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Scalp and serum profiling of frontal fibrosing alopecia reveals scalp immune and fibrosis dysregulation with no systemic involvement - 30/06/21

Doi : 10.1016/j.jaad.2021.05.016 
Celina Dubin, BA a, Jacob W. Glickman, MD a, Ester Del Duca, MD a, b, Sumanth Chennareddy, BA a, Joseph Han, BS a, Dante Dahabreh, BA a, Yeriel D. Estrada, BS a, Ning Zhang, MD a, Grace W. Kimmel, MD a, Giselle Singer, BS a, Mashkura Chowdhury, BA a, Andrew Y. Zheng, BA c, Michael Angelov, BA a, Jesús Gay-Mimbrera, PhD d, Juan Ruano Ruiz, MD, PhD e, James G. Krueger, MD, PhD f, Ana B. Pavel, PhD a, g, , Emma Guttman-Yassky, MD, PhD a, f,
a Department of Dermatology and Laboratory of Inflammatory Skin Diseases, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, New York 
b Department of Dermatology, University of Magna Graecia, Catanzaro, Italy 
c Macaulay Honors College at City University of New York (CUNY) Hunter College, New York, New York 
d Immune-Mediated Inflammatory Skin Diseases Research Group, IMIBIC/Reina Sofia University Hospital/University of Cordoba, Cordoba, Spain 
e Department of Dermatology, Reina Sofia University Hospital, Cordoba, Spain 
f Laboratory of Investigative Dermatology, Rockefeller University, New York, New York 
g Department of Biomedical Engineering, The University of Mississippi, Oxford, Mississippi 

Correspondence to: Emma Guttman-Yassky, MD, PhD, Department of Dermatology and Laboratory of Inflammatory Skin Diseases, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, 5 East 98th Street, New York, NY 10029.Department of Dermatology and Laboratory of Inflammatory Skin DiseasesIcahn School of Medicine at Mount Sinai5 East 98th StreetNew YorkNY10029∗∗Ana B. Pavel, PhD, Department of Biomedical Engineering, The University of Mississippi, Oxford, MS.Department of Biomedical EngineeringThe University of MississippiOxfordMS
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Wednesday 30 June 2021
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

Background

Frontal fibrosing alopecia (FFA) is a progressive, scarring alopecia of the frontotemporal scalp that poses a substantial burden on quality of life. Large-scale global profiling of FFA is lacking, preventing the development of effective therapeutics.

Objective

To characterize FFA compared to normal and alopecia areata using broad molecular profiling and to identify biomarkers linked to disease severity.

Methods

This cross-sectional study assessed 33,118 genes in scalp using RNA sequencing and 350 proteins in serum using OLINK high-throughput proteomics. Disease biomarkers were also correlated with clinical severity and a fibrosis gene set.

Results

Genes differentially expressed in lesional FFA included markers related to Th1 (IFNγ/CXCL9/CXCL10), T-cell activation (CD2/CD3/CCL19/ICOS), fibrosis (CXCR3/FGF14/FGF22/VIM/FN1), T-regulatory (FOXP3/TGFB1/TGFB3), and Janus kinase/JAK (JAK3/STAT1/STAT4) (Fold changes [FCH]>1.5, FDR<.05 for all). Only one protein, ADM, was differentially expressed in FFA serum compared to normal (FCH>1.3, FDR<.05). Significant correlations were found between scalp biomarkers (IL-36RN/IL-25) and FFA severity, as well as between JAK/STAT and fibrosis gene-sets (r>.6; P <.05).

Limitations

This study was limited by a small sample size and predominantly female FFA patients.

Conclusion

Our data characterize FFA as an inflammatory condition limited to scalp, involving Th1/JAK skewing, with associated fibrosis and elevated T-regulatory markers, suggesting the potential for disease reversibility with JAK/STAT inhibition.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : alopecia areata, biomarkers, frontal fibrosing alopecia, JAK/STAT, hair keratins, OLINK, proteomics, Th1

Abbreviations used : AA, AD, CCL, DEG, ECM, FFA, FFASI, FCH, JAK, IFN, IL, LPP, SALT


Plan


 Funding sources: None.
 C Dubin and JW Glickman contributed equally to this article.
 IRB approval status: Reviewed and approved by the Department of Dermatology at the Icahn School of Medicine; approval protocol HS# GCO 14-0863.
 Reprints not available from the authors.


© 2021  American Academy of Dermatology, Inc.. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
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