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연구실소개

단일세포 네트워크/암진화·줄기세포 연구실

  • 지도교수: 주경민/이혜원
  • 주요 연구분야: 난치암 개인맞춤치료, 종양 세포와 미세환경간의 상호작용 규명 및 치료 표적 발굴, 다양한 형질전환마우스 기반의 종양 및 미세환경연구 플랫폼 구축 및 항암신약 치료효능 평가, 척수 손상/뇌졸증/치매를 포함한 퇴행성 신경질환 적용 대상의 인간성체신경줄기세포치료제 개발 및 임상적용, 단일세포전사체 분석을 포함한 다각도 유전체 연구
  • 홈페이지바로가기 https://sites.google.com/g.skku.edu/joolab/
단일세포 네트워크/암진화·줄기세포 연구실
연구실 소개
저희 암전이·줄기세포 연구실은, 단일세포 네트워크 연구센터를 운영하면서 단일세포수준의 최신 유전자 분석기술을 기반으로 현재 효과적인 치료법이 부재하는 다양한 난치암을의 종양 진화 및 치료 저항성에 기여하는 종양이질성 (tumor heterogeneity) 및 종양미세환경을 다각도로 분석함으로써, 효과적인 개인맞춤치료 전략을 제시하고, 기존 암세포를 표적으로 하는 치료제와 병용함으로써 치료 효능 증대 및 생존율의 실질적인 증가에 기여할 수 있는 암주위미세환경 표적 약물을 개발하고 검증하고 있습니다.

특히 암주위미세환경에 존재하는 여러기질세포 중 면역세포 및 섬유아세포의 역할에 집중하여 항암효능을 회복하도록reprogramming 할 수 있는 전략을 제시하고자, 다양한 암종의 syngeneic orthotopic model, crisper system 기반의 transgeneic model preclinical platform, 암세포와 기질세포의 heterogeneity를 효과적으로 분석할 수 있는 single cell mRNA-Sequencing을 비롯한 최신 genomics technique, in vivo model 시스템을 대체할 수 있는 3D tumor cell 및 stromal cell coculture screening system을 여러 연구팀과의 공동 연구를 통해 진행하고 있으며, 또한 임상팀과의 활발한 교류 및 협력을 통해 표적 치료 전후의 암환자 샘플 등을 수집하고, PDX 동물 모델 확보, 약학대학과의 공동 연구를 통한 식물 추출물의 항암 면역 증진 효과 검증을 수행하고 있습니다.
암연구와 더불어 분화(differentiaton) 중인 줄기세포(stem cell)의 특성을 분석함으로써 줄기세포 분화기전 발굴 및 분화 조절 줄기세포치료제 개발을 진행하고자 합니다.
한국의 경우 사고로 인한 척수손상 및 초고령화 사회 진입과 더불어 뇌졸증/치매/파킨슨병을 포함한 퇴행성 신경질환 환자의 수가 급격하게 증가하고 있습니다. 불행하게도, 이들 질환의 근본 원인인 신경세포의 손상의 경우, 손상된 인간의 신경세포는 스스로 재생되지 않기 때문에 기존의 고식적인 치료에서 벗어나 근본적인 치료 전략을 제시하기 위해서는 발암가능성이 없이 안전하고 면역원성이 약하여 거부반응이 적으며 체내에서 신경세포로 증식/분화하여 원하는 기능을 수행하는 신경줄기세포치료제 이식에 대한 연구가 요원합니다. 본 연구실은 지난 10년간의 신경줄기세포의 효능과 안전성에 대한 연구 노하우를 바탕으로 메디노 (MEDINNO) 회사를 설립하였고, 여러 동물 모델 기반으로 최적화된 신경줄기세포치료제의 개발 및 검증을 수행하고, 이를 실제 신경질환 환자에 임상적으로 적용할 수 있는 상용화 단계를 목표로 노력하고 있습니다.

암연구 및 신경줄기세포치료제 개발 과정에서 다양한 분야의 전문 연구팀 및 임상팀과 활발한 공동연구를 진행하고 있기 때문에 임상과 깊이 관련된 진정한 융합연구를 직접 체험하고 배울 기회가 많은 실험실입니다.
대표논문
1) 1. Kim KT, Lee HW, Lee HO, Song HJ, Jeong da E, Shin S, Kim H, Shin Y, Nam DH, Jeong BC, Kirsch DG, Joo KM, Park WY. Application of single-cell RNA sequencing in optimizing a combinatorial therapeutic strategy in metastatic renal cell carcinoma. Genome Biol. 2016;29;17(1):80. (co-first & co-corresponding author)

2) Kim KT, Lee HW, Lee HO, Kim SC, Seo YJ, Chung W, Eum HH, Nam DH, Kim J, Joo KM, Park WY. Single-cell mRNA sequencing identifies subclonal heterogeneity in anti-cancer drug responses of lung adenocarcinoma cells. Genome Biol. 2015;19;16:127. (co-first & co-corresponding author)

3) Lee HW, Lee JI, Lee SJ, Cho HJ, Song HJ, Jeong DE, Seo YJ, Shin S, Joung JG, Kwon YJ, Choi YL, Park WY, Lee HM, Seol HJ, Shim YM, Joo KM, Nam DH. Patient-derived xenografts from non-small cell lung cancer brain metastases are valuable translational platforms for the development of personalized targeted therapy. Clin Cancer Res. 2015;1;21(5):1172-82. (co-first & co-corresponding author)

4) Lee HW, Cho HJ, Lee SJ, Song HJ, Cho HJ, Park MC, Seol HJ, Lee JI, Kim S, Lee HM, Choi HY, Nam DH, Joo KM. Tpl2 induces castration resistant prostate cancer progression and metastasis. Int J Cancer. 2015;1;136(9):2065-77. (co-first & co-corresponding author)

5) Lee HW, Park YM, Lee SJ, Cho HJ, Kim DH, Lee JI, Kang MS, Seol HJ, Shim YM, Nam DH, Kim HH, Joo KM. Alpha-smooth muscle actin (ACTA2) is required for metastatic potential of human lung adenocarcinoma. Clin Cancer Res. 2013;1;19(21):5879-89. (co-first & co-corresponding author)

6) Lee KH, Pyeon HJ, Nam H, Won JS, Hwang JY, Lee KA, Yeon JY, Hong SC, Nam DH, Lee K, Lee SH, Joo KM. Significant therapeutic effects of adult human multipotent neural cells on spinal cord injury. Stem Cell Res. 2018;31:71-78. (co-corresponding author)

7) Won JS, Nam H, Lee HW, Hwang JY, Noh YJ, Nam DH, Lee SH, Joo KM. In vivo distribution of U87MG cells injected into the lateral ventricle of rats with spinal cord injury. PLoS One. 2018;16;13(8):e0202307. (co-corresponding author)

8) Lee KH, Nam H, Jeong da E, Kim SS, Song HJ, Pyeon HJ, Kang K, Hong SC, Nam DH, Joo KM. Sensitive Tumorigenic Potential Evaluation of Adult Human Multipotent Neural Cells Immortalized by hTERT Gene Transduction. PLoS One. 2016:8;11(7):e0158639. (co-corresponding author)

9) Choi SA, Yun JW, Joo KM, Lee JY, Kwak PA, Lee YE, You JR, Kwon E, Kim WH, Wang KC, Phi JH, Kang BC, Kim SK. Preclinical Biosafety Evaluation of Genetically Modified Human Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells for Clinical Applications to Brainstem Glioma. Stem Cells Dev. 2016;15;25(12):897-908. (co-first author)
(전화) 031-299-6073 (주경민) / 031-299-6076 (이혜원),  (이메일) kmjoo@skku.edu (주경민) / nsproper@skku.edu (이혜원)

 

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