제약회사 연구원의 블로그

– 종양 미세환경(TME) 대사 리프로그래밍과 면역대사 치료의 융합 가능성1. 서론 – 면역관문억제제의 한계와 대사적 관점면역관문억제제(ICI, immune checkpoint inhibitor)는 암 치료 패러다임을 근본적으로 변화시킨 혁신적 면역항암제이다. PD-1/PD-L1, CTLA-4 억제제는 여러 고형암에서 장기 생존율을 유의미하게 향상시켰으며, 일부 환자에서는 완치에 가까운 반응을 보인다. 그러나 임상적으로는 30~40%의 환자에서만 장기적 반응이 유지되며, 다수의 환자는 원발성(primary) 또는 후천성(acquired) 저항성을 나타낸다.최근 연구는 이러한 저항성이 단순히 종양 세포의 PD-L1 발현 정도나 면역세포의 침윤 여부에 의해 결정되지 않음을 보여준다. 특히, 종양 미세환경(T..

1. 배경: MDSC의 면역억제 기전과 대사 가설1.1 MDSC 개요MDSC는 골수 유래 이형성 세포군으로, 호중구형(Granulocytic/PMN-MDSC)과 단핵구형(Monocytic/M-MDSC)으로 분류됩니다.암환자·염증 모델에서 빈번히 증가하며, T 세포와 NK 세포 기능 억제, Treg 유도, 항원제시세포 기능 저해 등을 통해 면역 감시를 회피하게 합니다.1.2 알려진 면역억제 기전(대사적 관점)아르기닌 분해 (Arginase-1, ARG1): 아르기닌 고갈 → T 세포의 CD3ζ 발현 저하 및 증식 억제.질소산화물(NO) 생산 (iNOS): NO 및 peroxynitrite 생성 → TCR 신호 손상, 단백질 니트로실화.트립토판 대사 (IDO/TDO 경로 → Kynurenine): Kyn 축..

1. 왜 cytokine–metabolite 상관분석인가?사이토카인은 면역계의 ‘메시지’이고, 대사체는 세포의 ‘상태·연료·스트레스’입니다. 둘을 결합하면 “면역 신호가 어떤 대사 경로를 유도하는지(또는 반대인지)”에 대한 생물학적 인과가설을 만들 수 있습니다.예: 감염·염증 상황에서 IDO1 활성→tryptophan→kynurenine 증가가 IFN-γ와 연동되는지 확인하면 면역억제 메커니즘을 제시할 수 있습니다. 2. 연구 설계 — 시작 전에 반드시 결정할 것들질문(가설)을 명확히: 탐색적 네트워크 발굴인지, 특정 경로(예: kynurenine–IL-6) 검증인지.매트릭스 선택: 혈장(plasma) vs 혈청(serum) vs 조직 vs 세포 배양액. (혈장과 혈청은 cytokine 수준·대사체에 차..

1. 서론: 대사와 면역 반응의 교차점면역세포, 특히 T 세포는 항암 면역 반응에서 핵심적인 역할을 담당합니다. 종양 미세환경(Tumor Microenvironment, TME) 내에서 T 세포가 얼마나 효과적으로 증식하고, 사이토카인을 분비하며, 종양세포를 제거할 수 있는지는 세포 내 대사 경로와 밀접하게 연결되어 있습니다.최근 들어 면역관문억제제(Immune Checkpoint Inhibitors, ICIs; anti-PD-1, anti-PD-L1, anti-CTLA-4 등)의 임상 성공 사례가 늘어나면서, 왜 일부 환자에서는 반응을 보이지 않는가라는 질문이 중요해졌습니다. 그 답 중 하나가 바로 T cell metabolism profiling 입니다.즉, T 세포가 glycolysis (해당과정)..

1. 서론: 항생제와 장내 생태계의 균형항생제는 지난 세기 의학 발전을 상징하는 혁신적인 약물입니다. 세균 감염으로 인한 사망률을 획기적으로 낮추었고, 수술·이식·항암 치료 같은 현대 의료가 가능하게 만든 기반이기도 합니다. 그러나 항생제가 지닌 또 다른 얼굴은 장내 미생물 생태계의 불균형(dysbiosis) 을 유발한다는 점입니다.특히 장기간의 항생제 사용은 미생물 군집 다양성 감소, 특정 병원성 세균의 증식, 이차 감염 위험 증가뿐 아니라, 미생물 대사체(microbiome-derived metabolites) 네트워크 자체를 교란시켜 면역·대사·신경계 기능에까지 파급효과를 줍니다.최근 들어 LC-MS/MS, NMR 기반의 metabolomics 연구가 활발해지면서, 항생제 장기 사용이 microbi..

1. 서론: 항암제 반응성의 불균일성과 마이크로바이옴항암제를 사용하는 임상 현장에서 늘 부딪히는 문제는 환자마다 약물 반응성이 크게 다르다는 점입니다. 동일한 약제를 동일한 용량으로 투여해도 어떤 환자는 극적인 반응을 보이는 반면, 다른 환자는 거의 반응하지 않거나 심각한 부작용만 나타납니다.기존에는 이러한 차이를 유전적 요인(종양 돌연변이, 약물 대사 유전자 변이)로만 설명하려 했으나, 최근 연구들은 장내 미생물과 그 대사체가 항암제 반응성에 중요한 조절자 역할을 한다는 사실을 밝혀내고 있습니다.특히 LC-MS/MS 기반의 microbiome-derived metabolite profiling은 이러한 상관성을 탐색하는 강력한 도구로 자리잡고 있습니다.2. 장내 미생물과 항암제 반응성의 역사적 관찰Cy..

1. 서론: 장내 미생물 대사산물과 면역 대사학의 교차점최근 10여 년 간 면역학 연구의 가장 큰 패러다임 변화 중 하나는 면역세포의 대사 활동(metabolism)이 단순한 에너지 생산을 넘어서, 세포의 기능적 운명을 결정짓는 핵심 요인이라는 점이 밝혀졌다는 것입니다. 이를 흔히 면역대사학(immunometabolism)이라 부릅니다.이 과정에서 특히 주목받는 분자가 바로 장내 미생물이 발효 과정에서 생성하는 Short-chain fatty acids (SCFAs)입니다. Acetate, Propionate, Butyrate와 같은 SCFAs는 단순히 장 상피세포의 에너지원일 뿐 아니라, 면역세포의 에너지 대사 경로를 조절하고, 염증 반응을 억제하거나 활성화하는 신호 분자로 작용합니다.따라서 SCFAs..

1. 서론: 장-뇌 축과 신경질환 연구의 새로운 패러다임최근 뇌질환 연구에서 가장 뜨겁게 논의되는 키워드 중 하나가 바로 장-뇌 축(gut-brain axis)입니다. 뇌는 전통적으로 혈액-뇌 장벽(BBB)에 의해 외부로부터 철저히 보호된 기관으로 인식되어 왔지만, 최근 수많은 연구들이 장내 미생물(microbiome)과 그 대사체(metabolite)가 신경계 기능과 신경질환 발병에 직접적 영향을 미친다는 사실을 보여주고 있습니다.이러한 발견은 단순히 “소화기관과 뇌가 신경망을 통해 연결되어 있다”는 수준을 넘어, 장내 미생물이 만들어내는 특정 대사체가 신경세포의 생리·병리학적 변화를 유발한다는 점을 강조합니다. 즉, 장내 대사체 프로파일링(metabolomics)은 파킨슨병, 알츠하이머병, 자폐 스펙..