이동준 연구실은 조혈모세포의 기능과 이를 둘러싼 골수 미세환경의 상호작용에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 조혈모세포는 다양한 혈액세포로 분화할 수 있는 능력을 지니고 있으며, 골수 내 니쉬(niche) 환경은 이러한 조혈모세포의 자가재생 및 분화 조절에 핵심적인 역할을 합니다. 연구실에서는 단일세포 분석, 유전자 편집, 동물모델 등 첨단 생명과학 기법을 활용하여 조혈모세포의 유지, 활성화, 노화 및 스트레스 반응 기전을 규명하고 있습니다. 특히, 골수 미세환경 내 다양한 기질세포와 면역세포, 신호전달 경로가 조혈모세포의 운명 결정에 미치는 영향을 다각적으로 분석합니다. 최근에는 mTOR, STAT3, Hippo, ER71 등 주요 신호전달 경로와 이들의 조절인자(UT2, SURF4 등)가 조혈모세포 및 백혈병 세포의 생존과 분화에 미치는 영향을 집중적으로 연구하고 있습니다. 또한, 골수 미세환경의 변화가 혈액암, 백혈병 등 혈액질환의 발생과 진행에 어떠한 역할을 하는지에 대한 분자적, 세포적 기전을 밝히고 있습니다. 이러한 연구는 조혈모세포의 기능 이상이나 골수 미세환경의 교란이 백혈병, 골수이형성증후군 등 혈액질환의 원인임을 규명하는 데 기여하며, 새로운 치료 표적 및 바이오마커 발굴로 이어지고 있습니다. 궁극적으로, 연구실은 조혈모세포 및 골수 미세환경의 조절을 통한 혈액질환의 예방과 치료 전략 개발을 목표로 하고 있습니다.

본 연구실은 암줄기세포(Cancer Stem Cell, CSC)와 종양 미세환경(Tumor Microenvironment, TME)의 상호작용 및 이들이 암의 발생, 진행, 전이, 재발에 미치는 영향에 대해 집중적으로 연구하고 있습니다. 암줄기세포는 자가재생능과 다분화능을 지니고 있어 기존 항암치료에 대한 저항성과 암의 재발, 전이에 중요한 역할을 합니다. 연구실에서는 다양한 암종(대장암, 췌장암, 난소암, 전립선암 등)에서 암줄기세포의 분자적 특성, 신호전달 경로, 표적 유전자 및 바이오마커를 규명하고 있습니다. 특히, 3D 바이오프린팅, 해양 콜라겐 기반 3D 스캐폴드 등 첨단 바이오엔지니어링 기술을 활용하여 실제 종양 미세환경을 모사한 in vitro/in vivo 모델을 구축하고, 이를 통해 암줄기세포의 생물학적 특성과 약물 저항성, 종양 미세환경 내 면역세포 및 미생물 군집과의 상호작용을 분석합니다. 또한, 단일세포 전사체 분석, 공간전사체 분석 등 최신 오믹스 기술을 접목하여 종양 미세환경 내 세포 간 네트워크와 면역반응의 재프로그램화 과정을 심층적으로 탐구하고 있습니다. 이러한 연구는 암의 진단, 예후 예측, 맞춤형 치료법 개발에 필수적인 암줄기세포 및 종양 미세환경의 핵심 조절 인자와 신호축(BAG6-NCR3, LGALS9-HAVCR2 등)을 발굴하는 데 기여하고 있습니다. 더불어, 연구실은 CRISPR/Cas9 기반 유전자 치료, 신약 스크리닝, 면역치료 타겟 발굴 등 혁신적 치료 전략 개발에도 앞장서고 있습니다.

이동준 연구실은 산화콜레스테롤(특히 27-하이드록시콜레스테롤 등 옥시스테롤)이 조혈모세포, 면역세포, 혈관세포 및 암세포의 기능에 미치는 영향을 다각적으로 연구하고 있습니다. 산화콜레스테롤은 혈관질환, 대사질환, 신경질환, 혈액암 등 다양한 질환의 병태생리에 관여하는 것으로 알려져 있습니다. 연구실에서는 27-하이드록시콜레스테롤이 조혈모세포의 자가재생 및 분화, 골수 미세환경 내 세포 간 신호전달, 백혈병 세포의 생존 및 사멸에 미치는 분자적 기전을 규명하고 있습니다. 특히, mTOR, LXR, PI3K/AKT, ERK/MAPK 등 주요 신호전달 경로와 산화콜레스테롤의 상호작용을 분석하여, 이들이 염증반응, 세포사멸(ferroptosis 포함), 세포노화, 암세포의 약물 저항성 및 전이에 미치는 영향을 밝히고 있습니다. 또한, 산화콜레스테롤 및 관련 신호전달 경로를 표적으로 하는 신약 개발, 바이오마커 발굴, 유전자 치료 전략 개발 등 다양한 응용 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 연구는 혈액암, 대사질환, 신경질환 등 난치성 질환의 새로운 치료 표적 및 진단법 개발에 중요한 기초 자료를 제공하며, 실제로 연구실은 산화콜레스테롤 및 관련 신호전달 경로를 활용한 특허 출원 및 기술이전, 임상적용을 위한 전임상 연구에도 적극적으로 참여하고 있습니다.