Gremlin-1과 Gremlin-2는 본 연구실의 핵심 연구 주제로, 이들 단백질은 골형태형성단백질(BMP) 길항제로서 조직 발달과 분화, 그리고 종양의 발생 및 진행에 중요한 역할을 합니다. 최근 연구에 따르면 Gremlin-1은 유방암 세포의 전이와 성장에 관여하며, STAT3-MMP13 신호전달 경로를 활성화하여 암세포의 이동성과 침습성을 증가시킵니다. 반면, Gremlin-2는 종양억제유전자로서의 기능이 부각되고 있으며, 지방세포에서의 과발현이 유방암 세포의 성장과 전이를 억제하는 것으로 밝혀졌습니다. 본 연구실은 Gremlin-1과 Gremlin-2의 분자적 기전을 규명하기 위해 다양한 세포 및 동물 모델을 활용하고 있습니다. 예를 들어, Gremlin-2가 지방세포의 지방분화를 억제함으로써 IL-6와 같은 아디포카인의 발현을 감소시키고, 이를 통해 유방암 세포의 성장과 전이를 효과적으로 억제함을 확인하였습니다. 또한, Gremlin-1의 경우, 암세포 내 대사 변화(예: 해당작용 증가) 및 암줄기세포 유지에 미치는 영향도 심도 있게 분석하고 있습니다. 이러한 연구는 Gremlin 단백질이 종양미세환경 내에서 어떻게 상호작용하며, 암의 진행 및 치료 저항성에 어떤 영향을 미치는지에 대한 통합적 이해를 제공합니다. 궁극적으로 Gremlin-1과 Gremlin-2를 표적으로 한 새로운 항암제 개발 및 치료 전략 수립에 기여할 것으로 기대됩니다.

본 연구실은 에스트로겐 대사산물(특히 4-하이드록시에스트라디올)이 유방암 등 호르몬 의존성 암의 발병에 미치는 영향을 집중적으로 연구하고 있습니다. 4-하이드록시에스트라디올은 활성산소종(ROS) 생성과 DNA 손상, 그리고 IKK-NF-κB 신호전달 경로의 활성화를 통해 정상 유방 상피세포의 종양 변형을 유도하는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 분자적 기전을 규명함으로써, 호르몬 유도 발암의 예방 및 치료 전략 개발에 중요한 단서를 제공하고 있습니다. 또한, 다양한 천연물(레스베라트롤, 피세아타놀, 구굴스테론 등)이 에스트로겐 대사산물에 의한 발암 과정을 억제하는 효과를 연구하고 있습니다. 예를 들어, 레스베라트롤은 4-하이드록시에스트라디올에 의해 유도되는 NF-κB 신호전달 및 COX-2 발현을 억제하여, 유방 상피세포의 종양 변형과 이동성을 감소시킵니다. 이 외에도, 천연물의 항산화, 항염증, 항암 효과를 다양한 분자생물학적 기법을 통해 분석하고 있습니다. 이러한 연구는 환경 및 식이 요인에 의한 암 발생 기전의 이해를 심화시키고, 천연물 기반의 안전하고 효과적인 항암 예방 및 치료제 개발에 기여하고 있습니다. 특히, 자연물의 분자적 작용 기전을 규명함으로써, 맞춤형 암 예방 및 치료 전략 수립에 중요한 과학적 근거를 제공하고 있습니다.

종양미세환경 내 면역세포, 특히 종양연관대식세포(TAMs)와 면역관문분자인 PD-L1의 역할에 대한 연구도 본 연구실의 주요 분야입니다. 최근 연구에서는 항암화학요법 중에 발생하는 암세포 잔해가 대식세포의 극성을 변화시켜 항종양성 M1형에서 종양촉진성 M2형으로의 전환을 유도함을 확인하였습니다. 이 과정에서 heme oxygenase-1(HO-1)의 발현이 중요한 조절자로 작용하며, HO-1 억제제를 활용한 동물실험에서 항암효과가 증진됨을 입증하였습니다. 또한, PD-L1의 발현 조절과 관련하여, 미세먼지(디젤 배기가스 입자) 노출이 정상 기관지 상피세포에서 PD-L1 발현을 증가시키고, 이로 인해 산화적 DNA 손상 및 세포 독성이 촉진됨을 규명하였습니다. 더불어, microRNA-140-3p가 폐암 세포에서 PD-L1/ABCG2/MVP의 발현을 억제하여 항암제 감수성을 높이는 기전을 밝히는 등, 면역관문 조절과 항암제 내성 극복 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 연구는 종양미세환경 내 면역조절 기전을 심층적으로 이해하고, 면역관문억제제 및 면역세포 조절을 통한 새로운 항암치료법 개발에 중요한 기초자료를 제공합니다. 궁극적으로, 암 환자의 치료 반응률을 높이고, 부작용을 최소화하는 맞춤형 면역항암치료 전략 수립에 기여하고 있습니다.