이 연구 주제는 암의 발생과 진행을 설명하는 병태생리학적 기전을 분자 수준에서 규명하고, 이를 바탕으로 새로운 치료 표적과 바이오마커를 발굴하는 데 초점을 둔다. 연구실의 기존 성과에서는 위암에서 copy number alteration(CNA)와 전사체 발현을 통합적으로 분석하여 잠재적 종양유전자와 종양억제유전자를 도출하였으며, 연령 및 조직병리학적 아형에 따른 유전체 변화의 차이까지 함께 해석하였다. 이러한 접근은 단순한 유전자 목록 제시를 넘어 암 진화 과정과 환자군 이질성을 설명하는 정밀 병태생리 연구라는 점에서 의미가 크다. 구체적으로는 aCGH, 마이크로어레이, 유전자 발현 분석, 세포주 기반 기능 검증, siRNA 간섭 실험 등 다층적 방법론을 활용해 암 관련 유전자의 기능적 중요성을 평가한다. 위암 연구에서는 ERBB2 및 MET 증폭 영역과 관련된 후보 유전자들의 발현 변화와 종양세포 증식·이동성의 관련성을 분석하였고, 난소암에서는 CD24의 과발현이 종양의 공격성과 연관됨을 바탕으로 치료 표적 가능성을 검증하였다. 이처럼 유전체 이상, 세포표면 단백질 발현, 면역반응, 전이 기전을 연결하는 연구 방식은 병태생리학과 중개연구를 긴밀히 결합한다. 이 연구의 기대효과는 환자별 종양 특성을 설명할 수 있는 정밀진단 바이오마커를 개발하고, 실제 치료제 개발로 연결 가능한 표적을 확보하는 데 있다. 특히 암의 분자적 이질성을 반영한 표적 발굴은 맞춤형 치료 전략 수립에 직접 기여할 수 있으며, 기존 치료에 반응하지 않는 환자군에 대해 새로운 접근법을 제시할 수 있다. 향후에는 다양한 고형암에서 오믹스 데이터와 기능성 검증을 통합하여 표적 우선순위를 정교화하고, 진단-치료 연계형 연구로 확장될 가능성이 크다.

연구실의 핵심 축 가운데 하나는 종양 특이적 표적 항체와 면역조절 사이토카인을 결합한 항체-사이토카인 융합단백질을 개발하여 차세대 항암제를 구현하는 것이다. 폐암, Trop-2 양성 고형암, 악성 흉막중피종 등 미충족 의료 수요가 큰 암종을 대상으로 EGFR, Trop-2, VISTA, MSLN 등의 표적을 활용한 치료 후보물질을 연구하고 있다. 이는 기존 항암제의 한계인 낮은 선택성, 내성, 독성 문제를 극복하기 위한 전략으로, 표적 전달과 면역활성화를 동시에 달성하려는 약학적 접근이다. 연구에서는 anti-EGFR-IFN-β mutein 융합단백질, anti-Trop-2-IFN-β mutein 융합단백질, anti-VISTA x MSLN 이중항체-IFN-β mutein 삼중기능성 면역사이토카인 등 다양한 포맷의 치료제를 설계하고 평가한다. 세포 수준에서는 직접적인 세포독성, 증식 억제, ADCC 활성, 면역세포 활성화 효과를 분석하며, 동물모델에서는 종양 성장 억제 및 in vivo 효능을 검증한다. 특히 EGFR 변이 여부와 무관하게 비소세포폐암에서 효능을 보이거나, Trop-2 양성 여러 고형암에서 기존 ADC 대비 경쟁력 있는 활성을 확인했다는 점은 플랫폼 확장성을 보여준다. 이 연구는 약물 전달, 단백질공학, 종양면역학, 병태생리학이 결합된 중개연구로서 학문적·산업적 가치가 높다. 향후에는 반응 예측 바이오마커 발굴, 독성 최소화, 병용요법 최적화, 임상 전환 가능성 검증이 중요한 과제가 될 것이다. 연구실의 성과는 국내 제약·바이오 산업과 연계된 항체 치료제 개발 역량을 강화하고, 고형암 환자에게 보다 정밀하고 효과적인 면역항암 치료 옵션을 제공하는 기반이 될 수 있다.

연구실은 인터페론-베타의 안정성과 생산성을 향상시키기 위한 변이체 설계와 이를 활용한 치료제 플랫폼 구축에도 중요한 역량을 보유하고 있다. 등록 특허에서는 인간 인터페론-베타의 특정 아미노산을 치환한 이중 돌연변이 변이체를 제시하여 단백질 안정성 및 정제 효율을 높이는 기술을 확보하였다. 이러한 연구는 단순한 단백질 개량을 넘어 실제 치료제 제조, 제형화, 약동학 특성 개선으로 이어질 수 있는 실용적 가치가 크다. 특히 IFN-β mutein은 항체와 융합되어 종양 특이적으로 전달될 때 직접적인 항종양 효과뿐 아니라 면역세포 활성화 효과까지 동시에 유도할 수 있다. 연구실이 개발한 다양한 항체-IFN-β 융합체들은 기존 재조합 인터페론의 한계였던 짧은 반감기, 전신 독성, 낮은 종양 선택성을 보완하려는 방향으로 설계되었다. 즉, 단백질공학을 통해 약물 안정성과 효능을 개선하고, 약리학적 특성을 최적화하여 실제 치료제로 발전 가능한 플랫폼을 만드는 것이 이 주제의 핵심이다. 이 연구의 장점은 기초 단백질 설계에서 특허, 비임상 효능평가, 치료제 후보 확장까지 이어지는 전주기형 연구라는 점이다. 향후에는 다양한 항체 포맷과의 결합, 조직 특이적 전달성 향상, 면역미세환경 조절 기능 강화, 생산 공정 최적화 등이 중요한 발전 방향이 될 수 있다. 결과적으로 이 연구는 바이오의약품 개발 경쟁력을 높이고, 난치성 암을 포함한 여러 질환에서 활용 가능한 차세대 단백질 치료제 플랫폼 구축에 기여한다.