건선의 피부 염증을 유발하는 생물학적 경로와 관련된 연구 결과 공개

새로운 연구에서 건선 피부 질환에서 나타나는 염증을 유발하는 생물학적 경로, 즉 신체 내 일련의 연계된 반응들이 밝혀졌습니다. 연구진은 이 발견이 아토피 및 알레르기성 피부염을 포함한 모든 염증성 피부 질환 과 화농성 한선 염이라는 종기에 대한 더 나은 치료법 개발로 이어질 수 있다고 밝혔습니다.

염증은 신체가 자극과 감염에 반응하는 자연스러운 현상이지만, 방치하면 이러한 피부 질환의 특징인 붉고 비늘 같은 가려움증이 나는 병변이 생길 수 있습니다.

뉴욕대 랭곤 헬스(NYU Langone Health)의 수석 연구진은 기존 항염증제에 의해 활성이 차단되는 인터루킨-17(IL-17) 경로가 건선에서 저산소 유도 인자 1-알파(HIF-1-알파)라는 단백질을 활성화한다는 사실을 발견했습니다. 연구진은 IL-17이 염증에 작용하는 것으로 오랫동안 알려져 왔지만, HIF-1-알파의 역할은 지금까지 명확히 밝혀지지 않았다고 밝혔습니다.

연구팀은 또한 HIF-1α가 염증성 피부 세포가 에너지원으로 당을 더욱 적극적으로 분해하도록 하여 당 대사를 유지하고 젖산이라는 부산물을 생성하도록 한다는 사실을 발견했습니다. 염증성 T세포가 젖산을 섭취하면 IL-17 생성이 촉진되어 염증이 증가합니다.

연구 결과, 건선 환자의 피부 샘플에서 IL-17과 HIF-1α 주변의 유전자 활성 측정값이 유사하여 두 요인이 연관되어 있음을 시사했습니다. 건선 유발 쥐를 대상으로 한 실험 결과, HIF-1α의 작용을 차단하는 실험 약물인 BAY-87-2243을 후속 치료한 결과 염증성 피부 병변이 해소되었습니다.

또한, 항염제 에타네르셉트로 성공적으로 치료받은 10명의 환자의 피부 샘플에서는 IL-17과 HIF-1알파의 활동이 모두 감소한 것으로 나타났는데, 이는 IL-17을 차단하면 HIF-1알파도 차단된다는 것을 의미합니다.

"저희 연구 결과에 따르면 HIF-1알파 활성화가 건선에서 나타나는 대사 기능 장애의 주요 원인이며, 그 작용은 또 다른 주요 염증 신호 분자인 IL-17에 의해 촉발됩니다."라고 뉴욕대 그로스먼 의대 병리학 및 내과, 로널드 O. 페렐먼 피부과 부교수이자 이 연구의 주저자인 슈루티 나이크 박사가 말했습니다.

건강한 피부와 염증이 있는 피부를 BAY-87-2243 또는 기존 국소 약물 조합(칼시포트리엔과 베타메타손 디프로피오네이트)으로 따로 치료한 5명의 건선 환자의 피부 샘플을 대상으로 추가 실험을 수행했습니다.

연구진은 염증 유전자 활동의 차이를 영향 척도로 비교한 결과, HIF-1알파 억제제가 기존 국소 치료제보다 더 큰 효과를 보였다는 것을 발견했습니다. 구체적으로, HIF-1알파 치료에 반응한 피부 샘플에서는 2,698개의 유전자가 다르게 발현된 반면, 표준 치료를 받은 샘플에서는 147개의 유전자가 다르게 발현되었습니다.

IL-17A 차단제 세쿠키누맙으로 치료받은 24명의 건선 환자 피부 샘플을 유전자 분석한 결과, 건선이 없는 건강한 환자 9명의 HIF-1알파 유전자 활성과 비교했을 때 HIF-1알파 관련 유전자 활성이 증가하지 않고 감소만 보였습니다. 연구진은 이것이 HIF-1알파 작용 차단이 IL-17 차단에 의존함을 시사한다고 생각합니다.

쥐를 대상으로 한 추가 실험 결과, 피부에서 당(포도당) 흡수를 차단하면 포도당 대사(당분해)를 제한하여 건선 질환의 성장을 늦추는 것으로 나타났습니다. 염증성 T세포 수와 IL-17 수치가 감소했습니다. 당분해의 주요 부산물인 젖산 수치 또한 당분해 억제제인 2-DG에 노출된 건선 피부 세포 배양에서 감소하는 것으로 나타났습니다.

젖산을 분해하는 젖산탈수소효소가 함유된 피부 크림을 사용하여 건선 마우스에서 젖산 생성을 직접적으로 표적으로 삼은 결과, 염증성 감마델타 T 세포와 IL-17 활성이 감소하여 피부 질환 진행이 둔화되었습니다. 감마델타 T 세포는 젖산을 흡수하여 IL-17을 생성하는 것으로 나타났습니다.

"저희 연구 결과에 따르면 HIF-1알파 또는 해당분해 대사 지원을 차단하는 것이 염증을 억제하는 효과적인 치료법이 될 수 있습니다."라고 NYU Langone의 Judith and Stuart Colton Center for Autoimmunity의 부소장이기도 한 나이크가 덧붙여 말했습니다.

"HIF-1α 작용 감소 또는 억제에 대한 증거는 다른 항염증 치료법이 효과가 있음을 보여주는 바이오마커 또는 분자적 특징 역할을 할 수도 있습니다."라고 이 연구의 공동 저자이자 뉴욕대 그로스먼 의과대학 조교수인 호세 W. 셔 박사가 말했습니다.

뉴욕대 랭곤 캠퍼스의 건선성 관절염 센터와 주디스 & 스튜어트 콜턴 자가면역 센터 소장이기도 한 셰어 박사는 연구진이 피부에서 HIF-1α와 젖산의 작용을 차단하여 "피부 질환에서 IL-17에 의한 염증의 악순환을 끊을 수 있는 실험적 약물을 개발할 계획"이라고 밝혔습니다. "이 연구는 치료 옵션의 가능성을 크게 넓혀줍니다."

나이크는 스테로이드와 면역억제제를 포함한 많은 건선 치료법이 염증과 증상을 완화하지만, 건선을 완치하지는 못한다고 강조합니다. 그녀는 임상 시험을 시작하기 전에 어떤 실험 약물이 HIF-1알파를 가장 잘 억제하는지 명확히 하기 위해 더 많은 실험이 필요하다고 말했습니다. 나이크와 공동 연구 공동 저자인 입시타 수부디, 피오트르 코니에츠니는 HIF-1알파 억제 연구를 기반으로 한 염증성 피부 질환 치료법에 대한 특허 출원(미국 출원 번호 63/540,794)을 제출했습니다.

미국에서 800만 명 이상, 전 세계적으로 1억 2천 5백만 명이 건선 질환을 앓고 있는 것으로 추산됩니다. 이 질환은 남녀 모두에게 동일하게 나타납니다.

해당 연구 결과는 Immunity 저널 에 게재되었습니다.