본 연구실은 폐암 폐기종 등 폐질환의 발생 및 악성화 기전을 밝히고 이를 예방 또는 치료할 수 있는 방법을 개발하는 연구를 진행하고 있습니다. 주요 연구 대상인 폐암과 폐기종은 전 세계적으로 주요 사망 원인으로 아직 효과적인 치료제가 개발되지 못한 실정입니다. 폐암의 경우 표적 항암제, 면역치료제 등 다양한 항암제 개발에도 불구하고 20% 정도의 5년 생존율을 나타내고 있고, 폐기종은 대증요법인 스테로이드제제와 기관지 확장제 외에는 치료제가 없는 실정입니다. 따라서 이들 질환의 병리적 기전 이해를 바탕으로 한 획기적인 치료 또는 예방법 개발이 필요합니다.
폐암과 폐기종은 흡연, 미세먼지 등 대기오염 등의 공통된 원인으로 발생되고 실제로 같은 환자에서 두 병변이 동시에 발견되는 경우가 많아 이들 두 질환이 공통된 기전을 통하여 발생될 것으로 추정되지만, 현재까지는 두 질환의 현상학적 차이 (폐기종의 폐 상피조직 파괴와 폐암의 폐상피세포의 비정상적인 분열복제)를 바탕으로 서로 다른 관점에서 이들 질환의 발생 기전을 연구해 왔습니다. 본 연구실에서는 여려 요인이 매개하는 폐 상피세포, 폐 줄기세포와 면역세포들의 일련의 상호작용 변화, 대사 변화 등에 의하여 폐기종, 폐암 등의 폐질환이 발생된다는 가설 하에 이들 질환의 발생 및 악성화 기전을 밝히기 위한 연구를 진행하고 있습니다. 이를 통하여 폐질환을 매개하는 인자를 발굴하고, 이를 억제하여 폐기종, 폐암 등을 예방 또는 치료할 수 있는 효능물질을 천연물 라이브러리 또는 합성 화합물로부터 발굴함으로서, 폐기종, 폐암 등 폐질환을 제어할 수 있는 근본적인 예방 또는 치료방안을 제시하고자 합니다.
1. 폐암 및 폐기종 등 폐질환 발생/악성화 기전 연구
폐암과 폐기종 등의 폐질환은 흡연, 미세먼지 등의 여러 외부 요인에 의한 체내 면역, 내분비, 대사의 변화 그리고 그에 따른 항상성 변화에 따라 발생되는 시스템 질환이라고 할 수 있습니다. 만성스트레스 또한 직접적인 발암원은 아니지만, 대사, 내분비 및 체내 면역을 교란시킴으로써 자외선, 대기오염, 흡연 등 발암 요인의 작용을 강화시켜 암 유발 및 악성화를 촉진시킬 수 있습니다. 이러한 폐질환 발병인자들은 인슐린유사성장인자 수용체 등 다양한 신호전달기작을 활성화하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 신호전달기작은 다양한 유해 환경에서 손상된 폐 조직의 복구를 담당하는 폐줄기세포와 폐 조직의 항상성 유지를 담당하는 폐 미세환경 구성 세포와의 상호작용을 매개하는 것으로 알려져 있습니다. 또한, 이들 신호전달기작이 과활성 혹은 손실에 따라 비정상화되면 체내 항상성 시스템의 교란이 발생하고 폐질환 등 다양한 병변이 유발되는 것으로 여겨지고 있습니다. 본 연구실에서는 여러 유전자변형 동물모델을 이용하여 폐암과 폐기종 등 질환을 중심으로 흡연, 미세먼지, 만성 스트레스 등 폐질환의 주요 원인 인자들에 따른 폐 줄기세포, 상피세포, 기질세포, 면역세세포들의 시공간적 변화 및 이에 수반되는 세포 내 유전자발현과 인슐린유사성장인자 수용체 등 신호전달기작의 변화를 분석함으로써 질환 발생의 기작을 폐 미세환경을 포함하는 시스템 내 변화를 중심으로 규명하고 나아가 효과적인 폐암 또는 폐기종 치료/예방법을 개발하고자 합니다.
2. 항암제 내성 기전 연구를 바탕으로 한 효과적인 복합 항암요법 개발
폐암 치료를 위한 항암 요법으로 화학항암제, 분자표적 항암제 및 면역항암요법이 임상에 적용되고 있지만 내성으로 인한 치료효과 저하가 빈번하여 이를 극복할 수 있는 효과적인 치료법 개발이 필요합니다. 본 연구실에서는 화학항암제, 표적항암제, 면역치료제를 중심으로 하는 항암치료에 내성을 유발하는 세포 신호전달변화 및 분자지표를 탐색하고, 이를 억제함으로서 내성을 극복할 수 있는 효과적인 폐암 치료법을 제안하고 있습니다.
3. 천연물, 합성 화합물 라이브러리 및 drug repositioning을 이용한 폐질환 억제/예방 효능 물질 발굴 및 기전연구
현재 확보되어 있는 천연물유래 화합물 라이브러리 및 공동연구를 통하여 확보된 신규 물질을 대상으로 새로운 폐암 및 폐질환 예방/치료 약물로 개발될 수 있는 유효물질을 제시하고 그 작용기전을 연구하고 있습니다. 또한 폐암/폐기종의 발생 및 악성화 기전 연구 결과를 바탕으로 현재 임상에서 다년간 사용되고 있는 약물들을 폐암 및 폐질환 예방/치료 목적으로 적용함으로서 임상 적용이 용이한 예방/치료법 개발 연구도 진행 중입니다.
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