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윌리엄 케일린 주니어

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목차

1. 개요

윌리엄 케일린 주니어는 미국의 의사이자 종양학자이다. 듀크 대학교에서 학사 및 의학 박사 학위를 취득하고, 다나-파버 암 연구소에서 연구원으로 활동하며 폰 히펠-린다우병 등 유전성 암 연구를 시작했다. 그는 저산소 유도 인자(HIF) 연구를 통해 세포가 산소 수치를 감지하고 반응하는 방식을 밝혀냈으며, 이는 빈혈 및 신부전 환자를 위한 약물 개발에 기여했다. 2019년에는 이러한 연구 업적으로 노벨 생리학·의학상을 수상했다.

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윌리엄 케일린 주니어 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
윌리엄 케일린 주니어 2019년 사진
Kaelin in 2019
이름윌리엄 케일린 주니어
로마자 표기William Kaelin Jr.
출생일1957년 11월 23일
출생지미국 뉴욕주 뉴욕
국적미국
배우자캐럴린 스케르보
연구
분야종양학
직장다나-파버 암 연구소
하버드 대학교
하워드 휴스 의학 연구소
출신 대학듀크 대학교 (이학사, 의학 박사)
수상
수상 내역앨버트 래스커 기초 의학 연구상(2016년)
노벨 생리학·의학상(2019년)
노벨상 수상 정보세포의 산소량 감지 및 적응 기전 해명

2. 생애 초기 및 교육

케일린은 1957년 11월 23일 뉴욕에서 태어났다.[6] 그는 듀크 대학교에서 수학과 화학을 전공하여 학사 학위를 받았고, 1982년 같은 대학에서 의학 박사 학위를 취득했다.[6][31] 이후 존스 홉킨스 의과대학에서 내과 레지던트 과정을 마쳤으며, 다나-파버 암 연구소(DFCI)에서 종양학 펠로우십을 받았다.[6][31] 학부 시절에는 연구가 자신의 강점이 아니라고 생각했지만,[1][31] DFCI의 데이비드 리빙스턴 연구실에서 망막모세포종 연구를 성공적으로 수행하면서 연구에 대한 가능성을 발견했다.[1][31]

3. 경력

존스 홉킨스 대학교에서 내과 레지던트 과정을 마친 후, 다나-파버 암 연구소(DFCI)에서 종양학 연구원으로 활동했다. 처음에는 스스로 연구에 적합하지 않다고 생각했지만, DFCI의 데이비드 리빙스턴 연구실에서 망막모세포종 연구에 성공하면서 연구자로서의 가능성을 발견했다.[31] 1992년, 그는 DFCI 내에 자신의 연구실을 열고 폰 히펠-린다우병과 같은 유전성 암 연구를 시작했다.[31][32] 2002년에는 하버드 의과대학 교수로 임용되었다.[32]

2008년, 다나-파버/하버드 암 센터의 기초 과학 부소장이 되었다.[32] 다나-파버에서 그는 암 발달 및 진행 과정에서 종양 억제 유전자 돌연변이가 하는 역할에 대한 이해를 넓히는 데 연구 초점을 맞추었다. 그의 주요 연구 분야는 망막모세포종, 폰 히펠-린다우병, p53 종양 억제 유전자 등이다.[33]

그의 연구 활동은 미국 국립 보건원, 미국 암 학회, 도리스 듀크 자선 재단 등 여러 기관으로부터 재정 지원을 받았다.[8][33]

이외에도 일라이 릴리 이사회 이사로 활동했으며,[7][32] [http://www.damonrunyon.org 데이먼 러니언 암 연구 재단 이사회]의 과학 프로그램 부의장과 데이먼 러니언 의사-과학자 훈련상 선정 위원회 의장을 역임했다.[9] 또한 스탠드 업 투 캔서 과학 자문 위원회 위원으로도 활동했다.[9][34]

4. 연구 업적

세포가 산소 가용성을 감지하고 적응하는 방식의 그림


윌리엄 케일린 주니어는 박사후 연구 과정을 마치고 1993년 다나-파버 암 연구소에 자신의 연구실을 열고 종양 억제 유전자에 대한 연구를 시작했다. 그는 특히 유전 질환인 폰 히펠-린다우병(VHL)에 주목했는데, 이 병과 관련된 종양은 비정상적인 혈관 생성과 에리트로포이에틴(EPO) 호르몬의 과다 분비 특징을 보였다. 이는 혈액 내 산소 부족 상태(저산소증)에 대한 세포 반응과 관련이 있었다.

케일린은 VHL 종양 형성과 세포의 산소 감지 능력 사이에 연관성이 있을 것이라는 가설을 세웠다.[10] 그의 연구는 VHL 유전자가 만드는 단백질이 세포의 산소 감지 시스템에서 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 이 발견은 피터 J. 랫클리프와 그레그 세멘자가 독립적으로 연구한 저산소 유도 인자(HIF)의 기능과 연결되었다.

케일린, 랫클리프, 세멘자의 공동 연구는 VHL 단백질이 HIF의 활성을 조절하며, 이 과정에 문제가 생길 경우 암 발생으로 이어질 수 있음을 규명했다.[11] 이 연구는 세포가 혈액 내 산소 농도를 감지하고 반응하는 기본적인 메커니즘을 밝혀냈으며, 빈혈 및 신부전과 같은 질병 치료를 위한 새로운 약물 개발의 중요한 토대를 마련했다.[11]

4. 1. 폰 히펠-린다우병(VHL) 연구



박사후 연구 과정을 마친 케일린은 1993년 다나-파버 암 연구소에 자신의 연구실을 열고 종양 억제 유전자에 대한 연구를 이어갔다. 그는 유전 질환인 폰 히펠-린다우병 (VHL)에 주목했다. VHL은 특정 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 희귀 질환으로, VHL 환자에게서 발생하는 종양은 혈관 생성을 비정상적으로 촉진하고, 혈액 내 산소 농도가 낮은 상태인 저산소증에 반응하여 에리트로포이에틴 (EPO)이라는 호르몬을 과도하게 분비하는 특징을 보였다.

케일린은 VHL 유전자 변이로 인한 종양 형성과 인체의 산소 감지 능력 부족 사이에 연관성이 있을 것이라는 가설을 세웠다.[10] 그의 연구 결과, VHL 환자에서는 EPO 생성 과정에 중요한 단백질을 만드는 유전자가 존재하지만, 이 유전자에 발생한 돌연변이로 인해 정상적인 기능이 억제된다는 사실이 밝혀졌다.

이러한 케일린의 연구는 피터 J. 랫클리프와 그레그 세멘자가 각각 독립적으로 발견한 저산소 유도 인자 (HIF) 연구와 맥을 같이 했다. HIF는 혈액 내 산소 농도에 따라 EPO 생성을 조절하는 핵심 단백질이다. 케일린은 VHL 단백질이 HIF의 활성을 조절하는 데 중요한 역할을 하며, VHL 단백질이 제 기능을 하지 못하면 HIF가 과도하게 활성화되어 EPO를 지나치게 많이 생산하고 결국 암 발생으로 이어진다는 기전을 규명했다.[11]

케일린, 랫클리프, 세멘자 세 과학자의 연구는 세포가 혈액 내 산소 농도를 감지하고 이에 적응하는 기본적인 생명 현상을 밝혀냈으며, 이는 빈혈이나 신부전과 같은 질환의 새로운 치료제 개발로 이어지는 중요한 과학적 성과로 평가받는다.[11]

4. 2. 저산소증 유도 인자(HIF) 연구



박사후 연구 과정을 마친 후, 케일린은 1993년 다나-파버 암 연구소에 자신의 연구실을 열고 종양 억제 유전자에 대한 연구를 이어갔다. 그는 유전적 돌연변이로 인해 발생하는 희귀 질환인 폰 히펠-린다우병(VHL)에 주목했다. VHL 환자에게서 발생하는 종양은 비정상적으로 많은 혈관을 생성하는 특징이 있는데, 이는 혈액 내 산소 농도가 낮은 상태인 저산소증에 대한 신체의 정상적인 반응 과정에서 분비되는 호르몬인 에리트로포이에틴(EPO)과 관련이 있는 것으로 알려져 있었다. 케일린은 VHL 종양 형성과 신체가 산소 농도를 감지하는 능력 사이에 연관성이 있을 것이라는 가설을 세웠다.[10]

케일린의 연구팀은 VHL 환자에게서 EPO 생산 조절에 중요한 역할을 하는 단백질(VHL 단백질)을 만드는 유전자에 돌연변이가 생겨 그 기능이 억제된다는 사실을 발견했다. 이 연구는 피터 J. 랫클리프와 그레그 세멘자가 각각 독립적으로 발견한 연구 결과와 맥락을 같이 했다. 랫클리프와 세멘자는 혈중 산소 농도에 따라 EPO 생산을 조절하는 핵심 단백질인 저산소 유도 인자(HIF)를 규명했다. HIF는 두 개의 다른 단백질(HIF-1α와 ARNT)로 구성된 복합체이다.

케일린은 VHL 단백질이 평상시에는 HIF-1α 단백질을 분해하여 HIF의 활성을 억제한다는 중요한 사실을 밝혀냈다. 즉, 산소가 충분한 환경에서는 VHL 단백질이 HIF-1α에 결합하여 분해를 유도함으로써 불필요한 EPO 생성을 막는다. 그러나 VHL 유전자에 돌연변이가 생겨 VHL 단백질이 제 기능을 하지 못하면, HIF-1α가 분해되지 않고 축적되어 과도하게 활성화된다. 이렇게 과활성화된 HIF는 EPO를 과다하게 생산하도록 유도하며, 이는 결국 비정상적인 혈관 생성과 종양(암) 발생으로 이어진다는 것을 규명했다.[11]

케일린, 랫클리프, 세멘자의 연구는 세포가 주변 환경의 산소 농도 변화를 어떻게 감지하고 이에 적응하는지에 대한 근본적인 메커니즘을 밝혀냈다. 이러한 발견은 빈혈이나 신부전과 같은 질병뿐만 아니라 암 치료를 위한 새로운 약물 개발의 토대를 마련하는 데 크게 기여했다.[11]

4. 3. 의학적 응용



윌리엄 케일린 주니어는 피터 J. 랫클리프, 그레그 세멘자와 함께 세포가 혈액 내 산소 수치를 감지하고 이에 반응하는 기본적인 메커니즘을 밝혀냈다.[11] 이들의 연구는 빈혈이나 신부전과 같이 산소 조절 이상과 관련된 질병을 치료하기 위한 새로운 약물 개발의 토대를 마련했다.[11]

케일린의 연구는 유전 질환인 폰 히펠-린다우병(VHL)에 대한 관심에서 시작되었다. VHL 종양은 혈관 생성을 촉진하고, 혈액 내 산소 부족 상태인 저산소증에 대한 신체 반응의 일부인 에리트로포이에틴(EPO) 호르몬을 분비하는 특징이 있었다. 케일린은 VHL 종양 형성과 신체의 산소 감지 능력 결핍 사이에 연관성이 있을 것이라는 가설을 세웠다.[10]

연구 결과, VHL 단백질이 저산소 유도 인자(HIF)라는 단백질의 분해를 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다. HIF는 산소 농도에 따라 EPO 생산을 조절하는 핵심 인자인데, VHL 단백질에 돌연변이가 생기면 HIF가 과도하게 축적되어 EPO를 과다 생산하게 되고, 이는 암 발생으로 이어질 수 있다.[11] 케일린, 랫클리프, 세멘자의 공동 연구는 이러한 세포의 산소 감지 및 적응 경로를 명확히 규명했으며, 이는 산소 관련 질환 치료제 개발에 중요한 기여를 했다.[11]

5. 수상 경력

wiki

연도수상 내역
1990미국 국립 보건원(NIH) 의사-과학자상[30]
1993제임스 S. 맥도넬 장학금
2001폴 마크스 상 (메모리얼 슬론 케터링 암센터)
2006리처드 앤 힌다 로젠탈 재단상 (미국 암 연구 협회(AACR))
2006도리스 듀크 뛰어난 임상 연구자상
2007듀크 대학교 의과대학 뛰어난 동문상
2007미국 국립 의학 아카데미 회원 선출
2008AICR 콜린 톰슨 메달
2010캐나다 가드너 국제상[36]
2010미국 국립 과학원 회원 선출
2011알프레드 너드슨 암 유전학상 (국립 암 연구소)
2012스탠리 J. 코스마이어상
2012레풀롱-델랄랑드 재단 과학 대상[37]
2014와일리 생의학 과학상
2014미국 암 연구 협회(AACR) 아카데미 펠로우 선출
2014스티븐 C. 베어링상[38]
2016종양학 과학상 (미국 임상 종양학회(ASCO))
2016다카마츠노미야상 (미국 암 연구 협회(AACR))
2016앨버트 래스커 기초 의학 연구상 (피터 랫클리프, 그레그 서멘자와 공동 수상)
2018매스리 상
2019노벨 생리학·의학상 (피터 랫클리프, 그레그 서멘자와 공동 수상)
"세포가 어떻게 산소 가용성을 감지하고 적응하는지에 대한 발견"
2022아카데미 업적상 골든 플레이트 상


6. 사생활

그는 1988년부터 유방암 외과 의사인 캐롤린 케일린과 결혼 생활을 했으나, 2015년 아내가 교모세포종으로 사망하면서 사별했다. 슬하에 두 자녀를 두었다.[12]

참조

[1] 웹사이트 William G. Kaelin, Jr., MD http://www.hhmi.org/[...] 2017-04-16
[2] 웹사이트 Dr. William G. Kaelin, Jr., to Receive 2016 Science of Oncology Award https://web.archive.[...] 2016-05-26
[3] 웹사이트 About William Kaelin https://web.archive.[...] 2017-04-16
[4] 웹사이트 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2019 https://www.nobelpri[...] 2019-10-07
[5] 뉴스 Nobel Prize in Medicine Awarded for Research on How Cells Manage Oxygen - The prize was awarded to William G. Kaelin Jr., Peter J. Ratcliffe and Gregg L. Semenza for discoveries about how cells sense and adapt to oxygen availability. https://www.nytimes.[...] 2019-10-07
[6] 웹사이트 William G. Kaelin Jr Facts https://www.nobelpri[...]
[7] 웹사이트 William G. Kaelin, Jr., M.D. https://web.archive.[...] 2017-04-16
[8] 웹사이트 Home page kaelin lab https://web.archive.[...] 2017-04-16
[9] 웹사이트 William G. Kaelin Jr., MD http://www.aacr.org:[...] 2017-04-16
[10] 간행물 William Kaelin, Peter Ratcliffe, and Gregg Semenza receive the 2016 Albert Lasker Basic Medical Research Award 2016-09-13
[11] 간행물 Biologists who decoded how cells sense oxygen win medicine Nobel 2019-10-07
[12] 뉴스 Carolyn Kaelin, Breast Cancer Surgeon, Patient Advocate and Patient, Dies at 54 https://www.nytimes.[...] 2015-08-09
[13] 웹사이트 AACR Richard and Hinda Rosenthal Memorial Award Recipients https://web.archive.[...] 2019-10-08
[14] 웹사이트 2006 Distinguished Clinical Scientist Awards https://www.ddcf.org[...] 2019-10-08
[15] 웹사이트 Alumni Awards https://web.archive.[...] 2019-10-08
[16] 웹사이트 Two NAM Members Receive Albert Lasker Basic Medical Research Award https://nam.edu/two-[...] 2016-09-15
[17] 웹사이트 William G. Kaelin Jr. https://gairdner.org[...] 2019-10-07
[18] 웹사이트 William G. Kaelin Jr. http://www.nasonline[...] 2019-10-07
[19] 간행물 William G. Kaelin Jr. and Gregg L. Semenza receive the 2012 ASCI/Stanley J. Korsmeyer Award 2012-04-02
[20] 뉴스 William G. Kaelin http://www.grands-pr[...] 2015-04-21
[21] 웹사이트 Steven C. Beering Award https://faculty.medi[...] Indiana University School of Medicine 2019-10-09
[22] 웹사이트 The 13th Annual Wiley Prize in Biomedical Sciences Awarded for Advancements in Oxygen Sensing Systems https://www.ludwigca[...] Ludwig Cancer Research 2019-10-08
[23] 웹사이트 William G. Kaelin Jr., MD Class of 2014 https://www.aacr.org[...] American Association for Cancer Research 2019-10-08
[24] 웹사이트 BCRF Investigators Honored by the American Society for Clinical Oncology https://www.bcrf.org[...] Breast Cancer Research Foundation 2019-10-08
[25] 웹사이트 William G. Kaelin, Jr., MD, receives Princess Takamatsu award from AACR https://www.dana-far[...] Dana–Farber Cancer Institute 2019-10-08
[26] 웹사이트 2016 Award Winners http://www.laskerfou[...] Albert And Mary Lasker Foundation 2019-10-07
[27] 웹사이트 2018 Massry Prize Laureates https://keck.usc.edu[...] Keck School of Medicine of USC 2019-10-07
[28] 웹사이트 Golden Plate Awardees of the American Academy of Achievement https://achievement.[...]
[29] 웹사이트 Dr. William G. Kaelin, Jr., to Receive 2016 Science of Oncology Award http://am.asco.org/d[...] 2016-05-26
[30] 웹사이트 About William Kaelin http://kaelin.dfci.h[...]
[31] 웹사이트 William G. Kaelin, Jr., MD - HHMI.org http://www.hhmi.org/[...]
[32] 웹사이트 William G. Kaelin, Jr., M.D. https://www.lilly.co[...]
[33] 웹사이트 Home page kaelin lab http://kaelin.dfci.h[...]
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[37] 뉴스 William G. Kaelin http://www.grands-pr[...] Institut de France. Grands Prix des Fondations 2017-12-12
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[39] 웹인용 William G. Kaelin, Jr., MD http://www.hhmi.org/[...] 2017-04-16
[40] 웹인용 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2019 https://www.nobelpri[...] 2019-10-07
[41] 뉴스 Nobel Prize in Medicine Awarded for Research on How Cells Manage Oxygen - The prize was awarded to William G. Kaelin Jr., Peter J. Ratcliffe and Gregg L. Semenza for discoveries about how cells sense and adapt to oxygen availability. https://www.nytimes.[...] The New York Times 2019-10-08


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