생화학분자생물학회

이소현

한국과학기술원 생명과학과

sohyonlee@kaist.ac.kr

[연구자소개]

안녕하세요, 2024년 10월부터 한국과학기술원 생명과학과에 조교수로 재직중인 이소현입니다. 저는 2012년 연세대학교에서 학부 졸업 후, 2018년 미국 The Scripps Research Institute에서 박사 학위 과정을 마치고, 2024년까지 스위스 ETH Zurich에서 박사 후 연구원으로 지냈습니다. 박사 학위 과정 동안에는 전사인자 발현을 통해 신경세포의 정체성을 외부적인 요인과 독립되어 어디까지 자율적으로 재구현할 수 있는지 알아보는 연구를 수행했고, 그 후 박사 후 연구원으로서는 악성 뇌종양 중 가장 예후가 안 좋은 교모세포종의 치료법을 찾는 연구를 진행했습니다. 뇌종양을 암이 아닌 뇌질환으로 접근하여, 항암효과가 있는 뇌활성 물질들을 찾아 신경계통의 발생학적 기원에 근거한 치료 전략을 제시할 수 있었습니다. 

박사 학위와 박사 후 연수 과정 동안 접했던 뇌세포 정체성과 뇌종양 치료에 관한 연구 주제는 제가 관심을 가졌던 뇌의 발달과 질환이라는 큰 틀 속에서 어떻게 보면 우연히 시작하게 된 분야들이었지만, 세포 운명 조절과 중개 연구에 흥미와 보람을 느끼게 해주었습니다. 지금도 여전히 운명 결정 결과로 “보여지는” 세포 현상들에 대한 호기심과 연구를 통해 사회에 조금이라도 이바지하고 싶은 마음이 원동력이 되어 앞으로 연구에 임하고자 합니다. 

[연구내용]

저희 연구실은 세포 정체성의 형성과 변화 과정을 이해하여, 암과 같은 난치 질환들과 소외되는 많은 희귀 신경 질환들의 세포 운명 조절 전략과 환자 맞춤형 정밀의료 구현을 목표로 합니다. 특히 보여지는 세포의 특징들 – 즉 세포의 형태, 기능, 분화, 사멸과 같은 세포의 표현체 (phenome) – 수준에서 연구를 하고자 합니다. 이를 위해 Pharmacoscopy라는 고속 대량 이미징 기반 정밀의료 플랫폼과 다양한 이미징 방법 (high-content, confocal, live-cell, calcium imaging)을 활용할 계획입니다. 환자 샘플, 유도만능 줄기세포, 세포주, 그리고 일차 배양 세포 등 다양한 in vitro system에서 유전자와 약물 조절을 통해 세포 표현체 변화를 유도하고, 이와 연계한 다중오믹스 데이터와 머신러닝 기반 분석을 통해 질병 기전의 분자 시스템 수준 이해를 목표로 합니다.

1. 암세포 운명 재구성 및 치료 전략 개발

암세포는 본래 정상 세포에서 유래했지만, 유전자 변이와 유전자 발현 조절 네트워크의 변화로 인해 종양 특성을 획득합니다. 암세포의 전사인자 네트워크를 규명하고, 암의 정상세포 기억에 근거한 세포 운명 재설정 전략을 개발하고자 합니다.

• 암세포 운명 조절 및 치료 전략: 다차원 표현형 데이터(세포 형태, 성장 속도, 이동성 등)와 전사체·후성유전체 데이터를 결합하여 암세포의 정체성을 변화시킬 수 있는 핵심 전사인자 네트워크를 탐색하고자 합니다.

• 항암제 후보 물질 발굴: 신경발달 및 신경생리학적 특징을 활용하여 신경계 기반의 항암 전략을 연구하고 뇌종양 (교모세포종, 수모세포종)에 대한 뇌활성 약물 재창출을 목표로 합니다.

2. 신경계 발달 및 노화 과정에서의 세포 분화와 사멸 연구

신경계는 신경세포와 교세포들의 놀라운 다양성으로 구성되며, 이들의 세포 정체성이 훼손되거나 변형되면 다양한 신경질환 (뇌종양, 희귀 유전성 뇌 발달 질환, 신경퇴행성 질환)이 발생합니다.

• 소뇌에서 발생하는 희귀 질환 연구: 뇌에서 가장 많은 신경세포가 존재하는 소뇌에서 발병하는 질환들의 단일 세포 표현형 및 다중오믹스 분석을 통한 치료 전략 모색을 목표로 합니다.

• 신경계통의 표현형적 진화 연구: 생물 종 간 신경계통의 분화 및 기능적 다양성을 연구하여 신경계의 보편적 원리와 종별 특이적 기전을 규명하고자 합니다.

앞으로 KSBMB의 다양한 분야의 기초과학 및 임상 연구자들과 협력하여 근본적 생명 현상에 대한 이해를 바탕으로 실제 환자 치료로 이어지길 기대합니다.

[연구진구성]

현재 대학원과정 Paola Onate Colobon, 현정아님과 학부 연구생 권도영님과 함께 연구하고 있습니다.

저희 연구실은 2024년 10월에 오픈한 신생연구실로, 호기심과 열정 있는 연구자분들 모두 환영합니다. 세포 정체성, 환자 유래 질병 모델, 이미징 및 다중오믹스 기법, 그리고 머신러닝에 관심이 있으신 연구원, 학생, 포스닥분들 모두 환영합니다. 관심있으신 분들은 연구책임자에게 연락 주시면 감사하겠습니다.

[연락처]

주소: 대전광역시 유성구 대학로 291

전화: 042-350-2630

E-mail: sohyonlee@kaist.ac.kr

Homepage: https://www.leelabkaist.org/

[대표논문]

1. Lee S*, Weiss T*, Bühler M, Mena J, Lottenbach Z, Wegmann R, Sun M, Bihl M, Augustynek B, Baumann SP, Goetze S, van Drogen A, Pedrioli P, Penton D, Festl Y, Buck A, Kirschenbaum D, Zeitlberger AM, Neidert MC, Vasella F, Rushing EJ, Wollscheid B, Hediger MA, Weller M, Snijder B. High-throughput identification of repurposable neuroactive drugs with potent anti-glioblastoma activity. Nature Medicine. 2024 Sep 20; doi: 10.1038/s41591-024-03224-y.

2. Tsunemoto R*, Lee S*, Szucs A, Chubukov P, Sokolova I, Blanchard JW, Eade KT, Bruggemann J, Sanna PP, Baldwin KK. Diverse reprogramming codes for neuronal identity. Nature. 2018 May 09; 557: 375-380. doi:10.1038/s41586-018-0103-5.