1.개요

서구화와 더불어 인구의 노령화로 탈모환자가 점차 증가하고 있다. 신체발달의 조기성숙과 함께 초경연령 및 사춘기 시기 역시 빨라져서 안드로겐 유전탈모의 원인이 되는 성호르몬의 분비가 과거에 비해 일찍 시작되고, 이에 따라 탈모의 시작연령이 점차 낮아지는 경향이 보고되고 있다. 모발의 모습은 외모를 중요시하는 현대사회에서 자신감, 자신에 대한 자아상 (self image) 등에도 변화를 초래하고, 사회 환경의 급격한 변화로 인해 각종 스트레스가 증가하고, 산업화와 대기오염으로 인한 자연환경의 변화, 황사, 파마나 염색과 같은 헤어스타일링, 헤어드라이기의 사용 등도 이러한 모발손상과 각종 형태의 탈모를 증가시키는 요인으로 여겨지고 있다.

안드로젠성 탈모치료제의 글로벌 시장 규모는 2010년 2000억 규모로 매년 4.8%의 시장 성장률을 보이고 있다. (Ref. Alopecia Therapeurics - Pipeline Assessment and Market Forecasts to 2017) 기존의 안드로겐성 탈모증의 장기복용 및 복합치료로 인한 년간 치료비용이 국내 기준 환자 1명당 약 300만 원 이상의 고가임에도 불구하고 현재 원인치료법의 개발부재로 해당 시장이 함께 연간 10%이상씩 꾸준히 중가하고 있는 추세이며, 이를 억제하기 위한 기존 치료 방법으로는 항안드로젠 제제를 이용한 방법 및 혈관확장제가 대표적이며 일부 자가유래 모낭세포를 이용한 새로운 모낭 형성 연구가 진행 중이다.

2.기술현황

최근 모발 성장과 행동 메커니즘을 촉진시키는 생물학적 제제로써 줄기세포 (Stem cell)가 모발 성장을 촉진시킬 수 있는 인자들을 분비한다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 인자들과 그 작용 메커니즘은 아래 표에 요약하였다. "secretomes"로 알려진 이 인자들은 피부 재생, 상처 치유, 및 면역학적 조절을 포함한다.

 

인자	작용 기작
HGF, HGF activator	DPC에 의해 분비되는 인자로 상피 소낭 세포의 증식을 촉진.
EGF	Wnt/β-catenin의 활성화에 의한 외근초 세포의 성장과 이동을 촉진.
bFGF	모낭조직 성장 촉진.
IL-6	STAT3 활성.
VEGF	모낭조직 인근 혈관조성 촉진.
TGF-β	모발주기를 조절하는 신호 경로를 자극합니다.
IGF-1	모낭 세포의 증식, 생존 및 이동 촉진.
IGFBP-1~-6.	IGF-1 효과와 모낭 수준에서 세포 외 기질 단백질과의 상호 작용을 조절.
BMP	모낭 줄기 세포의 자극에 필요한 인체 모유두세포 자극.
BMPR1a	인체모유두세포 기능적 성격 유지.
M-CSF	상처 유발 된 모발 재성장에 관여함.
M-CSFR	상처 유발 된 모발 재성장에 관여함.
PDGF, PDGFR-β/-α	모낭 분화에 관여하는 유전자를 상향 조절. 성장기 단계의 유도 및 조절.
Wnt3a	β-catenin 신호 전달을 통한 모낭 발달에 관여
PGE2	성장기 모낭조직 자극.
PGF2α 및 유사체	휴지기에서 모발주기의 성장기로의 전환 촉진
BIO	GSK-3 억제제
PGE2 또는 PGD2 또는 PGD2 수용체 D2 / GPR44의 억제	모낭조직 재생 촉진

Abbreviations: bFGF, basic fibroblast growth factor; BMP, bone morphogenetic protein; EGF, epidermal growth factor; GSK-3, glycogen synthase kinase-3; HGF, hepatocyte growth factor; IGF-1, insulin-like growth factor 1; IGFBP-1, insulin-like growth factor-binding protein 1; IL-6, interleukin-6; M-CSF, microphage colony-stimulating factor; M-CSFR, microphage colony-stimulating factor receptor; ORS, outer root sheath; PDGF, platelet derived growth factor; PDGFR-α, platelet-derived growth factor receptor alpha; PDGFR-β, platelet-derived growth factor receptor beta; PGD2, prostaglandin D2; PGE2, prostaglandin E2; TGF-β1, transforming growth factor β1; VEGF, vascular endothelial growth factor; WIHN, wound-induced hair neogenesis; Wnt3a.

(가) 표피 성장 인자(EGF), 섬유 모세포 성장 인자(FGF), 간세포 성장 인자(HGF) 및 HGF 활성화 인자, 혈관내피세포 성장 인자(VEGF), 인슐린 유사 성장 인자(IGF), TGF-β 및 혈소판 유도 성장 인자(PDGF)는 모발 성장을 촉진시키는 신호를 제공하는 것으로 밝혀짐.

(나) 낮은 산소 농도(1∼5 %)에서 SC의 분비인자는 증가되며, 이는 VEGF, 섬유 아세포 성장 인자, IGF 결합 단백질 1(IGFBP-1), IGF 결합 단백질 2(IGFBP-2), 대식세포 콜로니 자극인자 (M-CSF), M-CSF 수용체(M-CSFR) 및 PDGF 수용체 β (PDGFR-β)를 포함함.

(다) 여러 요인들이 손상되지 않은 피부에서 HF 성장을 촉진시키는 반면, M-CSF, M-CSFR 및 Interluekin-6과 같은 또 다른 요소는 상처 유발 된 모발 신생에 관여함. HGF 및 HGF 활성화제는 인체 모유두 세포를 자극하여 상피 소낭 세포의 증식을 촉진시킴. 표피 성장 인자는 Wnt/β-catenin 신호 전달을 통한 세포 이동을 촉진함.

(라) IGF-1은 모낭조직 세포의 증식, 생존 및 이동을 촉진시킴. IGF 결합 단백질 (IGFBPs)은 IGF-1 효과와 HF에서 세포외 기질 단백질과의 상호 작용을 조절하여 모발 성장과 유모 세포 생존을 촉진함.

3. 시장 현황

가. 전문의약품

(1) Finasteride/Dutasteride

(가) 제제 유형 : 합성 분자 (17β-(N-tert-butylcarbamoyl)-4-aza-5α-androst-1-en-3-one, is a synthetic androstane steroid and 4-azasteroid)

(나) 작용 기작 : Finasteride는 5α-reductase 억제제이며, 구체적으로 효소의 II형 및 III형 동형 단백질의 선택적 억제제.

(2) Latanoprost/Bimatoprost

(가) 제제 유형 : PGF2α의 합성 prostaglandin 유사체

(나) 작용 기작 : 프로스타글란딘 F2 수용체에서 선택적 작용제로 작용하는 프로스타글란딘 F2α의 유사체.

나. 비전문의약품

(1) Minoxidil (FDA approved)

(가) 제제 유형 : Minoxidil은 sulfotransferase 효소 SULT1A1을 통해 sulfoxide에 의해 활성 형태 인 minoxidil sulfate로 전환되는 전구 형질.

(나) 작용 기작 : 고혈압에 사용되는 칼륨 채널 조절과 강력한 혈관 확장제.

(2) Apple Procyanidin B-2

(가) 제제 유형 : 자연추출물 (사과 또는 기타 작물)

(나) 작용 기작 : 머리 상피 세포에서 PKC 동종 효소의 전이 억제제.

(3) Procerin

(가) 제제 유형 : 자연추출물 (saw palmetto)

(나) 작용 기작 : 타입 I 및 II 5α-환원 효소를 저해하고 DHT 생산을 차단함.

(4) Alfatradiol (17α-estradiol)

(가) 제제 유형 : Synthetic (small molecule)

(나) 작용 기작 : 17α-에스트라 디올은 여전히 에스트로겐 수용체에 결합하지하여 작용.

4. 지식재산권 현황

(1) 줄기세포 성분추출물 제조방법 및 이를 이용한 탈모치료제 제조방법(WO2016072660A1)

(가) 양수인 : 주식회사 티아라줄기세포연구소

(나) 청구항 : 줄기세포에서 유효물질을 추출하는 단계; 및 상기 유효물질 중 분자량이 5000이하의 성분만 걸러내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 줄기세포 성분추출물 제조방법. 배양액에 줄기세포를 배양하는 단계와; 상기 배양액을 제거한 후 줄기세포를 세척하는 단계와; 상기 줄기세포를 등장성 캐리어 액체에 분산시켜 상기 줄기세포의 수를 카운팅하는 단계와; 상기 캐리어 액체를 제거하고 상기 줄기세포를 얻는 단계와; 상기 줄기세포의 수와 목표농도를 고려한 양의 저장성 증량제에 상기 줄기세포를 분산시키는 단계와; 상기 증량제 내의 상기 줄기세포를 파쇄하는 단계와; 세포막 잔여물을 제거하는 단계; 및 상기 줄기세포 추출물 중 분자량이 5000이하의 성분만 걸러내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 줄기세포 성분추출물 제조방법

(2) 모낭 세포의 재생과 성장을 촉진하는 성장인자, 고안정성 섬유아세포 성장인자 변이체 및 노긴 펩타이드를 함유한 헤어케어 화장품 조성물(WO2017010597A1)

(가) 양수인 : (주)피앤피바이오팜

(나) 청구항 : 안정화된 염기성 섬유아세포 성장인자 변이체(stable basic Fibroblast Growth Factor, bFGF), 인슐린 유사 성장인자(Insulin-like Growth Factor, IGF-1), 혈관내피세포 성장인자(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF), 케라틴세포 성장인자(Keratinocyte Growth Factor, KGF-2), 줄기세포 성장인자(Stem Cell Factor, SCF), 및 노긴(noggin) 펩타이드로 구성된 성장인자 콤플렉스를 유효성분으로 함유하는 발모용 화장료 조성물. 외 9항.

(3) 신경줄기세포 추출물을 함유하는 발모촉진 또는 탈모방지용 조성물 및 이의 제조방법(WO2014171746A1)

(가) 양수인 : 고려대학교산학협력단

(나) 청구항 : 신경줄기세포 추출물을 함유하는 발모촉진 또는 탈모방지용 조성물. 외 12 항

(4) 인간 지방조직 유래 다분화능 줄기세포 및 모낭세포를함유하는 세포치료제(KR101425653B1)

(가) 양수인 : 라정찬주식회사 케이스템셀

(나) 청구항 : 인간 지방조직 유래 성체 줄기세포 및 두피조직 유래 모낭세포를 유효성분으로 함유하는 발모유도용 세포치료제. 외 5항.

(4) 지방조직 유래 줄기세포 및 단핵구로부터 세포성장인자의 생산방법 및 그 이용(WO2011099783A9)

(가) 양수인 : 허쉬바이오주식회사

(나) 청구항 : 다음의 단계를 포함하는 지방조직 유래 줄기세포의 배양물을 제조하는 방법:

(a) 지방조직 유래의 세포분획(Stromal Vascular Fraction, SVF)으로부터 지방조직 유래 줄기세포를 배양하는 단계; (b) 상기 배양된 지방조직 유래 줄기세포에 단핵구를 혼합하여 무혈청 배지에서 배양하는 단계; 및 (c) 상기 세포 배양액으로부터 세포 및 부유물을 제거하고 배양물만을 수득하는 단계. 외 9항.

5. 임상연구 현황

Study	Kind of stem cells	Conditions	Status	Trial institution/sponsor and country	NCT number and duration period
“Stem Cell Educator Therapy in Alopecia Areata”	Cord blood-derived multipotent stem cells (CB-SCs)	Alopecia areata	UKN	The First Hospital of Hebei Medical University Shijiazhuang, Hebei, China	NCT01673789 2012-2013
“The E ffect of Allogeneic Human Adipose Derived Stem Cell Component Extract on Androgenic Alopecia”	Allogeneic human ADSC component extract	Androgenic alopecia	Completed	Pusan National University Hospital, South Korea	NCT02594046 2015–2017
Adipose Tissue Derived Stem Cell Based Hair Restoration Therapy for Androgenetic Alopecia”	Autologous MSC and human platelet-rich plasma	Androgenic alopecia	Not yet recruiting	King Edward Medical University, Pakistan	NCT02865421
“Biocellular-Cellular Regenerative Treatment Scaring Alopecia and Alopecia Areata”	High-density platelet-rich plasma and adipose-derived tissue stromal vascular fraction (AD-tSVF)	Alopecia areata, scarring alopecia	Recruiting	Regeneris Medical, Global Alliance for Regenerative Medicine, Healeon Medical Inc., USA	NCT03078686 2017–2019
“AGA Biocellular Stem/ Stromal Hair Regenerative Study”	Adipose-derived tissue stromal vascular fraction (AD-tSVF) and high-density platelet-rich plasma	Androgenetic alopecia, female pattern hair loss	Recruiting	Healeon Medical Inc., Ministry of Health, Honduras Irvine, California, USA	NCT02849470 2016–2018
“Point-of-Care Adipose- derived Cells for Hair Growth”	Stromal vascular fraction (SVF) cells	Androgenic alopecia	Recruiting	University of Florida Gainesville, Florida, USA	NCT02729415 2016-2017

6. 시장규모 및 전망

건강보험심사평가원이 최근 5년간(2009~2013년)의 건강보험 및 의료급여 심사결정 자료를 이용해 '탈모증(L63~66, Alopecia)'에 대해 분석한 결과, 진료인원은 2009년 약 18만 명에서 2013년 21만 명으로 5년간 약 3만 명(15.3%)이 증가하였으며, 연평균 증가율은 3.6%로 나타났다. 총 진료비는 2009년 122억 원에서 2013년 180억 원으로 5년간 약 58억 원(47.1%)이 증가하였으며, 연평균 증가율은 10.1%로 집계되었다.

탈모치료시장은 앞서 언급한 바와 같이 탈모증 환자가 빠르게 증가하고 있는 추세이며, 진료비 역시 2013년 기준으로 년간 180억 원에 달하고 있다. 본 분석은 병원 방문 환자만을 포함한 결과이다. 알려진 탈모 치료제는 항안드로젠 제제인 피나스테라이드, 두타스테라이드 그리고 미녹시딜 현재까지 탈모치료법 및 개발된 치료제는 탈모의 근본적인 치료는 아니며 탈모를 예방 또는 그것을 지연시키는 치료법이 대부분이다. 하지만 국내 탈모 인구는 지속적으로 증가할 뿐만 아니라 유전적인 요인이 아닌 스트레스로 인한 현대병으로 환자의 대상 범위가 확대되어 호르몬 제제로 더 이상 치료가 불가능해졌다.

해외의 경우, 중국을 비롯하여 미국, 유럽 등에서도 탈모 인구가 증가하고 있으며, 중국에서의 탈모 관련 사업은 2015년에 1.5조원을 돌파할 것으로 예상되며, CAGR 12.4%로 계속하여 성장할 것으로 예상됨. 현재 탁월한 탈모 치료제가 없는 실정에서 지속적인 탈모 인구 증가는 탈모 관련 시장 성장 가능성이 높을 것으로 생각되며, 특히 경제적인 성장과 더불어 스트레스성 탈모 환자가 많아짐에 따라 전 세계 탈모 관련 시장 규모는 꾸준히 증가할 것으로 예상된다.

7. 결론

현재까지 탈모의 원인 중 남성호르몬의 발현에 의한 탈모가 가장 대표적이며 탈모를 치료하기 위한 방법으로는 남성호르몬을 억제하기 위한 항 안드로젠 제제를 이용한 방법과 혈관확장제인 minoxidil의 사용이 대표적이다. 또한 개발된 치료법 이외에 현재 2상 임상까지 연구개발 중인 치료법으로는 새로운 항 안드로젠 약물 개발, 의료기기를 이용한 치료법이 임상시험 진행 중이며, 일부 모낭세포를 이용한 새로운 모낭 형성 연구가 인행 중이다. 이와 같이 개발된 치료법들 중 항 안드로젠 약물은 남성호르몬 억제에 따른 부작용으로 인한 장기사용이 힘든 것이 가장 큰 문제점으로 부각되고 있고, 미녹시딜의 경우 모든 환자에서 탈모 억제 효능이 관찰되는 것은 아니고, 사용 감의 불만족 감, 그리고 사용 중단 시 탈모가 일어나는 것이 가장 큰 문제점으로 부각되고 있다. 그 외 외과적 수술을 이용한 모낭이식술과 의료기기 등을 이용한 기술이 개발되어 있으나 비용적인 부담과 효능이 다소 미약하다는 점이 현재의 한계점으로 꼽히고 있다.

이에, 다양한 원인과 복잡한 기작을 가진 탈모증 치료의 한계를 극복하기 위해서는 동시 다발적인 치료가 가능한 줄기세포 탈모증 치료제를 개발이 필수적이라고 생각되며, 원인치료를 기대하는 줄기세포 치료제로서 기존의 안드로겐성 탈모치료제와 비교하여 장기 안전성의 데이터를 확보한다면 완전 시장 대체까지도 기대된다. 줄기세포치료를 통해 앞으로 탈모 치료의 근본적인 치료방법을 제시할 수 있는 근거를 마련하여 개발해 나간다면, 국내 환자뿐만 아니라 국외 시장까지 진출할 수 있는 성장가능성을 가지고 있다고 생각된다.