전통적으로 바이오 마커는 인체유래물(조직, 혈액, 소변, 체액 등)에 존재하는 화학적, 물리적 또는 생물학적인 매개 변수를 활용하며, 분자적 관점에서는 유전체학, 단백질체학 외에도 대사체학, 지질학 등이 활용이 되고 있다. 연구팀은 충남대학교병원 병리과 및 인체유래물은행에서 확보된 검체를 대상으로 대규모 고속 임상시료 스크리닝 시스템인 조직바이오칩(Tissue Microarray, TMA)을 구축했다. 그리고 이를 바탕으로 지난 20여 년 간 인체조직을 이용하여 새로운 바이오 마커를 개발해 예후 예측 및 새로운 치료제 타깃 발굴 연구를 수행하여 왔다. TMA는 한 번의 실험에서 많은 환자의 조직에 있는 특정 유전체 및 단백질의 발현 양상을 조사할 수 있으며 일정한 질환에서의 잠재적인 바이오 마커와 치료제의 표적(drug target)을 찾는데 아주 유용한 기법이다. 연구팀의 대표적 성과로는 YAP, DSG2, PQLC2, GDF15, Peroxiredoxins, NDRG2, L1CAM, Parkin 외에도 수십 여종의 새로운 바이오 마커를 발굴하여 임상적 유효성을 검증한 바 있다.

최근에는 개인 맞춤형 정밀의료 구현을 위해 질환인(난치성 갑상선암, 염증성 장질환 등)의 유전체 정보를 해독하고, 생산된 유전체 빅데이터를 분석하여 질병 예측, 진단 및 치료를 위한 유전체 바이오 마커를 개발하고 있다. 또한 인체유래물 중 액체생검(혈액, 복수, 담즙, 소변 등)을 이용한 엑소좀(exosome) 분리 및 분석 기술 개발을 통해 난치성 소화기암의 진단 및 예후 예측 바이오 마커 발굴 개발 과제도 상업화 모델 및 임상 평가가 기대되고 있다. 또한 임상적으로 의미 있는 바이오 마커 발굴에는 생물학, 기초 및 임상의사 간의 밀접한 협력연구가 무엇보다도 중요한 선제조건임을 인식하는 것이 필요하다.