김혜선 연구실
의과대학 김혜선
김혜선 연구실은 의과학 분야에서 치매, 특히 알츠하이머병을 중심으로 한 퇴행성 뇌질환의 분자병인기전과 치료 전략을 선도적으로 연구하고 있습니다. 본 연구실은 아밀로이드 베타, 타우 단백질, APP 등 치매의 주요 원인 단백질의 생성과 축적, 그리고 이로 인한 신경세포 사멸, 시냅스 기능 저하, 신경염증, 산화적 스트레스 등 다양한 병리적 현상을 분자 및 세포 수준에서 심층적으로 분석합니다.
최근에는 혈뇌장벽(BBB) 제어, 집속 초음파를 이용한 약물 전달, RNA 시퀀싱, 단백질체 분석, 유전자 편집 등 첨단 바이오 기술을 적극적으로 도입하여, 알츠하이머병의 발병 및 진행 과정에서 나타나는 다양한 분자적 변화를 체계적으로 규명하고 있습니다. 이를 통해 새로운 치료 타겟을 발굴하고, 조기 진단 바이오마커 개발 및 신약 후보물질의 효능 검증에 힘쓰고 있습니다.
또한, 플로로글루시놀, 뉴레귤린-1, 미노사이클린, microRNA 등 다양한 신경보호 및 시냅스 기능 회복 물질의 작용기전을 동물모델과 세포모델에서 검증하고, 신경줄기세포 및 유도만능줄기세포(iPSC) 기반의 재생의학적 치료 전략도 활발히 연구하고 있습니다. 이와 더불어, STAT3, Nurr1, S100A9 등 신호전달 경로의 조절을 통한 신경염증 억제 및 신경세포 보호 효과를 입증하고 있습니다.
연구실은 자폐스펙트럼장애, 파킨슨병 등 다양한 신경발달 및 신경퇴행성 질환의 병인기전과 치료법 개발에도 연구영역을 확장하고 있습니다. microRNA, 신경줄기세포, 성장인자, 신경영양인자 등 다양한 생체분자 및 세포치료 접근을 통해, 환자 맞춤형 치료 전략의 임상적 적용을 목표로 하고 있습니다.
이러한 다각적이고 융합적인 연구를 통해 김혜선 연구실은 치매 및 신경퇴행성 질환의 예방, 조기진단, 치료법 개발에 중요한 기여를 하고 있으며, 기초연구와 임상연구를 연결하는 중개연구의 중심 역할을 수행하고 있습니다.
알츠하이머병 및 치매의 분자병인기전 연구
김혜선 연구실은 알츠하이머병을 비롯한 다양한 치매 및 퇴행성 뇌질환의 분자적 병인기전을 심도 있게 연구하고 있습니다. 본 연구실은 아밀로이드 베타 펩타이드, 타우 단백질, 그리고 아밀로이드 전구단백질(APP) 및 그 C-말단 단편 등 치매의 주요 원인 단백질들의 생성, 변형, 축적 과정과 이들이 신경세포 내외에서 일으키는 병리적 변화를 규명합니다. 특히, 동물모델과 세포모델을 활용하여 신경세포의 사멸, 시냅스 기능 저하, 신경염증, 산화적 스트레스 등 다양한 병리적 현상을 분자 수준에서 분석합니다.
최근에는 혈뇌장벽(BBB) 제어 기술, 집속 초음파를 이용한 약물 전달, microRNA 및 유전자 조절 네트워크 등 첨단 기법을 도입하여 알츠하이머병의 발병 기전과 진행 과정에서 나타나는 다양한 분자적 변화를 체계적으로 탐구하고 있습니다. RNA 시퀀싱, 단백질체 분석, 유전자 편집 기술(CRISPR 등)을 활용하여 새로운 치료 타겟을 발굴하고, 병인기전의 세부 경로를 밝혀내는 데 주력하고 있습니다.
이러한 연구를 통해 알츠하이머병의 조기 진단 바이오마커 개발, 신약 후보물질의 효능 검증, 그리고 맞춤형 치료 전략 수립에 기여하고 있습니다. 궁극적으로는 치매의 예방 및 치료법 개발을 목표로, 기초연구와 임상적용을 연결하는 중개연구(Translational Research)에 앞장서고 있습니다.
신경세포 보호 및 시냅스 기능 회복을 위한 신경생물학적 치료 전략
본 연구실은 신경세포 보호와 시냅스 기능 회복을 위한 다양한 신경생물학적 치료 전략을 개발하고 있습니다. 대표적으로, 플로로글루시놀, 뉴레귤린-1, 미노사이클린, 니코틴아마이드 등 천연물 및 신약 후보물질의 신경보호 효과를 동물모델과 세포모델에서 검증하고, 이들의 작용기전을 분자 및 세포 수준에서 규명합니다. 또한 microRNA-188-5p, miR-29b 등 microRNA의 발현 조절을 통해 시냅스 기능 저하 및 신경세포 사멸을 억제하는 새로운 치료법을 제시하고 있습니다.
특히, 신경염증, 산화적 스트레스, 미토콘드리아 기능 이상 등 다양한 병리적 자극에 대한 신경세포의 방어기전을 분석하고, STAT3, Nurr1, S100A9 등 주요 신호전달 경로의 조절을 통한 신경보호 효과를 입증하고 있습니다. 이와 더불어, 신경줄기세포 및 유도만능줄기세포(iPSC) 유래 신경세포의 이식, 성장인자 및 신경영양인자 활용 등 재생의학적 접근도 적극적으로 시도하고 있습니다.
이러한 연구는 알츠하이머병, 파킨슨병, 자폐스펙트럼장애 등 다양한 신경퇴행성 및 신경발달질환에서 신경세포의 손상을 최소화하고, 시냅스 연결망의 회복을 촉진하는 혁신적 치료법 개발에 중요한 기반을 제공합니다. 궁극적으로는 환자 맞춤형 신경보호 및 재생치료 전략의 임상적 적용을 목표로 하고 있습니다.
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Translationally controlled tumor protein restores impaired memory and altered synaptic protein expression in animal models of dementia ？
김혜선, 김화정, 이경림, 나은정, 전예진, 김현주
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY, 2023
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Enhanced delivery of a low dose of aducanumab via FUS in 5xFAD mice, an AD model
Kong Chanho, Yang Eun-Jeong, Shin Jaewoo, Kim Hyunju, 김혜선, Chang Jin Woo, 이창한, Park Junwon, Kim Si-Hyun, Park Seong-Wook, Chang Won Seok
Translational Neurodegeneration, 2022
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Transcriptomic analysis in the striatum reveals the involvement of Nurr1 in the social behavior of prenatally valproic acid-exposed male mice
김현주, 우란숙, 김혜선, 김성한, 김한별, 양은정, 조은화, 이상준, 임혜인
TRANSLATIONAL PSYCHIATRY, 2022
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뇌 선조체 이상에 의한 자폐스펙트럼 장애의 상세 병인기전 규명 및 치료 타겟 발굴
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뇌내 공간분자체 맵핑 플랫폼 활용 치매발병 위험인자 규명
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알츠하이머병 동물모델을 활용한 MAM의 TREM2 결합단백질체 분석 기반 병인기전 및 치료타겟 발굴 연구
