최용원 박사는 인체 내 면역계와 골격계의 상호작용에 대한 융합적 성격의 학문인 골면역학(骨免疫學, osteoimmunology)이라는 새로운 학문분야를 선도적으로 개척해 나가고 있는 연구자이다. 1997년 최박사는 트랜스(TRANCE)로 명명된 새로운 종양 괴사인자 계열의 세포간 신호전달 매개 단백질을 세계 최초로 발견하였다. 최박사는 이와 관련된 일련의 연구를 통해 트랜스에 의한 세포간 신호전달 기전을 규명하였으며, 파골세포에서 트랜스와 함께 오스카(OSCAR) 수용체를 세계최초로 발견하여 파골세포의 분화와 활성화의 전체 과정에 대한 이해를 가능하게 하였다. 이러한 발견은 골다공증, 관절염, 파게트병, 치주염, 뼈로 전이되는 암, 뼈에서 생성되는 암의 치료제 개발에 획기적 전환점이 되었다.
최박사는 더 나아가 이러한 연구를 바탕으로 면역세포에서 생성된 트랜스가 골격계 형성을 조절한다는 혁신적 이론을 정립하여 새로운 학문분야인 골면역학을 주창, 국제적으로 선도적인 연구를 수행하고 있다. 이 밖에 최박사는 1991년 관절염, 당뇨병 등 다양한 질병을 일으키는 것으로 알려진 T세포 항원의 일종인 초항원(超抗原, superantigen)을 발견하여 면역학 분야의 발전에 지대한 공헌을 하였으며, 또한 1998년 항원제시세포(抗原提示細胞, antigen presenting cell)인 수지상세포의 생존능력이 성공적인 암 백신에 중요한 역할을 한다는 신개념을 도입하여 면역치료에 새로운 장을 열었다.