생화학과 고혁완 교수와 박현우 교수가 이끄는 연구팀이 과학기술정보통신부 선정 첨단바이오 글로벌 공동연구센터로 각각 선발되었다. 과제명은 “일차섬모 대사 기반 노화 제어 혁신 기술 개발 국제 공동연구센터” 및 “액체생검 고도화 기반 암전이가소성 정밀의료 국제연구센터”로, 연구 기간은 2024년 10월 개시되어 2026년 12월까지 약 3년이며, 연구비는 각각 22.5억 원이다. 고혁완 교수의 해외 협력 기관은 노화 연관 질환 치료 첨단 신약 개발을 위한 노화 및 AI 분야 세계 상위 연구기관인 영국 런던대(City St. George’s, Univ. of London) 이다. 박현우 교수의 해외 협력 기관은 일본 국립암센터 (NCCHE) 와 호주의 UWA (University of Western Australia)이다.

고혁완 교수 연구팀 “일차섬모 대사 기반 노화 제어 혁신 기술 개발 국제 공동연구센터” 소개

고혁완 교수 연구센터의 참여 연구진은 생화학과 고혁완 교수를 책임 연구자로 하여 우리 대학교에서는 생화학과 송재환 교수, 의과대학 복진웅 교수가 참여하고, 성균관대학교 이지은 교수, 런던대 김수현 교수, 콘스탄티도 카를로스(Constantino Carlos Reyes-Aldasoro) 교수, 도로시 베네트(Dorothy C. Bennett) 교수가 같이 연구한다.

기존 노화 및 항노화 연구는 주로 단일 세포에 초점을 맞추고 있으므로 다양한 조직에서 복합적인 병리 현상을 나타내는 노화 기전을 총체적으로 이해하고 근본적으로 극복하기에는 한계가 있다. 또한 항노화 치료제 개발을 위해 손상된 조직 세포를 회복하는 연구에 집중되었기 때문에 다양한 모달리티를 갖는 치료제 개발이 절실히 필요한 상황이다. 이번 연구는 이러한 한계와 필요성에 착안하여, 세포소기관인 일차섬모의 기능 조절을 기반으로 노화 연관 만성질환을 치료할 수 있는 신규 모달리티의 치료제 제시를 목표로 한다.

참여 각 기관의 역할을 들여다보면, 연세대학교 연구진은 일차섬모 대사 연관 유전자 기능 검증 및 ASO(Antisense Oligonucleotide) 치료제 개발, 대사 연관 지방 간염·섬유화 동물 모델에서의 치료제 효능 검증을 수행한다. 성균관대학교 연구진은 일차섬모 유래 엑토좀 제어를 통한 근감소증 치료 기술을 개발하며, 마지막으로 런던대학교 연구진은 약물 표적으로 활용될 일차섬모 대사 조절 유전자 발굴을 위한 AI 기반 미세구조 실시간 이미징 기술 플랫폼을 확립하고 약물 표적 후보 유전자를 발굴할 예정이다.

이번 과제는 노인성 질환 치료법을 새로운 관점으로 연구함으로써 다양한 일차섬모 질환 치료법 연구에 응용되면서 종합적으로 의생명과학 분야에 혁신적 연구 분야를 개척하는 효과를 낼 것이다. 특히, 글로벌 공동연구 센터인 런던대의 AI 기반 이미징 분석 기술은 일차섬모와 같은 작은 세포 구조의 변화를 감지하고 분석하는 데 매우 유용하므로 노화와 관련된 대사 이상을 더 정확하게 진단하고 그에 맞는 치료법 개발이 가능할 것으로 기대된다.

고혁완 연구 책임 교수는 “이번 연구 과제 성과를 바탕으로, 장기적으로 다양한 노화 연관 질환에서의 섬모 역할 규명과 관련 분야를 선도하는 학문 분야를 개척해 나갈 것이며, 발굴된 ASO 후보 물질을 고도화하여 신규 항노화 치료제 신약 개발 연구로 확장해 나갈 것이다.”는 향후 연구 청사진을 밝혔다.

박현우 교수 연구팀 “액체생검 고도화 기반 암전이가소성 정밀의료 국제연구센터” 소개

생화학과 박현우 교수 연구팀은 일본 및 호주의 석학과 함께 최대 규모의 전이성 암환자 코호트 (MONSTAR project) 구축을 통해 AST 암전이 가소성 패러다임의 임상적 유용성을 정립하고, 암전이/재발의 신규 바이오마커 및 치료전략을 수립함으로써 차세대(5세대) 항전이요법(anti-metastatic therapy)의 세계적 선도력 확보를 목표로 한다.

암전이가소성 국제연구센터는 연세대학교 생화학과를 거점으로 일본 국립암센터의 Yoshino 교수 연구팀 및 호주 UWA의 Choi 교수 연구팀과 협력함으로써 1) 전례없는 전이성 암환자의 원발암-혈액-전이암 짝검체 확보 및 멀티오믹스 분석, 2) 액체생검 고도화 기반 순환암세포의 분리기술 개발 및 신규 진단 바이오마커 발굴, 3) 환자 유래 순환암세포를 배양할 수 있는 CTC line 구축 기술 정립, 4) 순환암세포-면역세포 상호작용 및 mechanobiology 관련 연구기법 고도화를 통한 항전이약물 검색 플랫폼 원천기술의 확보를 목표로 한다.

암전이가소성 국제연구센터는 암환자 사망원인의 90%가 암전이(Metastasis)에 의한 것임에도 불구하고 원발암(primary tumor)에 국한된 현재 암 연구 동향에 대한 한계, 그리고 현재까지 상용화된 화학약물요법(1세대), 표적치료제(2세대), 면역항암요법(3세대) 관련 연구/개발 및 조직생검에 기반한 EMT 이론에 관한 연구가 포화된 한계를 극복하고 대한민국이 5세대 항전이 치료전략 및 표준가이드라인을 최초로 수립하고 선도하기 위한 첫 걸음이 될 것이다. 이를 위해, 금년 2월 일본에서, 그리고 5월 연세대학교에서 AST-MONSTAR 국제 암전이심포지엄을 개최할 계획이며 전 세계의 저명한 석학이 방한할 예정이다. 또한, 각 기관의 연구원들의 활발한 교류/연수 및 정기세미나를 통해 국내 차세대 암전이 전문인력 양성에 기여할 것이다.

박현우 교수는 “이번 암전이가소성 국제연구센터 설립을 통해 본 연구실이 최초로 정립한 AST 국제학설을 기초, 진단, 임상, 제약 분야로 확장하고, 순환암세포 부착가소성 기반 항전이요법을 세계적으로 선도하기 위한 대한민국 주도의 국제협력이 이루어질 것으로 기대한다”고 포부를 밝혔다.