남궁완 연구실은 칼슘 활성화 염소이온 채널(ANO1/TMEM16A)의 생리적 및 병리적 역할을 규명하고, 이를 표적으로 하는 항암제 개발에 중점을 두고 있습니다. ANO1은 다양한 암세포에서 과발현되어 세포의 증식, 이동, 침윤 등 암의 진행에 중요한 역할을 하며, 이를 억제하는 것이 암 치료의 새로운 전략으로 주목받고 있습니다. 연구실에서는 세포 기반 고속대량스크리닝(HTS) 기법을 활용하여 수만 종의 화합물 중에서 ANO1을 특이적으로 억제하는 저분자 화합물을 발굴하였으며, 대표적으로 Ani9, idebenone, diethylstilbestrol, verteporfin, schisandrathera D, vitekwangin B 등 다양한 신규 ANO1 억제제를 개발하였습니다. 이러한 ANO1 억제제는 전립선암, 폐암, 구강암, 간암 등 다양한 암세포주에서 세포 성장 억제, 이동 및 침윤 억제, 그리고 세포사멸 유도 효과를 보였으며, 동물모델에서도 항암 효능이 입증되었습니다. 특히, ANO1 억제제는 기존 항암제와 병용 시 시너지 효과를 나타내는 등 임상적 적용 가능성이 높습니다. 또한, ANO1의 단백질 발현 저해 및 채널 활성 억제를 동시에 유도하는 신규 기전의 화합물도 개발하여, 암의 전이 억제 및 재발 방지에도 기여하고 있습니다. 연구실은 ANO1 억제제의 작용기전, 약물 최적화, 독성 평가, 임상 전 효능 검증 등 전주기적 연구를 수행하고 있으며, 관련 특허와 논문을 다수 보유하고 있습니다. 이를 바탕으로 국내외 제약사와의 협력 및 기술이전, 신약 개발 플랫폼 구축 등 실용화 연구도 활발히 진행 중입니다.

연구실은 ANO1뿐만 아니라 다양한 이온 채널(예: CFTR, VRAC, ORAI1, KCNQ4) 및 수송체(SLC26A4/펜드린, SLC26A3, SLC26A6, SLC26A9 등)를 표적으로 하는 신약 후보물질을 개발하고 있습니다. 특히, 펜드린(SLC26A4) 변이로 인한 선천성 난청(펜드레드 증후군, DFNB4), 낭포성 섬유증, 급성 폐손상, 알레르기성 비염, 천식 등 다양한 희귀 및 염증성 질환의 치료제 연구에 집중하고 있습니다. 고속대량스크리닝을 통해 펜드린, CFTR, VRAC, SLC26A9 등 주요 이온 채널/수송체의 활성 조절 화합물을 발굴하고, 이들의 작용기전, 세포 및 동물모델에서의 치료 효능을 검증하고 있습니다. 예를 들어, 펜드린 억제제(YS-01 등)는 급성 폐손상, 천식, 알레르기성 비염 등에서 염증 및 점액 분비를 억제하는 효과가 확인되었으며, CFTR 활성제(Cact-3, isorhamnetin 등)는 안구건조증, 낭포성 섬유증 등에서 치료 효과를 보였습니다. 또한, KCNQ4 활성제는 난청 치료, VRAC 억제제는 암 및 뇌질환 치료, ORAI1/ANO1 이중 억제제는 알레르기성 비염 및 면역질환 치료에 적용되고 있습니다. 이러한 연구는 유전자 변이 및 이온 채널 기능 이상에 기인한 희귀질환의 분자병태생리 규명과 맞춤형 치료제 개발에 기여하고 있습니다. 연구실은 관련 특허, 기술이전, 산학협력, 임상 전 연구 등 다양한 실용화 활동을 병행하고 있으며, 국내외 학회 및 국제 저널에 다수의 연구성과를 발표하고 있습니다.

남궁완 연구실은 프로테아제 활성화 수용체(PAR1, PAR2, PAR4 등) 신호전달의 분자기전을 규명하고, 이를 표적으로 하는 항암제, 항염증제, 혈전증 치료제, 상처치료제 등 다양한 신약 후보물질을 개발하고 있습니다. PAR2 길항제(punicalagin, 신규 화합물 등), PAR1 양성 알로스테릭 조절제(GB83, gestodene 등), PAR4 길항제 등 다양한 신규 저분자 화합물을 발굴하여, 암, 자가면역질환, 혈전증, 피부 상처치료 등 다양한 질환 모델에서 효능을 검증하고 있습니다. PAR 수용체는 암세포의 증식, 전이, 염증반응, 혈소판 응집, 조직 재생 등 다양한 생리·병리 현상에 관여하는 G단백질 결합 수용체로, 기존 치료제의 한계를 극복할 수 있는 새로운 타깃으로 주목받고 있습니다. 연구실은 PAR 신호전달의 세부 경로(ERK, MAPK, PI3K/Akt, RhoA/ROCK 등)와 수용체 내재화, 알로스테릭 조절, 편향 신호전달 등 최신 분자생물학적 기전을 심도 있게 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 PAR 수용체 기반의 혁신 신약 개발 플랫폼 구축, 맞춤형 치료제 개발, 신호전달 네트워크 해석 등 기초와 응용을 아우르는 융합연구로 확장되고 있습니다. 연구실은 관련 특허, 산학협력, 대형 국책과제 수행 등 실용화 및 산업화 연구도 활발히 진행하고 있습니다.