국내 연구팀이 항암치료 부작용인 영구탈모의 발생 기전을 규명했다. 연속적인 항암치료제에 의해 DNA손상이 발생해, 모낭성체줄기세포 풀에서 재난적인 세포사멸이 생긴다는 기전이다.

화학적 항암치료를 받은 암환자의 약 65%에서 탈모증이 발생한다. 대체로 회복 가능하지만 마지막 항암치료 종료 후 6개월 이상이 지났는데도 회복이 잘 되지 않을 경우 영구탈모증으로 분류하게 된다.

성인에서도 발생할 수 있으나 어린 나이에 항암치료를 받을수록 위험률이 높은 것으로 알려졌다. 특히 항암치료와 함께 조혈모세포이식을 받은 소아환자의 약 12% 에서 흔히 발생한다.

서울대병원 피부과 권오상 교수 연구팀은 실험쥐에 인체모낭을 이식 후 항암치료와 조혈모세포 이식 스케줄을 모사하여 영구탈모 동물모델을 개발, 모낭성체줄기세포가 어떻게 영구적으로 소실되는지를 밝혔다.

모낭은 성장기와 휴지기의 모발주기를 평생 반복하는 대표적인 재생기관이다. 모낭줄기세포는 성장기의 초기에만 잠깐 증식하는, 매우 안정적인 성체줄기세포이므로 세포증식이 드문 모낭성체줄기세포가 어떻게 영구적으로 소실되는지, 영구탈모증의 모낭줄기세포 풀(pool)의 고갈 여부와 함께 실제로 회복이 되돌리기 어려울지 의문으로 남아있었다.

이에 연구팀은 면역억제마우스에 사람의 모낭을 이식한 후, 임상환경에서 실제 사용되는 항암치료와 조혈모세포 이식 스케줄을 모사하여 영구탈모 동물모델을 개발하였고 생체 내 항암치료에 의한 실제 세포손상과정과 함께 실험실적으로 세포 수준에서 모낭줄기세포의 손상과 세포사멸 기전을 관찰할 수 있었다.

연구팀은 화학항암치료 스케줄에 따라 항암화학치료의 시작으로 모낭에 초기 손상이 가해지면 모낭줄기세포가 조직손상의 회복을 위해 일차적으로 안정상태에서 반응성 증식(priming mobilization)이 발생하고 DNA손상에 취약한 상태로 전환되는 것을 발견할 수 있었다.

이후 연속적인 항암치료제에 의해 비가역적인 DNA손상이 축적되게 되고, 모낭성체줄기세포 풀에서는 손상된 유전자정보의 다음 세대로의 전파 등 추가적인 위험을 차단하기 위하여 대량의 성체줄기세포의 세포사멸(large-scale apoptosis)이 발생하게 되어 줄기세포의 고갈과 함께 조직재생능력의 비가역적인 손실이 발생하게 되는 과정을 거치게 됨을 확인할 수 있었다.

연구팀은 “최근 암조직을 타겟으로 하는 표적항암치료제나 면역항암치료제가 개발되고 있지만 여전히 상당수의 암환자들은 방사선치료와 함께 화학적 함암요법을 통해 치료를 받고 있다. 정상조직의 조직손상(off-target effect)을 최소화할 수 있는 항암치료스케줄의 개발과 함께 모낭성체줄기세포를 최대한 보호하는 보존치료법과 새로운 모낭재생 기술개발을 통해 영구탈모증을 해결해나갈 수 있을 것으로 생각된다”고 말했다.

이번 연구는 네이처 커뮤니켄이션즈(Nature Communications) 최근호에 온라인판으로 발표되었다.