(왼쪽부터) 이미옥 전 대한약학회장, 김원식 서울대 약대 석박사통합과정생, 정우진 충남대 약대 박사후연구원, 김형식 대한약학회장, 이재현 건국대 응용생명과학과 석사과정생, 홍진태 전 대한약학회장. 사진=조해진 기자
[메디파나뉴스 = 조해진 기자] 국내 약학 관련 대학원에서 부단한 연구를 바탕으로 빛나는 성과를 거둔 인재들이 한 자리에 모였다.
대한약학회는 2023년부터 한국 약학의 미래를 이끌어가는 젊은 약학자들의 연구활동을 격려하기 위해 대학원생 및 박사후연구원들을 위한 '미래약학우수논문상'을 선정하고 있다.
지난 21일부터 22일까지 대구시 북구 엑스코(EXCO)에서 개최된 '2025 대한약학회 춘계국제학술대회'에서 '미래약학우수논문상'의 영광은 김원식 석박사통합과정생(서울대학교 약학대학), 정우진 박사후연구원(충남대학교 약학대학), 이재현 석사과정생(건국대학교 응용생명과학과), 후사인 무하마드 카말 박사후연구원(전북대학교 약학과) 등 4인에게 주어졌다.
시상식에 불참한 후사인 무하마드 카말 박사후연구원을 제외하고, 수상자 3인의 연구내용과 수상소감, 앞으로의 계획 등에 대해 들어봤다.
◆ 김원식 서울대학교 약학대학 석박사통합과정생
김원식 서울대학교 약학대학 석박사통합과정생. 사진=조해진 기자
김원식 석박사통합과정생은 '신호 전달 및 표적 치료(Signal Transduction and Targeted Therapy)' 저널에 발표한 '간암 세포 내 TM4SF5-SLAMF7 결합을 표적으로 하는 이속사졸 기반 분자들의 NK세포 면역 감시 회복(Isoxazole-based molecules restore NK cell immune surveillance in hepatocarcinogenesis by targeting TM4SF5 and SLAMF7 linkage)' 연구 논문으로 이번 상을 수상했다.
이 연구는 간암 세포 내 'TM4SF5' 단백질이 종양 미세환경에서 다양한 면역관문 분자들의 발현을 조절하고, 나아가 자연 살상세포(NK세포)와의 면역 상호작용에 영향을 미칠 수 있음을 규명한 것이다.
김원식 석박사통합과정생은 자신의 연구에 대해 "간암 세포 내 'TM4SF5' 단백질이 면역 반응에 관여하는 단백질인 'SLAMF7'을 리소좀으로 이동시켜 분해를 유도하는 현상을 관찰했다"며 "간암 세포 내 TM4SF5 발현 시 SLAMF7이 세포막보다 리소좀에 더 많이 위치한다는 것을 시각적으로 확인했고, SLAMF7의 감소는 NK세포의 활성 신호 전달 저해 및 세포독성 능력 저하로 이어진다는 것을 확인했다. 간암세포와 NK세포의 상호작용에 대한 새로운 메커니즘을 규명한 것"이라고 말했다.
이어 "이러한 TM4SF5–SLAMF7 상호작용 및 면역 억제 효과는 TM4SF5 특이적 이속사졸(isoxazole) 계열 저분자화합물(TSI)에 의해 억제될 수 있었으며, 세포 수준에서 SLAMF7 발현 회복, 리소좀으로의 이동 차단, NK 세포 활성 증가 등이 관찰됐다"며 "TM4SF5가 간암 치료를 위한 새로운 면역관문 타깃 및 바이오마커로 작용할 수 있음을 제시했다는 점, TSI를 활용한 새로운 항암 치료 접근법을 제시했다는 점에 의의가 있다"고 설명했다.
김원식 석박사통합과정생은 이번 연구를 진행하면서 "정부 정책으로 인해 연구비가 줄기도 했고, 논문 수정 기간이 짧았어서 힘들기도 했지만, 뜻깊은 자리에서 좋은 상을 받게 됐다. 좋은 논문을 낼 수 있게끔 도와주신 지도교수님과, 같이 연구를 도와준 분들께 감사를 전한다"며 "미래약학우수논문상은 이 상을 수상한다는 것 자체가 굉장히 긍정적인 동기로 작용하는 것 같다. 좋은 상을 발판으로 삼아 앞으로 더 좋은 연구를 할 수 있도록 하겠다"고 소감을 밝혔다.
그러면서 "학회를 다니지 않으면 내 주변에서 비슷한 연구를 하는 사람만 보기 때문에 시야가 좁아질 수 있다. 그러나 이렇게 다양한 분야를 접할 수 있는 학회에 와서 다른 사람들의 포스터나 교수님들의 발표를 들으면 확실히 인사이트를 얻어가게 되는 것 같다"고 많은 견문을 쌓는 데 학회 참석이 도움이 된다고 말했다.
김 석박사통합과정생은 향후 계획 및 포부에 대해 "TSI를 개발했지만, 아직까지 단일 항체와 복합 항체 형태로 처리를 해보지는 못했다"며 "면역항암제가 혈액암에는 효과가 높지만, 고형암에서는 효과가 많이 떨어진다고 알려져 있는데, 이 부분을 타개하기 위한 연구를 진행하려고 한다. 쉽지 않은 길이라는 것은 알지만, 10년 뒤 연구들이 계속해서 긍정적으로 풀린다면 교수 임용도 할 수 있을 것이라고 생각한다"고 밝혔다.
◆ 정우진 충남대학교 약학대학 박사후연구원
정우진 충남대학교 약학대학 박사후연구원. 사진=조해진 기자
정우진 박사후연구원은 'CPT:약리학 및 시스템 약리학(CPT: Pharmacometrics & Systems Pharmacology)'저널에 발표한 '리토나비르의 생리학적 기반 약동학 모델 개발(Development of a physiologically-based pharmacokinetic model for ritonavir characterizing exposure and drug interaction potential at both acute and steady-state conditions)' 연구논문으로 미래약학우수논문상을 수상했다.
이 연구는 다른 약물의 혈중 농도를 높여 약물의 효능을 증폭시키는 데 자주 사용되는 약물인 '리토나비르'를 임상 및 규제 분야에서 유용하게 활용하는 방안에 대한 것이다.
정우진 박사후연구원은 자신의 연구에 대해 "리토나비르는 'CYP3A'라는 효소의 작용을 강력하게 억제하기 때문에, 이 효소를 통해 대사되는 약물들과 함께 복용할 경우 약물 간 상호작용(DDI) 발생으로 부작용이나 독성이 생길 수 있다"며 "따라서 동시에 사용하는 약물의 용량을 적절히 조절하는 것이 중요하다. 이에 리토나비르의 약물 이동 경로(약동학)를 예측할 수 있는 컴퓨터 기반 수리 모델(PBPK 모델)을 개발했다"고 설명했다.
이어 "'PBPK 모델'은 다양한 실험 데이터를 종합해 실제 관찰된 결과와 높은 수준으로 일치하는 예측을 보여줬다. 리토나비르와 함께 사용하는 다른 약물들과의 상호작용 또한 정밀하게 예측할 수 있다"면서 "결론적으로 PBPK 모델 개발 과정을 통해 리토나비르 병용 약물의 적절한 용량 설정, 투약 스케줄 수립, 부작용 예방 등 임상 및 규제 분야에서 유용하게 활용될 수 있는 기반을 마련했다"고 연구 의의를 밝혔다.
정우진 박사후연구원은 연구 중 힘들었던 부분에 대해 "국책 연구사업과 기업 컨설팅 등을 함께 진행하면서 시간이 많이 촉박했다"면서 "연구 과정에서 교수님들의 인적 네트워크를 이용해 도움을 얻기도 하면서 해결했던 경험들이 많다"고 말했다.
이어 "임상약학 실험실을 운영하는 교수님들의 전폭적인 지원 덕분에 하고 싶었던 연구들을 마음껏 펼칠 수 있었다고 생각한다"면서 "교수님의 추천으로 미래약학우수논문상에 지원하게 됐는데, 많은 영광을 받은 것 같아 굉장히 감사하다는 말씀을 드리고 싶다. 미래약학우수논문상이 앞으로 더욱 견고히 자리잡아서 더 우수한 약학자들을 발굴하는 과정으로 인지된다면 연구자들에게도 동기부여가 많이 될 것 같다"고 수상소감을 전했다.
또한 "약물 모델을 만드는 일은 수리 모델이기 때문에 결국 컴퓨터 코딩으로 이어지는 결과가 많다"면서 "취지 자체는 약물평가이지만, 이 평가 결과가 확산되는 것은 생각보다 쉽지 않다는 점에서 어려움이 많았다. 앞으로는 제가 만든 약물 모델을 더 확장해 많은 사람들이 사용할 수 있도록 플랫폼 등과의 연계에 관심을 갖고 연구할 계획이다. 연구원으로서 성과를 내는 것이 목표"라고 향후 계획과 의지를 나타냈다.
◆ 이재현 건국대학교 응용생명과학과 석사과정생
이재현 건국대학교 응용생명과학과 석사과정생. 사진=조해진 기자
이재현 석사과정생은 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 저널에 실린 '운반체 없는 저분자량 헤파린과 옥타데실아민을 기반으로 알부민 셔틀링 효과를 가진 나노 항응고제(Nano-anticoagulant based on carrier-free low molecular weight heparin and octadecylamine with an albumin shuttling effect)' 연구 논문으로 수상의 영광을 안았다.
이 연구는 약 100년간 임상에서 사용되고 있는 안전한 FDA 승인 항응고제 '헤파린' 중 저분자량 헤파린(LMWH)의 반감기가 짧은 점과 불편한 투여 경로로 장기 치료에 대한 환자 치료 순응도가 낮다는 단점들을 해결하기 위해 시작됐다.
이재현 석사과정생은 자신의 연구에 대해 "LMWH는 UFH(미분획 헤파린)대비 개선됐지만 반감기가 3~5시간으로 짧다. 반감기 20시간의 폰다파리눅스(VLMWH)와 같은 대안이 개발됐지만, 하루 이상 작용하는 장기지속형 헤파린은 아직 없다"면서 "LMWH의 전달 문제 극복과 장기 작용을 위해서 LMWH와 소수성 알킬아민(옥타데실아민)을 합성해 대부분의 항응고(항-Xa) 활성을 유지하고, 캐리어가 없으면서 수용액에서 형성이 가능한 헤파린 나노입자(LMHO)를 설계했다"고 설명했다.
그러면서 "LMHO 나노입자는 인근 알부민과의 결합을 유도해 더 긴 작용시간을 가질 수 있다. 또한 알부민과 결합된 LMHO 분자는 여전히 항응고 효과를 유지하면서 해독되는 능력을 유지해 장기적이고, 효과적으로 조절된 항응고 효과를 보장한다는 것을 입증했다"며 "운반체가 없는 나노제형과 자가 유도 가능한 알부민 셔틀링 효과를 통해 다당류 또는 헤파린의 치료 효능을 저해하지 않으면서 물리화학적 특성을 개선할 수 있는 큰 잠재력을 보여줬다"고 연구의 가치를 밝혔다.
이재현 석사과정생은 연구 중 어려웠던 점에 대해 "연구 내용이 동물실험을 피할 수 없는 주제이다보니 동물을 다뤄야 한다는 점이 1차적 어려움이었고, 저널의 전형 자체가 제 기준에서는 까다롭게 느껴지기도 했다"고 언급했다.
이어 수상 소감으로 "석사과정임에도 불구하고 귀중한 상을 받게 됐다. 상을 받을 수 있었던 것은 지도교수님과 실험실 멤버들이 물심양면으로 연구를 진행할 수 있도록 많은 도움을 주셨기 때문에 가능했다고 생각한다"며 "학부생 때부터 지도교수님의 아낌없는 지원 덕분에 이런 학회를 참여할 수 있는 기회를 얻었다. 학회에 참여해 다양한 연구자들을 만나고, 네트워크를 형성하는 것 자체가 엄청 큰 도움이 됐다. 이 자리에 있을 수 있었던 것도, 여러 학회를 참여하며 견문을 넓힌 덕분이라고 생각한다"고 말했다.
자신의 향후 연구 계획 및 포부에 대해 "약물 전달 시스템을 베이스로 한 펩타이드 등과 같이 좀 더 타깃 치료법에 대한 연구를 추가로 이어갈 예정이다. 이번 논문 자체도 일종의 선행 연구로서의 결과물이라고 할 수 있기 때문에, 후속 연구를 진행할 계획"이라고 밝힌 이재현 석사과정생은 "목표는 롤 모델이자 지도교수님인 박주호 교수님처럼 열정적인 교수다. 목표를 이루기 위해서 지금과 같은 열정으로 연구에 임할 생각이고, 최종적으로는 대한민국 바이오 업계에서 짧은 발걸음이라도 이바지 할 수 있는 연구자가 되는 것"이라고 밝혔다.
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