- 1 -
수만 개 세포 하나씩 들여다보는 신기술로 
만성신장질환의 새로운 치료 가능성 제시
 
- 지스트-펜실베니아대학-바르셀로나 과학기술대학과의 국제공동연구 
  통해 신장발달과 만성신장질환의 핵심 세포종류와 조절인자 발굴
- 특정 세포종류에만 특이적으로 효과 있는 약물 개발 가능성 확인 
- 저명한 국제학술지 셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)에 게재
□ 지스트(광주과학기술원, 총장 김기선) 생명과학부 박지환 교수팀이 
국 펜실베니아대학, 스페인 바르셀로나 과학기술대학과의 국제공동
연구를 통해 정상 신장발달 및 만성신장질환으로 발전하는 과정에서 
중요한 역할을 하는 핵심 절인자를 발굴하여 만성신장질환의 새로운 
치료 가능성을 제시하였다.
 ∘ 연구팀은 최신 단일세포 분석 기술*을 통해 우리 몸에서 가장 복잡한 
세포종류로 구성된 장기중의 하나인 신장을 개별 세포수준에서 분석한 
결과, 만성신장질환 발전과정에서 중요한 세포종류를 밝혀내고 이 세포의 
분화와 대사조절에 중추 역할을 하는 에스트로겐 관련 수용체(Estrogen 
Related Receptor Alpha, ESRRA)를 발굴하였다.
 * 단일세포 분석 기술: 한 번의 실험으로 수 만개의 개별 세포내에서 발현하고 있는 
모든 유전자의 발현을 분석할 수 있는 기술로 최근 생물학 및 의생명 분야에서 가
지스트(광주과학기술원) 보도자료
http://www.gist.ac.kr 
배포일시
배포 즉시 보도 부탁드립니다.
보도일
2021.01.14.(목) 
보도자료
담당
홍보팀 김효정 팀장
062-715-2061
홍보팀 이나영 선임행정원 
062-715-2062
자료 문의
생명과학부 박지환 교수
062-715-2503
- 2 -
장 중요한 차세대 기술 중의 하나로 평가받고 있다. 
□ 만성신장질환은 당뇨, 고혈압에 흔히 수반되는 질환으로 전 세계적으로 
환자수가 약 8억 명이 될 정도로 급증하고 있는 추세이다. 특히, 말기 
신장질환으로 발전하면 투석과 신장이식 외에는 치료법이 없어 환자와 
가족들에게 큰 고통이 따르며 사회경제적 질병부담비용도 크다. 일단 
만성신장질환이 진행되기 시작하면 이를 멈추거나 회복할 수 있는 
료제가 아직 없어 새로운 치료제의 개발이 시급하다.
□ 연구팀은 사람의 만성신장질환이 유도된 동물모델, 신장 장기유사체 
(오가노이드)*에 대한 단일세포 분석을 통해 만성신장질환에서는 잘못 
분화된 신장 내 근위 세뇨관 상피세포가 다수 존재하며, 이들의 지질
대사 과정에도 문제가 생긴 것을 밝혀냈다.
 * 신장 장기유사체: 인간의 유도만능줄기세포를 배양하여 만든 신장 특이적 세포
합체로, 실제 신장과 유사한 모델로 활용 가능하다. 
 ∘ 이러한 근위 세뇨관 상피세포의 분화와 지질대사를 조절하는 핵심 조절
인자가 에스트로겐 관련 수용체(ESRRA)이며, 이 유전자를 억제하거나 
과발현 시킴으로써 만성신장질환을 제어할 수 있다는 것을 확인했다. 
□ 박지환 교수는 “이번 연구는 단일세포 분석기술, 신장 장기유사체 등의 
최신 기술을 접목함으로써 만성신장질환의 핵심 세포종류와 조절인자를 
밝혀냈다는데 가장 큰 의의가 있다”면서, “향후 유전자 발현 조절을 
통해 특정 세포종류에만 특이적으로 효과가 있는 약물 개발의 가능성을 
확인하였다”고 말했다. 
□ 지스트 박지환 교수(제1저자 및 교신저자)가 참여한 본 연구는 한국
구재단 신진연구자지원사업과 기초연구실 등의 지원을 받아 수행
였으며, 관련 논문은 대사 분야 국제학술지 셀 메타볼리즘(Cell 
Metabolism)에 2021년 1월 5일자 인쇄본으로 게재되었다.   <끝>
- 3 -
논문의 주요 내용
1. 논문명, 저자정보 
 - 논문명 : The Nuclear Receptor ESRRA Protects from Kidney Disease by 
Coupling Metabolism and Differentiation
 - 저자 정보 : Poonam Dhillon (펜실베니아대학 제1저자), 박지환 (지스트 제1저자, 
교신저자), Nuria Montserrat (바르셀로나 과학기술대학, 교신저자), 
Katalin Susztak (펜실베니아대학, 교신저자)
- 4 -
그 림 설 명
그림 1. 인간 만성신장질환을 유도한 동물모델의 신장에 대한 단일
세포 분석 (그림 A) 및 인간신장 장기유사체에 대한 단일세포 분석 
(그림 B) 결과
그림 2. 단일세포의 유전자 발현 및 DNA구조의 통합 분석을 통해 만성신
장질환의 핵심인자인 ESRRA 유전자를 찾은 결과 (그림 A) 및 ESRRA의 효
과를 91명의 대규모 인간 코호트 데이터에서 확인한 결과 (그림 B)