종양생화학은 암세포의 분자적, 생화학적 특성을 규명하고 이를 기반으로 암의 발생, 성장, 전이, 그리고 치료 저항성의 기전을 이해하는 학문입니다. 본 연구실에서는 종양세포와 종양 미세환경 내 다양한 세포 간 상호작용, 특히 면역세포와의 상호작용에 주목하여 암의 생존 전략과 면역 회피 메커니즘을 심층적으로 연구하고 있습니다. 이를 위해 다양한 분자생물학적, 생화학적 분석기법과 동물 모델을 활용하여 암세포의 신호전달 경로, 대사 변화, 그리고 면역조절 인자의 역할을 규명하고 있습니다. 특히, 종양 미세환경에서 분비되는 엑소좀과 같은 세포외 소포체가 암세포와 면역세포 간의 신호전달에 미치는 영향에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 엑소좀은 암세포의 성장과 전이, 면역억제, 약물 저항성 유발 등 다양한 생리적 현상에 관여하며, 암 치료의 새로운 표적 및 진단 바이오마커로서의 가능성을 보여주고 있습니다. 본 연구실은 엑소좀의 분비 조절, 구성 성분, 그리고 면역세포 활성화 및 억제에 미치는 영향에 대한 체계적인 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구를 바탕으로, 종양생화학 및 종양면역학 분야에서 새로운 항암 치료 전략 개발과 암 진단 기술의 혁신을 목표로 하고 있습니다. 궁극적으로는 암 환자의 예후 개선과 맞춤형 치료 실현에 기여하고자 하며, 이를 위해 다양한 국내외 연구기관 및 산업체와의 협력 연구도 활발히 추진하고 있습니다.

아미노아실-tRNA 합성효소(ARSs)는 전통적으로 단백질 합성에 관여하는 효소로 알려져 있으나, 최근에는 세포외로 분비되어 면역조절, 염증반응, 암 억제 등 다양한 생리적 기능을 수행하는 것으로 밝혀지고 있습니다. 본 연구실은 특히 라이실-tRNA 합성효소(KRS), 글리실-tRNA 합성효소(GARS), 시스테인-tRNA 합성효소(CRS) 등 특정 ARS 단백질의 분비 메커니즘과 이들이 암세포 및 면역세포에 미치는 영향을 집중적으로 연구하고 있습니다. 연구 결과, ARS 단편 또는 변형 단백질이 엑소좀 등 세포외 소포체를 통해 분비되며, 이 과정에서 종양 미세환경 내 면역세포의 활성화, 암세포 사멸 유도, 염증반응 조절 등 다양한 항암 및 면역조절 효과를 나타냅니다. 예를 들어, GARS1이 포함된 엑소좀은 대식세포의 M1 극화와 식세포 작용을 촉진하여 암세포 사멸을 유도하며, KRS 단편은 염증성 사이토카인 분비와 면역세포 유입을 유도하는 것으로 나타났습니다. 또한, CRS 단편은 백신 보조제 및 항암 치료제로서의 가능성을 특허와 논문을 통해 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 ARS 단백질 및 그 유래 펩타이드, 엑소좀을 활용한 새로운 항암제, 면역치료제, 백신 보조제 개발로 이어지고 있습니다. 본 연구실은 ARS 기반 바이오마커 및 치료제 개발을 위해 다양한 분자생물학적, 약학적 접근법을 통합적으로 적용하고 있으며, 실제 임상적용 가능성을 높이기 위한 전임상 및 임상연구도 추진하고 있습니다.