KAIST 의과학대학원 박종은 교수와 한국생명공학연구원(KRIBB) 노화융합연구단 김천아 박사 공동 연구팀은 간 조직 내 국소 섬유화 미세환경을 고해상도로 분석할 수 있는 새로운 단일세포 전사체 기반 분석기술 ‘FiNi-seq(Fibrotic Niche enrichment sequencing)’을 개발했다고 6월 12일 밝혔다..

노화나 만성질환은 장기간에 걸쳐 조직 내에 미세한 변화가 누적되며 발병한다. 그러나 현재까지는 이 변화를 조기에 감지하고 예측하는 데 한계가 많았다. 연구팀은 이 한계를 극복하기 위해 조직 분해 저항성이 높은 영역을 선별하고, 해당 부위의 세포를 단일세포 수준에서 분석할 수 있도록 하는 새로운 플랫폼을 개발했다.

면역 탈진·섬유화 유도세포 고해상도 탐지…다중 오믹스 융합 분석 수행

FiNi-seq 기술은 특히 기존 단일세포 분석으로는 포착하기 어려운 PD-1 고발현 CD8 T세포(면역 탈진세포), 섬유아세포, 혈관내피세포 등의 존재와 상호작용을 고해상도로 규명할 수 있게 했다.

연구진은 이 기술을 활용해 노화된 간 조직의 섬유화된 미세환경이 인접 세포에 2차 노화를 유도하며, 면역 탈진과 조직 재생 저해, 염증 반응 활성화를 유도한다는 사실을 확인했다. 또한, 공간 전사체 분석을 통해 면역세포와 섬유아세포 간 상호작용 위치를 정량화했으며, 조직 내 공간적 이질성도 함께 규명했다.

이 과정에서 멀티오믹스(multi-omics, 유전자·단백질·후성유전체 정보 통합 분석)를 적용해 질병 초기단계에서 발생하는 병태생리학적 신호를 체계적으로 해석했다.

만성 간질환 조기 진단 플랫폼 기대…폐·신장 등 확장성도 확보

FiNi-seq는 향후 섬유화가 동반되는 다양한 만성 간질환은 물론, 폐, 신장 등 타 장기의 질병 연구에도 적용할 수 있는 범용 플랫폼으로 발전 가능성이 크다. 연구를 주도한 박종은 교수는 “노화 및 만성질환 초기 단계에서의 변화를 세포 단위로 정밀하게 포착할 수 있는 분석 기술로서, 치료 타깃 선정에 큰 도움을 줄 것”이라고 밝혔다.

KAIST 의과학대학원 탁권용 박사(서울성모병원 간내과 임상강사)가 제1저자로 참여했으며, 박명선 박사과정생이 기술 구현, 김주연 KRIBB 박사과정생이 조직 이미징 분석을 담당했다. 연구 결과는 2025년 5월 5일자 국제학술지 『Nature Aging』에 게재되며 주목을 받았다.
논문 제목: Quasi-spatial single-cell transcriptome based on physical tissue properties defines early aging associated niche in liver
DOI: 10.1038/s43587-025-00857-7

이번 연구는 한국연구재단, 보건산업진흥원(KHIDI), 한국생명공학연구원(KRIBB), KIST, 포스코사이언스펠로우십, 융합형 의사과학자 양성사업 등 국내 다양한 기관의 지원 아래 수행됐다. 특히 임상과 기초연구의 융합을 이끄는 ‘의사과학자’ 인재가 연구를 주도해 의학연구의 현장 적용 가능성을 높였다.

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