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김지희 교수 피부과학교실

_ 피부과의 특성상 적용 분야 및 여러 임상과와 접점_ 국책과제로 의료기기 활용과 관련된 연구 수행중 인체에서 가장 큰 기관, 피부피부는 인체에서 가장 큰 기관이다. 인체를 덮고 있는 보호막 역할을 하면서 자외선 같은 물리적인 인자들의 차단, 세균 침입 방지, 체온 조절과 수분 유지 등 다양한 생리적 기능을 담당한다. 피부에는 신체의 면역력 저하, 호르몬 변화뿐만 아니라 외부의 물리적 손상 등으로 인해 여러 종류의 질병이 발생할 수 있으며, 피부과에서는 이러한 다양한 질병들을 치료하고 관리한다.최근 피부과학 분야는 지난 수십 년간에 걸친 국내외 연구자들의 노력 덕분에 주요 질환들의 병인성 신호전달 기전 및 유전자 변이가 밝혀지면서, 이를 타겟으로 하는 생물학적제제와 소분자억제제 적용을 통해 기존에 난치성 질환으로 분류되어온 다양한 만성질환 관리에 혁신적인 변화를 맞고 있다.주요 연구 분야는 흉터와 피부노화,의료용 레이저 장비나 의료기기 적용한 중개연구 수행피부과학의 여러 세부전공 분야 중에서 현재 근무하고 있는 용인세브란스병원 피부과는 전문의 수가 많지 않은 특성상 위의 연구 분야 외에도 아토피피부염, 주사피부염 같은 다빈도 만성 재발성 피부질환, 피부암, 피부노화 진료 등을 담당하고 있다. 주요 연구 분야로는 흉터, 피부 노화, 그리고 다양한 의료용 레이저 장비나 의료기기를 적용한 중개연구를 수행해왔다.임상강사로 일한 기간부터 작년까지 연세암병원 흉터성형레이저센터 진료를 병행하며 흉터, 켈로이드 발생 기전 중 가장 핵심적인 섬유아세포(fibroblast)의 과다활성화를 주제로 조직의 섬유화(fibrosis) 기전에 대해 cell line과 환자 유래 세포 및 동물모델을 이용해 Epithelial-mesenchymal transition, 그리고 hypoxia의 영향에 대한 연구를 수행해왔다.이 과정을 통해 습득한 인체 유래 세포에 대한 실험 기법을 적용해 노화된 피부조직에서 섬유아세포의 활성도를 조절할 수 있는 다양한 천연물 및 화장품 소재의 적용에 대해 국책과제를 통해 임상 연구 및 기초 연구를 수행한 바 있다.진료에 할애하는 시간이 많아진 최근에는 다양한 환자군을 접할 수 있는 용인세브란스병원의 장점을 활용해 내원한 환자들을 진료하는 과정에서 취득한 임상검체를 이용해 만성재발성 피부질환인 주사피부염의 병인에 관여하는 신경염증성 조절 기전에 대한 연구를 진행하고 있다. 이를 기반으로 피부과학교실 내 여러 선임 교수님들과 함께 중개연구 및 임상연구를 협력하며 수행중이다.다양한 적용 분야의 장점 살려, 여러 전문과목 분야와 협업 가능피부과학 분야는 다양한 질환뿐만 아니라 화장품 소재 및 레이저 장비 같은 의료기기를 직접 적용할 수 있는 분야로, 기초와 임상을 연결하는 중개연구에 가장 적합한 임상과 중 하나다. 특히 용인세브란스병원 피부과는 단기간에 적은 수의 전문의가 근무하는 환경에서 연 2만 명 이상의 환자 진료에 임하고 있어 다양한 피부질환의 표현형에 대한 의료정보, 그리고 환자 시료를 이용한 연구를 수행하기에 적합한 환경이다.특히 개원 이후 지난 4년 동안 매년 1-2개 이상의 국책과제 수행을 통해 다양한 피부과 분야의 임상연구 수행에 필수적인 측정 장비(피부수분함유도, 홍반 및 색소, 탄력도 외 디지털 사진촬영 및 평가)를 구축했다. 또한 노화, 색소, 흉터 등 다양한 분야를 아우를 수 있는 의료장비도 구비하고 있다. 피부과의 특성상 적용 분야 및 여러 임상과와 접점이 있으며, 국책과제로 의료기기 활용과 관련된 연구를 수행하고 있어 연세의료원과 연세대학교 내의 여러 전문과목 분야와 협업할 수 있는 장점이 있다.김지희 교수 | 2024년부터 연세의대 피부과학교실 조교수로 임용되어 용인세브란스병원에서 근무중이다. 2011년 연세의대를 졸업하고 세브란스병원에서 피부과 전공의 및 임상강사를 마쳤다. 그 기간 동안 피부과학교실 이주희 교수의 지도 아래 ‘켈로이드의 동물모델 개발’을 주제로 박사학위를 취득한 이후, 2020년 용인세브란스병원 개원 초부터 현재까지 피부과장을 맡고 있다. 오늘도 피부질환으로 고통받는 여러 환자들에게 도움을 줄 수 있는 연구를 수행할 수 있는 연구자가 될 수 있도록 노력하고 있다. 사진 : 연세대학교 의과대학ⓒ

장경구 교수 해부학교실

_ 마우스 모델과 환자 유래 장 오가노이드 활용_ 염증성 장질환의 병인 규명하기 위한 기초 및 중개연구 수행 장내 염증에서 장균총-장상피-면역체계의 상호작용 조절하는 기전 규명 필요인간의 장은 외부 환경으로부터 유래한 염증 유발 요인들에 언제나 노출되어 있다. 뿐만 아니라 장균총(gut microbiota)-장상피(intestinal epithelium)-면역체계(immune s_ystem)의 복잡한 상호작용이 발생하는 기관이기도 하다. 염증성 장질환으로 대표되는 장내 염증은 다른 장기의 염증 질환뿐만 아니라 염증성 대장암 등 많은 질병과 연관되어 있다. 즉 장내 염증 상황에서 장균총-장상피-면역체계의 상호작용을 조절하는 기전의 규명은 다양한 질환의 발생을 근본적으로 이해하는 데 기여할 것이므로 전세계의 연구자들이 많은 관심을 갖고 있다.과거에는 병적인 조건에서 장균총의 변화만을 보는 연구 또는 마우스 모델을 활용한 연구가 주를 이루었으나, 최근에는 무균쥐를 활용해 장균총의 특정 균주가 염증을 조절하는 기전을 규명하거나, 사람의 장상피와 유사한 구조를 형성하는 인체 유래 장 오가노이드를 활용한 중개 연구로 발전하고 있다.환자 유래 장 오가노이드 활용해 염증성 장질환의 병인 찾는 노력본인은 박사 과정 때부터 장균총-장상피-면역체계의 상호작용을 이해하기 위한 연구를 수행해왔다. 박사 과정 중에는 치사율이 50%가 넘는 패혈증을 유발하는 식중독균 Vibrio vulnificus의 독성인자의 특성을 동정(同定)하고 발현 조절 기전을 분자 수준에서 규명하는 연구를 수행했으나, 한 종의 세균에 국한된 연구였다는 점에서 한계가 분명했다.이를 극복하고 장상피와 면역체계의 관점에서 장내 염증을 이해하고자 박사후 과정 중에는 마우스 모델과 환자 유래 장 오가노이드를 활용해 염증성 장질환의 병인을 규명하기 위한 기초 및 중개연구들을 수행했다.그 내용을 구체적으로 정리하면 다음과 같다. 1) 무균쥐를 비롯한 마우스 모델을 활용해 염증성 장질환 환자의 장균총에서의 특이적으로 감소하는 유익균인 Enterococcus faecium이 장내 염증을 억제하는 기전을 규명했다.2) 마우스와 인체 유래 장 오가노이드 모델을 결합해 염증성 사이토카인인 IL-17A가 장내 분비세포의 분화를 유도하는 기전을 규명했다.3) 인체 유래 장 오가노이드 모델에서 사람마다 SARS-CoV-2의 감염성에 차이를 보이는 기전을 규명했다.4) 염증성 장질환의 일종인 궤양성 대장염 환자 유래 장 오가노이드 플랫폼을 구축해 염증을 억제하는 치료제인 tofacitinib의 반응성을 예측하고 그 기전을 규명했다.박사 과정 및 박사후 과정에서 수행한 연구 프로젝트들은 염증 상황에서 장균총-장 상피-면역체계의 상호작용을 포괄적으로 이해하는 데 큰 도움을 주었다.(이미지 : 셔터스톡)협업 위한 염증질환 환자 유래 오가노이드 플랫폼 구축현재 본인이 보유하고 있는 미생물학 및 인체 유래 장 오가노이드 분야의 전문성은 연세의료원의 풍부한 임상 데이터와 기초 및 임상 분야의 전문가들과의 협업을 통해 더욱 빛을 발할 수 있게 될 것이라 믿는다. 구체적으로 동물 모델 구축이 불가능한 희귀질환 또는 회장낭염(pouchitis) 같은 염증질환 환자 유래 오가노이드 플랫폼 구축은 병인 및 발병 기전의 이해와 치료 후보 물질 스크리닝에 적극 활용될 것이다. 뿐만 아니라 사람의 장균총에서 동정한 특정 균주 및 균주 인자의 염증 조절 기능을 마우스 모델 및 환자 유래 장 오가노이드와의 공배양 모델을 통해 규명하는 연구도 가능할 것이다.장균총-장상피-면역체계의 불균형한 상호작용으로 인해 발생하는 장내 염증은 사람마다 양상이 달라 치료제를 개발하는 데 큰 장애물로 작용하고 있다. 따라서 미생물학, 세포 및 발생생물학, 면역학을 아우르는 통합적 접근을 통해 염증 상황에서 장균총-장상피-면역체계 상호작용의 과정을 분자 수준에서 이해하고자 한다. 구체적으로 바람직한 숙주/미생물 상호작용을 유도할 수 있는 균주 · 균주인자와 숙주인자를 동정하고 그 기전을 규명함으로써 각종 염증성 질환 및 암에 이르기까지 다양한 질병 발생의 근본적 이해를 통해 개인 맞춤 치료법을 개발하고자 한다. 그러나 이 연구 목표의 달성은 다양한 분야의 연구자들과의 협업 없이는 불가능하다. 따라서 연세의대의 훌륭한 기초 및 임상연구자들과 협업할 수 있기를 희망한다.장경구 교수 | 2011년 서울대학교를 졸업하고 2016년 동대학원에서 박사학위를 받았다. 2018년 UC Davis 의과대학, 2019년부터 New York University 의과대학에서 박사후 연수를 받은 후 2024년부터 연세의대 해부학교실에서 조교수로 일하고 있다. 사진 : 연세대학교 의과대학ⓒ