본 연구실은 T 세포 표면에 존재하는 미세융모(microvilli)의 구조적·기능적 역할을 심도 있게 규명하고 있습니다. 기존 면역학에서는 T 세포가 항원표지세포(APC)와의 상호작용을 통해 면역시냅스(immunological synapse)를 형성한다고 알려져 있었으나, 본 연구실은 T 세포 미세융모가 단순히 항원 인식의 센서 역할을 넘어, 항원표지세포와의 접촉 시 elongation 및 shedding 현상을 통해 세포 간 신호전달과 메시지 전달의 핵심적 역할을 수행함을 최초로 밝혔습니다. 특히, 미세융모에서 유래된 막 소낭(MoEV, Membrane-originated Extracellular Vesicles)은 TCR microcluster의 형성과 이동, 그리고 면역반응의 민감도와 속도 조절에 중요한 역할을 한다는 사실을 규명하였습니다. 이러한 미세융모 유래 소낭의 기능을 규명하기 위해, in vitro에서 MoEV를 분리하는 기술을 개발하고, LC/MASS 및 deep sequencing을 통해 microvilli에 농축된 단백질과 small RNA를 동정하고 있습니다. 또한, two-photon microscopy를 활용하여 생체 내(in vivo)에서 MoEV의 존재와 역할을 시각화하고, MoEV가 타 면역세포에 미치는 영향 및 질환 모델에서의 기능적 변화를 분석하고 있습니다. 이 연구는 T 세포와 항원표지세포 간의 상호작용에 대한 기존 패러다임을 넘어, 미세융모가 단순한 구조적 요소가 아니라 능동적으로 면역신호를 조절하는 핵심 플랫폼임을 제시합니다. 이를 바탕으로 항암면역치료, 면역세포치료 등 다양한 임상적 응용 가능성도 모색하고 있습니다.

Transgelin 2는 액틴과 결합하여 세포골격을 안정화시키는 단백질로, 본 연구실은 이 단백질이 면역세포, 특히 T 세포와 대식세포의 활성 및 기능 조절에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀왔습니다. Transgelin 2의 과발현은 T 세포와 항원표지세포(APC) 간의 결합을 강화하고, TCR 신호를 증폭시켜 세포독성 T 세포의 항암 활성과 효율적인 면역반응 유도에 기여합니다. 또한, 대식세포에서는 ruffling과 phagocytosis 기능을 증진시키며, 세균 감염 및 패혈증 모델에서 생존율 향상에도 중요한 역할을 합니다. 본 연구실은 transgelin 2를 이용한 유전자 조작 및 재조합 단백질 개발을 통해, 암을 타겟으로 하는 세포독성 T 세포 치료법을 개발하고 있습니다. Transgelin 2를 과발현시킨 세포독성 T 세포의 항암 효과를 마우스 종양 모델에서 검증하고 있으며, 이 과정에서 actin dynamics와 integrin 신호전달의 조절 메커니즘을 심층적으로 분석하고 있습니다. 또한, transgelin 2가 암세포의 전이와 약제 내성에도 관여할 수 있음을 밝혀, 암 치료의 새로운 타겟으로서의 가능성도 제시하고 있습니다. 이 연구는 기존의 면역세포치료 한계를 극복하고, actin 기반의 세포골격 조절을 통한 혁신적 항암면역치료 전략을 제시합니다. 향후 transgelin 2를 활용한 세포치료제 및 면역항암제 개발, 그리고 다양한 면역질환 및 감염질환 치료로의 확장 가능성도 기대되고 있습니다.

NSrp70(Nuclear Speckle-related protein 70)은 본 연구실에서 새롭게 규명한 림프구 특이적 스플라이싱 인자로, T/B 세포의 발달과 분화, 그리고 면역조절에 필수적인 역할을 담당합니다. NSrp70은 핵 내 speckle에 위치하며, SR 단백질(SRSF1, SRSF2)과의 상호작용을 통해 RNA의 alternative splicing을 조절합니다. NSrp70 유전자 결손 마우스 모델에서는 흉선 발달 단계에서 치명적인 결함이 나타나며, 성숙한 T/B 세포의 생성이 현저히 감소하고, 림프구감소증 및 종양 제어 능력 저하가 관찰됩니다. 본 연구실은 NSrp70의 분자기작을 규명하기 위해, 조건부 knock-out 마우스와 single cell 분석, RNA-seq, deep sequencing 등 첨단 오믹스 기술을 활용하고 있습니다. 이를 통해 NSrp70이 세포주기, 세포사멸, TCR 신호전달 관련 유전자들의 대체 스플라이싱을 직접적으로 조절함을 밝혔으며, 이러한 조절이 림프구 발달 및 면역질환 발생에 결정적인 영향을 미친다는 사실을 규명하였습니다. 이 연구는 림프구 발달 및 면역계 질환의 새로운 분자적 기전을 제시하며, NSrp70 및 관련 스플라이싱 인자를 타겟으로 한 면역질환 치료제 개발, 백혈병 등 혈액암 진단 마커 개발 등 다양한 임상적 응용 가능성을 열고 있습니다.