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FDA로부터 관절염과 혈액질환으로 허가받은 두약물이 탈모에도 효과를?

FDA로부터 혈액질환의 염증으로 허가를 받은 ruxolitinib (Jakafi^®)과 rheumatoid arthritis로 허가를 받은 tofacitinib (Xeljanz^®) 이 피부에 적용되었을 때, 모발을 자라게 하여 컬럼비아 대학의 연구자들을 놀라게 하였다(Reference 2).

추가 연구가 이를 뒷받침한다면, 탈모로 고민하는 사람들에게 새로운 약이 될 수도 있을 것으로 기대된다.

 

 

Figure 1. Key steps of the JAK-STAT pathway

 

 

컬럼비아 팀이 탈모를 유발하는 자가면역 질환 연구를 하던 중, 위의 두 JAK(Janus Kinase)저해제가 국소적용시 효과가 있음을 발견하였다. 팀은 먼저 자가면역 반응을 낮추기 위해, 해당 약들을 경구로 투여하였고, 새 모발이 자라남을 확인하였다. 그러나, 이 연구 중, 팀은 약들이 국소적으로 쥐에 적용되었을 때, 쥐의 털이 많아짐을 확인하였고, 이 약들이 그냥 면역시스템에만 적용하는 것이 아니라, 모낭에 직접 작용하는가에 대해 생각하게 되었고, 자가면역 질환이 없는 쥐에 위의 JAK 저해제를 적용하고 난 후, 그들은 그 질문에 대한 답을 위해 흥미로운 진행을 하게 되었다.

 

Figure 2. JAK-STAT Pathway

 

상위 저자인 컬럼비아 대학의 유전학자, Angela Christiano 박사는“(쥐에서) JAK-STAT (Janus Kinase- Signal Transducer and Activator of Transcription) 시그널 레벨을 낮추기 위해 위의 JAK 저해제들을 사용함으로, 우리는 그 물질들이 모발 성장기 (Anagen)을 활성화시키는 것을 확인하였다.”고 하며, “ 쥐의 모발 사이클을 활성화시키는 것 뿐 아니라, JAK 저해제가 인간 모낭의 성장기를 연장할 수 있음을 발견하였다”고 하였다.

그 약물들이 모발 줄기세포를 활성화하여 일시적이 아닌 장기적으로 작용하는지는 아직 알려지지 않았다.

 

Figure 3. Human Hair Growth Cycle

 

연구

원형 탈모(Alopecia Areata, AA)는 면역계가 모낭을 공격하여 탈모를 유발함으로 발생한다.  Ruxolitinib 과 tofacitinib 둘다 면역계의 염증에 작용하기 때문에, Christiano와 그의 팀은 원형 탈모가 있는 환자에게 그 JAK 저해제들을 사용하였고, 그들은 1년 전에, 경구로 투여시 효과가 있음을 밝히는 논문을 발표하였다(Reference 2). 이후 국소 투여의 가능성을 보고, 정식으로 정상적인 모낭을 가진 쥐의 피부에 해당 약들을 적용하는 실험을 하였다. JAK 저해제들은 모낭을 휴지기에서 빨리 활성화시켰다. 일반적으로 90% 에 달하는 모낭이 성장기(Anagen)에 있고, 10에서 14%가 휴지기 (Telogen)에 있으며, 1에서 2% 정도가 과도기(Catagen, 모발성장과 휴식 사이)에 있다.

특히, Ruxolitinib 또는 tofacitinib을 5일간 적용한 8.5주령의 쥐에게 적용일로부터 10일내에 대조군과 대비하여 뚜렷하게 피부색이 짙어짐과, 모발 성장이 가속화 됨을 보였다.

컬럼비아 팀은 이 약들이 배양한 인간의 모낭 뿐 아니라, 쥐에게 이식한 인간의 피부로부터도 모발을 자라나게 함을 발견하였다. 이 팀들은 지금 일반적인 대머리(androgenetic alopecia (AGA))에 기인한 휴지기에 있는 모낭들을 JAK 저해제들이 활성화시킬 수 있는지를 평가하고 있다.

 Figure 4. Inhibition of JAK-STAT signaling restarts anagen in wild-type mice.

 

주의

펜실베니아대(University of Pennsylvania) 피부과의 회장, 동대학의 상피재생과 줄기세포의 재생 의약 프로그램의 디렉터이며, 동대학의 모발, 두피 클리닉의 디렉터인 George Cotsarelis, MD는 현재까지의 연구가 JAK 저해제에 모발, 모낭 줄기세포가 영향을 받는지 보여주지 못했다고 지적한다.

 

 “진행된 연구에 사용된 평가는 줄기세포들을 구체적으로 보지 않고, 해당 의약품을 적용한 후, 단순히 휴지기에 있는 모낭들이 성장기로 변화됨을 보였다. 줄기세포 활성화는 모낭이 성장기로 들어가는 언제든지 나타날 수 있다. 그러나, 그것이 해당 의약품이 줄기세포에 바로 작용한다고 볼 수는 없다. 같은 효과가 모든 타입의 세포에 나타날 수도 있다. 그리고, 마크로파지 같은 다른 타입의 세포를 통해 간접적으로 나타날 수도 있다”

 

Cotsarelis는 컬럼비아 팀에서 발견한 모발의 성장에 대해 “모든 종류의 증식인자를 포함한 많은 다양한 물질에 의해 나타날 수 있는 매우 비특이적인 효과이다. Minoxidil도 대부분의 평가에서 비슷한 효과를 보였다. 이 약도 성장기(Anagen)을 비슷한 형태로 유도함을 보였고, Anagen을 연장시켰다. 미녹시딜이 이 경로에 영향을 미치는지 보는 것이 아마 흥미로울 수 있을 것이다.” 라고 함과 동시에, 이 JAK저해제가 일반적인 남성 탈모에 지속적인 영향을 보일지는 아직 예측할 수 없다고 한다.

“만약 줄기세포에 특이적으로 작용한다면, 임상적으로 효과를 보일 가능성이 더 높을 것이고, 비특이적으로 작용한다면, 효과가 있을지라도, 미미할 가능성이 높다” 

 

Christiano와 그녀의 팀은 다음 중요한 단계로, JAK-STAT경로 구성요소들을 더 찾고, 모발 주기 동안 이들이 어떻게 작용하는지, 그리고 이 발견과 남성/여성의 일반적인 탈모와의 연장성을 찾는 것이라 한다.

 

[References]

1. Two Drugs?FDA Approved for Arthritis and Blood Disorders?May Help Fight Baldness, Cynthia Fox, Drug Discovery #amp; Development (http://www.dddmag.com/articles/2015/11/two-drugs%E2%80%94fda-approvedarthritis-and-blood-disorders%E2%80%94may-help-fight-baldness)

2. Pharmacologic inhibition of JAK-STAT signaling promotes hair growth, Harel et al. Sci. Adv. 2015;1:e1500973

3. Alopecia areata is driven by cytotoxic T lymphocytes and is reversed by JAK inhibition, Xing et al. Nat Med. 2014 September; 20(9): 1043?1049. doi:10.1038/nm.3645.