김경진 연구실은 비알코올성 지방간질환(NAFLD/MASLD), 지방간염(MASH/NASH), 비만 유도 인슐린 저항성, 이상지질혈증 등 대사질환의 발생과 진행을 분자 수준에서 규명하는 연구를 수행한다. 특히 간세포 내부의 포도당 대사와 지질 대사가 어떻게 서로 교란되며, 이러한 대사 불균형이 간 내 지방 축적과 염증, 섬유화로 이어지는지를 핵심 질문으로 다룬다. 연구실의 논문과 학술발표를 보면 KCTD17, PHLPP2, ChREBP, LDL receptor와 같은 조절 인자들이 간 대사 항상성 붕괴에 미치는 영향을 집중적으로 추적하고 있음을 확인할 수 있다. 이 연구실의 특징은 단순히 질환 표현형을 관찰하는 데 그치지 않고, 단백질 안정성 조절, 유비퀴틴-프로테아좀 시스템, 신호전달 네트워크, 전사 조절 기전까지 연결해 병태생리를 해석한다는 점이다. 예를 들어 glucagon 의존적 경로를 통한 PHLPP2 분해가 간 지방증을 촉진하는 과정, 비만에 의해 안정화된 ChREBP와 KCTD17이 포도당 불내성과 간 지방증을 악화시키는 과정, 그리고 LDL 수용체 안정화가 중성지방 풍부 지질단백질을 낮추는 과정 등은 모두 간 대사조절의 핵심 축을 보여준다. 이러한 접근은 대사질환을 하나의 증상군이 아니라, 정교하게 연결된 분자 네트워크의 결과로 이해하게 한다. 나아가 이 연구는 치료 전략 개발로 직접 연결될 가능성이 크다. 연구실은 간세포 특이적 유전자 결핍 마우스, 간 오가노이드, 분자표적 발굴 연구 등을 통해 새로운 억제제 또는 조절 인자를 탐색하고 있으며, 이상지질혈증과 지방간을 동시에 제어할 수 있는 표적을 찾는 데 집중하고 있다. 따라서 이 주제는 기초 생화학, 분자생물학, 간질환 연구, 정밀의학이 만나는 대표적인 융합 영역으로 평가할 수 있다.

김경진 연구실의 또 다른 핵심 축은 KCTD17을 중심으로 한 단백질 분해 조절 기전과 이것이 간 섬유화 및 간세포암 진행에 미치는 영향을 밝히는 것이다. 최근 연구에서는 KCTD17이 간세포암에서 Ras를 안정화하여 하위 신호전달을 활성화하고 종양 진행을 촉진한다는 사실을 제시했으며, 동시에 지방간염 및 대사이상 연관 지방간질환 환경에서 섬유화 반응을 조절하는 중요한 인자로도 주목하고 있다. 즉, 같은 분자 조절축이 대사질환과 암 사이의 병태생리적 연결고리를 설명하는 데 사용되고 있다는 점이 이 연구의 학문적 강점이다. 이 연구는 세포 간 상호작용과 단백질 항상성 조절을 함께 다룬다는 점에서 매우 입체적이다. 연구실은 Kctd17-Serpina3 축을 통해 간세포와 비간세포 사이의 상호작용이 어떻게 간 섬유화를 유도하는지 분석하고 있으며, 유비퀴틴-프로테아좀 시스템을 통해 특정 단백질의 안정성과 분해가 질환 진행을 좌우하는 메커니즘을 규명하고 있다. 또한 Lztr1과 Ras의 관계처럼, KCTD17이 단백질 유비퀴틴화와 분해를 재조정함으로써 신호전달 특이성을 어떻게 바꾸는지를 탐구한다. 이는 섬유화, 종양화, 산화스트레스 반응이 공통된 단백질 조절 논리 위에서 작동할 수 있음을 보여준다. 임상적으로도 이 연구는 매우 중요하다. 간 섬유화와 간세포암은 진단 시점이 늦고 승인된 치료 옵션이 제한적이기 때문에, 조기 진단 바이오마커와 새로운 표적 치료제의 필요성이 크다. 연구실의 성과는 KCTD17을 예후 인자, 진단 바이오마커, 치료 표적으로 발전시킬 가능성을 보여주며, 대사이상 기반 간질환에서 암으로 이어지는 연속선상 질환 이해를 심화시킨다. 따라서 이 연구 주제는 기초 분자생물학적 발견을 실제 간질환 제어 전략으로 전환하는 데 핵심적인 역할을 한다.

연구실은 간 대사 연구를 바탕으로 콜레스테롤 흡수와 제거, 지질단백질 항상성, 이상지질혈증 제어를 위한 분자표적 발굴에도 집중하고 있다. 대표적으로 LDL receptor의 안정화를 통해 혈중 중성지방 풍부 지질단백질을 낮추는 연구는, 간세포 수준의 수용체 조절이 전신 지질대사 개선으로 이어질 수 있음을 보여준다. 이는 지방간과 동맥경화, 대사증후군이 서로 독립된 질환이 아니라 공통된 간 대사 조절 네트워크에 의해 연결되어 있음을 시사한다. 방법론 측면에서 이 연구는 생화학적 기전 규명과 약물 탐색 플랫폼 구축을 동시에 추진한다. 연구실은 E3 ubiquitin ligase adaptor 및 단백질 상호작용 조절 기전을 활용해 대사질환 특이적 억제제를 개발하려 하고 있으며, 자동화 세포 이미징 장비와 시험분석 인프라를 바탕으로 표적 기반 스크리닝 연구를 수행하고 있다. 이러한 접근은 단순히 기존 약물의 효능을 검증하는 수준이 아니라, 질환 원인 기전 자체를 겨냥한 정밀한 신약 표적을 찾는 전략에 가깝다. 이와 같은 연구는 향후 정밀의학적 치료로 확장될 가능성이 높다. 환자마다 다른 대사 이상 양상과 지질대사 프로파일을 고려하면, 특정 분자 조절축에 기반한 맞춤형 치료가 중요해진다. 연구실이 수행하는 정밀의학·스마트공학 융합 교육연구단 및 맞춤형 헬스케어 관련 프로젝트는 이러한 방향성과 맞닿아 있으며, 기초 대사생화학 연구를 실제 진단·예측·치료 기술로 연결하는 기반이 된다. 결과적으로 이 연구는 간질환과 심혈관 대사질환을 함께 다루는 통합적 치료전략 수립에 기여한다.