Research on Enhancing Tendon-to-Bone Healing at Columbia University Medical Center

먼저, 이번 연수를 무사히 마치고 이렇게 경험을 나눌 수 있는 기회를 주신 대한견주관절학회와 연수를 지원해 주신 세브란스 관절경 위원회에 감사드립니다. 저는 미국 뉴욕에 위치한 Columbia University Medical Center에서 연수를 수행하였습니다. 콜럼비아 대학은 정형외과 분야, 특히 견관절 분야에서 세계적으로 유명한 기관으로, 니어(Neer), 빌리아니(Bigliani) 교수님 등 어깨 수술의 교과서를 만든 거장들이 이곳에서 활동해 왔습니다. 현재는 르빈(William Levine) 교수님이 정형외과 주임교수로 재직 중이며, 저는 그중에서도 연구 중심의 Carroll Lab.에서 연수할 수 있는 기회를 얻었습니다.

해당 연구실은 Rotator cuff의 tendon-to-bone healing 기전에 대한 biomimetic approach를 주제로 다양한 기초연구를 수행하고 있으며, 연구실 디렉터인 Stavros Thomopoulos 교수님은 enthesis 조직의 구조와 세포 특성에 대한 연구로 잘 알려진 분입니다. Carroll Lab.에는 약 20명의 연구원이 있었으며, 매주 2회의 lab. meeting과 타 대학과의 온라인 공동 세미나를 통해 활발한 학술 교류가 이루어졌습니다. 스티브 교수님은 hedgehog signaling과 관련된 Gli1-positive 세포들이 enthesis에 계층적으로 존재한다는 사실을 밝히기도 하였는데, 저는 이 연구들을 바탕으로 NIH funding을 받아 biomimetic scaffold를 제작하고 연구하는 5년 과정의 프로젝트에 참여했습니다. 저는 프로젝트의 세 번째 단계인 동물실험 파트에 참여하게 되었고, 쥐를 이용하여 scaffold 삽입 여부에 따른 gene expression, histology, 그리고 biomechanical test를 수행하기로 하였습니다. 동물 실험을 위하여 대학에서 요구하는 다양한 연구윤리 교육과 동물실험을 위한 필기/실기 시험을 이수하였고, 이를 모두 통과하는 데 약 한 달의 시간이 소요되었습니다.

쥐 모델을 이용한 rotator cuff 손상 및 수복 실험은 매우 정교하게 진행되었고, 연구실에 동물 수술을 위한 수술실이 별도로 마련되어 있었으며, 마취 부터 수술 후 관리까지 엄격한 프로토콜을 따르고 있었습니다. 수술 후 일정 기간이 지난 후 쥐를 안락사하여 조직을 수거하고, 동결 절편(frozen section) 제작 및 면역조직화학염색(immunohistochemistry)까지 동료 연구원들과 함께 수행하였습니다. 실험 과정에서 저를 가장 많이 도와준 이는 5년차 전공의인 Andrew였으며, 실험실 운영의 중심 역할을 하던 마크(Mark)는 포닥(Postdoc)으로, 현미경 사용법, 슬라이드 제작, 이미지 분석 등 실험의 전반적인 과정을 배우는 데 많은 도움을 받았습니다.

또한, 클리닉 참관 기회도 있었습니다. Allen Pavilion에 위치한 르빈 교수님의 수술을 참관하였고, rotator cuff repair, shoulder arthroplasty 등을 포함한 다양한 수술을 볼 수 있었습니다. 스포츠 손상 환자의 비율이 높은 점, 그리고 arthroplasty환자가 많아서 이 부분이 더 빨리 발전되고 있다는 점을 느꼈습니다. 특별히 인연이 되었던 김현민 교수님은 Columbia에서 르빈 교수의 펠로우로 근무하셨던 경력이 있으셨으며, 스티브 교수님과 함께 연구실에서 생활하여 현재까지도 자주 연락을 하시며, 제가 연수를 지원할 당시에도 감사하게도 추천을 해주셨다고 들었습니다. 당시 University of Michigan에서 재직하고 계셨는데 외래와 수술을 참관할 수 있는 기회를 주셨습니다. 또한 신상진 교수님의 초대로 세계적인 biomechanics 석학인 Thay Q. Lee 교수님의 연구실을 방문하였고, rotator cuff biomechanics 실험 환경과 방법에 대해 자세한 설명을 들을 수 있었습니다. 각 tendon에 걸리는 tension을 정량화하는 기준 등이 정립된 점이 인상 깊었고, 수십 년간 한 분야를 파고드는 진지한 자세에 큰 감명을 받았습니다.

가족들과의 생활에서도 많은 추억을 쌓았습니다. 뉴저지의 Fort Lee에 거주하며, 맨해튼과 가까운 거리에서 도시와 자연을 함께 누릴 수 있었습니다. 아이들은 인근의 공립학교에 다녔고, 일본 및 한국 커뮤니티가 잘 형성되어 있어 큰 불편함 없이 지낼 수 있었습니다. 여가 시간에는 센트럴 파크 산책, 메트로폴리탄 뮤지엄, 구겐하임, 모마 등 다양한 문화 체험도 병행하였습니다.

이처럼 Columbia University에서의 연구 연수는 저에게 많은 학문적, 인간적 성장을 안겨주었고, 가족과의 소중한 시간도 함께할 수 있는 뜻깊은 기회였습니다. 연수 과정에서 배우고 느낀점을 토대로 학회와 견주관절 분야 발전의 밑거름이 될 수 있도록 노력하겠습니다. 감사합니다.