 연구실 및 교실을 소개할 수 있도록 기회를 주신 한국실험동물학회 웹진 관계자 분들께 깊이 감사드리며, 관련 연구에 관심있으신 분들께서는 언제든 편하게 연락주시면 좋겠습니다.

주요 논문 성과 (연구책임자 주저자 논문 위주)

1. Park JH, Mortaja M, Azin M, Nazarian RM and Demehri S (2023) Nuclear IL-33 in fibroblasts promotes skin fibrosis. J Invest Dermatol. 2023 Jan 25;S0022-202X(23)00015-5. doi: 10.1016/j.jid.2022.12.019.

2. Cheon SY^#, Park JH^#, Ameri AH, Lee RT, Nazarian RM and Demehri S (2022) IL-33/regulatory T-cell axis suppresses skin fibrosis. J Invest Dermatol. 2022 Oct 1;142(10):2668-2676. ^#Co-first Author

3. Park JH, Ameri AH, Dempsey KE, Conrad DN, Kem M, Mino-Kenudson M and Demehri S (2021) Nuclear IL-33/SMAD signaling axis promotes cancer development in chronic inflammation. Embo J. 2021 Apr 1:40(7):e106151.

4. Park JH*, Yang SW*, Park JM, Ka SH, JH Kim, YY Kong, Jeon YJ, Seol JH and Chung CH (2016) Positive feedback regulation of p53 transactivity by DNA damage-induced ISG15 modification. Nat. Commun. 2016 Aug 22;7:12513.

5. Park JH*, Lee SW*, Yang SW, Yoo HM, Park JM, Seong MW, Ka SH, Oh KH, Jeon YJ and Chung CH (2014) Modification of DBC1 by SUMO2/3 is crucial for p53-mediated apoptosis in response to DNA damage. Nat. Commun. 2014 Nov 18;5:5483.

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