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The Bone Lab
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2016-02-01조회수
601The Bone Lab
박석인
고려대학교 의과대학 생화학분자생물학교실
[연구실 소개]
우리 실험실은 뼈를 연구한다. 뼈에 생기는 여러 질병 중에서도 우리는 특별히 암 관련 뼈 질환(Cancer-Induced Bone Diseases)의 병리 기전과 치료법 탐색에 초점을 두고 연구한다. 악성 종양의 가장 큰 특징은 전이(Metastasis)인데, 우리나라 사람에게 많이 생기는 유방암, 폐암, 그리고 최근 증가세인 전립선암 등은 뼈에 가장 흔하게 전이가 일어난다. 뼈 전이는 암의 말기 증상으로서 통증, 병리학적 골절, 거동 불능 등 말기 암환자 삶의 질적 저하를 일으키는 매우 중요한 임상적 문제이다. 우리 연구실은 뼈를 구성하는 세포와 경조직 기질 등이 암의 뼈 전이에서 특정한 역할을 한다고 생각하며, 뼈의 생물학적 기능을 연구함으로써 암의 뼈 전이에 대한 새로운 치료법을 개발하고자 한다. 또한, 최근 연구에 의하면 골격계는 인체를 물리적으로 지지하는 역할을 넘어 다양한 생리, 병리 현상의 주요 조절자 기능을 하는 것으로 밝혀지고 있는데, 특별히 여러 종류의 면역 전구 세포와 줄기 세포들은 대부분 뼈 내부에 골수 형태로 존재하다가 생리, 병리적 신호에 의해 성숙, 분화, 활성화가 이루어진다고 알려져 있다. 우리는 골격계가 면역 전구 세포의 공급자로서 여러 병리 현상, 특히 암의 진행에서 중요한 파트너 역할을 한다고 생각한다. 즉, 골격계는 면역 조절 기능을 통해 암의 초기 형성, 진행 과정에 기여한다고 여겨진다. 우리는 이와 같이 골격계와 종양의 양방향 조절 기능을 연구하고 이를 바탕으로 새로운 암 치료제의 개발을 목표로 삼고 있다.
우리 연구실은 2012년 5월 미국 테네시주 내슈빌에 위치한 밴더빌트 대학교 의과대학 내과학교실 내에 설치되어 운영되다가, 2015년 3월부터 고려대학교 의과대학 생화학분자생물학교실로 이전하였다. 밴더빌트 의과대학에는 암 관련 뼈 질환을 본격적으로 연구하신 Dr. Gregory Mundy께서 세우신 Vanderbilt Center for Bone Biology(VCBB)가 있는데, 우리 연구실은 이 센터 내에서 전립선암 모델을 이용한 암과 뼈의 상호작용을 주로 연구하였다. 여전히 밴더빌트 의대 내 연구자들과 활발한 연구 교류와 인적 교류를 유지하고 있으며, VCBB 출신 연구자들이 세계 여러 대학에서 운영중인 실험실들과 적극적인 협력관계를 유지하고 있다.
[연구내용]
1. 골수유래 면역 억제 세포의 암 전이 미세환경내 조절 기전 연구
골수에는 여러 종류의 면역 세포가 미성숙, 미분화 상태로 존재하는데 이들 세포 중에는 T세포 면역력을 조절하는 세포군이 존재한다. 이들을 통칭하여 MDSC(Myeloid-Derived Suppressor Cells)라고 부른다. MDSC 들은 암 또는 감염증과 같은 병리 상황에서 T 세포의 기능을 억제하는 역할을 수행하는데 그 존재와 기능이 비교적 잘 밝혀져 있는 반면, 이들의 골수 내 조절 기전에 대해서는 거의 알려져 있는 것이 없다. 또한, 여러 종류의 종양 미세환경에서 중요한 구성 세포라고 여겨지고 있으나 뼈 전이성 종양에서는 어떤 역할을 수행하는지, 어떻게 조절되는지는 구체적으로 연구가 되어있지 못한 실정이다.
우리는 MDSC가 골수로부터 유래된 종양미세환경 구성 세포라는 점에 주목하여, 뼈 전이성 암에서 MDSC 가 어떤 역할을 수행하는지 연구하고자 한다. 선행 연구 결과에 기초하여 우리는 CCL-2 싸이토카인이 특정 그룹의 MDSC를 조절하며, 이들이 뼈 전이 암에서 보다 중요한 역할을 한다고 가설을 세웠다. 이를 위해 여러 종류의 유전자 조작 마우스 모델과 in vitro co-culture 모델을 이용하여 실험을 진행하고자 계획을 세우고, 연구재단의 지원을 받아 연구를 수행하고 있다.
[연구책임자]
박석인 교수
주소: 서울시 성북구 인촌로 73 문숙의학관 319호
전화: 02-2286-1305
이메일: serkin@korea.edu
홈페이지: bone.korea.ac.kr
[연구진 구성]
[대표논문]
1. Ding, X., Park, S.I., McCauley, L.K., Wang, C.Y. (2013) Signaling between TGF-beta and transcription factor SNAI2 represses
expression of microRNA miR-203 to promote epithelial-mesenchymal transition and tumor metastasis. J Biol chem. 12; 288
(15):10241-53.
2. Jin, R., Sterling, J.A., Edwards, J.R., Degraff, D.J., Lee, C., Park, S.I., Matusik, R.J. (2013) Activation of NF-kappa B signaling
promotes growth of prostate cancer cells in bone. PLoS One.; 8(4):e60983.
3. Park, S.I., Lee, C., Sadler, W.D., Koh, A.J., Jones, J., Seo, J.W., Soki, F.N., Cho, S.W., Daignault, S.D., McCauley, L.K.
(2013) Parathyroid hormone-related protein drives a CD11b+Gr1+ cell-mediated positive feedback loop to support prostate
cancer growth. Cancer Res. 15; 73(22):6574-83.
4. Buenrostro, D., Park, S.I., Sterling, J.A. (2014) Dissecting the role of bone marrow stromal cells on bone metastases. Biomed
Res Int.; 2014:875305.
5. Cho, S.W., Soki, F.N., Koh, A.J., Eber, M., Entezami, P., Park, S.I., van Rooijen, N., McCauley, L.K. (2014) Osteal
macrophages support physiologic skeletal remodeling and anabolic actions of parathyroid hormone in bone.
Proc Natl Acad Sci U S A. 28; 111(4):1545-50.
6. Zhang, H., Yu, C., Dai, J., Keller, J.M., Hua, A., Sottnik, J.L., Shelley, G., Hall, C.L., Park, S.I., Yao, Z., Zhang, J., McCauley,
L.K., Keller, E.T. (2014) Parathyroid hormone-related protein inhibits DKK1 expression through c-Jun-mediated inhibition of
beta-catenin activation of the DKK1 promoter in prostate cancer. Oncogene. 8; 33(19):2464-77.
7. Soki, F.N., Cho, S.W., Kim, Y.W., Jones, J.D., Park, S.I., Koh, A.J., Entezami, P., Daignault-Newton, S., Pienta, K.J., Roca,
H., McCauley, L.K. (2015) Bone marrow macrophages support prostate cancer growth in bone. Oncotarget. 6;(34):35782-96.
8. Park, S.I., Park, S.J., Lee, J., Kim, H.E., Park, S.J., Sohn, J., Park, Y.G. (2016) Inhibition of Cyclic AMP Response Element-
Directed Transcription by Decoy Oligonucleotides Enhances Tumor-Specific Radiosensitivity. Biochem Biophys Res Commun.;
469:363-9.