1. 논문내용의 간략한 요약
우리 인체는 가장 중요한 장기인 뇌를 보호하기 위해 뇌 안쪽으로 촘촘한 혈액-뇌 장벽(Blood-brain barrier), 뇌 바깥쪽으로 뇌수막(leptomeninges)으로 둘러싸 외부에서의 유해물질 침입을 차단할 뿐 아니라, 이상 면역반응이 일어나지 않도록 면역세포 이동이 특정 관문을 통해서만 이루어지도록 보호하고 있습니다. 이러한 관문 역할을 하는 중추신경계 경계(Central Nervous System Border)에는 대표적으로 뇌수막, 두개골 골수(skull bone marrow), 맥락막총(choroid plexus; 뇌실에 위치하여 뇌척수액 생산을 담당), 뇌실(ventricle) 등이 알려져 있습니다. 최근 여러 연구들을 통해 중추신경계 경계 부위에 존재하는 특정 면역세포의 역할, 주변 혈관 및 림프관구조 규명, 뇌실질과의 상호작용에 대해 매우 활발히 밝혀지고 있습니다.
간혹 세균, 바이러스 등의 감염원들은 혈류를 거쳐 경계부위를 넘어 뇌척수액이나 뇌에 도달하여 심각한 뇌수막염(meningoencephalitis)을 일으키기도 하는데, 어떠한 경로를 거쳐 감염원들이 뇌수막 및 뇌에 도달하는지, 그리고 정상 상태에서는 어떻게 뇌수막염이 생기지 않도록 보호받는지는 여전히 베일에 감춰져 있었습니다.
본 연구에서는 어른생쥐(생후 28일)와 새끼생쥐(생후 7일)에서 뇌수막염 바이러스 감염 생쥐모델을 통해 새끼생쥐(생후 7일)가 뇌수막염 바이러스 감염에 취약하였고, 동반하여 새끼생쥐에서는 뇌수막 중 가장 바깥 막인 경막(dura mater)을 통해 뇌수막염 바이러스가 뇌실질까지 도달함을 보였습니다.
면역세포에 대한 단일세포 유전자 분석법으로 분석한 결과, 새끼생쥐에는 어른생쥐에서 보이는 성숙한 면역세포가 다양하게 관찰되지 않았고, 추가적으로 각 면역세포에 대해 선택적 제거 실험을 통해 경막 내 존재하는 대식세포(macrophage)가 바이러스 감염으로부터 경막, 뇌를 보호하는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈습니다. 특히 경막 대식세포 중 정맥동혈관(venous sinus) 주변에만 밀집되어 있는 특징적인 현상을 보이는 MHCIIhigh(Major histocompatibility complex class II) 대식세포가 뇌수막염 바이러스가 혈액에서 의 뇌로의 침입을 방어하는 면역장벽 형성에 핵심임을 규명하였습니다. 연구를 통해 영유아에서 뇌수막염이 치명적인 새로운 원인을 밝히고, 뇌수막 정맥동혈관주변 면역세포가 바이러스 감염 보호에 중요하게 작용함을 발견했다는 점에서 의의를 가집니다.
2. 연구과정에서 나누고 싶은 내용
연구 초기에 이웃 실험실 연구자와 커피를 마시며 각자 진행하는 연구에 대해 이야기하다가 우연히 뇌수막염 바이러스를 얻게되어 본 연구를 발전시킬 수 있었습니다. 또한, 학회 발표 후 질문에 답변하거나, 해외 연자와의 줌미팅에서의 토론 과정 중 연구 방향을 구체화하는데 도움을 받기도 하였습니다. 그래서 다른 선생님들의 연구 내용 발표 세미나 혹은 연구 교류 활동이 연구자의 시야를 넓히고 더욱 창의적인 융합 연구를 하는 데에 있어 매우 소중하다고 생각합니다.
3. 앞으로의 연구활동 계획
저는 박사과정을 마치고 서울대병원 알레르기내과에서 전임의 수련 과정을 밟고 있습니다. 이전의 연구 경험을 살려 알레르기내과에서 진료하는 기관지 및 코점막을 포함한 점막면역계 전반에서 선천성 면역세포의 정상 및 질환 상태에서의 역할 규명 및 주변 세포와의 상호작용에 대해 연구해보고자 합니다. 현재는 신진연구과제를 통해 MHCIIhigh 경막 내 대식세포의 분화 및 활성화 기전에 대해 밝히기 위해 연구하고 있습니다.
4. 끝으로 후배 연구자들에게 하시고 싶은 말씀
기초 연구의 처음부터 논문 발표까지의 과정을 대학원 학위 과정동안 진행하면서 정말 많은 좌절과 기쁨이 오갔던 과정이었습니다. 인내와 노력이 필요한 과정이다 보니 아무래도 조급함이나 불안감이 많이 들었던 것 같습니다. 그럴 때일수록 제 가설 및 실험 데이터에 대해 주변 동료들과 함께 토론하고, 최신 지견 논문을 읽으면서 더 효과적으로 연구 가설을 설명할 실험 방법이 있을 지 고민하는 과정 속에 계단식으로 아이디어가 떠오르는 경험을 수차례 하였습니다. 논문을 마치고 나니 같이 일한 동료와 새벽 하늘을 보며 고민했던 순간들이 추억으로 오래 남는 것 같습니다. 실험이나 연구가 막힐 때 포기하지 마시고 여러 각도로 고민하시다 보면 새로운 방향으로 나아갈 길을 반드시 찾게 될 것이라 생각합니다.