홍창완 연구실
의과대학
홍창완
홍창완 연구실은 면역학, 특히 T 세포의 발달, 항상성, 그리고 면역 반응 조절에 관한 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 공통 감마사슬(cγc) 수용체의 발현과 신호전달 조절 메커니즘을 분자적, 세포적 수준에서 심층적으로 탐구하고 있습니다. 이를 통해 T 세포의 생존, 분화, 그리고 면역 항상성 유지에 있어 cγc의 역할을 규명하고, 자가면역질환 및 암 등 다양한 면역 관련 질환의 병태생리와 치료 전략 개발에 기여하고 있습니다.
또한, 연구실은 산화 스트레스 반응인자인 NRF2가 면역세포, 특히 T 세포의 기능에 미치는 영향을 집중적으로 연구하고 있습니다. NRF2 신호전달이 종양 미세환경에서 T 세포의 기능 저하와 항암 면역반응 억제에 어떻게 관여하는지 규명하며, 이를 바탕으로 NRF2를 표적으로 하는 CAR-T 세포 면역치료법 등 혁신적 항암 치료 전략을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 고형암에서의 T 세포 기반 면역치료의 한계를 극복하고, 환자 맞춤형 치료제 개발에 중요한 단서를 제공하고 있습니다.
연구실은 또한 운동과 면역의 상호작용에 대한 연구도 활발히 진행하고 있습니다. 스퀘어 스테핑 운동(SSE)과 수중 운동 등 다양한 신체활동이 노화와 면역계 변화에 미치는 영향을 분석하여, 운동이 면역세포 활성 및 염증 반응 조절에 미치는 긍정적 효과를 과학적으로 입증하고 있습니다. 특히, 고령층의 면역력 강화와 신종 감염병 대응력 향상을 위한 비약물적 전략 개발에 주력하고 있습니다.
이외에도 연구실은 장내 미생물과 면역계의 상호작용, 아미노아실-tRNA 합성효소의 면역세포 발달 및 항상성 조절 역할, 다양한 사이토카인 신호전달 경로의 조절 메커니즘 등 면역학의 다양한 분야에서 폭넓은 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 면역계의 복잡한 조절 네트워크를 해명하고, 새로운 치료 표적 및 진단법 개발에 기여하고 있습니다.
홍창완 연구실은 다수의 국내외 특허, 연구과제, 논문 발표, 그리고 국제 학술대회 발표를 통해 연구 성과를 널리 알리고 있습니다. 이러한 연구는 면역학의 기초 과학 발전뿐만 아니라, 실제 임상적 응용과 공중보건 정책 수립에도 큰 영향을 미치고 있습니다.
T 세포 면역 조절과 공통 감마사슬(cγc) 수용체의 역할
홍창완 연구실은 T 세포의 발달, 항상성, 그리고 면역 반응 조절에 있어 공통 감마사슬(cγc) 수용체의 중심적 역할을 심도 있게 연구하고 있습니다. cγc는 다양한 사이토카인 수용체의 공통 신호 전달 단위로, IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15, IL-21 등 여러 사이토카인의 신호 전달에 관여합니다. 연구실은 이 수용체의 발현 조절 메커니즘과, T 세포 활성화 및 분화 과정에서의 기능적 변화를 분자 수준에서 규명하고 있습니다.
특히, cγc의 가용성과 발현량이 T 세포의 생존, 분화, 그리고 면역 항상성에 미치는 영향에 주목하고 있습니다. 최근에는 cγc의 용해형(sγc) 형태가 사이토카인 신호를 억제하고, 자가면역질환 및 암 등 다양한 면역 관련 질환의 병태생리에 관여함을 밝혀냈습니다. 이를 바탕으로, 용해형 cγc를 표적으로 하는 새로운 치료 전략 개발에도 힘쓰고 있습니다.
이러한 연구는 T 세포 기반 면역치료, 자가면역질환, 암 면역치료 등 다양한 임상적 응용 가능성을 제시합니다. cγc 신호 조절을 통한 면역 반응의 미세 조정은 차세대 면역치료제 개발에 중요한 단서를 제공하며, 실제로 DNA 압타머 등 혁신적 치료제 개발로 이어지고 있습니다.
산화 스트레스와 NRF2 신호전달의 면역학적 의미 및 항암 면역치료
연구실은 산화 스트레스 반응인자인 NRF2가 면역세포, 특히 T 세포의 기능과 항암 면역반응에 미치는 영향을 집중적으로 연구하고 있습니다. NRF2는 활성산소(ROS)에 반응하여 세포 내 항산화 방어 기전을 유도하는 전사인자로, 종양 미세환경에서 T 세포의 기능 저하 및 면역 억제에 중요한 역할을 합니다. 연구실은 NRF2 신호가 T 세포의 피로(exhaustion)와 항암 면역반응 저해에 어떻게 관여하는지 분자적 기전을 규명하고 있습니다.
특히, NRF2 결손 또는 억제 시 T 세포, 특히 CAR-T 세포의 항암 효과가 증진됨을 동물모델과 인간화 세포 실험을 통해 입증하였습니다. 이를 바탕으로 NRF2를 표적으로 하는 CAR-T 세포 면역치료법, 즉 고형암에서의 T 세포 기능 회복 및 항암 효과 극대화를 위한 혁신적 치료 전략을 개발하고 있습니다. 관련 특허와 연구과제도 활발히 진행 중입니다.
이 연구는 기존의 항암 면역치료가 고형암에서 한계를 보였던 원인을 분자적 수준에서 해명하고, ROS/NRF2 신호 조절을 통한 새로운 면역치료 패러다임을 제시합니다. 궁극적으로, 환자 맞춤형 면역치료제 개발 및 암 치료의 혁신을 목표로 하고 있습니다.
운동, 노화, 그리고 면역 미세조정: 신체활동 기반 면역 강화 전략
홍창완 연구실은 신체활동, 특히 규칙적인 운동이 노화와 면역계 변화에 미치는 영향을 연구하고 있습니다. 최근 연구에서는 스퀘어 스테핑 운동(Square Stepping Exercise, SSE)과 수중 운동 등 다양한 운동 프로그램이 노인에서 뇌유래신경영양인자(BDNF) 및 면역세포 활성에 미치는 효과를 규명하였습니다. BDNF는 신경세포뿐 아니라 면역세포에도 영향을 미쳐, 운동이 면역 미세조정 및 바이러스 감염 대응력 강화에 기여함을 보여주고 있습니다.
특히, 코로나19 팬데믹과 같은 신종 감염병 시대에 고령층의 면역력 강화와 건강 유지가 중요한 사회적 이슈로 부각되고 있습니다. 연구실은 SSE와 같은 홈베이스 운동 프로그램이 노화로 인한 면역학적 변화와 만성질환 위험을 줄이고, 미래의 팬데믹 대비에 효과적인 전략임을 제안하고 있습니다. 동물실험과 임상연구를 통해 운동이 면역세포의 수와 기능, 염증 반응 조절에 미치는 영향을 다각도로 분석하고 있습니다.
이러한 연구는 운동을 통한 비약물적 면역 강화 전략의 과학적 근거를 제공하며, 고령 인구의 건강 증진과 감염병 예방에 실질적으로 기여할 수 있는 새로운 공중보건 정책 수립에도 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
1
Particulate matter exposure induces pulmonary TH2 responses and oxidative stress-mediated NRF2 activation in mice
Kim, Wooseok, Park, Jong Eun, Park, Jun Hong, 홍창완, 이소민
REDOX BIOLOGY, 2025
2
Targeting ROS-sensing Nrf2 potentiates anti-tumor immunity of intratumoral CD8+T and CAR-T cells
김효리, Choi, Donghoon, Ha Lee, Byung, Im, Sun-Kyoung, Jeong, Juhee, Kim, Chan Hyuk, Kim, Segi, 홍창완, 정진우, 이소민, 조유나, 심주아, 김윤학, 김치대
MOLECULAR THERAPY, 2024
3
NFAT1 and NFκB regulates expression of the common γ-chain cytokine receptor in activated T cells
김효리, Bae, Sangsu, Im, Sin Hyeog, Park, Jun Hong, Park, Jung Hyun, Son, Woo Jae, 홍창완, 송박용, 심주아, 조유나, 정진우, 이소민
cell communication and signaling, 2023
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산화 스트레스 반응인자에 의한 항암 독성 T 세포 면역반응 조절기전 규명
2
T 세포 활성에 의한 공통감마사슬의 조절 기전 및 역할 규명에 관한 연구
3
collaborative cross를 이용한 innate CD8 T 발생과 기능에 관여하는 중요 유전자 규명
