이 연구 주제는 면역세포의 활성화, 분화, 기능 조절을 좌우하는 신호전달 네트워크를 분자 수준에서 해명하는 데 초점을 둔다. 특히 연구실은 TNF 계열 공자극 분자인 CD137(4-1BB)과 그 리간드인 CD137L에 주목하여, T세포뿐 아니라 수지상세포와 골수계 세포에서 나타나는 양방향 신호전달의 생물학적 의미를 탐구해 왔다. 이러한 접근은 단순히 면역세포가 자극을 받는 현상을 넘어, 어떤 세포가 어떤 맥락에서 염증성 혹은 항종양성 면역반응을 유도하는지를 이해하는 데 핵심적이다. 연구실의 성과는 CD137L의 역신호가 종양미세환경 내에서 IL-12 생성 수지상세포와 type 1 종양연관 대식세포의 분화를 억제할 수 있음을 제시하고, 이를 차단했을 때 IFN-γ 생성 CD8 T세포 반응이 증폭될 수 있음을 보여주는 방향으로 확장되었다. 이는 기존의 공자극 분자 연구를 T세포 중심에서 항원제시세포와 선천면역세포까지 넓힌 것으로, 종양면역의 자기증폭 회로와 면역감시 체계를 설명하는 데 중요한 근거가 된다. 또한 TMEM126A와 같은 관련 단백질이 CD137L 매개 역신호에 관여할 가능성을 제시함으로써, 세포막 단백질과 하위 신호경로의 연결고리를 규명하는 연구 기반도 마련했다. 이 연구는 항암면역치료의 표적 발굴과 부작용 최소화 전략에 직접적으로 연결된다. 공자극 수용체를 무조건 활성화하는 접근이 항상 유리한 것은 아니며, 세포 종류와 종양 환경에 따라 상반된 결과가 나타날 수 있기 때문이다. 따라서 이 연구실의 면역 신호전달 연구는 차세대 면역조절 항체, 세포치료, 염증 제어 기술의 정밀 설계를 위한 기초 지식을 제공하며, 면역학과 분자세포생물학의 접점을 형성하는 핵심 분야로 평가할 수 있다.

연구실의 또 다른 핵심 축은 T세포의 증식, 기억 형성, 기능적 분화 과정을 조절하는 세포 내 신호경로를 규명하는 것이다. 특히 기억 CD8 T세포 분화와 관련하여 Ras/MEK/ERK 및 PI3K/Akt 경로의 역할을 다룬 연구는, 면역 기억이 어떻게 형성되고 유지되는지에 대한 분자적 근거를 제공한다. 이러한 주제는 감염 방어와 항암면역 모두에서 중요하며, 장기적이고 효과적인 면역반응을 유도하기 위한 면역학적 설계 원리와 맞닿아 있다. 연구실은 T세포 반응을 단순히 활성화 여부로 보지 않고, 반복 자극이나 만성적 신호 노출이 오히려 면역 기능 저하나 비정상적 조직반응을 초래할 수 있다는 점에도 주목해 왔다. 실제로 4-1BB 신호의 만성 활성화가 종양배액 림프절에서 육아종 형성을 유도하고, 이는 후속 CD8 T세포 반응에 불리하게 작용할 수 있음을 보여주었다. 이 결과는 면역자극 치료에서 용량, 빈도, 시점이 왜 중요한지 설명해 주며, 치료 효과와 면역 관련 이상반응을 함께 고려해야 함을 시사한다. 이러한 연구는 백신 면역증강, 암 면역치료, 자가면역 조절 등 다양한 응용 분야로 확장될 수 있다. T세포의 분화 운명과 기능 피로, 기억 반응의 유지 조건을 세밀하게 이해하면, 보다 지속적이고 선택적인 면역반응을 설계할 수 있기 때문이다. 따라서 이 연구 주제는 기초 면역학과 임상 응용 사이를 연결하는 전략적 영역이며, 세포 분화 조절이라는 연구실의 기본 정체성과도 긴밀히 연결된다.

연구실은 분자세포생물학의 원리를 바탕으로 세포 성장과 분화 조절 기전을 다양한 생물학적 맥락에서 탐구한다. 이는 연구실의 대표 연구키워드인 분자세포생물과 세포의 성장 및 분화조절에 직접 대응하는 주제로, 면역세포뿐 아니라 파골세포, 구강조직 관련 세포, 재생과 염증에 관여하는 세포들까지 포함하는 넓은 범위를 가진다. 세포가 외부 자극을 받아 증식하거나 특정 계통으로 분화하는 과정은 조직 항상성 유지와 질환 발생을 이해하는 데 매우 중요하다. 연구실의 연구 이력에는 4-1BB ligand 자극이 파골세포 분화 및 활성에 미치는 영향, 그리고 생체재료인 MTA가 calcium-sensing receptor를 통해 유도하는 생물학적 반응에 대한 분석이 포함되어 있다. 이는 면역 신호가 골대사와 조직 재생에 어떻게 연결되는지, 또 치과 재료가 세포 수용체와 신호전달 체계를 통해 어떤 생물학적 효과를 내는지를 분자적으로 해석하려는 시도라 할 수 있다. 특히 구강생물학과 치의학 맥락에서 세포 반응을 정밀하게 규명하는 연구는 재생치료, 염증 억제, 조직 치유 촉진 기술 개발에 중요한 기반이 된다. 이 연구 방향은 기초생물학적 발견을 치의학 및 의생명 응용으로 연결하는 융합적 성격을 갖는다. 세포 성장과 분화의 제어 원리를 이해하면, 골재생, 치수보존, 조직수복, 염증성 병변 제어 등 임상적 과제를 더 정밀하게 다룰 수 있다. 따라서 본 연구는 면역학적 통찰과 구강생물학적 문제의식을 함께 반영하는 분야로서, 연구실이 치의학 기반 환경에서도 폭넓은 분자생물학 연구를 수행하고 있음을 보여준다.