이 연구 주제는 바이러스 감염에 대한 인체 면역반응, 특히 T 세포가 급성 및 만성 감염을 어떻게 통제하거나 실패하는지를 규명하는 데 초점을 둔다. 연구실은 C형간염, 코로나19, 롱코비드와 같은 감염성 질환을 배경으로, 감염 초기에 유도되는 면역 신호와 항원 특이적 T 세포 반응의 형성 과정을 정밀하게 분석한다. 이를 통해 어떤 면역 상태가 효과적인 바이러스 제거로 이어지고, 어떤 경우가 만성 염증이나 면역 기능 저하로 이어지는지를 밝히는 것을 목표로 한다. 특히 제1형 인터페론 반응, 면역세포 간 네트워크, CD8+ T 세포의 활성화·기억화·탈진 양상은 연구실의 핵심 관심사이다. 코로나19 관련 대표 논문들에서 보이듯이, 연구실은 중증 감염과 회복 과정에서 인터페론 반응의 조절 이상이 질환 경과에 어떤 영향을 미치는지 해석하고, T 세포 중심의 팬데믹 대응 전략을 제시해 왔다. 또한 급성 감염 시점의 T 세포 표지자와 기능 상태를 이용해 감염의 예후를 예측하려는 접근은 감염면역의 기초 연구를 실제 진단과 치료 전략으로 연결한다. 이 연구는 향후 고령자와 면역취약계층에서 감염 중증화를 줄이고, 롱코비드와 같은 장기 후유증의 기전을 설명하는 데 중요한 기반이 된다. 감염에 대한 보호 면역을 정량적으로 이해함으로써 백신 설계, 면역치료 표적 발굴, 질환 예후 예측 바이오마커 개발까지 확장될 수 있다. 결국 연구실의 감염면역 연구는 면역학의 기본 원리를 규명하는 동시에, 실제 감염병 대응 기술로 이어지는 전주기적 의생명 연구라고 볼 수 있다.

연구실의 또 다른 핵심 축은 암 미세환경에서 T 세포가 수행하는 항종양 면역 기능을 이해하고, 이를 기반으로 면역항암치료의 반응성과 부작용을 예측하는 것이다. PD-1/PD-L1 차단제와 같은 면역관문억제제가 다양한 암종에서 활용되고 있지만, 모든 환자에게 동일한 효과를 보이지 않으며 일부에서는 오히려 급격한 종양 진행이 나타날 수 있다. 연구실은 이러한 임상적 문제를 면역세포 수준에서 해석하고, 치료 전후의 T 세포 상태 변화를 통해 정밀의료 전략을 제시하고 있다. 대표적으로 비소세포폐암 환자에서 hyperprogressive disease를 예측하는 바이오마커, 난소암 환자에서 종양침윤 CD8+ T 세포의 재활성화와 TCF-1의 상관성 등은 연구실이 면역항암제 반응을 세포면역 관점에서 분석해 온 성과를 보여준다. 관련 특허에서도 CCR7-CD45RA- 및 TIGIT+ 표지자를 활용한 예후 예측, 항 PD-1 치료 효과 예측법 등 실제 임상 적용 가능한 기술 개발이 이어지고 있다. 이러한 연구는 단순히 면역세포를 관찰하는 데 그치지 않고, 어떤 환자에게 어떤 면역치료가 적합한지를 결정하는 바이오마커 기반 의사결정 체계를 구축하는 방향으로 나아간다. 이 분야의 연구는 환자 맞춤형 면역항암의 정밀도를 높이는 데 직접적으로 기여한다. 치료 효과가 낮거나 부작용 위험이 높은 환자를 미리 선별하면 불필요한 치료를 줄이고, 반대로 반응 가능성이 높은 환자에게는 최적의 치료 시점을 제공할 수 있다. 더 나아가 T 세포 기능 회복의 분자 기전을 규명함으로써 차세대 면역관문 표적, 병용치료 전략, 개인맞춤형 암백신 개발로 이어질 가능성이 크다.

연구실은 고령화 사회에서 중요한 문제로 부상한 면역노화에도 집중하고 있다. 면역노화는 단순히 면역반응이 약해지는 현상을 넘어, 만성 염증의 지속, 감염 취약성 증가, 백신 반응 저하, 노화 관련 질환 악화와 밀접하게 연결된다. 특히 노화된 T 세포 아형의 축적과 기능 변화가 전신 염증 환경을 형성하는 데 중요한 역할을 하므로, 이를 세포 및 분자 수준에서 해석하는 것이 연구의 핵심이다. 현재 수행 중인 과제에서는 노화 T 세포의 특성을 정밀하게 규명하고, 이를 측정할 수 있는 면역노화 진단지표와 조절 표적을 발굴하고자 한다. 등록 특허인 T 림프구 계군 기반 면역 나이 측정 방법은 CD57+CD8+ T 세포 등 특정 아형의 빈도를 활용해 면역노화도를 정량화하려는 시도이며, 이는 단순 연령이 아닌 실제 면역 상태를 반영하는 생물학적 지표로서 의미가 크다. 연구실은 이와 같은 데이터 기반 면역노화 평가를 통해 노화 관련 질환 예측과 관리 가능성을 넓히고 있다. 이 연구의 파급력은 감염질환과 만성염증질환의 예방·치료 전략 수립에 있다. 고령자에서 중증 감염과 회복 지연이 흔한 이유를 면역학적으로 설명할 수 있으며, 노화 T 세포의 기능을 조절하는 표적을 확보하면 새로운 면역조절 치료제 개발도 가능하다. 궁극적으로 연구실의 면역노화 연구는 건강수명 연장, 고령자 맞춤 백신 전략, 염증성 질환 관리 기술로 연결될 수 있는 중요한 의생명과학 연구 영역이다.

연구실은 T 세포 면역학의 지식을 바탕으로 환자맞춤형 암백신 개발에도 연구를 확장하고 있다. 개인별 종양에서 발생하는 신생항원은 정상 조직에는 존재하지 않는 표적이므로, 이를 정확히 찾아내고 안전하게 제시하는 기술은 차세대 암면역치료의 핵심 요소이다. 연구실은 신생항원 예측, neoepitope 발굴, mRNA 백신 설계 및 안전성 평가를 하나의 플랫폼으로 연결하는 연구를 수행하고 있다. 현재 과제들에서는 양자컴퓨팅을 활용한 구조 기반 신생항원 예측, mRNA 기반 개인맞춤형 암백신의 안전성 평가 플랫폼 구축, 오가노이드와 HUVEC 기반 MIMIC 시스템 개발 등이 포함되어 있다. 이는 단순 예측 알고리즘 개발을 넘어 in silico와 in vivo를 아우르는 검증 체계를 마련하려는 접근으로 볼 수 있다. 다시 말해 연구실은 계산면역학, 세포면역학, 백신공학을 통합하여 실제 임상 적용이 가능한 환자 맞춤형 면역치료 플랫폼을 만들고자 한다. 이 연구는 향후 암 환자 개개인의 종양 특성과 면역 상태에 최적화된 치료를 제공하는 데 중요한 기반이 된다. 신생항원 정확도가 높아질수록 백신의 유효성과 안전성이 개선되고, T 세포 치료제와의 병용 가능성도 커진다. 궁극적으로 연구실의 목표는 정교한 항원 예측과 면역반응 유도를 통해 암 치료의 개인화 수준을 높이고, 기존 면역항암제의 한계를 보완하는 새로운 치료 패러다임을 제시하는 것이다.