김형기 연구실은 융합생명공학과를 기반으로 종양생물학, 특히 뇌종양 및 종양 줄기세포 연구에 특화된 세계적 수준의 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 종양 줄기세포의 생성, 유지, 분화, 그리고 치료 저항성 획득 메커니즘을 분자 및 세포 수준에서 심층적으로 규명하고 있으며, 이를 통해 난치성 뇌종양의 재발과 악성화의 근본 원인을 밝히는 데 주력하고 있습니다. 특히, Jagged1-Notch, STAT3, Wnt, SHH, PDGF-NO-ID4 등 다양한 신호전달 경로가 종양 줄기세포의 특성 및 종양 미세환경과의 상호작용에 미치는 영향을 집중적으로 연구하고 있습니다. 최근에는 Jagged1의 세포내 도메인(JICD1)이 SMAD3, TWIST1 등과 상호작용하여 종양의 침윤성과 악성화를 촉진하는 새로운 분자적 메커니즘을 밝혀내었으며, 이러한 신호전달 경로를 표적으로 하는 신규 항암제 개발에도 앞장서고 있습니다. 또한, 본 연구실은 CRISPR/Cas9 기반의 형질전환 동물모델(특히 돼지, 개 등 대동물 모델) 개발, 환자 유래 종양 세포 및 줄기세포의 특성 분석, 고효율 스크리닝 플랫폼 구축 등 다양한 융합기술을 활용하여 기초연구와 전임상연구를 연계하고 있습니다. 이를 통해 종양 줄기세포의 이질성, 가소성, 미세환경과의 상호작용, 그리고 치료 저항성 극복을 위한 혁신적 연구를 선도하고 있습니다. 연구실의 다수 논문과 특허, 그리고 한국연구재단 등 주요 연구과제 수행을 통해 뇌종양 줄기세포 표적 치료제, 신호전달 억제제, 신규 바이오마커 및 진단기술 개발 등 다양한 성과를 창출하고 있습니다. 이러한 연구는 기존 항암 치료의 한계를 극복하고, 환자 맞춤형 정밀의료 실현에 기여할 수 있는 실질적 기반을 마련하고 있습니다. 향후에도 김형기 연구실은 종양 줄기세포 및 뇌종양의 분자생물학적 이해를 바탕으로, 혁신적 치료 전략과 전임상 모델 개발, 그리고 임상적 적용 가능성을 높이는 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다. 이를 통해 난치성 암 극복과 생명과학 분야의 학문적·산업적 발전에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.