Immune cell functions in homeostasis and disease

면역학 연구의 최전선에 계신 과학자들을 대상으로 한 연재 인터뷰입니다. 이번에는 미국 프레드 허치슨 암연구센터 내 Prlic 실험실에서 연구활동을 하고 있는 플로리안 메어 연구원과의 인터뷰를 보여드릴 수 있게 되어 기쁘게 생각합니다. 메어 연구원은 양성 조직 염증과 종양 특유의 변화를 구분하는 연구를 수행하고 있는데 본 인터뷰에서는 자신의 연구, 신기술의 역할 그리고 면역학의 미래에 관한 자신의 비전을 나눴습니다. 

1.      연구원님 소개와 관심 분야에 대해서 말씀해주시기 바랍니다.

저의 주요 연구 관심사는 인체 조직에서 면역 항상성이 유지될 때와 질병 동안 면역 세포 기능이 조절되는 방식입니다. 우리 인체에는 다른 면역 세포군이 다수 존재하는데 그 중에서도 수지상세포 (DCs), 효과 T 세포, 조절 T 세포의 관계가 저의 최대 관심 분야입니다. 놀라울 정도로 복잡한 세포 연구를 더 면밀히 하기 위해 새로운 기술과 컴퓨터를 이용한 데이터 분석 기법을 활용하는 것도 좋아합니다.  

2.      염증 조직의 면역 과정과 종양과의 관련성은 어떻게 밝혀졌습니까? 염증을 통해 우리가 종양의 미세환경에 대해 무엇을 배울 수 있을까요?

혈액 내 면역 세포는 실제 면역 반응이 일어나고 있는 조직에서 어떤 일이 일어나고 있는지를 잘 설명하지 못한다는 사실이 더 명확해졌습니다. 저희 실험실은 한 동안 인체 조직의 염증 과정에 관심을 가져왔고, 시간이 지나면서 이런 샘플의 면역 특징이 종양에서 발견된 것과 놀라울 정도로 비슷하다는 사실을 알게 되었습니다. 그때 저희는 단순 염증 반응의 결과가 아닌 종양 미세환경 특유의 면역 세포 하위 집단 (immune cell subsets)을 찾는 데에 이러한 비교 방법을 활용할 수 있을지 생각해보게 되었습니다.

3.      유세포분석과 단일 세포 생물학 (Single cell biology)에서의 멀티오믹스와 같은 기술 조합을 통해서 얻어낼 수 있는 정보에 대해 말씀해주시기 바랍니다.

인체 조직 샘플을 가지고 연구를 할 때 늘 그 규모에 제한이 있기 때문에 제한된 세포들로부터 최대한 많은 정보를 얻기 위한 기술을 활용해야합니다. 현재 이를 달성할 수 있는 최선의 기술은 고차원 유세포분석과 멀티오믹 단일세포 RNA 시퀀싱 (scRNA-seq)을 결합하는 것입니다. 예를 들어 멀티오믹 scRNA-seq의 한가지 장점은 전사체 발현을 기반으로 객관적인 클러스터링을 한 후, 이를 특정 표면 단백질 표현형으로 다시 매핑하여 다운스트림 분류 실험을 설계할 수 있다는 것입니다.

4.      최근 웨비나에서 RNA 서열 분석을 최종 단계로 제시하셨습니다. 새로운 결과에 대한 후속 연구는 어떻게 하나요?

말씀드렸듯이 전사체에 대한 탐색적 분석은 이 프로세스의 한 단계에 불과합니다. 그렇기 때문에 과학계는 새롭게 발견된 세포 표현형을 조사하기 위해서 TCR 신호 전달이나 싸이토카인 자극과 같은 추가적인 생체 외 실험을 통한 후속 연구가 필요합니다.

5.      면역학의 미래에 관한 비전을 말씀해주시기 바랍니다. 최근 트렌드 등 면역학 연구가 앞으로 나아갈 방향은 어디인가요?

제가 생각하기로는 이러한 모든 고차원 기술을 공간차원으로 발전시켜서 조직 내 세포의 전사체와 표면 단백질 표현형을 분리할 필요 없이 직접 볼 수 있는 기술이 각광받고 있는 것 같습니다. 또 고차원 단일세포 분석 비용이 지속적으로 감소하면 맞춤형 약품과 면역 모니터링 측면에서 엄청난 기회가 생길 것으로 예상합니다. 다만 이 모든 것을 위해서는 이러한 복잡한 데이터를 이해하는 데 도움이 되는 고급 (그러면서도 사용하기 쉬운) 컴퓨터 분석 기법이 필요 합니다.

위의 인터뷰 내용은 인터뷰 대상자와 그의 사견을 바탕으로 한 것입니다.