생화학분자생물학회

기초의과학 선도연구센터 (MRC)

System Network Inflammation Control Research Center

Ⅰ. 설립배경

○ 염증반응은 미생물의 감염이나 외부의 손상 등으로부터 생체를 보호하기 위한 방어기전으로, 단기적 염증반응은 손상된 조직의 치유와 복구를 돕지만, 장기적으로 지속 되는 염증반응은 다양한 만성질환을 유발합니다. 만성염증성 질환 (당뇨병, 심뇌혈관 질환, 퇴행성 뇌 질환, 암)은 사망률이 높고 국가 건강재정을 악화하는 요인이며 노화 과정에서의 지속적인 염증반응은 항상성 붕괴를 가져오고 이에 동반되는 활성산소 과다 생성 및 항산화 기능 저하는 주변 장기에 또 다른 염증반응을 유발하는 악순환의 고리를 형성하게 됩니다. (그림 1) ​

그림 1. 센터 제안배경 

○  급성염증 질환과는 달리 만성 염증 질환의 명확한 병태생리에 대한 이해 부족으로 인하여 정확한 표적 치료제가 없는 실정입니다. 지난 Covid-19 팬데믹 당시 미각, 후각 이상, 수면 장애, 기억력 감퇴 등 포스트 코로나 신드롬 (post Covid-19 syndrome)으로 알려진 증상들이 6개월 이상 지속되는 경우가 감염 환자의 50%이상에서 나타나고 있지만, 이를 해결할 치료법이 없는 상황입니다. 센터 연구진은 포스트 코로나 신드롬처럼 감염이나, 염증성 질환에 의한 다른 장기에 손상으로 후유증이 나타나는 경우를 해결하려고 합니다. 기존의 국소 감염, 염증성 반응 해결에 주안을 두었던 치료 접근법을 넘어 만성 염증으로 인한 뇌기능 장애, 대사장애와 같은 다른 장기에 미치는 영향을 연구하고 새로운 치료법 개발을 목표로 센터를 구성하였습니다. 

Ⅱ. 연구목표

1. 연구목표 

그림 2. 센터 비전 및 목표

○ 본 센터는 다양한 병인에 의한 염증반응을 [빅데이터 연구, 유전자 발현, 단백질 수식화, 오믹스 연구, 타겟 발굴 및 기능연구 기반의 통합적인 염증제어 시스템]을 통해 규명하고, 이를 활용한 만성 염증 질환 치료 원천기술을 개발하고자 합니다. 

○ 센터의 비전을 성공적으로 수행하기 위하여 3개의 그룹을 구성하여, 1그룹은 감염, 염증 매개 질환에 대한 뇌기능장애 유발 기전 및 제어전략 수립, 2그룹은 멀티 오믹스 데이터 기반 암 염증 매개 연구,  3그룹은 단백질 수식화 조절 기전 기반 염증-매개 질환에 대한 치료 타겟 발굴 및 응용연구를 통한 치료전략 제시를 목표로 설정하고 통합적 관점에서 염증 네트워크 규명을 위한 유기적 연구체계를 구축하였습니다. 

2. 연구내용

○ 본 센터연구에서는 단일장기에서의 특정 염증질환 연구에 국한하지 않으면서 장기간 염증 연결고리 분석 플랫폼을 활용하여 염증-매개질환의 병태생리 이해 및 이를 제어하는 기술개발을 목표로 하며, 각 세부과제의 구체적인 연구범위 및 연구내용은 다음과 같습니다. 

○ ① 제 1 세부과제: 말초 염증에 따른 중추 장벽(뇌 장벽 및 혈액 와우 장벽) 센서 규명을 뇌기능장애 제어 전략 제시. 

     ② 제 2 세부과제: 염증에 의한 악성암 전이 및 악액질 활성화 조절인자 규명을 위한 멀티 오믹스적 접근. 

     ③ 염증수용체 수식화(유비퀴틴화) 조절 인자 발굴과 이를 활용한 염증 매개질환 에서의 역할 규명을 통해 만성염증제어라는 공통의 목표를 달성하고자 합니다. 

그림 3. 각 그룹별 연구 내용 및 유기적 연구 협력 계획

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○  1세부의 만성 폐렴/ 장염 동물 모델, 2세부의 암전이 모델 3세부의 당뇨 모델을 공유 하고 1세부에서 보유중인 장기간 매개체 발굴 기술을 활용하여 연결고리의 중요성을 파악하고 제어 표적 발굴을 위한 2세부의 다중오믹스 분석 기술을 활용하여 표적 발굴을 수행하며, 3세부의 만성 염증 제어 특이적 수식화 기전 규명 하여 과학적 검증을 통해 악성 연결고리 표적의 제어 중요성에 대한 근거를 유기적 협력 연구를 통해 각각 뇌기능장애, 암전이, 대사질환의 신규 분자 표적 발굴 및 검증으로 만성염증질환 제어 가능성을 제시할 것입니다.  

Ⅲ. 기대효과 및 전망

그림 4. 연구성과의 활용 및 기대효과

○ 만성질환과 염증 간의 종합적 데이터 통합을 통한 질병 네트워크 규명: 만성질환의 비밀을 풀고자 질환 모델 구축에서부터 환자 검체 분석, 참여 기업이 보유한 신약 개발 화합물을 검증하고 이를 함께할 의사과학자 양성으로 만성질환을 치료 하는데 있어 새로운 패러다임을 제시할 계획을 세웠습니다. 앞으로 창의적이고 혁신적인 연구를 통해 인류의 건강과 행복에 기여할 수 있는 다양한 성과를 이루어 나갈 것입니다. 또한, 후학 양성과 국제적인 연구 협력을 통해 글로벌 연구 네트워크를 구축하고, 우리나라 기초 의과학의 위상을 높이는 데 앞장서며, 국제적 리딩 연구그룹으로 발돋움 할 것입니다.지금까지 센터를 설립 하는 데에 도움을 주신 분들께 큰 감사를 드리고 앞으로도 우리 센터가 걸어갈 길에 많은 응원과 협력을 부탁드립니다. 

그림 5. 시스템 네트워크 염증 조절 연구 센터 연구진

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