ごあいさつ
本年はコスメトロジー研究振興財団が 1991 年３月に第１回目の研究助
成表彰を行ってから 10 回目という節目の年ということになります。この間、設立者の小林孝三郎氏から私が理事長を引き継ぎましたが、バブル崩壊という経済変動で財団運営の主体である金利が下がり、健全運営に苦労を強いられる環境へとシフトしてきています。このような中で当財団では安定した研究助成活動を継続、維持してきています。これはひとえに関係各 の皆様方のご協力、ご支援があればこその結 と感謝している次第です。
最近の話題として “ライフスタイルドラッグ” がマスコミにも取り上げられていますが、これは皆様もご存じのバイアグラや育毛剤「リアップ」（主剤ミノキシジル）、禁煙助成のニコチンシールや肥満治療薬等が対象とされ、生活の質を上げる目的で使用される薬とのことだそうですが、この領域の薬がブームとなっているようです。これは微弱な疾患でも生活に苦痛なものは取り去って快適な生活を目指そうというものであり、化粧品が目指す目的価値と類似し、時代の流れの方向を感じます。
又、最近あるテレビ番組で 21 世紀の予測を世界の科学者にアンケート
調査した中で、カリフォルニア工科大学の A. リードヘッド博士が “人は100 歳でも活動的であり、女性はもっと長い間奇麗でいられるようになっているだろう” と予測していましたが、この予測を実現出来るようにコス
メトロジーとしては “肌の環境” 整備に関する学術的な追求を目指し、基礎から応用まで幅広い研究に対する助成を続けて行きたいと考えております。
今後とも旧来に増して皆様方のご協力・ご支援をお願いしてやまない次第です。
平成 11 年８月
財団法人

コスメトロジー研究振興財団
理事長

小林

礼次郎

目

次

ごあいさつ
■ 研究報告Ⅰ．素材、物性に関する分野
・単分散無機顔料粒子のモルフォルジー制御とそのキャラクタリゼイション
大阪教育大学教育学部
・ 合成糖脂質の超分子集合体に関する研究………………… 2

神 鳥和彦…………………………………………………………11
早稲田大学理工学部

武 岡・ 高分子経皮吸収促進剤：糖残基を有するシロキサン化合物の合成と促進作用㈶相模中央化学研究所
・ トランスグルタミナーゼに対する細胞接着真司………………17

長 瀬裕………………………………………………………28
東京工業大学生命理工学部

・ 植物由来環状ペプチド類のチロシナーゼ阻害活性に関する研究

斉 藤

佑尚

………………………………36

東京薬科大学薬学部

竹 谷

孝一

Ⅱ．生体作用、安全性に関する分野
・ Ｘ線照射とマイトマイシンの併用によって起こる
皮膚障害に対するイチョウ葉エキスの効果
星薬科大学…………………44

太 田節子

・ コウジ酸、コウジ酸エステル及びメラトニンの皮膚透過と皮膚生理活性に及ぼす影響…………………53

近畿大学薬学部 小木曽太郎

・ HGF による皮膚の再生促進と老化防止の基礎的研究 ……………………………………………61
大阪大学医学部
・ ケラチノサイトの発現するエラスチンと皮膚の老化との関連について

松 本

邦夫

………………………70

防衛医科大学校皮膚科

多 島

新吾

・ ヒト毛乳頭細胞における androgen receptor，5α− reductase，
17β− hydroxysteroid dehydrogenase の発現
大阪大学医学部…………………76

板 見智・ 生体計測工学に基づいた非侵襲的な皮膚の性状の測定法の開発：
皮膚を指で触った感覚の定 的測定…………………83

東北大学大学院医学系研究科 田 上・ 接触過敏症の皮膚浸潤細胞に特異的に発現している遺伝子の解析……………………………95

東邦大学理学部・ ノックアウトマウスによる cell envelope のバリアー機能解析

八 朗

小 林

芳郎

………………………………100

京都府立医科大学皮膚科学教室

山 西

清文

目

次

・ 眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評価のための基礎的検討——眼内動態の定量的評価法の確立……………………104

長崎大学薬学部 中 村
・ 紫外線誘発 DNA 損傷および修復酵素の細胞内分布状態の三次元的表示
奈良県立医科大学ラジオアイソトープ実験施設
・ 皮膚器官培養系を用いた化学物質の刺激性、抗原性の検討

純三……………………116

森俊雄……………………………………123

東京医科歯科大学医学部

横 関

博雄

Ⅱ．精神、文化に関する分野
・ 化粧品の香り表現に関する研究…………………………………………………………………130
明星大学人文学部

神 宮英夫

・ 高齢女性における化粧を用いた情動活性化療法：
心理的リハビリテーション・プログラムの枠組みづくりへ向けて
文京女子大学人間学部……………………138

伊 波

和恵

■記念講演
平成 10 年度記念講演 『香りと味の分子認識と生理的な役割』 …………………………………149
北海道大学大学院薬学研究科■コスメトロジー研究雑感
■ 付

栗 原

堅三

…………………………………………………………………………………161

録
平成 10 年度事業報告
役員一覧…………………………………………………………………………………181………………………………………………………………………………………………188

研究助成課題一覧……………………………………………………………………………………189

Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.

●
素材、物性に関する分野
生体作用、安全性に関する分野
精神、文化に関する分野●

Ⅰ．素材、物性に関する分野

単分散無機顔料粒子のモルフォルジー制御とそのキャラクタリゼイション
大阪教育大学

教育学部

神

和

鳥

彦

The morphology and texture of hematite particles producing from a forced hydrolysis reaction of FeCl3-HCl solution
were controlled by dimethylformamide (DMF) and dioxane (DX). The morphology of synthetic hematite particles
was concentration dependent; they changed from large sphere with diameter of ca. 600 nm to diamond-like shapewith increasing DMF concentration in the aging solution accompanying a reduction of their size to 80 nm without
incorporation of DMF in the particles. This fact was explained by an acceleration of phase transformation from β-FeOOH to hematite with an elevation of the solution pH owing to dimethylamine produced from a hydrolysis of DMF
at an elevated temperature. TEM and XRD suggested that the diamond-like hematite particles formed above 6 〜 10vol% DMF possess a single crystal nature. TG and FTIR indicated that the hematite particles produced with DMF
contained small amounts of OH− ions in the lattice though they provided a single crystal nature. On the other hand,the spherical shape of haematite particles produced below the DX concentration of 10 vol% (diameters: 600 〜 1000nm) was changed to cubic one after producing the particles at more than 12 vol% DX (mean edge lengths: 900 〜 1200nm). The rod-like β-FeOOH particles were precipitated to be cubic ones at the DX concentration ≳ 28 vol%. TEM
and XRD suggested that the haematite particles formed in the presence of DX are polycrystalline with an enlarged cdimension in a unit cell. TG and FTIR indicated that the haematite particles produced with DX are hydrohaematite
possessing OH− ions in the lattice as well as the particles produced with DMF. The results obtained in the present
study revealed that variation of the polarity of the medium with addition of DX is a determining factor of the particle
size and shape rather than the interfacial tension of the medium and the particles. In the case of aluminum phosphate
particles, the size of spherical particles was controlled by using urea and isopropylamine (IPA) and their texture
was investigated by various means. The mean particle diameter (Dp) of the particles decreased with increase in theconcentration of urea by accelerating the precipitation reaction from decomposition of urea at elevated temperature.
The Dp decreased by addition of IPA up to 6 mol% to Al ions under a constant urea concentration, while Dp increased
above the concentration because IPA produced electrolytes by reacting with HNO3; the electrolytes may reduce therange of coulombic repulsion between charged primary particles. All the particles adsorbed selectively H2O molecules.
IPA does not act as a template but operates as an effective additive for controlling the particle size without altering theinner texture of spherical aluminum phosphate particles. It was revealed from the results that both the hematite andaluminum phosphate particles are produced from the aggregation of small primary particles.

れてきた。最近、我々は多くの単分散粒子を調製

１ 緒 言

し、このような単分散コロイド粒子は、一般に非形態と大きさの均一ないわゆる単分散コロイド

常に微細なクラスター粒子が集合して生成する、無機顔料粒子は、分散安定性や光散乱の基礎的研

いわゆる凝集機構によることを明らかにしてき究のモデル物質としてだけではなく、その色調・

た１）〜５）。そこで、このように微細な一次粒子の色彩・光物性あるいは吸着物性からコスメトロジ

凝集速度をコントロール出来れば、得られる粒子

ー分野への広い応用が期待できる新素材である。

の形態と大きさを任意にコントロールすることがこのような単分散無機顔料粒子調製に関する研究出来るものと期待される。さらに、凝集の程度ま

は、これまでかなり経験的に試行錯誤の上に行わでコントロール出来れば、一次粒子間の間隙に形

Morphology control ofmonodispersed inorganic pigment
particles and their characterization.
Kazuhiko kandori
School of Chemistry Osaka Universityof Education 4-698-1, Asahigaoka,
Kashiwara, Osaka, 582-8582 Japan成する細孔の大きさを変えることが可能となり、ウルトラマイクロポアからマイクロポアまで様々な吸着特性を有する新しい単分散無機顔料粒子が得られよう。本研究は「単分散コロイド粒子」として、ヘマタイト（α− Fe2 O3）ならびに金属リン酸塩の１つであるリン酸アルミニウムを選び、こ−2−

単分散無機顔料粒子のモルフォルジー制御とそのキャラクタリゼイション

れらの表面や内部の細孔構造に関するキャラクタ

３ 結果と考察

リゼイションを自動気体吸着装置、XRD、DTA−

３. １ 単分散ヘマタイト粒子系

TG、SEM、TEM、XPS 等で行った。

３. １. １ 粒子形態に及ぼす DMF の影響と得

今回ヘマタイト粒子の大きさや形態等を精密にられたヘマタイト粒子の性質

コントロールする方法として、低表面張力・高沸点を有し、水と任意の割合で混合するジメチルホ

粒子はいずれも、ヘマタイト特有の XRD パ

ルムアミド（DMF）ならびにジオキサン（DX）をターンを示した。Fig. １の TEM 写真に見られ用い、水− DMF あるいは水− DX 混合溶媒でるように、粒子形態は DMF 濃度の増加にとも

FeCl3 − HCl 溶液の加熱加水分解を行うことによっない、球状からダイヤモンド型へ変化するととて単分散ヘマタイト粒子の調製を行い、得られた

もに、Fig. ２に示すように平均長軸径（Lp）が約

粒子の構造と性質について調べた。一方、リン酸

600nm から約 80nm へと小さくなることが分かっ

アルミニウム粒子については均一沈殿剤である尿た。TEM 観察と FTIR スペクトルの経時変化から、素、ならびに多孔性材料を調製する際にテンプレ

これらのヘマタイト粒子は、β− FeOOH から結晶ート剤として広く利用されているイソプロピルア

転移することによって生成することが分かった。

ミン（IPA）の影響について検討した。

また、この結晶転移の速度は、DMF 濃度の増加とともに速くなることが分かった。これは、DMF

２ 実 験

が高温で加水分解［（CH3）２N− CHO ＋ H ２O →単分散ヘマタイト粒子は、FeCl3（3.16×10 −２
mol dm）、HCl（3.16×10

アミンによって溶液の pH が上昇し、β− FeOOH

合水溶液に、所定量の DMF（あるいは DX）をの生成速度が速くなったためと考えられる。すな

30mL テフロンキャップ付き耐熱スクリューびん

わち、速い速度で生成した β− FeOOH 粒子は小に入れ、100℃、７日間熟成して調製した。DMF

さいためより速く溶解し、ヘマタイト粒子の生成ならびに DX の濃度は、全溶液に対して０〜 80

速度が促進され、Lp が低下したと考えられる。こvol％と変化させた。一方、球状リン酸アルミニのように、DMF は表面張力の低下という作用以ウム粒子の調製は、Al（NO3）3（3.98×10mol/

外に、尿素やアミド等のように昇温とともに均一

mol/dm ）、HNO3に溶液の pH を上昇させる、いわゆる均一沈殿剤、Na2 HPO4（3.98×10dm ）３

mol dmHO（CHO）＋（CH3）２HN］して生成するジメチル

）の混

−３

−３

−２

−３

−２

３

、尿素（０〜１mol/dm ３）ならび（0.035mol/dm ３）として作用していることが分かった。

に IPA（A l ３＋イオンに対して０〜 10mol％）の混

DMF 添加系で得られた粒子の XRD パターン

合溶液を 20cm のテフロン栓付き試験管に入れ、の（104）と（110）面の半値幅から求めた結晶子径100℃で 19 時間熟成した。得られた粒子はミリポを計算したところ、Fig. ２に示すように DMF 濃

アフィルターで濾過後充分洗浄し、25℃で 16 時

度が６〜 10vol％以下では Lp は結晶子径よりかな

間減圧乾燥した。得られた沈殿はいずれも濾過し、り大きく粒子は多結晶体であることが示唆された蒸留水で十分洗浄した後、室温で 16 時間真空乾が、６〜 10vol％以上では両者は一致し単結晶粒燥した。これらの粒子のキャラクタリゼイション

子が生成していることが分かった。XRD 測定から

は、TEM、XRD、TG− DTA、FTIR、Ｎ２ならび粒子の格子定数を測定したところ、Fig. ３に示す

2にＨ２Ｏの吸着測定、格子定数測定及び CHN 元素

ようにａ軸は変化しないもののｃ軸は DMF 低濃分析から行った。なお、in-situ FTIR、Ｎ２ならび度領域で大きく、多結晶体では結晶格子に歪みがにＨ２Ｏの吸着測定における粒子の前処理は、10−５生じていることが分かった。また、TG 曲線にはTorr 下２時間所定温度で行なった。

いずれの粒子にも室温から 400℃までに吸着水の−3−

Fig.1 Typical TEM micrographs of hematite particles produced at various DMF concentrations.
DMF concentration :（a）0,（b）0.6,（c）1,（d）2,（e）8,（f）15,（g）40,（h）80 vol％ .

−4−

単分散無機顔料粒子のモルフォルジー制御とそのキャラクタリゼイション

かった。このことは、内部 OH −イオンの存在によって結晶格子が拡張するという Wolska ら７）の報告とも一致する。粒子の結晶性の違いを明かにする目的で、Ｎ２ならびにＨ２Ｏの吸着測定を行ない、Ｎ２比表面積（S N ２）とＮ２比表面積当りのＨ２Ｏの単分子吸着容量（nw）を測定し Fig. ５に示した。
このように DMF0.6vol％以下で生成したヘマタ
イト粒子は 200℃以下では S N ２と n w ともに大きな値を示し、粒子内に水を選択的に吸着するウルト
ラマイクロポアが生成することが分かった。一方、DMF が１vol％以上で生成したヘマタイト粒子のS N ２と n w は処理温度に対してほぼ一定で、粒子のFig.2 Changes of mean long axis length（Lp）and crystallite sizes from（104）and（110）planes, D 104 and D 110 ,with DMF concentration.
, ○）D110（▼）Lp,（◇）D104 （結晶性の高いことが示唆された。これらの結果は先のＸＲＤと TG の結果と良く一致した。
３. １. ２ 粒子形態に及ぼす DX の影響と得られたヘマタイト粒子の性質
TEM 観察から、粒子形態は DX 濃度の増加に伴い 10 vol％までは球状であり、12 ＜［DX］＜ 26
vol％では立方状へと変化したが、いずれもヘマタ
イト特有の XRD パターンを示した。28vol％以上
では立方状粒子の他に β−FeOOH が一緒に生成した。TEM 観察と FTIR スペクトルの経時変化から、
これらのヘマタイト粒子は、前項のＤＭＦ−水系と同様 β− FeOOH から結晶転移することによって生成することが分かった。また、この結晶転移の速度は、DX 濃度の増加とともに４vol％まではFig.3 Changes of unit cell dimensions with DMF concentration.
（○）a-axis,（●）c-axis.

遅くなるものの６vol％以上では速くなった。これは Fig. ６に示すように粒子の平均径（Lp）が６vol％まで 400nm から 1000nm まで増大し、それ以脱離あるいは表面からの脱水酸基によるものと考上では反対に 1000nm から 800nm までわずかにえられる重量減と、わずかではあるが 700℃から減少するという傾向と良く一致した。表面張力の1000℃までに粒子内部に取り込まれた OH イオン

低い DX の添加は、粒子表面の固−液界面自由エの脱離と考えられる重量減が見られた。さらにこネルギ−を低下させ、粒子の大きさを小さくするの内部 OH イオンの存在は、Fig. ４に示した粒子

ものと期待されたが、結果は反対であった。このの in situ FTIR スペクトルにおいて 3400cm 付

ことから、生成する粒子の大きさと形態を支配す

近の吸収が観測されることからも確かめられた。

る因子は、溶媒の界面張力ではなく極性であるここのように粒子は組成式 α− Fe2−x / 3（OH）x O 3− xとが分かった。

−−−１で与えられるハイドロヘマタイトであることが分−5−粒子の結晶子径を計算したところ、すべての７に示すように DMF −水系と同様
ａ軸は変化しないもののｃ軸はすべての DX 濃度領域で単結晶粒子について報告されている文献値よりも大きく、得られた粒子の結晶格子はｃ軸方向に拡張していることが分かった。また、TG 曲線にはいずれの粒子にも室温から 400℃までに吸着水の脱離あるいは表面からの脱水酸基によるものと考えられる重量減と、わずかではあるが 700℃から 1000℃までに粒子内部に取り込まれた OH −イオンの脱離と考えられる重量減が見られた。さらにこの内部 OH −イオンの存在は、粒子の in situ FTIR スペ
クトルにおいて 3400cm−１付近の吸収が観測されることからも確かめられた。このように粒子は DMF −水系と同様ハイドロヘマタイトであることが分かった。粒子の結晶性の違いを明かにする目的で、Ｎ２ならびにＨ
２Ｏの吸着測定を行い、比表面積（S Nと Sw）を測定し Fig. ８に示した。DX
濃度が６ならびに 10vol％で生成したヘマタイト粒子では前処理温度の上昇と共に S w ／ S N 比が増加するのに対して、その他の粒子では減少した。
S w ／ S N 比は、水を選択的に吸着するウルトラマイクロポアの割合を表す一つの尺度であるから、この結果は前者の試料の高い熱的安定性を示
Fig.4 In-situ IR spectra of hematite particles produced at various DMF concentrations.
DMF concentration :（a）0,（b）1,（c）4,（d）10,（e）40,（f）80 vol％ .

唆するものである。また、これらの粒子には他の試料よりも内部 OH −イオンが多く存在することが in situ
FTIR 測定によって確認されたことか

DX 濃度で Lp は結晶子径よりかなり大きく、粒子ら、ウルトラマイクロポアは内部 OH −イオンのは多結晶体であることが示唆された（図６）。XRD

脱水によって生成することが明かとなった。

測定から粒子の格子定数を測定したところ、Fig.

−6−

単分散無機顔料粒子のモルフォルジー制御とそのキャラクタリゼイション

Fig. 6 Changes of mean diameter or length（Lp）and crystallite sizes from（104）and（110）plans, D 104 and D110 ,with DX concentration.
Lp :（○）spherical,（□）cubic,（ ）cubic□ with rod-like β, ▲）:D110 .
-FeOOH particles. （△）: D104 （Fig. 5 Changes of（A）specfic surface areas and（B）
number of adsorbed H2 O molecules（nw）on hematite
particles produced at various DMF concentrations as afunction of outgassing temperature.
DMF concentration :（●）0,（○）0.6,（△）10,（◇）10,（■）40,（□）80 vol％ .
Fig. 7 Changes of unit cell dimensions of hematite particles with DX concentration.
（○）a-axis,（●）c-axis..

３. ２ 単分散リン酸アルミニウム（AlPO ４）系
３. ２. １ 尿素ならびに IPA の影響
いずれの系においても球状粒子が得られた。

低下は pH 上昇によってモノマー形成反応が促進

Fig. ９に得られた粒子の平均粒子径（Dp）の尿素

され、より多くの結晶核が生じたためと考えられ濃度による変化を示した。このように、Dp は尿る。

素濃度が１mol/dm まで増加するにつれて 478 かFig. 10 に Dp の IPA 濃度依存性を示した。尿素

ら 36nm まで連続的に低下した。この際、尿素の無添加の場合には、Dp は 478 から 173nm へと低加水分解によって生成したアンモニウムイオンに下し、粒子成長に対する阻害効果が見られる。一よって、熟成溶液の pH は上昇した。粒子のモノ

方、尿素添加系では、特徴的な結果が見られる。

マー形成はプロトン生成反応であるため、Dp のすなわち、いずれの尿素濃度においても IPA が６

３−7−

Fig. 9 Changes of mean particle diameter of spherical aluminum phosphates urea concentration.

３. ２. ２ 粒子のキャラクタリゼイション
尿素濃度０，0.2、0.6、１mol/dm ３ならびに１
mol/dm ３の尿素に 10mol％の IPA を添加した系で得られた粒子について検討した。試料の TG 曲
線は、室温から 200℃までに急激な重量減が生じ、それ以上では 1000℃までゆっくりと僅かな減量が見られたが、試料による違いは見られなかった。
前者の重量減は吸熱ピークを伴っていることから、吸着水と Al ３＋イオンに配位した水の脱離にFig. 8 （A）
Changes of specitic surface areas from nitrogen（SN: open symbols with solid line）and water（Sw: fullsymbols with break line）adsorption experiments as afunction of outgessing temperrature.
（B）Changes of S w/Snratio as a function of outgassing
temperaure.
DX concentration（vol％）:（○）0,（□）6,（△）10,（◇）
16,（▽）20.

よるものと考えられる。25℃から 1000℃までの全
重量減はいずれも 21.5 〜 26.5％であり、ICP 測定から決定された Al/P の原子比は 0.96 〜 1.15 であった。これらの結果から、得られた粒子の組成はAlPO ４・nH２O（n=1.9 〜 2.4）と推定された。吸着水と配位水の存在は、さらに真空中における粒子の FTIR 測定によっても確認された。生成粒子

mol％まで Dp は低下するものの、それ以上では再はアモルファスであり、空気中 600 〜 800℃以上

び増加する。IPA の pKa は 10.53 であるので、溶で２時間熱処理することによって AlPO ４に結晶化

液中 IPA は硝酸と反応して硝酸塩［（CH ３）CHNH ３ ・した。

＋

NO ３ ］を形成する。したがって、この形成した硝−酸塩が無関係電解質として作用し、凝集する一次

３. ２. ３ 粒子の水分子選択吸着性

粒子間の静電的斥力を弱めることによって凝集が前報で我々はリン酸アルミニウム粒子が高い水促進され、Dp が増加したものと考えられる。

分子選択吸着性を有することを報告した６）。そこで、今回調製したいろいろな大きさを有する粒子−8−

単分散無機顔料粒子のモルフォルジー制御とそのキャラクタリゼイション

Fig. 10 Effect of IPA on mean particle diameter of spheical aluminum phosphates at various concentration of urea.

Fig. 11 Plots of nw as a function of pretreatment temperature for spherical aluminumproduced at various urea and IPA concentrations.

がどのような水分子選択吸着性を示すかを調べる

子占有面積（0.106nm2）から計算される nw の理論

ために、N ２と H ２O の吸着実験を行った。その結値 9.3 分子 /nm2 を波線で示した。この値と比較す

果いずれもⅡ型の等温線が得られた。N ２の吸着等

るとnw 値は100℃以下でかなり大きい。このことは、温線から D−H 法により細孔径分布を解析したとこ

粒子が高い水分子選択吸着性を有している事を意

ろ、ポアサイズはいずれも２〜 30nm に分布して味している。しかし、選択吸着性は尿素濃度の増おり、一次粒子間ならびに二次粒子間の間隙に形

加、すなわち Dp の低下とともに低下した。これは、成されたメソポアの存在が確認され、凝集によるDp の低下によって粒子の外部比表面積が大きくな粒子の生成機構を支持する結果が得られた。水のったためである。しかしながら、IPA 添加による選択吸着性を比較するために Fig. 11 に H ２O 分子

nw の違いは見られない。以上の結果より、IPA はの N ２表面積を基準とした単分子吸着容量（nw）をテンプレート剤として働くのではなく、粒子の大処理温度に対して示した。この図にはさらに H２O 分

きさを制御する効果のあることが分かった。

−9−

Particles, Langmuir, 9, 1031-1035（1993）.

４ 総 括３）Kandori, K., Nakashima, H. and Ishikawa, T.

以上、本研究では単分散ヘマタイトならびにリ:Inner Structure of Uniform Spherical Metal

ン酸アルミニウム粒子の合成に成功し、それらのPhosphate Particles Ⅱ . nickel phosphate, J.

粒子の特性を調べた。その結果、いずれの粒子のColloid Interface Sci., 160, 499-501（1993）.

形成も微細なクラスター粒子の凝集機構によるも

４）Kandori, K., Tamura, S. and Ishikawa, T. :Innerのであり、その凝集の程度をコントロ−ルするこStructure and Properties of diamond-shaped andとによって生成するマイクロポアのサイズを任意

spherical α-Fe ２O３Particles, Colloids Polym. Sci.,に可変できることが示唆された。このような方法

272, 812-819（1994）.

を用いた、均一なマイクロポアを有する他の様々

５）Kandori, K., Matsuda, E., Yasukawa, A. andIshikawa, T. :Size Control of Uniform Sphericalな粒子の調製はこれからの課題である。

Cobalt Phosphate Particles and Their Adsorptive
文 献Properties, Shikizai., 68, 75-82（1995）.

１）Kandori, K., Kawashima, Y. and Ishikawa, T.,

６）Kandori, K., Imazato, T. Yasukawa, Y. et al.

: Characterization of Monodispersed Hematite:Textures of Spherical Aluminum Phosphate

Particles by Gas Adsorption and FTIR

Paticles, Colloid Polym. Sci., 274, 290-294（1996）.

Spectroscopy, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 87,７）W o l s k a E . a n d S c h w e r t m a n n , U . :Nonstoichiometric structures during2241-2246（1991）.
２）Kandori, K., Toshioka, M., Nakashima, H. et al.: Pore
Structure of Uniform Spherical Cobalt Phosphate− 10 −

dehydroxylation of goethite, Z. fur Kristallogra.,
189, 223-23（1989）.

合成糖脂質の超分子集合体に関する研究
早稲田大学

武

岡

理工学部

真

司

Amidic glycolipids, 1,5-bis-O-alkyl-N-maltooligonoyl-L-glutamate (1), having various lengths of two hydrocarbon
chains (carbon number,m: 14, 16, 18) and maltooligotose (glucose unit,n: 3, 5, 7) and N-glycosidic lipid; 1,5-bis-Ooctadecyl-N-maltopentaonosyl-L-glutamate 2 were synthesized. The assembling structures were analyzed by
microscopic observation such as negatively stained TEM, cryo-TEM, and AFM. The glycolipid 1a (m,n: 14,5)
showed a fiber-like structure, while 1b (16,5) showed a fiber-like structure when the hydrating temperature wasabove the gel-to-liquid crystalline phase transition temperature (Tc) and a large disk-like structure when incubatedbelow the Tc. The glycolipid 1c (18,5) took a large disk-like structure by hydrating the powder above the Tc. The
glycolipids 1d (18,3) and 1e (18,7) showed the mixture of large disks and large vesicles and the mixture of small
disks and micelles, respectively. While, N-glycoside lipid 2 made vesicular structure only.
Preparation procedure using high shear stress such as extrusion or sonication converted the large disk of 1c tothe smaller assemblies such as small disk-, cone-, and granule-like assemblies, having low molecular packing states.
The glycolipid molecules in the plane part of the disk were packed so tight that the segmental mobility was very
low even above the Tc, and the reactivity of the saccharide chain against Concanavalin A(ConA) was also very
low. These data indicate that high reactivity should come from the loose packing of saccharide chains around theedge part of the assemblies.
The disks make a unique supramolecular assembling structure by complex formation with ConA. The stackingof several disks forms a rouleaux-like structure, and the structures further assemble to construct hyperbranchedthree-dimensional aggregates. This supramolecular assembly would be a model of an extracellular matrix, aneffective matrix to keep bound water, or a material which releases hydrophilic or hydrophobic substances with
controllable rates.

水部のアルキル鎖長や糖鎖との結合）の異なる一１ 緒 言

連の糖脂質を合成，これがリン脂質小胞体の分散

細胞表面に局在する糖鎖は，生体系において情安定度の向上や凍結融解操作に対する安定度向上

報の担持と伝達の役割を担っている．例えば，抗に寄与することを報告している１〜３）．更に糖脂質

原抗体反応，細胞間認識（接着と融合，接触阻害），

集合体をレセプター蛋白質（ConA）と複合させて細胞の分化などにおいて，その情報伝達機能が分超分子集合体を形成させることができた４）．これ

子レベルで明らかにされてきている．本研究ではは細胞外マトリックスや新しい薬物保持 ･ 徐放材

分子構造と分子認識からその生理活性を追及する料の構築に対して工学的な手法を与えることが期

糖鎖工学的手法に対して，糖脂質自体の物理化学待される．

的な性質に焦点を当て，単純構造の合成糖脂質が２ 実 験形成する分子集合形態に関する基礎知見を得ることを目的としている．既に，オリゴ糖の還元末端

２. １ 試 料に疎水基を導入して構造の明確な糖脂質の簡便合実験に用いた２種類の糖脂質構造を Figure 1 に成法を確立し，構造（糖鎖の長さや結合様式，疎示す５）．ここで，アルキル鎖がグルタミン酸のカ

Research on Supramolecular
Assemblies of Synthetic Glycolipids
Shinji Takeoka
School of Science and Engineering,
Waseda University

ルボン酸基とエステル結合した中間体が糖鎖末端とアミド結合した amidic glycolipid 系を１，アミ（Figure
ノ結合した N−glycosidic lipid 系を２とした
１）．1 に関してグルコース単位数 3，5，7，アル
キル鎖炭素数 14，16，18 を組み合わせた糖脂質を合成した．

− 11 −

体を形成する（Figure 2（a））が，1bでは静置温度が T c 以上の場合に繊維状（幅 8.4nm，厚さ 10nm）の集合体を形成し，T c 以下の場合には大きな円盤型（直径約 180nm）の集合体（Figure 2（b））となる．AFM 観察に

Figure １ Structure of synthetic glycolipids.

よると膜厚は 9nm であり，糖脂質の２. ２ 分子集合形態の観察

二分子長（10nm）とほぼ一致し，これが二分子膜，
透過型電子顕微鏡（TEM，JEOL JEM− 100CX）であることを確認した．1c では T c 以上で分散さ，原子間力顕微鏡
Cryo− TEM（Philips，CM12）

せると静置温度に関係なく大きな円盤型二分子膜（AFM，Digital Instruments Nanoscope Ⅱ）についを形成した．また，1d と 1e は各々，大きな円盤て各々の常法に従って試料を作成し，集合体形態

型二分子膜と大きな二分子膜小胞体の混合系，小を観察した．透過型電子顕微鏡観察ではリンタン

さな円盤型二分子膜と球状ミセルの混合系であっグステン酸あるいはモリブデンアンモニウムをネた．この様に集合形態はアルキル鎖長の伸長に伴ガテイブ染色剤とした．

い繊維状→円盤型二分子膜へと変化し，糖鎖長の伸長に伴い小胞体→大きな円盤型二分子膜→小さ

H− NMR 測定による分子充填状態の解析

な円盤型二分子膜，ミセルへと変化する傾向が認D２O に糖脂質を分散させて集合体（2mM）を形められた（Table １）．これは，糖脂質の糖鎖部の成，DMSO を糖脂質に対し 2mol％を外部参照と割合が相対的に大きくなるに従って，曲率の小さして添加し， H− NMR（JEOL JNM− LA500）にてな円盤や小胞体から曲率の大きな集合形態（小さ25℃から 70℃までの各温度にて測定した．

な円盤，繊維，ミセルなど）へ変化することを示

２. ３

１

１

している．他方，N− glycoside lipid ２では二分子２. ４ 等温型滴定熱量分析による ConA との結膜小胞体構造のみが確認された．

合解析

更に調製方法（分散エネルギーの大きさ）によ

等温型滴定熱 分析には Microcal 社の MCS ITCってとり得る集合形態が異なることを見出した．

を用いた．Concanavalin A（ConA）（0.812mM）

例えば，糖脂質 1c では（ⅰ）T c 以上での分散静溶液を糖脂質分散液（0.8mM）に滴下した際の熱置にて大きな円盤状二分子膜（平均直径 400nm）から会合定数（K），エンタルピー変化（ΔH），結合数（ｎ）を計算した．

３ 結 と考察３. １ 糖脂質分子構造と集合形
態
アミド結合糖脂質 1 の粉末に純水を添加してゲル−液晶相転移温度 T c 以上で静置すると，自発的に分散し集合体を形成する．1aは静置温度に関係なく繊維状集合

Figure ２ Microscopic observation of glycolipid assemblies.（a）Cryo-TEM of fiberlike assemblies（1a）（, b）TEM of large disk-like assemblies（1b）below Tc.

− 12 −

合成糖脂質の超分子集合体に関する研究

Table １ The areas per molecule, collapse pressures of glycolipids, and physical properties of the glycolipid assemblies.

A を形成，（ⅱ）これを均一孔径のメンブランフィ

鎖軸にほぼ沿った構造（Figure ４（a）−（ⅱ））がルター（孔径 0.1µm）に強制的に透過させると小6.9kcal/mol のわずかな差でこれに続いた．これさな円盤状二分子膜（平均直径 50nm）B，あるいは疎水部に結合している糖が開環しており糖鎖配は楕円状，棒状形態が観測されるが、同一視野の向の自由度が大きいためである．他方，閉環構造傾斜観察から楕円状、棒状体は小さな円盤状集合の 2 はほぼアルキル鎖軸に沿った構造（Figure ４体の縁部であることが明らかになった（Figure ３）をとった．次に 1 の屈曲構造分子（ⅰ）（a）−（ⅲ）（a））．
（ⅲ）B に超音波照射を行なうと顆粒状（長を 40 分子水中に分散させて動力学計算を行った

径 18nm，
短径９nm）のミセル C が得られた（Figureところ，曲率の高い楕円ミセル様集合構造を形成

３（b）
）
．

した（Figure ４（b））
．また，伸長構造（ⅱ）では二分子膜を形成した．従って，1 では屈曲構造の

３. ２ 分子動力学計算による集合形態の考察

分子の集合が二分子膜縁部の安定化に寄与できる

分子力学計算（Discover 97.0, msi 社）による 1

ために，円盤状の集合形態 A，B が可能であり，の分子構造は，螺旋状オリゴ糖鎖がアルキル鎖か

更にこれを高エネルギーにて分散させると全てのらみた分子軸に対して大きく屈曲した構造が最分子が屈曲構造となり顆粒状ミセル C として安定）．アルキルも安定であった（Figure ４（a）−（ⅰ）化する機構が考察される．また，円盤状集合体に水素結合を切断する尿素を添加するとミセル状に形態変化することから，この円盤形態の安定化には糖鎖間の水素結合も寄与していることが示唆された．
３. ３

H− NMR による分子セグ

１

メント運動の測定
１c の３種類の集合体について，1 H− NMR のピーク強度（半幅Figure ３ Microscopic observation of glycolipid assemblies（1c）（. a）Two TEMs ofsmall disk-like assemblies changing the observation angle with 45 degree. Arrows
C and D in the pictures indicate cone- and disk-like assemblies, respectively.（b）TEM of granule-like assemblies.

− 13 −

値）の測定から各集合体における糖脂質分子各部の運動状態（これは分子充填状態に関係する）を検され，温度上昇に伴いピー
ク強度は増大，縁部の乱れが中心部まで及んでいることが示唆された（Figure 5（b））．C では低温域でも糖鎖，アルキル鎖のピーク強度は大きく，温度上昇に伴いアルキル鎖のピーク強度が大きく増大した（Figure
5（c））．従って，分子充填
状態は大きな円盤状二分子
Figure ４ Simulation of glycolipid structure and its molecular assembly.（a）Structure of（ⅰ）1 c bending,（ⅱ）1 c stretching,（ⅲ）2 .（b）A part of granule-like assembly of 1 c with the bending structutre.

膜→小さな円盤状二分子膜→楕円球状ミセルの順に低下し，高エネルギーで分散討した（Figure 5）．A では相転移温度（58℃）以した系ほど分子充填状態が悪く親疎水部共セグメ

下では糖鎖（3.2 〜 4.0ppm），アルキル鎖（0.8，

ント運動の高い集合体が形成されていることを明1.2ppm）プロトンのピークは観測されず，相転移らかにした．

温度以上でアルキル鎖プロトンのピークが僅かに観測されたのみであった（Figure 5（a））
．これは

３. ４ 等温滴定型微小熱量分析による糖鎖認識

分子充填状態が高くセグメント運動が著しく抑制の解析されていることを示している．B では相転移温度

分子充填状態の異なる糖脂質集合体 A，B，C

以下でも糖鎖，アルキル鎖の幅広なピークが観測について，分子内に４つ糖認識部位を持つ蛋白質

Figure ５ Temperature dependence of segmental motion in glycolipid assemblies obtained from
1
H-NMR spectra of their D2 O dispersions.（a）Large disk-like assembly A,（b）small disk-like assembly B,（c）granule-like assembly C.

− 14 −

合成糖脂質の超分子集合体に関する研究

Table ２ Thermodynamic parameters of the binding of Con A to various glycolipid assemblies at 25℃ .

（ConA ）に対する複合体形成能を等温滴定型微小であり，ConA 一分子に相当する . また , 円形構造

熱量分析を用いて解析した（Table 2）．各集合体

は紙面に対して垂直に伸びた連銭構造体と推測さ分散溶液と ConA 水溶液を混合すると直ちにする

れ，これが 3 次元構造物であることを示唆していが，濁度上昇度は C〉B〉A の順で大きかった．結る．側面を結合サイトとする集合体は，前述した

合定数と ΔH は A と C でほぼ等しい値を示したが，ように縁部に ConA が多く結合しており，これがA への ConA の結合量は C と比較して 9％程度に架橋構造を取り易い自由度を持っているためと考過ぎなかった．一方，B では結合定数，ΔH は A察される．もし , 平面部に ConA が結合し易い充や C に比較して小さな値であったが，ConA の結填構造をとるのであれば，カラム状の超分子集合

合量は A，C の中間値であった（C の 60％程度）．

体が得られるであろう .

以上の結果から，分子充填状態の最も低い C で

４ 総 括

は集合体全体に ConA が結合できるが，A ではその大部分を占める分子充填状態の高い平板部には単純ではあるが，従来にない親疎水結合構造をConA は結合できず，C と類似の分子充填状態を持つ一連の糖脂質を合成し , 分子構造と分子集合持つ縁部に限定されると推測される．B では縁部形態との間の相関について検討した．親水部が大の乱れが中心部まで及んでおり，縁部だけでなくきく自由度の高い構造の分子では，曲率の大き平板部にも ConA が結合するが，その結合定数，結合量は縁部ほど高くないと考えられる．
３. ５ 円盤型集合体と ConA からなる超分子集合体
小さな円盤型集合体 B に対して，構成糖脂質と当モル量のConA を加えると白濁し沈殿物を形成する．これを TEM 観測すると Figure 6 に示した様に 3 〜 5 個の円盤が連なった連銭構造を一単位として主に側面−平面結合を主とする多分岐状の超分子集合体が観測された . 円盤の間隔は 8 nm

Figure ６ Rouleaux-like structure prepared by the addition of a Con A aqueous solution to the dispersion of disk-like assemblies of 1c.（a）TEM photograph, and（b）
estimated illustration. The structure would be constructed by crosslinking between
the plane sides or between the plane sides and edge parts of the disk by fourbinding sites of ConA for the glycosyl group of 1c.

− 15 −

な集合形態と充填状態の高い平板状形態の両極端

２）Takeoka S, Sakai H, Ohno H, et al., :Inhibition

が可能となるため，円盤型集合体が得られ，これeffect of aggregation of phospholipid vesicles by

を分子動力学的にシミュレーションできた．調製incorporation of glycolipids, J. Colloid Interface

時のエネルギーが高くなるほど，より分子充填状

Sci., 152, 351-358, 1992.

態の低い集合形態へと変化し，ConA との結合性

３）Sakai H, Takisada M, Takeoka S, et al.,が高くなった．また，ConA と円盤型集合体を複:Cryoprotection of synthetic glycolipids for

合させることにより３次元多分岐状超分子集合体

phospholipid vesicles, Chem. Lett., 1993, 1891-が得られた . これは細胞外マトリックスモデルあ1894.

るいは結合水を有効保持できる新しいマトリック

４）Takeoka S, Sou K, Ohgushi T, Tsuchida E,ス，水溶性・疎水性薬剤の徐放材料などの応用が:Disk-like assemblies of a synthetic glycolipid and期待できる .

their association with Concanavalin A, Supramol.
Sci., 5, 159-162, 1998.

引用文献

５）Takeoka S, Sou K, Boettcher C, Fuhrhop J-H,

１）Takeoka S, Sakai H, Takisada M, et al.,Tsuchida E, :Physical properties and packing:Inhibition of intervesicular aggregation ofstates of molecular assemblies of synthetic

phospholipid vesicles by incorporation of dialkyl

glycolipids inn aqueous dispersions, J. Chem. Soc.

oligosaccharide glycerol, Chem. Lett., 1992, 1877-

Faraday Trans., 94, 2151-2158, 1998.

1880.

− 16 −

高分子経皮吸収促進剤：
糖残基を有するシロキサン化合物の合成と促進作用㈶相模中央化学研究所

長

瀬

裕、秋

元

倫

子

Polydimethylsiloxanes containing aβ-D-glucopiranosyl group at one chain end (Glc-PSn) with various molecularweights were prepared to develop a silicone-based polymeric transdermal penetration enhancer. Glc-PSn was
prepared by hydrosilylation of hydrosilyl-terminated polydimethylsiloxane (PDMS) with 1-allyl-β-D-glucose
tetraacetate in the presence of bis(benzonitrile)platinum dichloride as the catalyst, followed by hydrolysis of theacetyl groups with sodium methoxide. The enhancing activity in the drug penetration was evaluated by in vitro
experiments using a two-chamber diffusion cell. Antipyrine was used as a model drug, and the amount of drug
permeated through the rat abdominal skin with or without Glc-PSn was determined by HPLC. These compounds
were effective for the penetration of antipyrine. The enhancing activities were influenced by the chain lengthof PDMS component and by the concentration of Glc-PSn coexisted. The enhancing activity was also observedby the pretreatment of the skin with Glc-PSn before the drug permeation. It was also found that the enhancing
activity was due to an increase of the partition coefficient of a drug into the stratum corneum, from thedetermination of kinetic parameters in the drug permeation. On the other hand, 1-(3-β-D-glucopiranosylpropyl)-3alkyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane (Glc-SiCn, alkyl = octyl, decyl or dodecyl) was prepared according to the similar
method, which exhibited the excellent enhancing activity for the drug penetration through the skin. In addition,no or slight irritation to the skin was confirmed for these siloxane compounds by Draize test.

となり、中でも簡便な方法である経皮吸収促進剤

１ 緒 言の利用が広く検討されている１）。ジメチルスルホ

全身作用を目的とした薬物投与方法として、薬

キシド、N−メチル−２−ピロリドンなどの非プロ物を皮膚からの浸透吸収によって投与する経皮吸トン性極性溶媒２）、アルコール類３）、脂肪酸４）、エ

収治療システムが従来法に代わる新しい薬物投

ステル類５）、界面活性剤６）、テルペン類７）など既与法として注目されている。経皮投与の場合、薬存の化合物の促進剤としての効果が検討され、ま物の肝臓での代謝（初回通過効果）が回避できる、た、さまざまな構造を有する新規の経皮吸収促進

薬物血中濃度の維持が容易である、患者のコンプ剤（Azone ８）等）が開発されている。しかしながら、

ライアンスを改善できる、何らかの不都合が起こ

これらの促進剤は比較的分子量が小さいためにそった場合投与の中断が容易であるなどといった利れ自身が皮膚内に浸透し、刺激性や毒性を発現し点を有している。しかし、皮膚表面の最外層に位てしまう可能性を有している。

置する角質層は物質の透過に対してバリアー性が筆者らは、経皮吸収促進剤の刺激性や毒性を低あるために、良好な透過性を示す一部の薬物を除減させることを目的として、吸収促進作用を有す

いて、治療に必要な薬物血中濃度を得るのが困難

る高分子化合物の探索研究を行ってきた。Flynn

なことが多い。そこで、経皮吸収型製剤の実現のらは経皮吸収型製剤に適する薬物の条件として分ためには何らかの薬物の皮膚透過促進手段が必要

子量が 400 以下であるとしている９）。裏返せばそPolymeric Transdermal Drug
Penetration Enhancer: Preparationand Enhancing Property ofSiloxane Compounds Containing a
Sugar Moiety

れ以上に分子量が大きいと皮膚透過が困難であるということである。そこで促進剤の分子量が大きくなればそれ自身の浸透は抑えられ、皮膚に対する刺激性や毒性が低減できると考えられる。筆者

Yu Nagase, Tomoko Akimoto

らは以前に、界面活性剤としての性質を有する塩

Sagami Chemical Research Center

化ベンザルコニウムと類似したモノマーおよびポ− 17 −

リマー 10）、さらに臭化セチルピリジニウムユニッ
ト有するポリマーを合成し、５−フルオロウラ

11）オン末端とのイオン性相互作用により促進効果が著しく減少することも明らかとなった。

シル（５− FU）の経皮吸収に対する促進効果を検本研究では、ポリシロキサン系促進剤が適用で討した。その結果、いずれのポリマーも５− FU のきる薬物の幅を広げる目的で、非イオン型の極性

皮膚透過を促進し、その効果は、ポリマーの分子基として糖残基を PDMS 末端に導入することを量が大きくなるに従い減少する傾向を示したが分新たに検討した。非イオン性極性基としてはこれ

子量が 1,000 〜 2,000 の範囲で良好な促進効果をまでにもリン酸アミドやピロリドン環をそれぞれ示すことを見出した。また、ポリマーの皮膚一次末端に有する PDMS ４および６を検討してきた

刺激性は軽微であることを Draize 法により確認しが、これらはいずれも低分子量体の方が高分子量ており、促進剤の高分子量化によって促進効果を体に比べ促進効果が高い傾向を示した 13）、17）。この保持したまま皮膚刺激性だけを回避できることがような結果から、ポリシロキサン系促進剤の促進

明らかとなった。

効果の発現には末端極性基と疎水性のシロキサン

一方、筆者らは片末端に極性基を有するポリジ鎖との適度な極性のバランスが重要であると思わ

12）〜 18）、れる。そこで、多くの水酸基を有し極性が高い糖抗炎症薬インドメタシンあるいはアンチピリンの残基を導入すれば比較的長いシロキサン鎖と結合

経皮吸収に対する促進効果を主に検討した。ポリさせることにより促進作用を示す高分子化合物がマーの構造式を Fig. １に示す。これらのポリマー得られるものと考えた。また、疎水性部位としては非極性基として PDMS 鎖を有しているために、

シロキサン鎖の代わりに比較的長いアルキル差をいわば分子サイズの大きい界面活性剤と見なすこ

導入することで促進作用が発現するかについてもとができる。いずれの場合も薬物の経皮吸収を促検討した。ここでは、グルコピラノシル末端を有進し、その効果は分子量に大きく依存することがする PDMS 化合物およびグルコピラノシル基とア判った。中でも、カチオン残基を末端に有するルキル基を有するジシロキサン化合物の合成を行

PDMS（１、２、３および７）は分子量が 1,000 〜

い、それらの経皮吸収促進作用について検討した

メチルシロキサン（PDMS）を各種合成し2,000 の範囲で優れた促進効果を示した

。

12）
、14）
、15）

結果を報告する。

また、１〜３は疎水性薬物であるインドメタシン

２ 実 験の透過促進に有効であるのに対して、ポリエチレ
ングリコール（PEG）鎖を導入した７は親水性のア

２. １ グルコピラノシル末端を有するポリジメ

ンチピリンの皮膚透過を効果的に促進した 18）。とチルシロキサン（Glc− PSn）の合成

ころが、このようなカチオン系促進剤をアニオン

Scheme １に示す反応に従い、目的とするポリ

解離するような薬物と併用した場合、薬物とカチ

シロキサン化合物 Glc− PSn を合成した。典型的なFig. １ Polydimethylsiloxanes containing a polar end group.

− 18 −

高分子経皮吸収促進剤：糖残基を有するシロキサン化合物の合成と促進作用

Scheme １ Synthetic procedure of Glc− PSn.

合成手順を以下に示す。ここで、原料となる１−

マトグラフィー（展開溶媒：ジクロロメタン / メ

アリル− β− D−グルコース（８） およびヒドロシ

タノール＝ 20/1vol.）にて精製したところ、4.08g

リル末端を有するポリジメチルシロキサン（９）の Glc− PS10 を白色のワックス状固体として得た。

はそれぞれ文献記載の方法により合成した。

（収率：84.7％）

19）

20）

１

H − NMR（400MHz, CDCl3, δ/ppm）: 0.07

AcGlc− PS10（
（6n+9）
H, s）, 0.53（2H, m）, 1.65（2H, m）, 2.17（1H,

アルゴン雰囲気下、８（2.40g、6.19mmol）おbs）, 2.64（1H, bs）, 2.94（1H, bs）, 3.01（1H, bs）

よびビスベンゾニトリルプラチナムジクロリド, 3.36（1H, t）, 3.38（1H, m）, 3.50, 3.84（2H, ddt）

（3.1mg、6.5µmol）を THF60mL に溶解した。こ, 3.57（1H, t）, 3.59（1H, t）, 3.80− 3.94（2H, bs）,の溶液に、あらかじめ真空下にて２時間脱気処理

4.30（1H, d）.

を行った９（n ＝ 10、5.36g、6.18mmol）を加え、： 3400（O− H）, 2950, 1730,
IR（KBr, ν/cm −１）

70℃にて２時間撹拌した。溶媒を留去後、シリカ, 1100− 1010
（SiOSi）, 800,
1640, 1410, 1360, 1260
（Si− C）

ゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキ

710, 670.

サン / 酢酸エチル＝ 10/1− 10/2vol.）にて精製したところ、5.79g の AcGlc− PS10 を淡黄色粘性体

２. ２ グルコピラノシル基とアルキル基を有す
るジシロキサン化合物（Glc− SiCn）の合成として得た。
（収率：75.4％）
H− NMR（400MHz，CDCl ３，δ/ppm）：0.08

Scheme ２に示す反応に従い、目的とするジシ（（6n+9）H, s）, 0.50（2H, m）, 1.59（2H, m）, 2.00

ロキサン化合物 Glc- SiCn を合成した。典型的な合（3H, s）, 2.02（3H, s）, 2.03（3H, s）, 2.08（3H, s）,

成手順を以下に示す。

１

3.43, 3.83（2H, ddt）
, 3.69（1H, ddd）, 4.13（1H, dd）, 4.27（1H, dd）, 4.50（1H, d）, 4.99（1H, dd）, 5.09（1H,

AcGlc− SiC12t）, 5.20（1H, t）.

アルゴン雰囲気下、テトラメチルジシロキサン： 2850, 1760, 1410, 1360, 1260
IR（KBr, ν/cm ）−１（Si-C）, 1220, 1100− 1010（SiOSi）, 810, 700.

3.60mL（20.3mmol）および１−ドデセン 0.45mL（2.03mmol）を混合し、ジ（シアノフェニル）プラ
チナムジクロリド 0.96mg を加え 70℃にて２時間

Glc− PS10撹拌した。減圧下にて過剰量のテトラメチルジシ

AcGlc− PS10（5.69g、4.58mmol) を THF30mL/

ロキサンを留去した後系内をアルゴン置換し、８メタノール 30mL の混合溶媒に溶解し、ナトリウ（0.79g、2.03mmol）をテトラヒドロフラン５mL

ムメトキシド溶液（1.0mol/l、0.9mL）を加え、０に溶解した溶液を加え再び 70℃にて２時間撹拌

℃にて１時間半攪拌した。次に、この溶液を希塩した。溶媒を留去後、シリカゲルカラムクロマト

酸で中和し溶媒を留去後、シリカゲルカラムクロ

グラフィー（流出溶媒：ヘキサン／酢酸エチル＝− 19 −

Scheme ２ Synthetic procedure of Glc− Sicn.

5/1vol.）にて精製したところ、0.88g の AcGlc−（2H, m）, 1.93（1H, t）, 2.35（1H, m）, 2.50（1H, m）

SiC12 を無色油状物として得た。
（収率：62.7％）, 2.61（1H, m）, 3.33（2H, m）, 3.40, 3.82（2H, m）,

H−NMR（400MHz, CDCl3, δ/ppm）：0.02（12H,

１

3.55（2H, m）, 3.80（2H, m）, 4.28（1H, d）.

s）, 0.47（4H, m）, 0.86（3H, t）, 1.23（20H, s）
, 1.58（2H,：3500（O− H）, 3000, 2950,
IR (KBr, ν/cm −１）m）, 1.98（3H, s）, 2.00（3H, s）, 2.01（3H, s）, 2.06（3H,

1480, 1400, 1270（Si− C）, 1100− 1020（SiOSi）, 860,s）, 2.08（3H, s）, 2.12（3H, s）, 3.40, 3.82（2H, ddt）

810.

, 3.67（1H, ddd）, 4.13（1H, dd）, 4.27（1H, dd）,
4.48（1H, d）, 4.97（1H, dd）, 5.07（1H, t）, 5.19（1H,,
Mass（m/e, SIMS, 3-NBA+NaCl）：545（M ＋ + 23）
454, 301, 267, 219.

t）.
：2960, 2850, 1750（C ＝ O）
IR（KBr, ν/cm −１）

２. ３ 薬物の皮膚透過実験, 1550, 1450, 1410, 1360, 1260（Si− C）, 1220, 1160,
1100− 1020（SiOSi）, 900, 830.

Fig. ２に示すウォータージャケット付２室型拡散セル（断面積 0.95cm 2、容積それぞれ 2.0mL）

Mass（m/e, SIMS）： 691 (M ＋ +1）, 631, 575, 521,
345, 331.

にラット（Crj：CD（SD）、雄性、６週齢、日本チャールス・リバー）の腹部剥離皮膚を挟み、ドナー部（角質層側）に所定濃度の促進剤（Glc − PSn

Glc− SiC12または Glc− SiCn）およびアンチピリン２w/v％を

AcGlc− SiC12（0.87g、1.25mmol）をテトラヒド含むエタノール 50w/w％水溶液を、レセプター

ロフラン４mL およびメタノール４mL の混合溶媒部（皮膚内部側）に pH7.4 に調製した 0.25M リに溶解した。この溶液に、ナトリウムメトキシドン酸緩衝液をそれぞれ入れた。ウォータージャケのメタノール溶液（１mol/L）を 0.13mL 加え、０
℃にて 1.5 時間撹拌した。次に希塩酸を加えて中和し溶媒を留去後、シリカゲルカラムクロマトグ
ラフィー（流出溶媒：酢酸エチル）にて精製した
ところ、0.61g の Glc− SiC12 を無色ワックス状固体として得た。
（収率：93.3％）＄
H−NMR（400MHz, CDCl3, δ/ppm）：0.02（12H,１s）, 0.47（4H, m）, 0.82（3H, t）, 1.20（20H, s）, 1.58

− 20 −

Fig. ２ 2− Chamber diffusion cell.

高分子経皮吸収促進剤：糖残基を有するシロキサン化合物の合成と促進作用

ット内に、37℃の恒温水を循環させてセル全体をく加水分解反応においては、ナトリウムメトキシ

一定温度に保った。２時間おきにレセプター部よ

ドを塩基として用いることによりシロキサン鎖のり 50µL ずつサンプリングし、皮膚を透過したア

切断を併発することなくグルコース残基の脱保護

ンチピリンの量を HPLC（ポンプ：CCPE、カラのみを行うことができた。得られた Glc− PSn の平ム：TSKgel ODS− 80TM、検出器：UV− 8011、いず

均重合度および GPC 測定から求めた平均分子量

れも東ソー㈱製）にて定量した。なお、サンプリの値を表１に示す。表１中のサンプルコード Glc−

ング後は、薬物を含まない同量のリン酸緩衝液を

PSn の添字 n はそれぞれのシロキサン鎖の平均重レセプター部に加えレセプター部の量を一定に保合度を表す。また、表中の Glc− PS1 は Scheme １った。移動相は、5.0mmol/L の硫酸水素テトラブに示す反応において８とペンタメチルジシロキサ

チルアンモニウムを含むアセトニトリル /0.1wt.

ンを用いて同様に合成したものである。
一方、このような糖残基を有するシロキサン化％リン酸水溶液（3/7w/w）混合液を用い、254nm

合物の類縁体として、グルコピラノシル基とアルで検出し定量した。

キル基を有するジシロキサン化合物 Glc− SiCn（添２. ４ 皮膚一次刺激性試験

字の n はアルキル基の炭素数を表す。
）の合成を行

本試験は㈶食品農医薬品安全性評価センターにった。Scheme ２に示すように、テトラメチルジ

委託して行った。促進剤化合物のウサギに対す

シロキサンを原料とした２段階のヒドロシリル化

る皮膚一次刺激性試験を、一匹の Kbs:NZW 種雌反応を経て、上記と同様な加水分解反応を行うこ性ウサギを用い実施した。0.5g の被験物質を水とにより収率良く目的物を得ることができた。

0.4mL に分散させ、６cm のフランネルパッチに2塗布した。得られたパッチをウサギの背部に４時

３. ２ Glc− PSn の経皮吸収促進作用

間張り付け、パッチ除去後の皮膚の様子を 72 時

ラット腹部剥離皮膚を用いてアンチピリンを薬間まで観察した。ここで、それぞれの経過時間に物とした薬物透過実験を行い、得られたポリシロ

おける紅斑（erythema）および浮腫（edema）の発キサン化合物 Glc− PSn の経皮吸収促進効果を検討

生の度合いをそれぞれ０〜４ポイントの５段階でした。促進剤の添加量を 1.0w/v％としてシロキ評価した。

サン成分の重合度が異なる Glc− PSn をそれぞれ添加した場合の薬物（アンチピリン）透過量の時３ 結果および考察

間変化を Fig. ３に示す。また、Fig. ４は Fig. ３の

３. １ 合成結果

定常状態における傾きから求めた薬物の透過速度

Scheme １の反応で原料として用いたポリシロキサン化合物９の合成（Flux）の重合度依存性を表したものである。こ

において、開始剤と20）なるリチウムトリメチルシラノレート

Table １ Results of preparations of Glc− PSn.

（TMSLi）とモノマーとなるヘキサメチ
ルシクロトリシロキサン（D ３）とのモル比を調製することにより異なる重合度の9 を得た。それらを用いることで、それぞれに重合度が異なる AcGlc− PSn および Glc− PSn（添字の n はシロキサン鎖の平均重合度を表す。
）を合成した。また、中間体の AcGlc− PSn から Glc− PSn を導− 21 −

れらの図から明らかなように、ｎが４以上の Glc

示し、またそれぞれの重合度において最適な添加− PSn を添加するといずれも無添加系に比べ Flux

濃度が存在することが明らかとなった。すなわち、が向上しており、これらの化合物は薬物の皮膚透Glc− PS4 および Glc− PS13 を添加した場合、添加過を有意に促進することが明らかとなった。さら

濃度としては 0.25w/v％および 0.1w/v％がそれに、この範囲で最も高い Flux を与えたのは Glc−

ぞれ最も効果的であった。これらの化合物が皮膚

PS4 の場合であった。それ以上の重合度において表面にある程度吸着することで薬物の皮膚表面へも充分な促進効果を示すことから、この化合物はの分配を高め吸収促進効果を発現しているとする

ある程度の分子量範囲で親水性薬物の吸収促進剤と、このようにある濃度範囲以上で薬物の透過速として機能することが判った。ここで、n ＝１で度が低下してくるのは吸着層が厚くなる結果逆にある化合物 Glc− PS1 に促進効果がまったく見られ薬物の透過を抑制する効果が働くためと考えられないことは注目に値する。すなわち、分子量分布る。

をもつ重合体中の低分子量体が効果を発現してい一方、これらのポリシロキサン化合物が薬物とるのではなく、促進効果の発現にはある程度の重の共存下でドナー溶液の性質を変化させて促進効合度が必要であることが明らかである。

果を発現しているのではなく、皮膚に直接作用

さらに、Glc− PSn の添加濃度を 0.05 〜 2.0w/

して薬物の経皮吸収を高めていることを確認する

v％の範囲で変化させて同様な薬物の皮膚透過実ため以下の前処理実験を行った。すなわち、Glc−

験を行い、それぞれの化合物について促進効果のPS10 の 1.0w/v％溶液をドナー部に入れて皮膚表

添加濃度依存性を検討した。Glc− PS4 および Glc

面を 12 時間前処理し、次に薬物のみの溶液に入− PS13 を添加した場合の添加濃度に対する薬物のれ替えて薬物透過実験を行った。その結果、上記

Flux の関係を Fig. ５A および B にそれぞれ示す。

の併用系の場合と同様な高い促進効果が観測され図から判るように、これらの化合物は更に低濃度

た。
（Fig. ６）なお、図中の control は基剤である（0.1 〜 0.2w/v％）においてより高い促進効果を50％エタノール水溶液で皮膚表面を同様に 12 時

Fig. ３ Permeation profiles of antipyrine（ANP）through rat
abdominal skin with Glc-PSn（1.0w/v％）or without enhancer（conrol）.

Fig. ４ Effect of degree of polymerization（n）of Glc-PSn
on the flux of antipyrine（ANP）permeated through rat abdominal skin.

− 22 −

高分子経皮吸収促進剤：糖残基を有するシロキサン化合物の合成と促進作用

Fig. ５ Effect of concentration of Glc-PS4（A）and Glc-PS13（B）on the flux of antipyrine permeated through rat abdominal
skin.

間前処理した後、アンチピリン溶液を注入して透ると、促進剤で前処理した後薬物のみの溶液を透過実験を行った結果である。このグラフから Flux

過させても促進剤併用系と同等の高い促進効果をを算出すると、Glc− PS10 および基剤で処理した発現することが判る。したがって、このようなポcm

リシロキサン系促進剤は皮膚表面に吸着するか、であった。この値を Fig. ４に示した結果と比べ

あるいは角質のごく表面近傍に入り込み促進作用

場合の Flux はそれぞれ 141 および 40.8µg h−１−２を発現しているものと思われる。また、Fig. ５に示したように促進剤の添加濃度に最適値が存在す
るのは、ある濃度以上になると皮膚表面の促進剤の量が増え逆にバリアーとして働くためと考えられる。
薬物の経皮吸収を物理化学的に取り扱う場合、皮膚を均一な膜であると仮定できた時にのみ成り立つが、Fick の式などを適用することによって得られる情報は多い。定常状態における薬物の皮膚透過速度 dQ/dt は Fick の式より、
dQ
KCvDA
＝
dt
L

⑴

で表される 21）。ここで K は薬物の基剤から皮膚バ
Fig. ６ The permeation profiles of ANP throught the rat
skin, pretreated with Glc-PS10（1.0%）or vehicle（Control）
for 12h before the drug permeation.

リアー（角質層）への分配係数、Cv はドナー中の薬物濃度、D は皮膚バリアー中の薬物の拡散係数、A は皮膚透過における有効面積、L は皮膚バリア− 23 −

ーの厚さを表す。
（１）式において P（＝ KD/L）は進剤（例えば、オレイン酸）では拡散係数を大幅透過係数と定義され、t と Q の関係のグラフの定に増大させることも明らかにしている 15）。

常状態における傾きより算出される。さらに、定常状態までに達する時間を考慮すれば、薬物の透過量 Q は（２）式で表される∞。

一方、このような糖残基を有するポリシロキサn）L
Q= KCvDA（t −6D）−2KCvLAΣ（−１exp（− Dn ２π t ）⑵
２
２
L
２

π

n =1

３. ３ Glc− SiCn の経皮吸収促進作用

22）

２

２

L

n

ン化合物の類縁体として、グルコピラノシル基とアルキル基を有するジシロキサン化合物 Glc− SiCn

各シンボルは（１）式と同じである。ここで、薬の合成を行った。ここで、Glc− SiCn のアルキル鎖物の透過実験から得られた透過曲線を上記（２）式長 n が促進効果に及ぼす影響を調べるため、種々における時間 t と Q の関係としてカーブフィッテのアルキル基（n ＝６、７、８、10、12）を導入し、分配パラメータ P １（＝ LK）おた化合物をそれぞれ合成し、前述と同様なアンチ

よび拡散パラメータ P ２（＝ D/L ）をそれぞれ算

ピリンのラット皮膚透過実験を行った。Fig. ７お出した。薬物の皮膚透過における各段階のパラメ

よび８に示すように、その促進効果はアルキル基ータを評価することによって促進剤がどの過程にの長さに大きく依存しており、特に、Glc− SiC8 お

作用しているか推定できると思われる。Glc− PS10

よび Glc− SiC10 は今回評価した化合物の中で最もを併用系および前処理系に用いた場合の薬物透過高い経皮吸収促進効果を示している。よって、こ実験結果から、それぞれのパラメータ P、P １およのような構造の化合物ではある程度長いアルキルび P ２を求めた。結果を表３に示す。いずれの場

基が促進効果に有効に働くと考えられる。また、合も無添加系に比べ薬物透過係数 P が増大してお比較のためジシロキサン結合を持たない１−ドデり、それは主に P １の増大、すなわち分配係数のシル− β− D−グルコース（Glc− C12）についても同増大に起因していることが判る。一方、拡散パラ様な実験を行ったが促進効果は見られず、この化

メータ P ２は無添加系とほぼ同等の値を示してい合物においてはジシロキサン成分が促進効果の発る。つまり、このポリマーの経皮吸収促進効果は現に寄与しているものと思われる。さらに、オレ薬物の基剤から皮膚への分配を特異的に高めるこ

イン酸についても比較検討したところ Fig. ７に示とにより発現し、皮膚内部の薬物の拡散性には影すように Glc− SiC8 および Glc− SiC10 と同程度のィングを行い23）２

響しないことが明らかとなった。これまで我々が開発してきたポリシロキサン系促進剤（Fig. １）においても薬物透過の熱力学的パラメータの値は同様な傾向を示しており 12）〜 15）、18）、また低分子の促
Table ２ The kinetic parameters of the drug permeation.

Fig. ７ Permeation profiles of antipyrine（ANP）throught
rat abdominal skin with Glc-SiCn and other compounds（1.0w/v%）.

− 24 −

高分子経皮吸収促進剤：糖残基を有するシロキサン化合物の合成と促進作用の皮膚透過性を調べるなどの実験を行い促進メカ
ニズムについて考察を加える予定である。
３. ４ 皮膚一次刺激性試験
これらのシロキサン化合物 Glc− PSn および Glc− SiCn の一部について Draize 法による皮膚一次刺激性を評価した。ここでは比較のため Glc− C12 お
よびオレイン酸についても同様な評価を行った。
結果を Table ３に示す。表中の評点から判るように、ポリシロキサン化合物 Glc− PS4 および Glc−
PS13 においてはそれぞれの経過時間において皮Fig. ８ Effect of alkyl chain length of Glc-C 12 on the flux of
antipyrine（ANP）throught rat abdominal skin.

膚刺激はまったく観測されず、平均評点 PⅡ値が０ポイントとなり皮膚刺激性はないものと判断された。また、ジシロキサン化合物 Glc− SiC10 およ

高い促進効果が観測された。また、Glc− SiC10 にび Glc− SiC12 では、多少刺激性が見られたもののついて添加濃度依存性を検討したところ 1.0w/v

PⅡ値は低い値であり弱い刺激性があるものと評％以下では促進効果が低下し、濃度依存性に関し価された。しかしながら、これらのジシロキサンては Glc− PSn とは逆の傾向が見られた。Glc− SiCn化合物が Glc− C12 やオレイン酸と同様にある程度系の化合物は角質内部に浸透して効果を発現しての刺激性を発現することから、これらはポリシロいることが予想される（後述）ので、今後促進剤

キサン化合物とは異なり皮膚内部に浸透し角質層

Table ３ Primary skin irritation on rabbit dorsal skin after treating with 0.5g of these enhancers dispersed in
0.4mL of water in 6cm 2 patch for 4h.

− 25 −

に何らかの影響を与え促進作用を発現しているこ

４）Cooper. E. R., Increased skin permeability forとが考えられる。

lipophilic molecules. J. Pharm. Sci., 73, 1153-1156,
1984. ; Aungst, B. J., : Structure/effect studies on

４ 総 括

fatty acid isomers as skin penetration enhancers

以上述べたように、我々が開発してきた高分子

and skin irritants. Pharm. Res., 6, 244-247, 1989.

促進剤は皮膚表面に作用し、皮膚バリアー中の拡

５）Friend, D., Catz, P., Heller, J., Reid, J., and Baker,

散性には影響を及ぼさずに特徴的に基剤から皮膚R., : Simple alkyl esters as skin permeation

への薬物の分配のみを高めていることから、既存

enhancers. J. Controlled Release, 9, 33-41, 1989.

の低分子量の促進剤とは作用機序が根本的に異な

６）Chowhan, Z. T. and Pritchard, R., : Effect of

ることが予想される。すなわち、高分子量なるがsurfactants on the percutaneous absorption of

ゆえに皮膚内部に浸透せず内部の脂質構造に影響

naproxen. I. Comparison of rabbit rat and human

しないため、皮膚刺激性がなく薬物のみを吸収促

excited skin. J. Pharm. Sci., 67, 1272-1274, 1978.

進させる理想的な経皮吸収促進剤になるものと期

７）Williams, A. C. and Barry, B. W., : Terpenes

待される。また、本研究で得られた糖末端を有す

and the lipid-protein-partitioning theory of skin

るポリシロキサン化合物（Glc− PSn）はある程度

penetration enhancement. Pharm. Res., 8, 17-24,の高分子量体において経皮吸収促進効果を発現し1991.

ており、その効果はカチオン末端を有するポリシ

８）Stoughton, R. B., and McClure, W. O., :ロキサン化合物とほぼ同等であった。一方、糖残AZONE®: A new non-toxic enhancer of

基と長鎖アルキル基を有するジシロキサン化合物

percutaneous penetration. Drug Develop. Ind.

（Glc− SiCn）は Glc− PSn に比べさらに高い促進効

Pherm., 9, 725-744, 1983.

果を示すことを見出したが、皮膚内部に浸透する

９）Flynn., G. L., and B. Stewart, B., : Percutaneous

ため弱いながらも皮膚刺激性を発現することが判

drug penetration: Choosing candidates forった。今後はこれらの知見を基に、実際の経皮吸transdermal development. Drug Dev. Res., 13,収製剤に応用できる皮膚に優しく効果の高い経皮

169-185, 1988.

吸収促進剤の開発を行っていきたいと思う。

10）Aoyagi, T., Terashima, O., Suzuki, N., Matsui, K.,

本研究を進めるに当たり、東京女子医大の青柳

and Nagase, Y., : Polymerization of benzalkonium

隆夫博士には多くの貴重な御助言をいただいておchloride-type monomer and application to

り、この場を借りて同氏に感謝の意を表したい。

percutaneous drug absorption enhancer. J.
Controlled Release, 13, 63-71, 1990.

参考文献

11）Aoyagi, T., Terashima, O., Nagase, Y., and

１）Ed. by Smith, E. W. and Maibach, H. I.,

Matsui, K., : Preparation of a polymer containing

Percutaneous Penetration Enhancer, CRC Press,

hexadecylpyridinium bromide groups and its

Boca Raton, Florida, 1995.

utilization as a transdermal drug penetration２）J. Hadgraft, : Penetration enhancers in
percutaneous absorption. Pharm. Int., 5 252-254,

enhancer. Polymer, 32, 2106-2111, 1991.
12）Aoyagi, T., Takamura, Y., Nakamura, T.,

1984.

Yabuchi, Y., and Nagase, Y., : Novel silicones

３）Tsuzuki, N., Wong, O., and Higuchi, T., : Effectfor transdermal therapeutic system, 1 .

of primary alcohols on percutaneous absorption.

Synthesis of 1-methyl-4-pyridinio-terminatedInt. J. Pharm., 46, 19-23, 1988.

polydimethylsiloxane and evaluation as a

− 26 −

高分子経皮吸収促進剤：糖残基を有するシロキサン化合物の合成と促進作用

transdermal penetration enhancer. Polymer, 33,

group and its enhancing effect on transdermal

2203-2207, 1992.

drug penetration. Macromol. Chem. Phys., 197,

13）Aoyagi, T., Nakamura, T., and Nagase, Y., :677-686, 1996.

Novel silicones for transdermal therapeutic18）Akimoto, T., Aoyagi, T., Minoshima, J., andsystem, 2. Preparation of oligodimethylsiloxanes

Nagase, Y., : Polymeric percutaneous drug

containing diethylphosphoramidate group at thepenetration enhancer: Synthesis and enhancing

chain end and the evaluation as transdermal

property of PEG/PDMS block copolymer with apenetration enhancers. Polym. J., 24, 375-381,

cationic end group. J. Controlled Release, 49, 229-

1992.

242, 1997.

14）Aoyagi, T., Nakamura, T., Yabuchi, Y., and19）Takano, T., Nakatsubo, F., and Murakami, K., :Nagase, Y., : Novel silicones for transdermal

A Facile allyl b-glycosylation in the presence oftherapeutic system, 3. Preparation of pyridinio

benzyl protecting group, using boron trifluoride

or ammonio-terminated polydimethylsiloxanes

etherate. Carbohydr. Res., 203, 341-342, 1990.

and the evaluation as transdermal penetration20）Nagase, Y., Naruse, A., and Matsui, K., :enhancers. Polym. J., 24, 545-553, 1992.

Chemical Modification of Polysulphone: 1.

15）青柳隆夫 , 中村倫子 , 長瀬 裕 ,: カチオンまたはSynthesis of Polysulphone/Polydimethylsiloxane

アニオン基を片末端に有するポリジメチルシロ

Graft Copolymer. Polymer, 30, 1931-1937, 1989.

キサンの合成と経皮吸収促進作用．高分子論文

21）Higuchi, T., : Physical chemical analysis of

集，49, 839-845, 1992.

percutaneous absorption process from creams16）Nagase, Y., Aoyagi, T., Akimoto, T., andand ointments. J. Soc. Cosmetic Chemists, 11, 85-

Fuchikami, T., : Novel silicones for transdermal

97, 1960.

therapeutic system, 5. A novel method of22）Scheuplein, R. J., Mechanism of percutaneous

carboxyl-terminated polydimethylsiloxane

absorption II. Transient diffusion and the relativeand its enhancing effect on transdermal drug

importance of various routes of skin penetration.

penetration. Macromol. Chem. Rapid Commun.,

J. Invest. Derm., 48, 79-88, 1967.

13, 441-446, 1992.

23）Calpena, A., Lauroba, J., Suriol, M., Obach,17）Aoyagi, T., Tadenuma, R., and Nagase, Y.,

R., and Domenech, J., Effect of D-limonene on: Novel silicones for transdermal therapeutic

the transdermal permeation of nifedipine andsystem, 6. Preparation of oligodimethylsiloxane

domperidone. Int., J. Pharm., 103, 179-186, 1994.

containing 2-pyrrolidone moiety as a terminal− 27 −

トランスグルタミナーゼに対する細胞接着
東京工業大学斉藤

生命理工学部佑

尚Transglutaminases (TGases) are enzymes which catalyze cross-link formation between specific glutamine residues
and lysine residues in substrate proteins. We report here that two of the TGases, blood coagulation factor XIIIa (FXIIIa)
and tissue-type TGase (TGc), are capable of mediating adhesion of various cells through different mechanisms. Whencoated on plastic surfaces, they promoted adhesion and spreading of various cells of both normal and tumor origin,in a concentration-dependent manner. The adhesion was not inhibited by antibodies against possible contaminants inthe enzyme preparation such as fibronectin and vitronectin, but was completely inhibited by a polyclonal antibody
against the enzymes. It is obvious, therefore, that contaminants, if there were any, cannot account for the observed
cell adhesion to the enzymes. Furthermore, phosphorylations of tyrosine residues in 120 kDa- and 70 kDa-proteins
were very clearly shown in human fibroblasts adhered to the enzyme. Formation of actin stress fibers was also quite
unambiguously observed in the adhered cells. These biochemical reactions, which are also observed when cells adhered
to a typical cell adhesion protein fibronectin, are believed to be of importance in the process of cell adhesion. Although
the adhesion to FXIIIa is dependent on its TGase activity, the TGc-mediated cell adhesion is independent of its TGase
activity: 1) The modification of the active center cysteine with iodoacetamide blocked the enzyme activity without
any effect on the cell adhesion. 2) The addition of Mg2＋ did not induce the enzyme activity, but it was as effective as
Ca2 ＋ for the cell adhesion. 3) The addition of NH4 ＋ inhibited the enzyme activity, yet it did not affect the adhesion
significantly. The integrins involved in these cell adhesions are quite different. In the case of F XIIIa, αvβ3 and α5β
1 integrins are involved and consequently the RGD peptide substantially inhibited the adhesion. On the other hand, thecell adhesion to TGc is mediated by α4β1 integrin, and the RGD peptide was without effects. It is possible that these
two molecules may mediate cell adhesions under different physiological or pathological situations.

ネクチンやヴィトロネクチンが挙げられよう。と

１ 緒 言ころでこれら多種類のタンパク質がいわゆる巨大

血中に存在する血球細胞を除けば、殆ど全てのな超分子とも考えられるマトリックスを形成する細胞は単独にまた孤独な状態にあるのではなく、には、タンパク質分子同士が結合せねばならない。

いわゆる細胞外マトリックス或いは他の細胞に接

このタンパク質の架橋結合の形成を担うのが酵素着してある種の細胞社会を形成しないと生存出来トランスグルタミナーゼである。本酵素は、一つないと言っても過言ではない。さらに秩序だってのタンパク質中の特異的なグルタミン残基と他の異なる細胞が寄り集まって多種類の器官や臓器をタンパク質中のリジン残基を、アンモニアを放出形成する。このように考えると、細胞接着反応はすることによって形成する “イソペプチド結合” に細胞ひいては生体にとってかなり根元的に重要なより結合する１）。上述の３種類の細胞外マトリッ事であると考えられる。細胞外マトリックスを形

クスタンパク質、特にファイブロネクチンへの細成する分子には多種類のタンパク質が知られてい胞接着反応は、近年多くの研究者の注目を集め、る。代表的な物として、コラーゲン、ファイブロ

細胞生物学、分子生物学、また最新の生物化学的

Cell Adhesion to Transglutaminases
Yuji Saito
Faculty of Bioscience andBiotechnology, Tokyo Institute ofTechnology

な手法を駆使しここ数年極めて詳細に研究されている。私たちの研究室では、血小板と血管内皮細胞によって特異的に合成される或るタンパク質が、代表的な細胞外マトリックス中のタンパク質成分とトランスグルタミナーゼの作用によって結合することを発見した２）。さらに、このタンパク質が− 28 −

トランスグルタミナーゼに対する細胞接着

新規な細胞接着性のタンパク質であることも明ら

３ 結 果

かにした３）。
そこで私たちがさらに考えた事は、細胞外マト細胞がファイブロネクチンなどの細胞外マトリリックスを形成するための酵素であるトランスグ

ックスタンパク質に接着する際には、細胞は単にルタミナーゼそのものにも細胞が接着しないかとタンパク質に結合するだけではなく、一般的にいう可能性である。トランスグルタミナーゼにもは細胞表面のインテグリンと呼ばれる接着受容体

いくつもの種類が存在するが、血液凝固第 XIII 因を介して細胞外部から内部にその情報が伝えられ、子（FXIII）と組織型トランスグルタミナーゼ（TGc）のまた逆に内部から外部にも情報が伝達されると考二種は他の物と異なり、細胞外にも存在することえられている５）。その結果の代表的な現象としてが知られている。今回私たちはこれら二種類のト細胞接着に伴う細胞骨格タンパク質アクチンの配ランスグルタミナーゼに対する細胞接着反応を検向がある。Fig. １は、線維芽細胞がファイブロネ

討したので、ここに報告する。

クチンと活性化 FXIII とに細胞が接着した際のア
クチン繊維の配向を調べたものである。図の A で

２ 実 験

は各々の基質タンパク質に接着した細胞の形態をFXIII は日本ヘキストマリオンルセル社より頂い位相差顕微鏡で観察したものであるが、いずれのた物を、さらにアフィニティークロマト
グラフィー４）やイオン交換クロマトグラ
フィーによって精製し、ほぼ完全に純品になった物を使用した。TGc は宝酒造
より購入し、不純物が殆ど混入されていないことを確かめて利用した。細胞接着の検討に用いた細胞は、大体は財団法人
がん研究振興財団より入手した物である。
各種インテグリンに対するモノクロナル
抗体は、市販の物および国内外の研究者から供与して頂いた物を用いた。
細胞接着反応は次のようにして検討した：先ずトランスグルタミナーゼなどのタンパク質を６mm 四方のプラスティッ
ク小片に４℃で 16 時間結合させ、次いでタンパク質などで覆われずに残っているかも知れないプラスティックの表面を大過剰のアルブミンで覆い尽くす。そこに培養皿から剥離した細胞を加え、37℃
で 90 分間静置して接着させ、接着しなかった細胞を良く洗ってプラスティック
表面から除き、染色後に顕微鏡下で接着した細胞を観察しながら計数する。

Fig. 1. The cell adhesion toFXIIIa. A, Human fibroblast TIG-1 cells wereplated on plastic chips coated with 20μg/mL fibronectin (FN) or 30μ
g/mL FXIIIa and viewed under a phase contrast microscope. Bar, 100 m,
magnification,×100. B, TIG-1 cells adhered to FN or FXIIIa were fixed,
permeabilized and actin fibers were stained with rhodamine-phalloidin
conjugate for fluorescence microscopy. Bar, 50μm, magnification,×400.

− 29 −

場合も細胞が接着して良く伸展しているのが明ら

ンパク質分解酵素トロンビンによる限定分解とカかである。図の B では、アクチンに特異的に結合

ルシュウムイオンによる活性化を予め受けていなするファロイディンという物質に蛍光物質を結合ければならない点である。従ってトランスグルタ

させ、アクチン繊維を蛍光顕微鏡で観察したもの

ミナーゼの酵素活性を必要とする極めて異色の細であるが、いずれの場合にも繊維が一定方向に配胞接着反応ということになる。この点は、Fig. ２

向しているのが明らかである。

に示したように本酵素の活性中心のシステインをところでここで重要な点は、FXIII への接着は

ヨードアセトアミドによりアルキル化すると酵素

ファイブロネクチンの際とは異なり、FXIII がタ

活性の減少にほぼ平行して細胞接着活性も減少することによって先ず証明された。この現象が本試
薬の添加による非特異的な効果ではないことは、用いた最高濃度においてもファイブロネクチンへの接着にはなんら影響が無いことによって示されている。さらにその特異的な効果は、Fig. ３に示されているように他の多数の接着基質タンパク質への接着においては全く認められなかった。さらには本酵素反応はアンモニアを産生するので、逆に反応系にアンモニアを加えると、反応の平衡をFig. 2. Effects of the treatment ofFXIIIa with iodoacetamide (IAA)
on TGase and the cell adhesion activity. FXIIIa (30μg/mL) or
FN (20μg/mL) was incubated with varying concentrations of
IAA at 37℃ for 90 minutes and was subjected to the cell adhesion assay using TIG-1 cells or TGase assay. More than 90%of the cells subjected to the cell adhesion assay did adhere to
FXIIIa in control experiments. The data of cell adhesion assay
are mean ± s.e.m. of a representative experiment in which triplicate determinations were made: TGase activity, open circles;
the cell adhesion to FXIIIa,closed circles; the cell adhesion toFN, closed triangles.

ずらし酵素活性を阻害する事が出来る６）。その際に細胞接着活性が如何に変化するかを検討したのが Fig. ４である。ここでも明らかに酵素活性と細胞接着活性はほぼ平行して加えたアンモニアの濃度に依存して阻害されている。さらにアンモニアの影響は特異的で、例えばファイブロネクチンへの接着に対してはこの濃度範囲では何等影響しな
いことも示されている。しかしこれとは対照的に
TGc に対する細胞接着においてはその酵素活性はFig. 3. Thirty μg/mL FXIIIa, 10μg/mL FN, 3μg/mL vitronectin (VN), 10μg/mL fibrinogen (Fbg), 3μg/mL type-1 collagen(Col), and 10μg/mL lamini (LN) were treated with 30 M IAA, then were subjected to the cell adhesion assay using TIG-1
cells. Note that the cell adhesion to neither FN, VN, Fbg, type-1 Col nor LN was affected but the cell adhesion to FXIIIa wascompletely inhibited by the treatment with IAA. Magnification,×100.

− 30 −

トランスグルタミナーゼに対する細胞接着

全く必要ないことが判明した。Fig. ５に示した様に、FXIII とは対照的に TGc においてはヨードア
セトアミドによって確かにその酵素活性は激減す
るが、細胞接着活性は殆ど変化しない。またアン
モニアの影響も殆ど認められなかった。さらにはイオンの影響を調べたところ興味深い結果が得られた。通常インテグリンが関与する細胞接着反応には２価の金属イオンが必要であると考えられている。ところでトランスグルタミナーゼの活性発
現にはカルシュウムイオンが極めて特異的に要求されることも良く知られている。そこで２種類のトランスグルタミナーゼに対する細胞接着反応におけるイオンの要求性を比較した。Fig. ６に示したように、FXIII においてはカルシュウムイオン
は酵素活性の発現のみならず細胞接着反応にもほぼ同様の濃度で有効であるが、マグネシウムイオンは酵素活性を予想通りに賦活化することが出来ず、細胞接着反応も全く認められなかった。一方
TGc においては、確かにカルシュウムイオンを添加すると酵素活性を発現し細胞接着も顕著である

Fig. 4. Effects of ammonium ion on TGase and the cell adhesion activity. TGase and the cell adhesion of TIG-1 cells
were determined in the presence of varying concentrations ofammonium chloride. In the case of the cell adhesion assays,
the reagent was added to the cell suspension. TGase and thecell adhesion activities were expressed as percent of control
values obtained in the absence of ammonium chloride. Morethan 90% of the cells subjected to the cell adhesion assay did
adhere to FXIIIa in control experiments. The data of cell adhesion assay are mean ± s.e.m. of a representative experimentin which triplicate determinations were made: TGase activity,
open circles; the cell adhesion to FXIIIa, closed circles; thecell adhesion to FN, closed triangles.

が、酵素活性を些かも賦活化しないマグネシウム
イオンがカルシュウムイオンと同程度に細胞接着活性を促進することを明らかにした。この事は TGc に対する細胞接着反応には酵素活性が不必要であるという事をさらに裏づけることになる。
ところでこれほど細胞接着の機構が異なるとすれば、関与する細胞側の接着受容体も異なる可能性がある。そこで各種のイ
ンテグリンに対するモノクロナ
ル抗体の影響を調べることによFig. 5. The cell adhseion to TGc is not affected by the modification by IAA. The
determinations of TGase activity (hatched columns) and cell adhesion of TIG-1 cells
異的なインテグリンを決定する(closed columns) were performed using FXIIIa (1) or TGc (2) with (+) or without
実験を行った。先ず FXIII の場(-) modification of enzymes with IAA. The modification of TGc (10μg/mL) or
FXIIIa (30μg/mL) with 100μM IAA was carried out at 37℃ for 30 minutes. The
合だが、Fig. ７に示したように、
cell adhesion assay data are mean ±s.d. of a representative experiment in which
線維芽細胞を用いた際には何れquintuplicaticate determinations were made. Values are expressed as relative to thecontrol values.
のモノクロナル抗体でも単独でって、各々の反応に関与する特− 31 −

Fig. 6. Dependence of the TGcmediated cell adhesion on
Ca 2+ or Mg 2+. TIG-1 cells wereincubated with 5mM EDTA
at 37℃ for 10 minutes, andwashed two times with HepesTyrode buffer. Cells were thensuspended in the same buffer
containing either Ca 2+ (opencircles) or Mg 2+ (open squares)
at varied concentrations, andsubjected to the cell adhesion
to FXIIIa (1) or to TGc (2).
TGase activity of FIIIa (1) andTGc (2) was also determined in
the presence of varied concentrations of Ca 2+ (closed circles)
or Mg 2+ (closed squares).

顕著に阻害するものは無く、単独のインテグリンが関与するとは考えられなかった。そこで複数種類のモノクロナル抗体を組み合わせて加えたところ、この図で明かな
様に αvβ３および β １インテグ
リンに対する抗体を加えた際に接着はほぼ完全に阻害された。さらにその接着する細胞の特異性などから、少なくとも αvβ ３および多分 α ５β １が共に接着反応に携わっていると考えられる。一方
TGc への細胞接着だが FXIII の場
合とは全く異なり、Fig. ８に明らかに示されているように α サブ
ユニットに対する抗体のなかで単独で細胞接着を阻害するものは認められなかったが、β １インテグ
リンに対する抗体によって単独でほぼ完全に接着が阻害された。従って TGc に対する細胞接着においては β １を含むインテグリン
のみが関与し、β ３を含むイン
テグリンは全く関与しない事が明らかとなった。さらに白血病細胞

Fig. 7. The effect of antibodies against various integrins on the cell adhesion to
FXIIIa. TIG-1 cells were preincubated with antibodies against various integrins
at room temperature for 30 minutes and the adhesion to FXIIIa was measured. It
was expressed as relative to the control value obtained in the experiment carriedout in the presence of 100μg/mL preimmune rabbit IgG and 20μg/mL control
mouse IgG. The following concentrations of antibodies were used: a2, 20μg/
mL anti-α2 mAb (6F1); α3, 20μg/mL anti-α3 mAb (P1B5); α4, 20μg/
mL anti-α4 mAb (SG/73); α6, 20μg/mL anti-α6 mAb (GoH3); β1, 5μg/
mL anti- β1 mAb (4B4); α5, 20μg/mL anti-α5 mAb (BIIG2); αvβ3, 100
μg/mL anti-VN receptor polyclonal antibody. The lowest possible concentrations
to give the maximum effect were chosen if the effects of antibodies were positive.
The highest possible concentrations were chosen, on the other hand, if the effects
of antibodies were negative. More than 90% of the cells subjected to the celladhesion assay did adhere to FXIIIa in control experiments. The data are mean ±s.e.m. of triplicate determinations from a representative out of three experiments.
The * on the bars means that p<0.05. The p values for the experiments without *were more than 0.1 (p>0.1).

− 32 −

トランスグルタミナーゼに対する細胞接着

Fig. 8. Effects of anti-integrin antibodies with function-blocking
activity on the cell adhesion to TGc. TIG-1 cells were preincubated with function-blocking antibodies against various integrins
at room temperature for 30 minutes and the adhesion to TGc
was measured. It was expressed as relative to the control value
obtained in the experiment carried out in the presence of 100
μg/mL preimmune rabbit IgG and 10μg/mL control mouse
IgG. The following concentrations of antibodies were used: α2, 10μg/mL anti-α2 mAb (6F1); α3, 10μg/mL anti-α
3 mAb (P1B5); α4, 10μg/mL anti-α4 mAb (HP2/1); α5, 10μg/mL anti-α5 mAb (BIIG2); α6, 10μg/mL antiα6 mAb (G0H3); β1, 5μg/mL anti-β1 mAb (4B4); αv
β3, 100μg/mL anti-VN receptor polyclonal antibody. It was
confirmed that these concentrations of antibodies were highenough to inhibit the cell adhesions to well known adhesion
proteins used as each positive control. The data are mean ±s.d. of a representative experiment in which quintuplicate determinations were made.

Fig. ９. Effect of anti-a4 integrin antibody on the cell adhesion to TGc. MOLT-3 cells (human lymphoma cell line)
were preincubated with 20μg/mL anti- α4 functionblocking antibody (HP2/1) at room temperature for
30 minutes in the presence of 5 μg/mL β1 integrinactivating mAb (TS2/16) and 0.25 mM Mn 2+ and theadhesions to TGc (closed columns) and FN(hatchedcolumns) were measured. It was expressed as relative tothe control value obtained in the experiment carried out inthe presence of 10μg/mL control mouse IgG. The data
are mean ± s.d. of a representative experiment in whichquintuplicate determinations were made.

を用いて検討したところ、Fig. ９に示したように、

チド（RGD）によって接着が阻害されるが、α ４

β １インテグリンを特異的に活性化するモノクロ

β １インテグリンが関与する細胞接着の際には全ナル抗体の存在下でのみ細胞接着し、しかもこのく異なるドメインが担当するためにこれらのペプ細胞接着が α ４インテグリンに対するモノクロ

チドを加えても接着は殆ど阻害されないとされる。

ナル抗体によって完全に阻害される事より、この

そこで RGD ペプチドおよびそのネガティブコン

細胞接着においては α ４β １が関与するインテトロールとして ASP の代わりに GLU を含むペプ

グリンであることを解明した。さらにこの関与すチド（RGE）を加える実験を行った。Fig.10 に示しるインテグリンの種類の相違を裏づけるために合たように、FXIII およびファイブロネクチンに対す

成ペプチドの細胞接着への影響を検討した。ファる細胞接着反応は RGD ペプチドによってかなり

イブロネクチンの細胞接着ドメインを探索した研の阻害を受けたが、TGc に対する接着においては

７）

究から明らかとなった事だが 、ある種のインテ殆ど阻害が認められなかった。勿論ネガティブコ

グリン例えば αvβ ３や α ５β １が関与する細ントロールとして用いた RGE ペプチドは何れの胞接着反応では分子中の ARG− GLY− ASP を含む

細胞接着においても何等阻害効果を示さなかった。

ドメインが関与するためにこれらを含む合成ペプ

この結果は、Fig. ８および Fig. ９で得られた結果− 33 −

Fig. 10. The cell adhesion to TGc is not inhibited by a RGD
peptide. TIG-1 cells were mixed with either a synthetic
peptide GRGDSP or GRGESP at indicated concentrations, and the cell adhesions to following proteins were
measured: 10μg/mL TGc (closed columns), 30μg/mL
FXIIIa (hatched columns), or 3μg/mL FN (open columns).
The data are mean ± s.d. of a representative experimentin which quintuplicate determinations were made.

をさらに支持するものである。

Fig. 11. Dual functions of FXIIIa for the cell adhesion. The TIG1 cells once attached to FXIIIa (30μg/mL) (solid bars) or FN(20μg/mL) (hatched bars) were detached by incubation with
EDTA, washed 2 times with the medium MEM, and were
subjected to the second cell adhesion assay to another FXIIIa(30 μg/mL)-coated surface to investigate the effects of IAA
or ammonium ion. Values were expressed as relative to thecontrol values. More than 90% of the cells subjected to thecell adhesion assay did adhere to FXIIIa in control experiments;
the cells detached from both substrata adhered similarly wellin the second adhesion assay to FXIIIa. The data are mean ±s.e.m. of triplicate determinations from a representative experiment.

インテグリンの活性化が起こるのではないかと考えたのである。その結果は Fig.11 に示した通りで４ 考 察ある。ここで明らかな通り、一度 FXIII に接着し上述のようにトランスグルタミナーゼという酵た細胞を再度 FXIII に接着させる際には、あたか

素に細胞が接着することを発見した。さらに全くも酵素活性を要しないかの如く、アンモニアイオ

異なる機構によって細胞が２種類のトランスグル

ンやヨードアセタミドの添加によって阻害が受けタミナーゼに接着する事を明らかにした。ところにくくなっていた。これは FXIII に一度接着したで FXIII の場合その酵素活性は細胞接着反応に如面のインテグリンは既に活性化されているために何に関与するのであろうか。これまでに細胞接着

再度の活性化の必要が無いからであると解釈でき反応に酵素活性が関与するという報告は全くない。

る。ところでこれらの試薬が二度目の接着の際に一つのヒントが次の実験から得られた。先ず活性全く阻害しないのではなく、ある程度は阻害する化された FXIII に細胞を接着させ、その細胞を接理由は、細胞が最初に FXIII に接着する際には接着面から剥離し、再び FXIII に対して接着させて着しない表面に存在するインテグリン分子は活性みたのである。このような実験をした理由は、イ化されていないからであろうと考えられる。一方

ンテグリンは通常は不活性な状態にあり、何らか

一度ファイブロネクチンに接着した後に剥離したの機構によって活性化され初めて細胞接着に参加

細胞を FXIII に接着させた場合には、明らかにこする事が出来ると考えられているからである。例

れらの処理によって接着が大きく阻害された。すえば、フォルボルエステルなどがその代表的な物

なわち FXIII に対する細胞接着においては、二段質である。即ちトランスグルタミナーゼによって階で反応が進行し、一段目ではインテグリンが− 34 −

トランスグルタミナーゼに対する細胞接着

活性化されるのであろうと考えられる。実際に、リンを活性化すること無しに TGc に良く接着する

FXIII に一度接着させ再度 FXIII に接着させた際ことである。またこの二種類のトランスグルタミには FXIII は必ずしも活性化されている必要が無

ナーゼに接着する細胞の種類が異なるのは、関与

いことも分かった。私たちはそれでは具体的に如するインテグリンが異なることによって理解され何なるタンパク質がトランスグルタミナーゼ活性るが、これらが細胞接着反応に関与する際の生理によって架橋されているのかを検討したが、現在的局面の差を示唆しているのかも知れず興味深い。

までのところ明確な答えは未だ得られていない。

将来可能であれば、より生理的な条件下での細胞

これまでの結果を総合すると、FXIII ではその酵接着に関して検討していきたいと考える。

素活性によってインテグリンを活性化し、その後はファイブロネクチンなどと同様に活性化された

引用文献

インテグリンに結合してシグナルを与え、アクチ

１）A e s c h l i m a n n , D . a n d P a u l s s o n , M . :ンの配向などを伴う変化を細胞内部に引き起こしTransglutaminases: protein cross-linking

細胞接着を完了するものと考えられる。ところが

enzymes in tissues and body fluids, Thromb.

TGc の場合は酵素活性によってインテグリンを活Haemost., 71, 402-415, 1994.

性化することが無いので、他の物質によって活性２）Usui, T., Takagi , J. and Saito, Y.: Propolypeptide

化されたインテグリンを用いるしかない。従ってof von Willebrand Factor serves as a substrate

これまでに見つかっているファイブロネクチンやfor Factor XIIIa and is cross-linked to laminin, J.

コラーゲンという細胞接着タンパク質と同様に考Biol. Chem., 268, 12311- 12316, 1993.

えることが出来る。ここで興味あることの第一点

３）Isobe, T., Hisaoka, T., Shimizu, A., Okuno, M.,

は、TGc が α４β１というインテグリンを接着に

Aimoto, S., Takada, Y., Saito, Y. and Takagi, J.:用いる点である。現在までにこの種類のインテグ

Propolypeptide of von Willebrand factor is a

リンを接着受容体に用いるタンパク質はファイブ

novel ligand for very late antigen-4 integrin, J.

ロネクチン、VCAM−１および私たちが以前報告

Biol. Chem., 272, 8447-8453, 1997.

したフォンビルブラント因子のプロポリペプチド

４）McDonagh, R. P. : Affinity chromatographyとその種類が限られていることである。この点にof human plasma and platelet factor XIII on

関しては、今後その細胞接着に関与するドメイン

organomercurial agarose, Biochim. Biophys.

を可能な限り限定し、これまでに得られているもActa, 446, 345-357, 1976.

のと比較したいと考えている。ところで TGc に５）Hynes, R. O. : Integrins: versatility, modulation,

対する細胞接着において、α ４インテグリンに対

and signaling in cell adhesion, Cell, 69, 11-25,する抗体が白血病細胞においては完全に阻害した

1992.

のとは対照的に線維芽細胞を用いた際には全く無６）Takagi, J., Saito, Y., Kikuchi, T. and Inada, Y. :効であったのは、後者においては β １インテグ

Modification of transglutaminase assay: Use of

リンと結合している全く異なる α サブユニット

ammonium sulfate to stop the reaction, Analyt.

を有するインテグリンが関与しているからである

Biochem., 153, 295-298, 1986.

と考えられる。実際にこの線維芽細胞には α ４７）Ruoslahti, E. : Fibronectin and its receptors,

β １インテグリンは存在しないことが知られている。そうだとすると、異なるドメインが各々異なるインテグリンへの接着に関与している可能性がある。第二点は、線維芽細胞に関してはインテグ− 35 −

Annu. Rev. Biochem., 57, 375-413, 1988.

植物由来環状ペプチド類のチロシナーゼ阻害活性に関する研究
東京薬科大学

竹

谷

薬学部

孝

一

We have focused our attention on various naturally occurring cyclic peptides with unique structures andbiological activities, especially tyrosinase inhibitors, from higher plants. As a part of our continuing studies insearch of new bioactive cyclic peptides from higher plants, we have isolated 26 novel cyclic peptides, named
pseudostellarins A - H from the roots of Pseudostellaria heterophylla, dichotomins A - I from the roots of Stellaria
dichotoma var. lanceolata, yunnanins A - F from the roots of Stellaria yunnanensis, and delavayin from the rootsof Stellaria delavayi, all of them belonging to Caryophyllaceae family. Some of them showed tyrosinase inhibitory
and cell growth inhibitory activities. These structures were elucidated by extensive 2D NMR such as COSY,
HOHAHA, HMBC, HMQC, phase sensitive NOESY and ROESY spectra, chemical degradation and ESI MS / MS
methods. Also, in order to determine the importance of the specific functional groups for the overall conformationof cyclic heptapeptides, and in an attempt to understand the relationships between chemical composition andthree-dimensional structure, conformational analyses of cyclic peptides, pseudostellarin D (4), yunnanins A (18) andC (20) using X-ray crystallography, high field NMR and MD calculations were undertaken. The dominant solution
conformations of 4, 18 and 20 analyzed by high field NMR and MD calculations employing distance constraints
were homologous to those observed in the solid state.

性を有するアルブチン，コウジ酸などが化粧品な

１ 緒 言

どに利用されている。しかしながら，従来知られ環状ペプチドは抗腫瘍活性，抗菌活性，免疫抑ているチロシナーゼ阻害剤の作用は，十分に満足制活性などの多用な生理活性作用が報告されておされるものではなく，新規構造のチロシナーゼ阻り，医薬品開発の重要な化合物群の一群を築きつ

害剤が求められているにもかかわらず，その新素つある。これら環状ペプチド類は海洋生物・菌類

材に関する研究は，国内外を問わず非常に少ないの二次代謝産物の生理活性物質として単離，構造のが現状でり，我々は太子参３〜７）を含め，銀柴決定されていることが多いのに対して，高等植物

胡 Stellaria dichotoma var. lanceolata ８〜 11），千針

由来環状ペプチド類の報告例が希であったので，

万線草 Stellaria yunnanensis12 〜 15）および Stellaria

高等植物由来の環状ペプチド類に的を絞り，活性delavayi 16）中の環状ペプチド類の探索研究を行い，物質の単離・構造決定を行ってきている１，２）。こそれぞれより新規環状ペプチドを単離・構造決定の研究過程において，ナデシコ科の漢方生薬であし，pseudostellarins A− H（１−８）, dichotomins

る太子参（Pseudostellaria heterophylla の根）より

A− I（9 − 17）, yunnanins A − F（18− 23）およびチロシナーゼ阻害活性作用を有する環状ペプチド

delavayin A− C（24− 26）と命名した。これらの構

pseudostellarin 類を単離・構造決定することがで造は１，
２次元 NMR および ESI MS/MS により決きた。このチロシナーゼ阻害活性は，メラニンの定した。また，これらのコンホメーション解析お生成を抑制して皮膚の美白を保持するので，本活

よび生理活性についても検討した。

Studies on the tyrosinase
inhibitors of cyclic compounds
from higher plants
Koichi Takeya
School of Pharmacy, Tokyo
University of Pharmacy & Life
Science２ 実験・結果
太子参（10kg）を 90％メタノールで加温抽出し，得られた抽出物を n−ブタノール／水で分配した。次いで n−ブタノール画分（167.3g）をドラーゲンドルフ試薬，硫酸試薬を指標に分離・精製− 36 −

植物由来環状ペプチド類のチロシナーゼ阻害活性に関する研究を行った。まず，n−ブタノール可溶画分を Diaion

環状ペプチドの全構造を示し，その構造決定の代表

HP− 20 を用い，溶媒系として水−メタノールのグ的なものとして，
dichotomin A（9），Yunnanin B（19），ラジエント系で分離し，引き続き 80％，100％メタ

Pseudostellarin E（５）について説明する。

ノール画分をシリカゲルカラムクロマト，ODS カ

Dichotomin A（９）は無色針状晶（mp 179 〜

ラムを用いた逆相 HPLC で順次，分離・精製した180℃）として得られ，高分解能 FABMS（m/z結果，８種類の環状ペプチド pseudostellarins A−＋）
により，分子式は C35 H48 N ６O ８
681.3652（M＋H）

H（1− 8）を単離した。銀柴胡（8.5kg），千針万線と決定した。Pyridine− d ５中における１H NMR に草（7.0kg）および Stellaria delavayi（10kg）についおいて，６個のアミドプロトン（δ: 8.35，8.60，ても同様の分離・精製手法を用い，メタノール抽

8.79，9.07，9.21，9.97）が， ま た 13 C NMR に出物を順次，分離・精製することにより，それぞ

おいて，６個のアミドカルボニル（δ: 170.69，，yunnanins A− F（18−れ dichotomins A− I（9− 17）

171.29，172.33，172.39，172.72× ２）由来のシグ

23）および delavayins A− C（24− 26）と命名した環

ナルが観測されたこと，さらに HMBC スペクト状ペプチドを得た。

ルにおいて，すべてのアミド結合に２J H − C カップ

単離された 26 種の化合物は，赤外吸収スペク

リングが観測されたことより，９は Fig. １に示す

トルにおけるアミドカルボニルの吸収や pyridine

ような環状ペプチドであることが判明し，ROESY− d 5 , DMSO− d6 による H， C NMR の測定からによりその構造を確認した。

１

13

得られたスペクトルデータより，ペプチド性化合Yunnanin B（19）は白色粉末として得られ，高物であることが示唆されたため，まず各サンプル

＋
）
により，
分解能 FABMS（m/z 639.3114（M＋H）

を常法に従い 6N HCl，110℃で加水分解した後，分子式は C32 H42 N ６O ８と決定した。Pyridine− d ５

アミノ酸分析を行い，含有アミノ酸の組成を決定

中における１H NMR において，６個のアミドプロ

した。次いで２次元 NMR を用いて各アミノ酸のトン（δ: 8.51，9.04，9.11，9.32，9.34，9.95）が，H,

C NMR シグナルを帰属した後，HMBC スペ

また 13 C NMR において，６個のアミドカルボニ

クトルによるロングレンジ相関および NOESY，

ル（δ: 170.28，171.44，171.60，172.21，172.75，

ROESY スペクトルによる NOE 相関を解析する

173.80）由来のシグナルが観測されたこと，さらことにより１次構造を決定した。また，各アミに HMBC スペクトルにおいて，すべてのアミドを結合に２J H − C カップリングが観測されたことよ

適用して分析したところ，２種類の異常アミノ

り，19 は Fig. １に示すような環状ヘキサペプチド酸（γ− hydroxy Ile，δ− hydroxy Ile）を除いて，であることが判明した。しかしアミノ酸分析の結

pseudostellarin 類，dichotomin 類，yunnanin 類，

果，Gly，Ala，Ser，Phe× ２の５個のアミノ酸のdelavayin 類の構成アミノ酸のいずれもＬ体である

存在しか確認されなかったため，残る１残基は異ことが判明した。また，この際アミド結合（CO−常アミノ酸であることが示唆された。残る１残基

NH）との HMBC スペクトルにおけるロングレンの構造は H− H COSY により，NH（δ: 9.04，1H，

ジ相関，あるいは連続した異種アミノ酸間におけd）/αH（δ: 4.81，1H，dd）/βH（δ: 2.60，1H，る NOE，ROE 相関の観察，高分解能 FABMS かm）のカップリングシークエンスが観測され，さら決定された分子式などから，同じアミノ酸組成

らに βH は，メチルプロトン γH（δ: 0.91，3H，の直鎖ペプチドに比べ，H ２O が１分子少ないことd）と２組の連続したメチレンプロトン γH（δ:などから，すべて環状ペプチドであると決定した。

1.49，1.95，each 1H，m），δH（δ: 3.80，3.87，

なお，Table １に P. heterophylla, S. dichotoma var

each 1H，m）とカップリングしていることが明ら

lanceolata, S. yunnanensis, S. delavay から得られたかとなった。また，δH が 3.80，3.87 ppm で共鳴

113ノ酸の絶対立体配置の決定には，Marfey 法

17）− 37 −

Table １ Structure of Cyclic Peptides from P. heterophylla. S. dichotoma var lanceolata, S. yunnanensis,
and S. delavayi

Fig. １ Structures of Dichotomin A and Yunnanin B. Dashed arrows show
HMBC correlations and arrows show NOE relationship in pyridine-d 5 .

− 38 −

植物由来環状ペプチド類のチロシナーゼ阻害活性に関する研究していること，FABMS より得られた分子式より，

Gly− Pro− Val− Ile− Phe）と決定した（Fig. ２）。

残る１残基の構造は，Ile の δ 位に水酸基が置換

MS/MS を用いた環状ペプチドの構造決定では，した δ− hydroxy Ile であることが判明した（Fig.

これまでイオン化法として FAB が一般的に用い

１）。最終的には HMBC，ROESY より各アミノ酸られてきたが，環状ペプチドをリニア体に変換すのシークエンスを決定し，19 の構造は cyclo（Gly

ることにより，より緩和なイオン化法である ESI− Ser− δ− hydroxy Ile− Phe− Phe− Ala）であること

も構造決定に利用できることが示され，その有用が明らかとなった。

性が認められた。

Pseudostellarin E（５）（白色粉末，m/z 878.5154

続いて環状ペプチド Pseudostellarin D（４），（M＋H），C45 H67 N ９O ９）はアミノ酸分析の結果，Yunnanin A（18），Yunnanin C（20）のコンホメ

Gly× ２，Val，Ile，Leu，Phe，Pro× ３の存在がーション解析について述べるが，天然物および合CDCl３，
確認され，引き続き H NMRを測定したが，成品由来の環状ペプチド類の中で，ペンタ，ヘPyridine− d ５, DMSO− d ６, CD ３OD のいずれの溶

キサ，オクタペプチドなどの例は多数知られて媒においてもブロードシグナルを与えたため，構いるが，環状ヘプタペプチドの存在は，Ilamycin

造決定にはイオン化法として ESI を用いたタンデ

B1, Evolidine, Hymenamide 類，Phakellistatin 類，

ムマススペクトロメトリー法を適用した。まず，Axinastatin 類，Rhizonin A などの十数例しか知＋１

Pseudostellarin E を α−キモトリプシンで酵素分られておらず，詳細なコンホメーションに関する解し，そのリニア体とした後，ESI MS/MS を行い，知見も十分とはいえない。そこで我々は，単離さ得られたフラグメントピークを詳細に検討するこれた３種類の環状ヘプタペプチド４，18，20 につとにより，その構造を cyclo（Gly− Pro− Pro− Leu−

いて X 線結晶構造解析，NMR および分子動力学+ ion of linear peptide from
Fig. ２ ESI MS/MS fragmentation of m/z 896（M+H）
pseudostellarin E− 39 −

（MD）法，モンテカルロ（MC）法などの計算化学により解析し，さらに得られた ROE を制限項と的手法を用いたコンホメーション解析を行った。

して MD，MC 計算を行った。その結果，４およ

まず，化合物４, 18, 20 の単結晶を用いて X 線

び 18 では β− turn 構造のサブタイプや β− bulge

結晶解析を行った（Fig. ３）。その結果，X− Pro ペ構造の存在など，結晶中のコンホメーションと類

プチド結合を含め，すべてのペプチド結合が trans

似性が示された（Fig. ４）。これに対し，20 は結晶

ジオメトリーであり，これまでにない特徴的なコ構造において観測された T y r ５NH− Ile ２C ＝ O のンホメーションを有していることが判明した。ま分子内水素結合および Gly ３− Phe ４位の Type II'β

た，Table ２，３に示すように，分子中に２カ所の− turn の存在は示されず，Phe ４− Tyr ５位に Typeβ− turn 構造と分子内水素結合の存在が示された。

I β− turn の存在が示唆されるなど，溶液中のコ

また，４，18 にはそれぞれ Tyr − Gly 位に β−ンホメーションは結晶中と大きく異なることが推bulge 構造が存在することが明らかとなり，コン

測された。

２

１

ホメーションの類似性が示された（Fig. ３）。

Pseudostellarin 類 にはチロシナーゼ阻害活

また，溶液中のコンホメーションは，NMR（in性 が 観 測 さ れ，そ れ ぞ れ の IC50（mM）値 は，

DMSO− d ６）における ROESY 測定，アミドプロ

pseudostellarins A（１: 131）
，B（２: 187），C（３トンの温度依存性実験（300 − 330K）， J NHα ビシ: 63），D（４: 100）
, E（５: 175）
，F（６: 50）
，G（７ナルカップリング定数による二面角 φ の計算など: 75）というものであった。また，その他の活性

３Fig. 3 Computor-generated Crystal Structures of 4 , 18 and 20
Dashed lines show intramolecular hydrogen bonds.

Table ２ β − Turn Forms of 4 , 18 , 20compound
4
		
18
		
20
		

residues
Pro 4 − Leu 5
Leu 7 − Gly 1
Gly 4 − Pro 5
Pro 7 − Gly 1
Gly 3 − Phe 4
Pro 7 − Gly 1

β− turn form
Type I
Type II
Type II'
Type II
Type II'
Type II

Table ３ Hydrogen Bonds & Intermolecular Very Short
Contacts of 4 , 18 , 20compound		distance（Å）
		angle（°）
4O3− N6 3.40
O3− N6H 162
O6− N2H 103
		
O6− N2 2.93
O6− N3H 150
		
O6− N3 3.03
O3− N6H 159
18
O3− N6 3.01
O6− N2H 141
		
O6− N2 3.19
O6− N3H 165
		
O6− N3 3.02
O6− N2H 151
20
O6− N2 2.77
O2− N5H 143
		O2− N5 2.99
O2− N6H 144
		
O2− N6 3.69

− 40 −

植物由来環状ペプチド類のチロシナーゼ阻害活性に関する研究

謝 辞本研究をご支援いただきましたコスメトロジー
研究振興財団に対しまして，厚く御礼申し上げますとともに，本研究を遂行するにあたり，ご助力をいただきました森田博史博士，代田修博士，栢
下隆氏に深謝いたします。
引用文献
１）Itokawa, H. and Takeya, K., Antitumor
Substances from Higher Plants, Heterocycles 35,
1467 - 1501（1993）.
Fig. ４ Superimposed Structures of Crystal State of 14
and Its Energetically Stable Conformers by MD/MM
and MC/MM Simulations２）Itokawa, H., Takeya, K., Hitotsuyanagi, Y. andとして，P388 培養細胞に対する細胞増殖阻害活３）Morita, H., Kayashita, T., Kobata, H., Gonda, A.,性を検討したところ，それぞれの IC50（mg/mL）

Takeya, K. and Itokawa, H., Pseudostellarins D

値は，dichotomins A（９: 2.5）
，B（10 : 3.5）
，C- F, New Tyrosinase Inhibitory Cyclic Peptides（11:5.0），
E（13: 3.0），
yunnanin C（20: 2.2）であり，

from Pseudostellaria heterophylla, Tetrahedron

dichotomin D（12）にはシクロオキシゲナーゼ阻害

50, 9975-9982（1994）.

活性が認められた。

Morita, H., Macrocyclic Peptide Alkaloids fromPlants, The Alkaloids 49, 301 - 387（1997）.

４）Morita, H., Kayashita, T., Kobata, H., Gonda, A.,
Takeya, K. and Itokawa, H., Pseudostellarins A

3 考 察- C, New Tyrosinase Inhibitory Cyclic Peptides

高等植物より単離・構造決定した環状ペプチド

from Pseudostellaria heterophylla, Tetrahedronにチロシナーゼ阻害活性を見出し，漢方生薬の50, 6797-6804（1994）.

太子参（Pseudostellaria heterophylla の根）の環状

５）Morita, H., Kayashita, T., Takeya, K. and Itokawa,ペプチド pseudostellarin A− G にチロシナーゼ阻

H., Conformational Analysis of a Tyrosinase

害活性を認めた。近縁植物である銀柴胡 Stellaria

Inhibitory Cyclic Pentapeptide, Pseudostellarin A,

dichotoma var. lanceolata，千針万線草 Stellaria

from Pseudostellaria heterophylla, Tetrahedron

yunnanensis および Stellaria delavayi 中にも環状ペ50, 12599-12608（1994）.

プチド類を見出し，同様のチロシナーゼ阻害活性

６）Morita, H., Kobata, H., Takeya, K. andを期待している。また，これら環状ペプチド類のItokawa, H., Pseudostellarin G, A New

構造とコンホメーションとチロシナーゼ阻害活性

Tyrosinase Inhibitory Cyclic Octapeptide fromとの関連研究を進めているが，結論を得ていない

Pseudostellaria heterophylla, Tetrahedron Lett.

のが現実であるが，環状ペプチド類は，新規タイ35, 3563-3564（1994）.

プのチロシナーゼ阻害活性物質であり，リード化

７）Morita, H., Kayashita, T., Takeya, K. and合物として今後，期待される化合物であると考え

Itokawa, H., Cyclic Peptides from Higher Plants,

る。

Part 15. Pseudostellarin H, A New Cyclic
Octapeptide from Pseudostellaria heterophylla, J.
Nat. Prod. 58, 943 - 947（1995）.

− 41 −

８）Morita, H., Kayashita, T., Shishido, A., Takeya, K.,（1994）.

Itokawa, H. and Shiro, M., Dichotomin A, A New

13）Morita, H., Kayashita, T., Shimomura, M.,

Cyclic Hexapeptide from Stellaria dichotoma L.

Takeya, K. and Itokawa, H., Cyclic Peptides

var. lanceolata Bge., Bioorg.Med.Chem.Lett. 5,

from Higher Plants. Part30. Three Novel Cyclic

2353 - 2356（1995）.

Peptides, Yunnanins D, E and F from Stellaria

９）Morita, H., Kayashita, T., Shishido, A., Takeya,

yunnanensis, Heterocycles 43, 1279-1286（1996）.

K., Itokawa, H. and Shiro, M., Dichotomins A - E,14）Morita, H., Kayashita, T., Shimomura, M.,

New Cyclic Peptides from Stellaria dichotoma L.

Takeya, K. and Itokawa, H., Cyclic Peptides

var. lanceolata Bge., Tetrahedron 52, 1165-1176

from Higher Plants. Part 30. Three Novel Cyclic（1996）.

Peptides, Yunnanins D, E and F from Stellaria

10）Morita, H., Shishido, A., Kayashita, T., Takeya,

yunnanensis, Heterocycles 43, 1279-1286（1996）.

K. and Itokawa, H., Cyclic peptides from higher15）Morita, H., Kayashita, T., Shimomura, M.,

plants. 39. Dichotomins F and G, cyclic peptides

Takeya, K. and Itokawa, H., Cyclic Peptides fromfrom Stellaria dichotoma var. lanceolata, J. Nat.

Higher Plants. 24. Yunnanin C, a Novel Cyclic

Prod. 60, 404 - 407（1997）.

Heptapeptide from Stellaria yunnanensis, J. Nat.

11）Morita, H., Takeya, K. and Itokawa, H., Cyclic
Octapeptides from Stellaria dichotoma var.

Prod. 59, 280-282（1996）.
16）Morita, H., Kayashita, T., Uchida, A., Takeya,

lanceolata, Phytochemistry 45, 841 - 845（1997）.

K. and Itokawa, H., Cyclic peptides from higher

12）Morita, H., Shishido, A., Kayashita, T.,

plants. 33. Delavayins A-C, three new cyclic

Shimomura, M., Takeya, K. and Itokawa, H.,

peptides from Stellaria delavayi, J. Nat. Prod. 60,

Two Novel Cyclic Peptides, Yunnamins A and B

212 - 215（1997）.

from Stellaria yunnanensis, Chem.Lett. 2415-2418− 42 −

Ⅱ．生体作用、安全性に関する分野

Ｘ線照射とマイトマイシンの併用によって起こる
皮膚障害に対するイチョウ葉エキスの効果
星薬科大学

太

田

節

子

One treatment for cancer is the combination of radiotherapy and chemotherapy. Either radiotherapy or
chemotherapy has side effects, such as skin injury. In particular, skin injury in combination therapy is more
serious compared with it in either radiotherapy or chemotherapy. We already established the method to estimate
protective effects for skin injury by X-ray irradiation, and we found protective effects in many crude drugs.
Previous report showed that extracts of Ginkgo Biloba L. have various pharmacological effects. However, othereffects of extracts of Ginkgo Biloba L. have not been known. In this study, we examined protective effects ofextracts of Ginkgo Biloba L. for skin injury induced by X-ray irradiation combined with mitomycin in mice.

予防薬の開発を目的とする研究を行った。

１ 緒 言

著者らは 30kVp の軟Ｘ線を用いることにより、癌治療において手術、放射線照射、制癌剤投与

一般のＸ線（200kVp）の場合と類似した皮膚障害

は３本の柱で、癌の種類、病巣の位置、進行度でモデルを作製し、この独自の方法によれば透過力各々が使い分けられ、また併用されている。放射の弱いＸ線が皮膚の表面に集中するため、消化管

線照射と制癌剤投与の共通の副作用として、白血障害や造血機能障害を併発せず皮膚障害を観察で球減少と皮膚障害がある。白血球数の急減は免疫きる利点があることを認めた。また障害の程度を力の低下の危険性から、治療計画の中断にもかか

スコア表を用いることにより計量化し、予防薬剤

わる重要課題とされ、G− CSF などの治療薬が用開発のための放射線皮膚障害防護効力試験法を確いられている。一方体外から照射された放射線は

立した１）。その結果、含イオウ化合物２）、フェル

必ず皮膚を通過して体内に入るため、照射部位のラ酸関連化合物３）生薬エキス４）核酸構成物質５）漢皮膚は湿性のただれや潰瘍を発生し、患者は日常

方方剤６）川キュウ分画物７）キダチアロエ８）など多生活の中で常に痛みにさらされている。また、制数の薬物に有効性を認めた。この中に最近健康食

癌剤や被爆による全身の脱毛は大部分の患者に生品として人気のあるイチョウ葉エキスの分画物がじるにもかかわらず、生命の危険がなく、将来的ある。

には再生することから殆ど留意されていない。しイチョウ（Ginkgo Biloba L.）は地質を問わずよ

かし再生までの長期間、療養中の患者は四六時中、く繁茂するために、街路樹あるいは神社、寺の癌の恐怖を意識づけられていることになり、多大境内などで植栽されている馴染みの深い植物であなストレスは回復効果にも影響する。そこでこれる。種子のギンナンは嗜好性の食品として、またらの制癌剤や放射線被曝による皮膚障害に対する

鎮咳、去痰作用のある生薬として広く愛用されてProtective Effects of Extract from
Leaves of Ginkgo Biloba L. on Skin
Injury Induced by X-ray Irradiation
Combined with Mitomycin in Mice
Setsuko Ohta
Faculty of Pharmaceutical Sciences,
Hoshi University

いる。葉は防虫、しもやけなど民間薬として用いられていたが、1965 年にドイツで緑葉エキスに動脈の血液循環を促進し、毛細血管の血流もスムーズにする働きが強力であることが認められてからは、血行障害や老人性痴呆症の治療薬として広く使われている。しかし、薬効本体の解明が充分で− 44 −

Ｘ線照射とマイトマイシンの併用によって起こる皮膚障害に対するイチョウ葉エキスの効ない状況から、日本では健康食品として扱われて

幹回り 1.4 ｍ）の葉を８月初旬に採取し、加熱乾いる。

燥した後、メタノールで抽出してメタノールエキ

イチョウの緑葉抽出物に含まれるケルセチン、スを作製し、図１に示すように分画した。

ケンフェロール等のフラボノイドやビロバリド、

分画物は注射用蒸留水を加えた後超音波処理

ギンゴリド等のテルペノイドは黄葉になる直前のし、溶解または懸濁させ、必要に応じて 0.4N −

８月頃に最も含有量が高いことも知られており、NaOH を用いて pH7−８に調整した。この処理法

原料の緑葉はこの時期に収穫されている。

で不溶物が多い画分は遠心分離した後上清のみを

また、イチョウ緑葉エキスの末梢血行改善効果に着目して C3H 系マウスを用いた育毛効果の報用いた。これらの試料は投与液量がマウスの体重30g 当り 0.3mL になるように調整した。
８種類の制ガン剤は臨床で用いられている市販

告もあるが、我々は ICR 系マウスを用いた放射線誘発皮膚障害防護効果を検討してきた。そこでイ品を入手し、注射用蒸留水に溶解させた。

チョウ緑葉より抽出した分画物の効力試験を行った結果、放射線によって生じる脱毛、潰瘍などの８種類の制ガン剤

障害を 90％以上抑制する画分を得た。これらの有塩酸ニムスチン

効画分について制ガン剤投与によって発症する脱シクロフホスファミド

毛に対する、抑制効果の有無を測定し、制ガン剤

ドキソルビシン

副作用抑制への応用の可否を検討した。

ビンクリスチンブレオマイシン２ 実 験

フルオロウラシル

実験材料および試料の調整法：イチョウ緑葉はマイトマイシン（MMC）

星薬科大学構内のイチョウ樹（雌株、樹高 10 ｍ、

図１ イチョウ葉の分布図− 45 −

皮膚障害効力試験法

エトポシド

照射後 20 日頃より、マウスの頭部および背部に実験動物

見られる皮膚障害を照射後 40 日間、週２回、定時

日本生物材料センターより購入した生後５週令に観察した。これを症状と障害面積を考慮して定の ICR 系雄マウスを１週間予備飼育した後、実験量的に評価したスコア表（表１）に基づき、頭部に使用した。マウスは１群８匹とし、４匹ずつ１と背部に発生した皮膚障害のスコアを計測した。

ケージに入れ、繁殖用固型飼料を与え、飲料水は皮膚障害防護効力は頭部、背部又は頭部と背部併自動給水装置により自由に摂取させた。

せたスコアを１群毎に合計し、対照群と薬物投与群について同一観察日あるいは観察期間中に最悪

Ｘ線照射法の症状を示した時のスコアを次式に代入して求め

ソフテックス製 CMBW 特型軟Ｘ線発生装置をた。

用い、30kVp、10mA、フィルターは使用せず、皮膚障害防護効力（％）＝

照射距離 40cm、線量率 200R/min（線量計：ビク
トリン 500 型

血清中の硝酸イオンの測定

プローブ：30− 330 型で測定）の条件で除毛を全くしていないマウスの背部より1200R を全身照射した。

対照群のスコア − 薬物投与群のスコア
×100
対照群のスコア

マウスをエーテル麻酔下で開腹し、腹部下行大静脈から 0.8 〜 1.0mL 採血し、血清を得た。次に0.3N の NaOH と５％の硫酸亜鉛で除蛋白し、上試料の投与方法

清を硝酸イオン測定検体とした。この検体を用い

MMC は腹腔内注射又は皮下注射し、イチョウて Griess 法にて硝酸イオン濃度を算出した。

分画物は腹腔内注射、皮下注射又は経口投与を行った。
表１ 放射線皮膚障害スコア表− 46 −

Ｘ線照射とマイトマイシンの併用によって起こる皮膚障害に対するイチョウ葉エキスの効

射で誘発された皮膚障害に対する防護効果を表

３ 結果および考察

２、３に示した。ヘキサン可溶部分画物はヘキサ３. １ イチョウ葉抽出物の放射線皮膚障害に対ンエキスをシリカゲルによるクロマトグラフィー

する防護効果を行い、ヘキサンと THF の混液で溶出させて、図１に示す分画法によって得られたヘキサンエ

５つの画分（S １〜 S ５）に分画したものを用いた。

キスとヘキサンエキスの分画物について放射線照軟Ｘ線を全身に照射されたマウスの頭部および背表２ イチョウ葉ヘキサンエキスの放射線皮膚障害防護効力

表３ ヘキサン可溶部の分画物（ｓ−１〜５）− 47 −

部には照射後 20 日目頃より脱毛、湿性剥離、潰毛が認められた。これに対し、MMC の腹腔内投瘍などの皮膚障害が認められ、経時的に悪化して与は、約 80 〜 100％のマウスに脱毛および湿性剥いくが、40 日目頃には細く短い毛の再生が認め

離などの皮膚障害が認められた。また MMC の皮られ、回復が始まった。これに対し、ヘキサンエ下投与は背部全体に脱毛が認められない例もあっ

キス 1000mg/kg を腹腔内投与した群のマウスのたが、投与部位の重度の脱毛および潰瘍は、すべ

大部分は観察期間中を通して障害が全く認められてのマウスで認められた。この様に投与部位に限ず、平均皮膚障害防護効力は約 90％であった。

られた場合は、表１に示したスコア表以外に新た

また、ヘキサンの分画物では画分 S−２に特に強い防護効力が認められ、ヘキサンエキス中の有なスコア表の設定が必要となるため、以後の実験は腹腔内投与で行った。

効成分の大部分は S−２に移行していることを認めた。

以上の結果より、MMC ６mg/kg を１回腹腔内投与した２日後に軟Ｘ線 1200R を照射し、照射後40 日間、皮膚障害を観察した。また、この条件

３. ２ 制ガン剤と放射線の併用によって誘発さでは MMC 単独又は放射線照射単独では殆ど皮膚れる皮膚障害モデルの作製障害が発現せず、両者を併用すると照射後 35 日

臨床上、副作用として脱毛が問題になっている

目まで障害が悪化していく傾向が認められた（図制ガン剤８種について、マウスを用いて、LD50２）。

を考慮した投与量、投与方法、投与回数などと皮汎用されている８種類の制癌剤のうち、ドキソ

膚障害の関係を検討した。制ガン剤としてニムス

ルビシンとブレオマイシンとエトポシドは臨床でチン、シクロフホスファミド、ドキソルビシン、

重篤な副作用として脱毛が挙げられ、シクロホス

ビンクリスチン、ブレオマイシン、フルオロウラ

ファミド、ビンクリスチン、フルオロウラシルもシル、マイトマイシン（MMC）、エトポシドの８「現れることがある」。MMC、ニムスチンは「と種を選び、腹腔内投与、皮下投与又は経口投与にきにみられる」と確率が下がるが明記されている。

より１回又は５回連続投与を行った。しかし制ガ

しかしマウスでは MMC に最も広汎な脱毛が認め

ン剤の単独投与では５日連続投与においても脱毛が認められなかった。そこで、制ガン剤投与
２日後に軟Ｘ線を照射した。照射線量はあらかじめ 400R から
1600R までの６種の線量を比較した結果、1200R 以下では照射による皮膚障害が全く生じないことから、1200R を照射して、制ガン剤と軟Ｘ線の併用による皮膚障害を観察した。その結果、シクロフホスファミド、ビンク
リスチン、ブレオマイシンは約50％のマウスに脱毛が認められ、ニムスチンとドキソルビシ
ンは約 20 〜 40％のマウスに脱図２ 制ガン剤と X 線照射の併用による皮膚障害− 48 −

Ｘ線照射とマイトマイシンの併用によって起こる皮膚障害に対するイチョウ葉エキスの効られ、エトポシドは毒性傾向が認められても脱毛に相当することを薄層クロマトグラフィーで認めは軽度であった。この結果よりヒトの頭部の脱毛た（図５）。
特に原点が薄くなっていることから HMM がとマウスの背部の脱毛の再生サイクルの違いが示

Gb エキスに最も近いと考えられていた HH は Gb

唆された。

エキスと全く異なることも認めた。これら HH、
３. ３ MMC と放射線の併用による皮膚障害に対

HM、HMM について 250、500、1000mg/kg の投するイチョウ葉分画物の効力

与量で腹腔内投与、経口投与の条件で MMC とＸ

図１に示したように分画して得られた画分をマ線照射の併用実験による脱毛に対する予防効 をウスに投与した後、MMC を投与し、２日後にＸ線 1200R を照射した。40 日間観察し、MMC投与後照射した対照群と MMC
投与前に分画物を投与し、MMC投与２日後Ｘ線照射した群を比較するとヘキサンエキスは皮下投与で有効であった（図３）。
ヘキサンエキスは腹腔内投与でも有効であったので（図はない）、図１に示したヘキサンエキ
スの分画物（Ⅱ〜Ⅵ）を腹腔内投与した結果、ⅣとⅥに弱い効力が認められ（図４）、ⅡⅢⅤは無効であった。このⅣは放射線照
射単独で起こる皮膚障害に有効であった表３の S−２画分に相当すると考えられるが、この実験

図３ 制ガン剤と X 線照射の併用によって起こる皮膚障害に対するヘキサンエキ
スと Gbext. の効条件では S−２のような強い効力は認められなかった。今後、投与方法を検討することにより、より高い効力を期待できる。
また、図３に示した Gb ext. は
イチョウ葉エキスとして市販されている製品の原料エキスである。これはフラボン配糖体が全体の 1/4 を占める程多いと言われていることから図１のヘキサン不溶部の熱湯可溶部を分画して得られると考えられ、図１に示した。HM−１又は HMM−１

図４ 制ガン剤と X 線照射の併用によって起こる皮膚障害に対するヘキサンエキ
ス分画物の効− 49 −

検討した結果、バラツキが大きく、有意な効 が認められなかった。
３. ４ イチョウ葉分画物の作用機序
放射線照射と MMC のような制癌剤のガン細胞に対する効果は共にガン細胞内の DNA の二重鎖切断とその不完全な損傷修復によって、ガン細胞にアポトーシスを起
こすため、と考えられている。同時に副作用として発生する脱毛も毛母細胞が正常な機能を果たせない結果生じるとされている。そこで in vitro の実験でアガロースゲル
電気泳動を用いて DNA ラダーを比較してみると、MMC により発生するラダーは Gb エキス添加により見られなくなりアポトーシスを抑制
しているが、HH、HM、HMM はラダーが認められ、アポトーシスを抑制しなかった。しかし、フローサイトメトリーを用いる方法では MMC によってアポトーシスを起こし、細分化した細胞のピークと HH だけが一致した傾向を示し
たが Gb エキスと HM は正常群と類似したピークを示し、MMC を添加しない正常群よりわずかに左にずれた小さい細胞のピークを示した。
このことは Gb エキスと HM がア
ポトーシスをほぼ抑制しているが、MMC より数は少ないがアポトーシ
スを起こしている細胞もあることを示している。HMM は Gb エキス、HM よりも完全にアポトーシスを抑制し、正常群と一致したピークを
図５ ヘキサン不溶・熱湯可溶部分画物の薄層クロマトグラフィー− 50 −

示した。また、ヘキサン不溶、水可溶部の粗エキスも全く同じ傾向を示したことから、この粗エキス

Ｘ線照射とマイトマイシンの併用によって起こる皮膚障害に対するイチョウ葉エキスの効中には Gb エキス以上に MMC によるアポトーシ

４ 総 括

スを完全に抑制する成分が含まれており、精製法

本研究では、ガン治療時に併発される脱毛を予を変えることにより、有効性の高い画分が得られ防する薬物を検索し、将来において最近やっと重ることが示唆された。
また、DNA 鎖切断は照射により発生した遊離要視されはじめた患者のクオリティー オブ ライ

基によることから、活性酸素が関与していると言フ（QOL）の一助になることを目的とした。しかし、われている。そこで照射したマウスの血清中の一放射線皮膚障害防護効力試験法を用いイチョウ葉

酸化窒素ラジカル（・NO）の変動を測定し、障害画分中に著しく強い有効画分を認めていることかの原因となる・NO 合成酵素（NOS）を阻害する

ら、制癌剤による脱毛に対する効果の検討を期待

効果を HH、HMM 照射前投与で比較した（表４、したが、８種のうち特に臨床的に脱毛が激しい制

図６）。その結果、
照射によって増加する血清中の・癌剤にも投与部位のわずか周辺５mm 直径くらい

NO 量を HH、HMM 投与群は低下させる効果はの重度の脱毛が認められただけであった。MMC

なく、HH、HMM 単独投与の場合も有意な差はは最も脱毛が広汎囲に生じたが、バラツキもあるなかったが図６より HMM 分画の精製の改良によことから、本法では脱毛の発生しない低線量のＸっては NOS 抑制効果も期待できる。

線と脱毛の発生しない量の MMC を腹腔内投与し、その併用による相乗作用により生じた脱毛についてイチョウ葉エキスの効果を検討した。その結果、

表４ イチョウ抽出分画投与マウス血清硝酸イオン

有効成分を確認するまでには至らなかった。しかし、アポトーシス抑制効果も認められたことから、分画精製をさらに繰り返すことにより不純物によるマイナスの影響を除けばより高い予防効果も期
待できることを認めた。
謝 辞
本研究を行うにあたりご援助をいただいた財団
法人コスメトロジー研究振興財団に深謝いたします。
引用文献
１）篠田雅人、太田節子、早瀬幸俊、放射線障害
防護薬剤に関する研究（第 21 報）軟Ｘ線によるマウスの皮膚障害を指標とする放射線障害防護
薬剤の効力試験法の検討、薬誌、99, 551-555,
1979.
２）太田節子、篠田雅人、放射線障害防護薬剤に関する研究（第 22 報）放射線皮膚障害に対する各種含イオウ化合物の防護効果について、薬誌、
102, 774-780, 1982.

図６ 照射後マウスの血清硝酸イオン に対する HH、HMM 分画
３）太田節子、古川真知子、篠田雅人、放射線障の効− 51 −

害防護薬剤に関する研究（第 23 報）フェルラ酸

護薬剤に関する研究（第 29 報）放射線皮膚障害

関連化合物の放射線防護効力、薬誌、104, 793-

に対する各種漢方方剤メタノールエキスの防護797, 1984.

効果、110, 218-224, 1990.

４）佐藤祐之、太田節子、桜井信子、篠田雅人、

７）太田節子、桜井信子、佐藤祐之、井上隆夫、

放射線障害防護薬剤に関する研究（第 26 報）放篠田雅人、放射線障害防護薬剤に関する研究（第射線皮膚障害に対する各種生薬の防護効果、薬30 報）川キュウ中の放射線障害防護物質、110,

誌、109, 113-118, 1989.

746-754, 1990.

５）佐藤祐之、太田節子、篠田雅人、放射線障害

８）佐藤祐之、太田節子、篠田雅人、放射線障害

防護薬剤に関する研究（第 28 報）放射線障害に防護薬剤に関する研究（第 31 報）放射線皮膚対する核酸構成物質の防護効果、110, 210-217,

障害に対するキダチアロエの防護効果、薬誌、

1990.

110, 876-884, 1990.

６）王誠明、太田節子、篠田雅人、放射線障害防− 52 −

コウジ酸、コウジ酸エステル及びメラトニンの皮膚透過と皮膚生理活性に及ぼす影響
近畿大学

小木曽

薬学部

太

郎

This study was designed to compare the in vitro skin penetration, skin distribution and physiologicalactivities of kojic acid laurate (ester) with those of kojic acid. Kojic acid penetrated across the rat skinmuch faster than the ester, but the amount of ester distributed in the epidermis was relatively muchcompared with that of kojic acid. The ester inhibited tyrosinase activity to the same extent as kojic acid did.
Enhancers enhanced the penetration of kojic acid much more than that of ester. In addition, the penetrationof melatonin through rat and human skins and the effect of melatonin on lipid peroxidation and UVB-induced
erythema were estimated. Melatonin facilely penetrated across both skins. Melatonin, in concentrations of 5
and 10 mM, significantly reduced lipid peroxidation and enhanced the photoprotective effect.

的な睡眠を導入する化合物として注目を集めてい１ 緒 言るが、メラトニンはまた免疫力を回復する７）、フ美白（化粧料）は女性の美しさへの願望を満たす

リーラジカル消去作用を示し細胞の老化を抑える、著しい抗酸化作用を有すること 10）も報告さ

テーマの一つである。種々の化合物が美白剤とし８、９）

胎盤エキス３）、て開発されてきた。
ビタミン C 類１、２）、れている。皮膚に関しても、UVB 照射で惹起されコウジ酸４）、アルブチン５）、などが市場に登場した。

た紅斑を抑制することが知られている 11）。メラト

コウジ酸は、3,4− dihydroxyphenylalanine（DOPA）

ニンの皮膚生理機能に対する影響と、その皮膚透と dopaquinone を経てチロシンからメラニンの生過について知るため、メラトニンの抗酸化作用、成を触媒するチロシナーゼを阻害することが知ら

UVB 照射ラット皮膚での紅斑の抑制及びラット、れている。コウジ酸がチロシナーゼ阻害効果

４、６）

ヒト皮膚での透過性を調べた。

を発現するには、コウジ酸がメラニン生成部位である表皮基底層に長時間滞留することが必要である。皮膚内滞留性の増加を図るため、コウジ酸のエステル化を行った。そのチロシナーゼ阻害作用

Fig.1 Structures of kojic acid and kojic acid esterと、皮膚透過及び皮膚内分配性について、コウジ酸と比較評価した。一方、メラトニンは松果体に２ 実 験

おいてセロトニンから２段階の酵素反応を経て合成されるホルモンである。セロトニン量が昼間は２. １ コウジ酸のラウリン酸エステルの合成

多く夜間減少するのに対し、メラトニンは夜間にコウジ酸３g（21.11mmol）をピリジン 50mL には日中の 50 〜 100 倍になる。メラトニンは生理

溶解後氷冷下にラウリン酸クロリド 5.37mL を滴Skin penetration of kojic acid, its esterand melatonin, and effect of them on
physiological activities of skinTaro Ogiso
Faculty of Pharmaceutical Sciences,
Kinki University, Kowakae 3-4-1,
Higashi-Osaka, Osaka 577-8502, Japan下した。24h 反応後、反応液中のピリジンを減圧留去した。残渣をエーテル 100mL に溶解した後、吸引ろ過した。エーテル層を 5％ HCl 10mL で３回洗浄後エーテル層を MgSO ４で乾燥、ろ過した。エーテルを留去後残渣をクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラムに負荷した。展開溶媒に− 53 −

はクロロホルム：エタノール（50：１）を用いた。

た。メラトニンの透過実験ではゲル軟膏 0.1g を過液を減圧留去した。得られた化合物をベンゼン：

0.785cm 2 に適用し、リザーバー液に 0.5mM のヘキサン（２：３）で再結晶させた。エステル体

Na ２S ２O ５を加えた。

の収率は 1.52g（22.2％）であった。本品の生成は
IR, 1 H− NMR, 13 C− NMR で確認した。

２. ４ 皮膚内分配量の測定

２. ２ ゲル軟膏の調製用６h と 24h 後に皮膚をフランツセルより取り外In vitro 吸収実験と同様に行った。ゲル軟膏適Hiviswako 104 を水で膨潤させ、これにジイソ

し、皮膚表面の軟膏を拭き取った。適用部位の皮

プロパノールアミンの水溶液を加え中和した。コ

膚を切り取った。表皮の調製には、アルミ箔で包ウジ酸またはエステルはプロピレングリコールに

み 60℃で２分間加熱後ミクロスパーテルで真皮を溶解した。処方３と４の場合は d− limonene をさ取り除いた。コウジ酸軟膏の場合は４mL の 70％

らに溶解した。処方５と６では OTG を水に溶解

メタノール中で、エステル軟膏の場合は、70％ア

して基剤に加えた。残りのゲンタマイシン、水をセトニトリル中でヒスコトロンホモジナイザーを加えた。処方７と８も同様に調製した。

用い２分間ホモジナイズした。遠心分離後上清中のコウジ酸とそのエステルを定量した。メラトニ

２. ３ 皮膚の調製と in vitro 皮吸収実験

ンの皮膚内分配量は 0.1M 過塩素酸（４mL）中でヘアレスラットまたは Wistar ラット皮膚を実験前日に除毛した。次の日腹部皮膚（3×3cm）をホモジナイズ後、遠心分離して得られた上清を使用した。

切除し、下部の脂肪組織等を取り除き、0.85％
NaCl− 10mM リン酸緩衝液（pH 7.4、ゲンタマイ

２. ５ 定 量

シン液を 1/100 容含有）で湿らせたろ紙上にのせコウジ酸定量の内部標準物質（i.s.）はヒドロキノ

５℃で 12h 水和させた。水和した皮膚をフランン、コウジ酸エステルの i.s. にはアントラセンを用

ツ拡散セル（透過面積 2.01/cm 、リザーバー容いた。HPLC のカラムは Inertsil ODS を用い、測積 10.5mL）に装着した。皮膚上にゲル軟膏 0.25g

定条件は検出波長 223nm、温度 20℃、移動相は、を均一に塗布した。アルミ箔で被い、37℃でイン

コウジ酸の測定にはアセトニトリル：水：リン酸

キュベートした。レシバー液を経時的に採取し（２：97：１、v/v）、エステルではアセトニトリ

た。ヒト皮膚については水和せずに同様に実験しル：水（30：70、v/v）を用いた。メラトニンの定

2Table 1 Composition of kojic acid, kojic acid ester, and melatonin gel ointments− 54 −

コウジ酸、コウジ酸エステル及びメラトニンの皮膚透過と皮膚生理活性に及ぼす影響

量には、Inertsil ODS C18 カラム、波長 278nm、２.10 データの解析

移動相は 50mM 酢酸ナトリウム− 100mM 酢酸−
0.1mM EDTA：アセトニトリル（80：20、v/v）、

In vitro 透過パラメータは次式を用いて計算した。

i.s. は 5− metheoxyindole− 3− acetic acid を用いた。

２

δ
D ＝６
τ

Js ＝ D K mCs ＝ K p Cs

２. ６ チロシナーゼ活性の測定δ

マッシュルームチロシナーゼ 50U、基質としD は皮膚内の拡散定数、J s は透過速度、K m はて 0.05％ L− DOPA を用い、37℃で 20 分反応後、皮膚／軟膏分配係数、K p は透過係数である。有意

475nm で吸光度を測定した。

差検定は Student t− test により行った。

３ 結果と考察２. ７ 脂質過酸化の測定
ヘアレスラット肝の 9000xg 上清画分または３. １ コウジ酸とそのエステル

皮膚ホモジネートの 9000xg 上清画分 1.0mL に

３. １. １ In vitro 皮膚透過300mM 硫酸第１鉄 0.1mL、20mM Tris− HCl 緩

ゲル軟膏適用時のコウジ酸のヘアレスラット皮

衝液（pH7.4）またはメラトニン液 0.4mL を加膚透過を Fig.2A に示した。コウジ酸の透過速度

え、37℃で 60 分インキュベートした後、0.5mL（J s）と透過係数（K p）は、エステル適用時のそれの 25％トリクロル酢酸を加え遠心分離した。上清より３〜４倍大きかった（Table ２）。なお、コウ

1.5mL に 0.67％チオバルビツール酸 1.5mL を加ジ酸エステル適用時リザーバー液中にエステルはえ 100℃で 10 分加熱、冷後 535nm で吸光度を測検出されず、全てがコウジ酸に加水分解されてい定した。

た。lag time（τ）もコウジ酸は 1/2 であった。コ
ウジ酸エステル適用時のコウジ酸の J s が小さい理

２. ８ 皮膚一次刺激性試験

由は、脂溶性のエステルが角質層を透過後、親水

前日に除毛した白色系雄性家兔（体重、2kg）脊部に処方１〜６のゲル軟膏 0.2g/3.14cm を適用
2性の生きた表皮を透過できにくいためと考えられる。
吸収促進剤の d− limonene と OTG を配合するこ後、粘着テープで固定した。24h 後皮膚の反応を一次刺激性試験法に準じ判定した。

とにより、コウジ酸の透過は促進され Js は Rp. １

13）のそれぞれ５倍と 10 倍に増加した。一方、コウ２. ９ 紅斑抑制作用の測定

ジ酸エステルの場合も透過は増大したが、促進の

雄 性 ヘ ア レ ス ラ ッ ト（10 週 令、 体 重 200 〜

程度はコウジ酸の場合より小さく、３倍と 3.5 倍210g）の脊部皮膚を除毛した。UVB はラットの脊の増加であった。これらのことから、コウジ酸は部より 45cm の距離（0.298mW/cm ）から 30 分間

ラット皮膚を比較的容易に透過するが、エステル照射した。この照射を週３日間、計６回行った。

の透過性は低いと判断される。またこのエステル

メラトニン処理群は 0.2％メラトニン軟膏（0.75g/

結合は生きた表皮と真皮及びリザーバー液（真皮６cm ）を UVB 照射後 24h 塗布した。酢酸レチノから遊離した酵素が存在）中で加水分解されるとール処理群は 0.2％酢酸レチノール軟膏を同様に考えられる。

22塗布した。最終処理後、皮膚の紅斑を判定基準０（紅斑を認めない）、１（微弱あるいは境界不明瞭

３. １. ２ 皮膚内分配な紅斑）、２（中等度の境界明瞭な紅斑）、３（強度

各ゲル軟膏適用 6h と 24h 後に、全皮膚（FS）の境界明瞭な紅斑）に従い判定した。

及び表皮（EP）中のコウジ酸とエステル量を測定− 55 −

Fig.2 Penetration profiles of kojic acid through hairless rat skin
Each value represents the mean ± S.D.（n=3-4）. A 0.25g/2.01cm 2 of gel oinment was applied.
Table 2 In vitro percutaneous penetration parameters of kojic acid ant its ester through rat skinFig. 3 Comparoson of amount remaining in stratum corneum with that in full-thickness of skin
Application ; Kojic acid ointment（n=4-6）. FS, Full-thickness skin ; epidermis.

Fig. 4 Comparison of amount remaining in stratum corneum with that in full-thickness of skin
Application : Kojic acid ester ointment（n=3-4）.

した結果を Fig. ３と４に示した。全皮膚中のコウ

この傾向が顕著であった。これは、促進剤が皮膚

ジ酸量は、表皮中より多かったが、Rp. ５（OTG

透過を高めるため、24h 後には透過が殆ど終了し配合）を除いて、60％以上が表皮中に存在した。

皮膚内量が少なくなるためと考えられる。OTG を

Rp. １の場合は 24h 後にも皮膚内量は増加してい配合すると真皮内（FS 量− EP 量＝真皮内量）にたが、促進剤を加えた Rp. ３と５では 24h 後の皮多くなる理由は、既に報告したように 14）、OTG

膚内量は減少する傾向がみられた。特に Rp. ５でが角質層の細胞間結合を離反させ、そのバリア機− 56 −

コウジ酸、コウジ酸エステル及びメラトニンの皮膚透過と皮膚生理活性に及ぼす影響

能を殆ど消失させるので、プロピレングリコール

４倍高い値となった。したがって基底層でのメラに溶解したコウジ酸が容易に真皮に移行したため

トニン生成の抑制には、表皮内分配性の高いコウと思われる。

ジ酸エステルがコウジ酸より有効であると判断さエステル配合ゲル軟膏の Rp. ２、４と６を適用れる。

した場合、24h 後に表皮及び全皮膚中にエステルがかなり残存していた。d− limonene を配合した

３. １. ３ チロシナーゼ活性の阻害

Rp. ４では６h 後に多量のエステルが全皮膚内に検

コウジ酸のエステル化によりチロシナーゼ活性出された（Fig. ４）。脂溶性のエステルの角質層透が変化するか否かを検討した。その結果を Table

過が促進された結果、生きた表皮と真皮内に多く３に示したが、エステル体自身にもチロシナーゼ

残留しているためと考えられる。

活性阻害作用が認められた。また、その阻害作用

Rp. ２ゲル軟膏適用時の表皮内エステル（コウはコウジ酸のそれに匹敵する強い阻害であった。

ジ酸量に換算）とコウジ酸の合計量は 6h 後でなお、このエステルは非水溶性であるため、濃度

7.9µg/cm 、24h 後で 15.4µg/cm であった。この高い場合には阻害活性が測定できなかった。この量はコウジ酸のゲル軟膏（Rp. １）適用時の値、の結果、表皮基底層に達したエステルはその型で16.6 と 22.5µg/cm と比較して少ないが、皮膚のメラニン色素の生成を阻害できると考えられる。

透過量量を考慮すると、エステル処方の皮膚内分

また経時的に加水分解されるので生成したコウジ

配量は相対的に高くなった。事実 24h 後の［表皮酸と相まって阻害作用を発現すると判断される。

2

2

2

分配量／ 24h での透過量］の比を求めると Rp. １
で 0.137、Rp. ２で 0.282 となり、エステル処方が

３. １. ４ 皮膚一次刺激性

２倍以上高い値を示した。促進剤配合の Rp. ４とエステル体の刺激性をコウジ酸と比較した。

６についても同様、この比はエステル処方が２〜

Table ４に示すように、Rp. １と Rp. ２（エステルTable 3 Tyrosinase inhibitory activity of kojic acid and its ester

Table 4 Evaluation of skin reaction by kojic acid and kojic acid ester gel ointments− 57 −

配合）ゲル軟膏適用では明瞭な紅斑は認められな合（Rp. ８）は J s と Kp を３倍に増大した（Table ５）。

かったが、微弱な紅斑が観察された。しかし両者

メラトニンの容易な皮膚透過は、その高い脂溶性の間に明確な差異は認められなかった。この結果と低分子量のため、角質層の細胞間脂質を容易にはエステルもコウジ酸と同じく若干の刺激作用を浸透できることによると考えられる。

有することを示唆する。なお、d− limonene を配合
すると刺激性は僅かに増加した。

ヒト皮膚の透過を Fig. 5B に示した。メラトニ
ンはまたヒト皮膚を透過できるが、透過速度はラットに比較して若干小さく、Rp. ７ではラットの３. ２ メラトニン

1/2 であった。しかし lag time はラットより５倍

３. ２. １ In vitro 皮膚透過

大きかった。一方 d− limonene を配合すると透過

メラトニンの皮膚透過を Wistar ラットとヒト速度は減少した。この理由は d− limonene に溶解

皮膚について測定した。ラット皮膚の透過を Fig.

したメラトニンの多くが親水性の生きた表皮を透5A に示した。メラトニンはラット皮膚を促進剤

過しにくいためと思われる。

なしでもかなり容易に透過した。d− limonene の配３. ２. ２ 皮膚内分配

Fig. 5 Penetration profiles of melatonin through Wistar rat（A）and human skins（B）
Each value represents the mean±S.D.（n= 3 - 4）
. A 0 . 1 g/ 0 . 785 cm 2 of gel ointment was applied.

Table 5 In vitro percutaneous penetration parameters of melatonin through rat and human skins− 58 −

コウジ酸、コウジ酸エステル及びメラトニンの皮膚透過と皮膚生理活性に及ぼす影響

メラトニンの皮膚内分配量の測定は、ラット皮

9000xg 上清画分についてメラトニンの防止作用を膚のみで行い、ゲル軟膏適用後２と５h で測定し測定した。その結果を Table ６に示した。メラト

た。メラトニンは両時間とも表皮に大部分検出さニンは反応系濃度５及び 10mM で 70％以上の過れた。おそらく角質層またはその下部の顆粒層、酸化防止作用を示した。この作用はすでに報告さ有棘層、基底層などに分布していると思われるれているメラトニンの lipid peroxidation の抑制と（Fig. ６）。d− Limonene を配合すると（Rp. ８）皮一致する 15）。皮膚については明確な結果が得られ

膚内分配量は２倍近くに増加した。その増加の大なかったが、皮膚でもメラトニンは脂質過酸化を部分は表皮内分配量の増加であった。この増加は防止して、free radical による損傷から皮膚の細胞

Fig. ４に示すような皮膚透過の増大に関連していを保護すると考えられる。

ると思われる。なお、メラトニンは皮膚ホモジネ
ート中で全く加水分解されなかったので、皮膚内３. ２. ４ 紅斑抑制作用

で安定であると考えられる。

UVB 照射による紅斑に対するメラトニンの抑制作用を酢酸レチノールのそれと比較した。UVB 照

３. ２. ３ 脂質過酸化の防止

射により紅斑（スコア 1.33±0.58）が認められた

Wistar ラット皮膚について脂質過酸化を測定しが、メラトニンゲル軟膏の適用により紅斑は消失

たが、皮膚の脂質含量が少ないため、過酸化物はした（スコア０）。この効果は酢酸レチノールのそ検出できなかった。そのため、肝 homogenate のれに（スコア 0.33±0.58）に匹敵した。この実験
では、ラットの例数が少なかった（n ＝３）ので、多数のラットを用いて再確認する必要はあるが、メラトニンは紅斑を抑制できると判断される。

４ 総 括
コウジ酸エステルの皮膚透過、皮膚内分配性及びチロシナーゼ阻害作用などをコウジ酸と比較した。コウジ酸のラット皮膚透過速度はエステル適用時よりも３倍大きかったが、適用６及び 24h 後
Fig. 6 Amount of melatonin remaining in rat skin
Each bar represents the mean±S.D.（n=4）.
a）p<0.05 compared with Rp.7.

の皮膚内分配量はエステル軟膏が相対的に増加
し、［表皮内分配量／透過量］の比はエステル軟膏
が２倍以上高くなった。コウジ酸エステル自体にTable 6 Protecting effect of melatonin on lipid peroxidation

チロシナーゼ活性阻害作用が認められた。これらのことから、コウジ酸エステル
は皮膚透過が少なく、表皮内に比較的多く滞留するので、基底層でのメラニン色素の生成抑制に有用であると考えられる。吸収促進剤
はコウジ酸及びエステル（皮膚透過時コウジ酸に加水分− 59 −

解される）両者の透過を高めたが、コウジ酸に対８）Reiter R. J., Tan D. X., Poeggeler B., Menendez-

する透過促進が大きかった。

Pelaez A.: Melatonin as a free radical scavenger:

メラトニンはラット及びヒト皮膚を比較的容易

Implications for aging and age-related diseases,に透過した。d− Limonene を配合するとラット皮Ann. N. Y. Acad. Sci., 719, 1-12, 1993.

膚の透過は上昇したが、ヒト皮膚ではむしろ減少

９）Reiter R. J., Regina C., Carneiro C., Oh C.-S.:

した。メラトニンは脂質過酸化を５mM 以上の濃Melatonin in relation to cellular antioxidative度で強く防止した。また、UVB 照射による紅斑をdefence mechanism, Horm. Metab. Res., 29, 363-

抑制し、その効果は酢酸レチノールのそれに匹敵

372, 1997.

した。

10）Poeggeler B., Reiter R. J., Tan D. X., Chen
L. D., Manchester L. C.: Melatonin, hydroxyl

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the pineal gland in immunity. Circadian synthesis
and release of melatonin modulates the antibody15）Carneiro R. C. G., Reiter R. J.:δ-Aminolevulinic acid-response and antagonizes the immuno- suppresive

induced lipid peroxidation in rat kidney and liver

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vivo study, J. Pineal. Res., 24, 131-136, 1998.

− 60 −

HGF による皮膚の再生促進と老化防止の基礎的研究
大阪大学医学部

バイオメディカル教育研究センター

松

本

邦

腫瘍生化学研究部

夫

Hepatocyte growth factor (HGF), originally discovered and identified as a powerful mitogen for hepatocytes, has
mitogenic, motogenic, and anti-apoptic activities for a variety of cells. HGF has organotrophic roles for regenerationof the liver, kidney, lung, etc. In skin tissues, we previously showed that HGF has mitogenic and motogenic activities
for normal human epidermal keratinocytes and melanocytes. We here studied a mechanism of epidermal woundhealing by HGF. HGF is produced by normal human skin fibroblasts and HGF production is up-regulated byinterleukin-1, platelet-derived growth factor (PDGF), basic fibroblast growth factor, transforming growth factor-α, and prostaglandins. Using in vitro epidermal wound healing model, we found that HGF but not PDGF stimulated
healing of cultured keratinocyte sheet. Importantly, addition of the conditioned medium of PDGF-treated fibroblasts
but not non-treated fibroblasts stimulated in vitro epidermal wound healing, indicating that PDGF-treated fibroblasts
produce a soluble factor(s) which stimulates epidermal wound healing. The fibroblast-derived soluble factor was
identified as HGF. Since PDGF is secreted from activated platelets in wounded skin tissues, the results implicate
the presence of a paracrine cascade for epidermal wound healing: PDGF secreted from platelets activates HGF gene
expression in dermal fibroblasts, while fibroblast-derived HGF stimulates both migration and cell growth in epidermal
keratinocytes, leading to rapid wound healing after skin injury. In addition, HGF can induce growth and migrationof dermal endothelial cells, which are essentially involved in wound healing as well. We recently found that HGF
potently prevents apoptic cell death in many types of cells and has therapeutic effects on various fibrotic diseases
such as liver cirrhosis, renal fibrosis, and lung fibrosis. Taken together, HGF may well become therapeutic tool fortreatment of skin injury and fibrotic skin diseases.

子の１つとなった１、２）。HGF のもつ増殖促進、細１ 緒 言

胞運動性促進、形態形成促進活性はいずれも機能再生現象は古くから多くの発生生物学者の関心

的な細胞社会の構築には必須の生物活性であり、を集めてきた。ヒトを含め哺乳類においても組織・

今や HGF は器官再生や器官形成過程において組臓器は活発な再生能を有しており、とりわけ肝臓織化を担う実行分子であることが明らかになった。

は旺盛な再生力をもつことが古くから知られてい一方、われわれはリコンビナント HGF を実験動る。例えば生体肝移植によって移植された 400g

物に投与する実験から、HGF が肝臓のみならず腎の肝臓は１カ月後には約 1kg にまで再生する。

臓や肺の再生を強力に促進することを明らかにし、

HGF はわれわれによって 1984 年に初代培養肝細HGF の臨床応用への可能性を示した。さらに最近

胞に対する増殖因子として発見され、1989 年分子では根本的治療法の確立されていない難治性臓器

クローニングにより全構造が解明された。HGF は疾患に対し、HGF がその発症を防止するのみなら

長らく実体の不明であった肝再生因子の本体であず、積極的に組織の再構築を促し機能改善をもたり、さらに現在では、HGF はさまざまな細胞を標らすことを見出した。
ところで私達は HGF がヒト正常皮膚組織より的とし、多様な生理活性を有する代表的な増殖因
Roles of HGF in Wound Healing
and Prevention of Skin Aging

分離した正常ケラチノサイトやメラノサイトに対する強力な増殖促進因子であること、また HGF

Kunio Matsumotoが正常ケラチノサイトの遊走を促進することを報Division of Biochemistry,
Biomedical Research Center,
Osaka University Medical Schoolても創傷治癒促進、再生促進機能を担う重要な因告した３、４）。この結果は HGF が皮膚組織におい子である可能性を示唆している。また HGF は脂− 61 −

質代謝を改善する作用や育毛促進作用を有してい

２. ２ ヒト正常線維芽細胞における HGF 発現のる。本研究においては HGF による皮膚の再生促進、

解析

発毛促進、老化防止を目指し、皮膚組織を標的と線維芽細胞を 48 well plate にて 24 時間培養後、した in vivo、in vitro における HGF の生理活性を

１％ FCS を含む DMEM 培地に交換し、増殖因子、解明することを目的としている。

サイトカインを添加後 24 時間培養した。培養上清（conditioned medium）を回収し、培養上清中の２ 実 験

HGF 量を酵素抗体法（ELISA）によって定量した７）。

２. １ ヒト正常皮膚由来ケラチノサイト、線維また、線維芽細胞における HGF の発現を Western

芽細胞ならびに血管内皮細胞の培養

blotting ならびに Northern blotting 法によってもヒト正常皮膚よりディスパーゼ処理によって表解析した。

皮を分離し、さらにトリプシン処理によってケラ
チノサイトを分散させた。高アミノ酸 MCDB153

２. ３ ケラチノサイトの in vitro 創傷治癒解析

培地にてケラチノサイトを培養し、初代培養後２ケラノサイトを 12well plate にコンフルエン。一方、トになるまで培養後 10％ FCS を含む DMEM 培地

皮膚組織を 10％ FCS を含む DMEM 培地にて組織に交換し 24 時間培養した。直径 7mm の角膜移植

培養し、組織片より増殖する線維芽細胞を継代培用の円形メスを用いて培養ケラチノサイトシート

養した。皮膚微小血管内皮細胞は岩城硝子社よりに創傷処理を施した。ケラチノサイトを 48 時間

購入、付属プロトコールに従って培養した。

培養し、創傷位置からの修復された長さを指標に回継代培養したものを実験に用いた５、６）

して創傷治癒を評価した。
２. ４ HGF の血管内皮細胞に対する増殖・運動能促進効果の検討
皮膚微小血管内皮細胞を 24well
plate 上、またはコラーゲンゲル・
チャンバーにて 24 時間培養後、１％ FCS を含む DMEM 培地に交換し、増殖因子を添加して 72 時
間後の細胞数ならびに遊走細胞数を測定した。
２. ５ 表皮で HGF を高産生するトランスジェニックマウスの作
製とその表現型の解析
ケラチン ･ プロモーター下に
HGF cDNA を繋いだ construct をマウス受精卵に顕微注入し、表皮
図１ HGF の構造と代表的な生活物性。

− 62 −

特異的に HGF を高産生するトラ
ンスジェニック（Tg）マウスを作HGF による皮膚の再生促進と老化防止の基礎的研究製し、その皮膚組織を組織学的に調べた。

AB ならびに PDGF− BB はほぼ同等の HGF 産生促進活性を有し、30ng/mL の濃度で HGF 産生を

３ 結 果

約 10 倍促進した。また皮膚線維芽細胞の培養上

３. １ ヒト正常線維芽細胞における HGF 産生

清を回収し、Western blotting 法によって HGF 蛋

ヒト線維芽細胞における HGF の発現調節因子

白質の発現を調べたところ（図３）、線維芽細胞はを調べるため、線維芽細胞の培養系に各種因子を85kDa の native type HGF を産生・分泌しており、添加し、24 時間後の HGF 産生量を ELISA により

PDGF ならびに IL− 1β は native type HGF の産生定量した（図２）。その結果、IL− 1α（interleukin− 1 α）、IL− 1β、PDGF（platelet− derived growth
factor）、bFGF（basic fibroblast growth factor）、、PGE1
TGF− α（transforming growth factor− α）を著しく誘導することが明らかになった。さらに、
PDGF による HGF 産生誘導が HGF 遺伝子の発現誘導を介したものであるか調べるため、線維芽細胞より RNA を調製し、Northern hybridization に（prostaglandin E1）、PGE2 など複数の因子が HGF

よって HGF mRNA の発現を調べた（図４）。そのの産生を促進する positive regulator であることが結果、PDGF− AA、PDGF− BB、ならびに IL− 1。これら複数の因子の中で、β は HGF mRNA の発現を強く誘導し、HGF 蛋

とりわけ PDGF は血小板中に存在し、皮膚の創傷

白 質 の 産 生 促 進 活 性 と 同 様 に、PDGF − BB は治癒に関与することが予想された。そこで、今回

PDGF− AA よりも強い HGF 発現誘導活性をもっ

PDGF による皮膚線維芽細胞の HGF 発現誘導にていた。したがって、PDGF は HGF 遺伝子の転注目し解析を進めた。

写レベルでの活性化を介して HGF の産生・分泌明らかになった

７〜９）を促進しているものと考えられる。
３. ２ PDGF による HGF 発現誘導
皮膚線維芽細胞の培養系に PDGF（PDGF− AA、

３. ３ TGF−β1 ならびにグルココルチコイドに

PDGF− AB、PDGF− BB）を添加すると濃度依存よる HGF 産生抑制

的に HGF 産生を強く促進した（図２）。PDGF−

上記のように PDGF を含む複数の因子が HGF

図２ PDGF によるヒト皮膚線維芽細胞の HGF 産生促進作用。

図３ PDGF によるヒト皮膚線維芽細胞の HGF 産生促進の Western blotting による解析。

− 63 −

の positive regulator として作用するのに対して、

びにグルココルチコイドは HGF の産生を抑制す

TGF−β1（transforming growth factor− β1）ならる negative regulator であることがわかった 10）。
皮膚線維芽細胞の培養系に PDGF を添加するとHGF 産生は促進されるが、このとき PDGF 存在
下に TGF− β1 あるいはグルココルチコイドと同様の活性をもつ dexamethasone を添加したところ、
TGF− β1 ならびに dexamethasone は PDGF によって促進される HGF 産生を濃度依存的に抑制した（図５）。とりわけ TGF− β1 の抑制活性は強く、5ng/mL の濃度において PDGF の HGF 産生促進
活性を約 90％阻害した。したがって TGF−β1 ならびにグルココルチコイドは HGF 産生に対するnegative regulator といえる。
３. ４ PDGF による HGF 産生誘導を介した invitro 創傷治癒促進
PDGF は血小板中に存在し、創傷に伴い血小板から分泌され治癒過程に関与すると予想される。
そこで培養ケラチノサイトのシートに創傷処理を施し、その治癒に対する HGF ならびに PDGF の

図４ PDGF ならびに IL−１β によるヒト皮膚線維芽細胞
における HGF mRNA 発現誘導。

作用を調べた（図６）。培養ケラチノサイトシートに創傷処理を施した後 48 時間培養すると、創傷

図５ ヒト皮膚線維芽細胞の HGF 産生に対する TDGF− β1 ならびに dexamethasone の濃度依存的抑制作用。

− 64 −

HGF による皮膚の再生促進と老化防止の基礎的研究

図６ ヒト正常皮膚ケラチノサイトの in vitro 創傷治癒に対する HGF、PDGF、ならびにヒト皮膚線維芽細胞由来
培養上清（CM）の作用。HGF ならびに PDGF で処理した線維芽細胞由来培養上清（PDGF− CM）は培養ケラチ
ノサイトの治癒を促進する。また、PDGF で処理した線維芽細胞由来培養上清（PDGF− CM）の創傷治癒促進活性は抗 HGF によって中和された。

− 65 −

部先端よりケラチノサイトシートの伸展が認めら

３. ５ HGF による皮膚微小血管内皮細胞の増殖・れる。一方、HGF 存在下に同様の処理を行い培養

遊走能促進効果したところ、HGF は創傷部の修復を強く促進した。

上述の様に HGF はケラチノサイトに対して強これに対して、PDGF は培養ケラチノサイトの修力にその増殖能や遊走性を亢進させるが、皮膚組復には無効であった。PDGF は主に線維芽細胞や織において HGF のレセプターである c− Met は血血管平滑筋細胞など間質細胞に作用し、上皮系細管内皮細胞でも発現が認められ、HGF の標的細胞胞に対して生物活性を示さないことが知られておとなることが考えられる。そこで皮膚微小血管より、ケラチノサイトは PDGF レセプターを発現しり単離した内皮細胞を用いて HGF の効果を検討ていないものと考えられる。一方、私達は既にした。まず増殖に及ぼす影響を調べたところ、HGF がケラチノサイトの増殖ならびに遊走を強く

HGF は著しい促進活性を示し、その効果は血管内促進することを報告しており、HGF はケラチノサ

皮細胞の強力な増殖因子である bFGF に勝るとも

イトの増殖ならびに遊走を促進することによって

劣 ら ず、VEGF（vascular endothelial growth

培養ケラチノサイトの修復を促進したものと考え

factor）より有意に強かった（図７Ａ）。またコラーられる。

ゲンゲルへの浸潤能を指標に検討したところ、ところで PDGF はケラチノサイトに対し直接生物活性を示さないものの間質線維芽細胞に対して

HGF は血管内皮細胞の遊走性を bFGF や VEGF
よりも顕著に促進した（図７Ｂ）。

強力な HGF 産生誘導因子として作用することから、PDGF は線維芽細胞における HGF 産生誘導

３. ６ HGF の過剰発現が皮膚組織の発生・形成を介して表皮の創傷治癒に関与する可能性が示唆に及ぼす影響された。そこで、次に皮膚線維芽細胞を PDGF のケラチノサイトに対する HGF の増殖促進因子

存在下ならびに非存在下で 24 時間培養し、そのならびに創傷治癒促進因子としての機能を in vivo

培養上清をケラチノサイトシートの培養系に添加において確認するため、表皮特異的に HGF を高し、修復に対する影響を調べた。その結果、無処産生する Tg マウスを作製し、その皮膚組織構築

理の線維芽細胞の培養上清はケラチノサイトシーに及ぼす影響を検討した。３系統の Tg マウスをトの修復をわずかに促進した程度であったが、得ることに成功したが、これらのマウスの表皮はPDGF 処理を行った線維芽細胞の培養上清を添加

正常に形成され、過剰増殖等の組織秩序の乱れはしたところ、ケラチノサイトシートの修復は強く全く認められなかった。しかし興味深いことにこ促進された。この結果は PDGF 存在下で培養した

れらの Tg マウスでは全身性に（耳や唇、鼻、尾

皮膚線維芽細胞は表皮の創傷治癒を促進する液性因子を産生・分泌していることを示唆している。
そこで、線維芽細胞由来の表皮創傷治癒促進因子
が HGF ではないかと推定し、HGF に対する抗体存在下にて PDGF 処理線維芽細胞由来培養上清の作用を調べたところ、培養上清の表皮創傷治癒促
進活性は HGF に対する抗体によってほぼ完全に阻害された。この結果は PDGF によって刺激された皮膚線維芽細胞が産生する表皮修復因子の実体
は HGF であることを示している。

図７ HGF の皮膚微小血管内皮細胞に対する増殖（A）ならびに（B）促進効果。

− 66 −

HGF による皮膚の再生促進と老化防止の基礎的研究などにも）著しい色素の沈着が認められ（図８）、

殖促進、細胞遊走促進活性を介して皮膚の創傷治

組織学的には異所的かつ過剰なメラノサイトの存

癒促進に関与することが予想される。今回の研究

在が観察された。このことは表皮で産生されたから明らかになった PDGF− HGF ループを介した

HGF が過剰なメラノサイトの増殖または移動・遊皮膚創傷治癒機構を図９に示す。皮膚の創傷に伴走をもたらした結果と考えられる。

い血小板が活性化され、血小板からは創傷部における血胼の形成を促すプロテアーゼに加え PDGF

４ 考 察が分泌される。血小板に由来する PDGF は表皮ケ

４. １ PDGF− HGF ループを介した皮膚創傷治癒

ラチノサイトには無効であるが、間質線維芽細胞機構の増殖や遊走を促し、真皮組織の修復を促すと同PDGF ならびに HGF などの増殖因子は細胞増時に間質における HGF の発現を強力に促す。一方、間質線維芽細胞に由来する HGF は表皮ケラチノ
サイトに作用し、ケラチノサイトの遊走ならびに増殖を促し、その結果表皮の修復を促進していると考えられる。すなわち、PDGF− HGF ループは皮膚の創傷治癒促進を支える重要な細胞間ネット
ワークとして機能しているものと思われる。
４. ２ 上皮−間葉（間質）相互作用と組織再生
腎臓、肺、肝臓、消化器官などを含む多くの臓器・

図８ 表皮特異的に HGF を高産生するマウスの作出とその表現形質。１番左が野生型で他の３匹は HGF トラン
スジェニックマウスである。

組織の形成は上皮−間葉相互作用と呼ばれる組織
間相互作用に依存することが知られている。HGF
は発生過程においては間葉に由来する因子として肝臓、腎臓、肺、消化管など様々な臓器における上皮系細胞（肝細胞、腎尿細管細胞、肺気管支上皮細胞、胃粘膜上皮細胞など）の増殖、遊走形態形成（例
えば管腔形成など）を促進し、これら臓器の形成を担っている１、２、。一方、成体においても様々な

11）臓器の傷害にともない、HGF の発
現は間葉系細胞（間質細胞）で高まり、上皮組織の再生を駆動している。皮膚はその発生学的起源か
らケラチノサイトやメラノサイトなど上皮系細胞によって構成され
図９ HGF− PDGF ループ機構を介した皮膚創傷治癒機構。血小板に由来する
PDGF は間質線維芽細胞の増殖や促進を促し、真皮組織の修復を促す一方、間質線維芽細胞における HGF の産生を誘導する。この HGF は表皮ケラチノサ
イトの遊走ならびに増殖を促し、その結果、表皮の修復を促進している。

− 67 −

る表皮と線維芽細胞や血管系細胞などによって構成される真皮からなる。今回の実験結果より HGF

は皮膚微小血管の新生を促す因子であることが示

持、老化防止に機能することが期待される。

唆され、表皮組織の再生に加え、皮膚血管新生促進を介して皮膚の創傷治癒を促していることが予引用論文想される。さらに HGF は毛根の発育をも促進す

１）K. Matsumoto and T. Nakamura（1997）

ることが知られている。皮膚組織における表皮ー

Hepatocyte growth factor（HGF）as a tissue

真皮相互作用は皮膚組織の再生・形成を支える重organizer for organogenesis and regeneration.

要な相互作用であり、HGF は主に真皮に由来するBiochem. Biophys. Res. Commun., 239, 639-644.

因子として皮膚組織の再生・維持を支える因子で２）K. Matsumoto and T. Nakamura（1997）HGF:ある。

its organotrophic role and therapeutic potential.
"Plasminogen-Related Growth Factors"（ed. E.

４. ３ HGF の抗線維化、抗アポトーシス作用

Gherardi）, Jhon Wiley & Sons, pp. 198-214.

最近、私達は HGF が in vivo において肝硬変、

３）K. Matsumoto, K. Hashimoto, K. Yoshikawa,

慢性腎不全、肺線維症といった繊維性疾患に対しand T. Nakamura（1991）Marked stimulation ofて発症防止、治癒改善作用を有することを報告し

growth and motility of human keratinocytes by。HGF は組織の線維化を引き起こす TGF

hepatocyte growth factor. Exp. Cell Res.,196, 114-

た12 〜 14）−β1 の発現を抑制するとともに繊維性組織の融解、120.

上皮組織の再構築を促す結果、これら繊維性疾患

４）K. Matsumoto, H. Tajima, and T. Nakamuraに対して強力な治癒改善作用を有している。これ（1991）Hepatocyte growth factor is a potent

ら慢性繊維性疾患はいずれも難治性疾患として知stimulator of human melanocyte DNA synthesis

られ、現在でも根本的治療法は確立されておらず、

and growth. Biochem. Biophys. Res. Commun.,

HGF は根本的治療を可能にする有効な薬剤となろ

176, 45-51.

う。さらに、私達は HGF が劇症肝炎に代表され

５）K. Matsumoto, K. Hashimoto, M. Hashiro, H.

る大量肝細胞死をほぼ完全にブロックすることもYoshimasa, and K. Yoshikawa（1990）Modulation。また HGF の抗アポトーシス作

of growth and differentiation in normal human

用は肝細胞に限らず、尿細管上皮細胞、血管内皮

keratinocytes by transforming growth factor-b. J.

報告している

15）細胞、神経細胞にも及んでいる。

Cell. Physiol. 145, 95-101.

13、16、17）

皮膚疾患においても創傷後の斑痕、慢性皮膚疾

６）K. Matsumoto, Y. Azuma, M. Kiyoki, H.

患に伴う線維化に対して有効な治療法は確立され

Okumura, K. Hashimoto, and K. Yoshikawaていない。皮膚組織の線維化も他の組織と同様に（1991）Involvement of endogenously produced

TGF− β1 の過剰発現によって引き起こされるこ

1,25-dihydroxyvitamin D3 in the growth andとが知られており、HGF は皮膚の線維化をブロッ

differentiation of human keratinocytes. Biochim.

クする薬剤となることが予想される。また、紫外Biophys. Acta., 1092, 311-318.

線・薬剤により表皮ケラチノサイト、メラノサイ

７）T. Nakamura, K. Matsumoto, A. Kiritoshi, Y.

トなどのアポトーシスが引き起こされるが、HGF

Tano and T. Nakamura（1997）Induction of

は表皮においても抗アポトーシス作用を発揮する

hepatocyte growth factor in fibroblasts by tumor-

ことが期待される。すなわち、HGF は皮膚においderived factors affects invasive growth of tumorても皮膚の創傷治癒促進剤としての作用はもとよcells: In vitro analysis of tumor-stromal

り抗線維化、抗アポトーシス活性、毛根の発育促interaction. Cancer Res. 57, 3305-3313

進、など複数の生理活性を介して皮膚の恒常性維

８）K. Matsumoto, H. Okazaki, and T. Nakamura− 68 −

HGF による皮膚の再生促進と老化防止の基礎的研究（1992）Up-regulation of hepatocyte growth factor

and dysfunction in mouse model of chronio renalmRNA by interleukin- 1 in human skindisease. J. Clin. Invest., 101, 1827-1834.

fibroblasts.Biochem. Biophys. Res. Commun., 188,14）M. Yaekashiwa, S. Nakayama, K. Ohnuma, T.

235-243.

Sakai, T. Abe, K. Satoh, T. Nakamura, T.

９）K. Matsumoto, H. Okazaki, and T. Nakamura.

T a k a h a s h i a n d T . N u k i w a（1997）B o t h（1995）Novel function of prostaglandins assimultaneous and delayed administration of

inducers of gene expression of HGF and putative

hepatocyte growth factor（HGF）repress themediators of tissue regeneration. J. Biochem., 117,

fibrotic changes in murine lung injury induced

458-464.

by bleomycin. Am. J. Resp. & Clit. Care Med. 156,

10）K. Matsumoto, H. Tajima, H. Okazaki, and T.

1937-1944.

Nakamura（1992）Negative regulation of15）K. Kosai, K. Matsumoto, S. Nagata, Y. Tsujimoto

hepatocyte growth factor gene expression in

and T. Nakamura（1998）Hepatocyte growth

human lung fibroblasts and leukemic cells byfactor abrogates Fas-induced lethal livertransforming growth factor-b1 andapoptosis in mice. Biochem. Biophys. Res.

glucocorticoids. J. Biol. Chem., 267, 24917-24920.

Commun., 244, 683-690.

11）H. Ohmichi, U. Koshimizu, K. Matsumoto and T.

16）R. Morishita, S. Nakamura, Y. Nakamura, M.

Nakamura（1998）Hepatocyte growth factor

Aoki, A. Moriguchi, I. Kida, Y. Yo, K. Matsumoto,（HGF）acts as a mesenchymal- derived

T. Nakamura and T. Ogihara（1997）Potential

morphogenic factor during fetal lung develpment.

role of endothelium-specific growth factor

Development, 125, 1315-1324.

hepatocyte growth factor, on endothelial damage12）Y. Matsuda, K. Matsumoto, A. Yamada, T.

in diabetes militus. Diabetes, 46, 138-142

Ichida, H. Asakura, Y. Komoriyama, E. Nishiyama17）T. Miyazawa, K. Matsumoto, H. Ohmichi, T.

and T. Nakamura（1997）Prevential andYamashima, H. Chigasaki and T. Nakamura

therapeutic effects in rats of hepatocyte growth（1998）Protection of hippocampal neurons fromfactor infusion on liver fibrosis/cirrhosis.

ischemia-induced delayed neuronal death by

Hepatology, 26, 81-89

hepatocyte growth factor: A novel neurotrophic

13）S. Mizuno, T. Kurosawa, K. Matsumoto, M.
Okamoto, M. Naiki, and T. Nakamura（1998）
Hepatocyte growth factor prevents renal fibrosis− 69 −

factor. J. Celebral Blood Flow Metabolism., 18,345-348.

ケラチノサイトの発現するエラスチンと皮膚の老化との関連について
防衛医科大学校

多

島

皮膚科

新

吾

Tropoelastin polypeptide and mRNA were detected in cultured normal human kerastinocytes(NHKs)
by RNase protection and Western blot assays. The expression of elastin by NHKs was found to reacha maximum level at the quiescent phase of keratinocyte growth. When NHKs were cultured on
tropoelastin-coated dishes, their growth potential was greatly suppressed compared with other matrix
protein-coated dishes. These results suggest that cultured NHKs can actively synthesize elastin andthat keratinocyte tropoelastin may act as a growth -regulator for keratinocyte.

１ 緒 言

２ 実 験

エラスチンは血管、靱帯、皮膚、肺など、ほぼ

２. １ 細胞培養法

全身の臓器、組織に分布されている。心臓、消化器、

ヒト表皮角化細胞（NHKs）は無血清、低カルシ

眼球、生殖器、泌尿器、耳鼻咽喉、乳腺、胸腺、ウム（0.03mM）、表皮成長因子（EGF）、インスリ

リンパ節などの臓器の基本的機能である弾性の保ン、脳下垂体抽出液、ハイドロコルチゾンを含む持に関与していると思われる。

培地（K110type Ⅱ）で、37℃、５％ CO ２、95％

皮膚は表皮、真皮の２層から構成される。皮膚air の条件下で培養した。プレコンフレント（80％

真皮では弾力線維を認め主に皮膚線維芽細胞におof confluent）になったら１：３の割合で継体し、いて産生されていることが知られていることが分

３代目、４代目の細胞を本実験で使用した。
ヒト皮膚線維芽細胞は 10％子牛血清を含む

かっている。
表皮は外胚葉に由来する重層扁平上皮で、このDMEM で培養した。

上皮細胞は角化するのを特徴とする。表皮角化細静止期を得るための浮遊培養は Dike と Farmer

胞は type Ⅳ、type Ⅴ、type Ⅶコラーゲン、ラミ（80の方法に準じて行った（１）。プレコンフルエント

ニン、フィブロネクチン等の様々なマトリックス％ of confluent）になったヒト表皮角化細胞を 0.02

タンパクを産生していることが既に報告されてい％ EDTA を含む 0.25％トリプシンで 37℃、５分る。そこで、表皮角化細胞においてエラスチンの間インキュベートし、細胞を剥離し１mL 当たり

前駆体のトロポエラスチンの発現と表皮角化細胞

1.5×10 ５cells の密度で 1.3％メチルセルロースをの増殖との関連について研究した。

含む K110type Ⅱ培地中に浮遊させ 37℃で２時間培養した（suspension-arrested）。また、ヒト表皮

Relation between epidermal elastin
and skin aging

角化細胞を２×10 ５cells の密度で 35mm シャーレに播き 37℃で６時間、24 時間、72 時間 K110type

Shingo Tajima㈼培地中で培養した。６時間後に細胞は petri dishDepartment of Dermatology,
National Defense Medical College

は細胞は増殖していた（増殖期）。また、72 時間後の底にほとんど接着し（接着期）（２）、24 時間後にには細胞はコンフレントになり分化（角化）が始− 70 −

ケラチノサイトの発現するエラスチンと皮膚の老化との関連について

２. ３ Ribonuclease protection assay（RNase

まっていた（density− arrested）（３）。

protection assay）

細胞増殖に対する固相トロポエラスチンの影響を見るためにヒト表皮角化細胞を 4.0×10 cells

２. １の方法で培養した NHKs から全 RNA をの密度で、予め type Ⅰコラーゲン、type Ⅳコラ

Chomoczynski と Sacchi の方法に準じてグアニーゲン、ラミニン、フィブロメクチン、トロポエ

ジンチオシアネートを用いて抽出し 2µg/µL の濃ラスチンをそれぞれコートしておいた 35mm シャ

度になるように調製して使用するまで− 80℃で保ーレに播き（４）、37℃、５％ CO２、95％ air の条件存した。エラスチンの N 端末領域を含むヒト

下で K110type Ⅱ中で培養した。そして、３日目、のエラスチン cDNA（EcoR Ⅰ /Sac Ⅰ 424 bp）（7）５日目に細胞数を測定した。細胞数の測定は次のを pGEM32Zf（−）vector に組み込み、T7 RNA

ようにして行った。シャーレ内の培地を除去し、polymerase を 用 い て 鋳 型 の 配 列 か ら anti −PBS で２回洗浄した。シャーレ内に 0.02％ EDTA

senseRNA プローブを転写し、このプローブを［α−を含む 0.25％トリプシンを加え 37℃、５分間イン23

キュベートし、位相差倒立顕微鏡で細胞が剥離しの RNA とこのプローブを 80％ホルムアミド、40mMているのを確認した後、コールターカウンターで、400mM
Piperrazinediethanesulphonic acid（pH6.4）

細胞数を測定した。

酢酸ナトリウム（pH6.4）、１mM EDTA を含む溶

４

P］UTP
（16TBq/mmol）
で標識した。そして、50µg

液で 42℃、24 時間ハイブリダイズした後、RNase
２. ２ Northen blot assay

A（10 u n i t s / m L）、R N a s e A（10 u n i t s / m L）、

２. １の方法で培養した NHKs から全 RNA を

RNaseT1（200units/mL）を用いて 37℃、30 分間に準じてグアニ

酵素消化した。そして酵素消化されなかった RNA

ジンチオシアネートを用いて抽出し 2µg/µL の濃は８M 尿素を含む６％アクリルアミドゲルで電気度に調製して使用するまで−80℃で保存した。

泳動した後、X 線フィルムに転写後 24 時間から10µg の RNA を １M グ リ オ キ サ ー ル を 含 む

48 時間、− 80℃に放置（８）し、オートラジオグラ

10mM リン酸緩衝液（pH6.5）で 50℃、１時間処

フィーにより観察し、デシトメーターにより定量

理して変性させた後、１％アガロースゲルで電気化した。

Chomoczynski と Sacchi の方法（５）泳動し、ナイロンメンブレンに転写した。このフィルターを 50％ホルムアミド、0.1％ filcoll400、

２. ４ Western blot assay

0.1％ polyvinylpyrrolidone、0.1％ bovine serum

ヒト表皮角化細胞がコンフレントになったとき

albumin、0.1％ SDS、100µg/mL tRNA、５×SSCの培地を 200mL プールした。この培地をタンパを含む溶液で 42℃、24 時間プレハイブリダイズしク分解酵素阻害剤（１mM EDTA、１mM NEM、た後、32p で標識したプローブで 42℃、24 時間ハ１mM PMSF）存在下、硫酸アンモニウム（176mg/

イブリダイズした。フィルターを２×SSC/0.1％mL）を加え４℃で撹拌しながら、１晩放置し、タSDS を含む溶液で 15 分間室温で洗浄した後、0.1ンパクを塩析した（９）。その後、４℃、10,000r.p.m

×SSC/0.1％ SDS を含む溶液で 15 分間室温で洗20 分間遠心し上清を除去し、沈殿物を２M グアミ

浄した。mRNA の変動は、オートラジオグラフィー

ジン塩酸を含む、50mM Tris− HCl（pH7.4）溶液

により観察し、オートラジオグラムをデンシトメーに溶解し、４℃、10,000r.p.m 20 分間遠心し上清を、ターにより定量化した。尚プローブは GAPDH

２M グ ア ニ ジ ン 塩 酸 を 含 む 50mM Tris − HCl（glyceraldehyde− 3− phosphate dehydrogenase）（６）（pH7.4）溶液で予め平衡化しておいた４％アガロ

合成オリゴンクレオチドを５’末端ラベル法を用いースカラムを用いてゲルろ過を行った（10）。そしてて［γ− P］dATP で標識したものを用いた。

各フラクションを３本１組にしてまとめ、上記の32− 71 −

タンパク分解酵素阻害剤を含む 0.1％酢酸で４℃、ャンバースライドを用いて培養し、コンフルエン

３日間透析した透析内液を凍結乾燥後、sample

トの状態になった後、細胞を４％パラホルムアル

buffer（10mM Tris− HCl pH7.4、１％ SDS、５％

デヒドで固定し、T− TBS で洗浄後、0.01％サポ

Glycerol、0.01％ BPB、１mMDTT）に溶解し、各ニンを含む T− TBS で５分間反応させた。１％ウ

試料を 100℃、２分間煮沸した後、SDS− PAGE グ

シ血清アルブミンでブロッキング後、500 倍希釈のラデイエントゲル（２〜 15％）で電気泳動し、ニト

モノクローナル抗エラスチン抗体で４℃で 24 時間

ロセルロースフィルターに転写した（11）。抗エラス反応させた。T− TBS で 60 分間洗浄後、500 倍希チン抗体による発色は、ECL TM −ウエスタンブロ

釈のビオチン標識された抗マウス IgG 抗体で 30

ッティング検出システムを用いて以下のように行分間反応させた。T− TBS で洗浄後、ABC/AP kit

った。フィルターを T− TBS（50mM Tris− HClを用いて反応させた後、倒立顕微鏡下で観察した。

pH8.0、0.9％ NaCl、0.05％ Tween20）中で５分

３ 結 果

間洗浄後、５％スキムミルクを含む T−TBS で１時間ブロッキングした。T−TBS 中で 30 分間洗浄後、

３. １ 培養ヒト表皮角化細胞におけるトロポエ

5,000 倍希釈のモノクローナル抗エラスチン抗体

ラスチン遺伝子の発現で１時間反応させた。T−TBS 中で 30 分間洗浄後、培養ヒト表皮角化細胞においてトロポエラスチ

5,000 倍希釈の抗マウス IgG 抗体で１時間反応させ

ン mRNA はノーザンブロット法では、含有量がた。T− TBS 中で１時間洗浄後、ECL 発光試薬と少ないためか検出できなかった。しかし、RNase

反応させ、X 線フィルムにて観察した。

protection assay では、プローブに特異的なフラグ（12）

メント（424bp）を、培養ヒト皮膚線維芽細胞に限２. ５ 免疫染色

らず、培養ヒト表皮角化細胞においても確認する

ヒト表皮角化細胞と皮膚線維芽細胞をガラスチことができた（Fig. １）。424bp のバンドをデシン

Figure 1 Tropoelastin mRNA is detected in cultured keratinocytes by RNase protection assays with a linear correlation between
input sample RNA, and protected anti-sense probe.
Total RNA was isolated from cultured human keratinocytes of dermal fibroblasts. (a) RNase protection assays were performed without (lane 1) or with (lanes 2-4) RNase digestion, using dermal fibroblast RNA(1μg per lane) (lane 2), keratinocyte
RNA(50μg per lane) (lane1 and 3), or no sample RNA(lane 4). Molecular markers were Hinf I fragments of pBR322 DNA.(b)For quantitative assays, RNase protection assays were performed with a range of keratinocytes RNA(0-100μg). Values aremean ± range from duplicate assays.

− 72 −

ケラチノサイトの発現するエラスチンと皮膚の老化との関連について

トメーターによって測定したところ培養ヒト表皮的なバンドを検出した。また他のフラクションで角化細胞のトロポエラスチン mRNA レベルは培

はなにも検出されなかった（Fig. ２）。

養ヒト皮膚線維芽細胞のトロポエラスチン mRNA

また免疫染色において、ヒト皮膚線維芽細胞とレベルの約 1/20 の量であった。また、予備実験

同様にヒト表皮角化細胞において抗エラスチン抗としてヒト表皮角化細胞 RNA の量を 0 〜 100µg体に対する陽性所見が得られた（Fig. ３）。

の範囲で変化させたときプローブに特異的なフラグメントのデンシティーは RNA の量に比例して

３. ３ ヒト表皮角化細胞の細胞増殖とトロポエ増加した。よってこれからの実験で使用する RNA

ラスチンとの関連の量を 50µg と決定した。

50µg の RNA を使用した結果、プローブに特異的なフラグメントの発現は接着期、増殖期に比べ３. ２ 培養ヒト表皮角化細胞におけるエラスチ
ンポリペプチドの発現て、細胞の分化誘導期のほうが発現量は多かった（Fig. ４）。

培養ヒト表皮角化細胞培養中のタンパクをゲル

ヒト表皮角化細胞の増殖に対する固相エラスチ

マトグラフィーで分画した。No.45 〜 47 のフラクションに 68kDa の位置に抗エラスチン抗体に特異

Figure 2 Tropoelastin polypeptide is detected in the medium of cultured keratinocytes.
(a) Conditioning media of curtured keratinocytes werepooled and the proteins were fractionated by gel chromatography equilibrated with 50mM Tris-HCl (pH7.5)
contaning 4M guanidine-HCl.
(b) Every three fractions were mixed and subjected
to SDS-PAGE. Tropoelastin polypeptide was detectedby western blot analysis using antibody. The right lane
indicates tropoelastin secreted in the medium by cultured
smooth muscle cells.

Figure 3 Cultured keratinocytes are immunostained with
anti-elastin antibody.
Cultured skin fibroblasts (a) and NHKs (b and c) were
fixed and stained with (a and b) or without (c) anti-elastin
antibody at a 1 : 500 dilution. Scale bars, 40μm.

− 73 −

Figufe 4 Tropoelastin expression is modulated during different phases of keratinocyte growth.
(a) Cells were trypsinized and suspended for 6h in 1.3% methylcellulose (designated as 0h) (lane 1; suspension-arrested phase) or plated at a density of 2×105 cells per 35mm-diameter petri dish and cultured for 6h (lane2 ; adhesion phase) or (lane 3: proliferating phase) or 72h (lane 4 ; growth-arrested phase) in K110Type II. RNA
was extracted from the cells at the end of the culture, then tropoelastin mRNA content was assayed by means of
RNase protection analysis. GAPDH mRNA level was determined by northen blot analysis. (b) The level of tropoelastin mRNA was determined by sccaning the autoradiograms, and normalized by GAPDH mRNA level. Values
indicate densitometric percentage relative to the mRNA level at 0h and mean ± range from duplicate experiments.

ンの影響において、type Ⅰコラーゲン、type Ⅱコ
ラーゲン、ラミニン、ファイブロネクチンをそれ
ぞれコートしたシャーレにおいては３日目、５日目ともに、以前の報告通りコントロールのシャー
レより細胞増殖を促進した。トロポエラスチンをコートしたシャーレにおいては前者のコートした
シャーレ及びコントロールのシャーレと比較して３日目、５日目ともに細胞増殖は抑えられていた（Fig. ５）。

４ 考 察
今回の実験の結果で培養ヒト表皮角化細胞においてトロポエラスチンが mRNA、タンパク両レベ
ルで発現されていることが分かった。表皮角化細胞ではコラーゲン、ラミニン、プロテオグリカン、
フィブロネクチンといった多くのマトリックスタ
ンパクを発現していることが既に報告されているので、このことはそれほど不自然なことではない。

Figure 5 Effect of solid phase of tropoelastin on humankeratinocytes proliferation.
NHKs were plated at a density of 4X104 cells per
35mm-diameter petri dish on fibronectin coated (FN),
laminin-coated (LN), type I collagen-coated (I), typeIV
collagen-coated (IV), of tropoelastin-coated (Ela), or plane(Cont) dishes. Cells were grown in K110Type II for 3,
5days. At the termination of culture, cell number wascounted. Values are mean ± SD from triplicate experiments.

− 74 −

ケラチノサイトの発現するエラスチンと皮膚の老化との関連について

培養ヒト表皮角化細胞のトロポエラスチン mRNA

Dermatol. 88, 594-601, 1987.

レベルは培養ヒト皮膚線維芽細胞のトロポエラス

５）Chomczynski P and Sacchi N : Single step

チン mRNA レベルの 1/20 の量であった。今まで

method of RNA isolation by acid guanidium

培養ヒト表皮角化細胞においてエラスチンが同定

thiocianate-chloroform extraction. Ana1.

されなかったのは発現量があまりにも少なかった

Biochem. 162, 156-159, 1987

ためだと考える。また、トロポエラスチンの発現

６）Fort P, Marty L, Piechaczyk M et al,: Various

は細胞増殖の状態に依存していて、固相トロポエ

rat adult tissues express only one major mRNA

ラスチンが、ヒト表皮角化細胞の細胞増殖を調節

species from the glyceraldehyde-3-

していることが分かった。以上のことよりヒト表

phosphatedehydrogenase mutigenic family,

皮角化細胞のトロポエラスチンは細胞増殖に関連

Nucleic. Acids. Res. 13, 1431-1442, 1985.

したいくつかの機能を持っていることが分かっ

７）Azuma N, Izumi T, Tajima S et al. : Expression

た。また、ヒト表皮角化細胞におけるトロポエラ

type II collagen at the middle stages of chick

スチン発現は、静止期（分化期）において最も多embryonic and human fetal skin development. J.

くなった。このことは血管平滑筋細胞においてエInvest. Dermatol. 102, 958-962, 1993.

ラスチンは G ０期で発現されているという報告

８）Hayashi A, Suzuki T, Wachi et al. : Minoxidilに一致しているように思える。よってヒト表皮角stimulate elastin expression in aortic smooth化細胞のトロポエラスチンの発現はヒト表皮角化

muscle ce11s. Arch. Biochem. Biophys. 315, 137-

細胞の分化（角化）に関係していることが推測さ

141, 1994.

（13）

れた。

９）Tajima S and Pinnell SR,: Collagen synthesis byhuman skin fibroblasts in culture. Studies of

引用文献

fibroblast explanted from papillary and reticular１）Dike LE and Farmer SR,: Cell adhesion induces

dermis. J. Invest. Dermatol. 77, 410-412, 1981.

expression of growth-associated genes in10）Towbin H, Staechelin T and Gordon J:

suspension-arrested fibroblasts. Proc. Natl. Acad.

Electrophoretic transfer of proteins from

Sci. USA 85, 6792-6796, 1988.

polyacrylamide gels to nitroce11ulose sheets.

２）Woodley DT, Kimberly S, Wynn BA et al,:Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76, 4350-4354, 1979.

TypeIV collagen and fibronection enhance11）Hayashi A, Wachi H and Tajima S : Presence ofhuman keratinocyte thymidine incorporation andelastin-related 45-kDa fragment in culture

spreading in the absence of soluble growth factor.

medium: Specific cleavage product of tropoelastin

J. Invest. Dermatol. 94, 139-143, 1990.

in vascular smooth muscle cell culture. Biochim.

３）Tajima S and Tokimitu I,: Regulation ofBiophys. Acta 1244, 325-330, 1995.

B P A G 2 ( 180 k D a ) g e n e e x p r e s s i o n i n12）Yamane Y, Yaoita H and Couchman JR:

spontaneously transformed murine

Basement membrane proteoglycans are ofkeratinocytes．J. Biochem. (Tokyo) 118, 734-737,

epithelia1 origin in rodent skin. J. Invest.

1995.

Dermatol. 106, 531-537, 1996

４）Kubo N, Kan M, Isemura M et a1,: Effect of13）Wachi H, Seyama Y, Yamashita S et al.: Cellextracellular matricies on human keratinocyte

cycle-dependent regulation of elastin gene inadhesion and growth and on its secretion andcultured chick vascular smooth muscle cell.

deposition of fibronectin in culture. J. Invest.

Biochem. J. 309, 575-579, 1995.

− 75 −

ヒト毛乳頭細胞における androgen receptor，5 α-reductase，
17β-hydroxysteroid dehydrogenase の発現
大阪大学

医学部皮膚科学教室

板

見智In order to know whether adrenal and gonadal weak androgens are utilized to form acttive androgens
in human hair, we studied the expression of androgen receptor (AR), 5α-reductase and 17β-hydroxysteroid
dehydrogenase (17β-HSD) in cultured dermal papilla cells(DPCs) from various body sites. AR was expressedwith the order being male axillary hair ≒ female axillary hair>Beard> occipital scalp hair. The expressionof Type I 5α-reductase is a ubiquitous property of DPCs. In DPCs from beard, a high level mRNA of type II
5α-reductase was observed, which is in contrast to the undetectable level in DPCs from occipital scalp hairand axillary hair. Type II 17β-HSD mRNA was strongly expressed in outer root sheath cells (ORSCs). DPCs
except for male axillary hair, expressed no type II 17β-HSD. On the other hand, type III 17β-HSD mRNAwas strongly expressed in beard and axillary DPCs, and was equally expressed in axillary DPCs from both
sexes. ORSCs showed low level of the expression. mRNA Expression of type III 17β-HSD in DPCs was not
regulated by androgen in axillary DPCs. These results suggest that the sensitivity of hairs to androgen ispartially controlled by the cell-site specific expression of AR, 5α-reductase, and 17β-HSD in DPCs.

しており、髭の毛乳頭細胞は後頭部の毛乳頭細胞

１ 緒 言に比べ５α− reductase の活性が数倍高く１、５、７）、

ヒトの毛組織は、主に外胚葉由来の上皮系毛包

至適 pH よりⅡ型の５α-reductase であり５）、男性と中胚葉に由来する結合織性毛包により構成されの腋毛の毛乳頭細胞における 5α− reductase は活ている。毛包の下部では基底膜を境に未分化な毛性の低いⅠ型の５α− reductase であることが明ら

母細胞と間葉系の毛乳頭細胞が合い接して存在しかになっている７、８）。

これらの細胞間の相互作用により毛の発育分化が一方、女性においては思春期発来の数年前よりなされる。ヒトの毛の発育が男性ホルモンに影響

恥毛や腋毛が成長してくる９）。副腎由来の男性ホを受けることはよく知られているが、その反応性

ルモンである dehydroepiandrosterone（DHEA）、

は部位によって異なり、髭毛、胸毛は通常思春期、
dehydroepiandrosterone sulfate（DHEA − S）

以後の男性においてのみ軟毛より終毛への変化を

androstenedione（Δ４− A）は思春期の数年前から認めるが、腋毛、恥毛では両性に認められるようすでに増加し始めている 10、11）。これらのことはになる。また、遺伝的に決められた特定の男性にお副腎由来の男性ホルモンが末梢組織において強力

いては、男性型脱毛の発症にも関与する。これらな男性ホルモンに変換されることを示唆していの毛周期の変化が男性ホルモンが毛乳頭細胞に作る。弱い性ステロイドホルモンと強力な性ステ

１−６）

。

ロイドホルモンとの相互変換作用を有する 17β−

これまでに髭、腋毛の毛乳頭細胞では後頭部の毛hydroxysteroid dehydrogenase（17β− HSD）は、性乳頭細胞に比べ男性ホルモン受容体は豊富に存在

ステロイドホルモンが働くための鍵となる酵素で用して生じることが明らかとなってきている

Expression of androgen receptor, 5α−redutctase and 17β− hydroxysteroid
dehydrogenase in human dermal
papilla cells
Satoshi Itami
Department of Dermatology,
Osaka University Medical Schoolある 12）。Ⅱ型の 17β− HSD はテストステロン（T）
を Δ４− A に不活化し、Ⅲ型の 17β − HSD は Δ４
− A を T に活性化する 13 〜 15）。
そこでわれわれは，ヒト毛乳頭細胞における男性ホルモン作用メカニズムの性差や部位間差を知るために、男性ホルモン受容体、Ⅰ型、Ⅱ型の５− 76 −

ヒト毛乳頭細胞における androgen receptor，5α− reductase，17β − hydroxysteroid dehydrogenase の発現

α− reductase およびⅡ型、Ⅲ型の 17β− HSD の発

ethanolamine、14.1μg/mL phosphoethanolamine、

現について比較した。

５ng/mL の表皮細胞成長因子（EGF）と 0.1mM
Ca２＋を加えた KGM 培地で培養した。

２ 実 験

２. ２ RT− PCR 法

２. １ 毛乳頭細胞培養
毛乳頭細胞の採取と細胞培養はこれまでに記載回収した細胞より全 RNA を acid guanidinium

されている方法で行った１、16）。皮膚標本は形成外thiocyanate − phenol − chloroform 法で抽出

科的に入手し、毛乳頭細胞は男性 17 歳から 47 歳、した。それぞれの総 RNA の 1 μg を用いて 2 . 5

女性 18 歳から 40 歳の皮膚標本から単離した。髭、M random hexamer、５mM MgCl ２、50 mM

腋毛、後頭部毛の各々５サンプルを用いた。これ

KCl、10 mM Tris − HCl、pH 8 . 3、 １ mM

らはダルベッコ変法イーグル培地（DMEM）に 10

deoxynucleotide triphosphate（dNTP）、1 . 0 U/％子牛血清（FCS）を加えた培地で 95％ O ２、５

μL RNase inhibitor（Takara, Tokyo, Japan）と％ CO ２、37℃の条件下で培養した。サブコンフル

2.5U/μL M− MLV reverse transcriptase（Gibco−

エントになった時点で２％ FCS を加えた DMEM

BRL，MD）の条件で逆転写反応を行った。PCR

培地で 48 時間培養し全 RNA を抽出した。すべては得られた cDNA 100μg を用い 0.5μM プ ライ

３代から６代まで継代した細胞を用いた。外毛根

マー、２mM MgCl ２、50mM KCl、10mM Tris-

梢細胞は髭の抜去毛包を用い，以前に記載されてHCl、pH8.3、0.025U/μL recombinant Taq DNA

いる方法で培養した４、７）。培養外毛根梢細胞の培

polymeras（Takara, Tokyo, Japan）の条件で行っ地は MCDB153 に 0.4μg/mL hydrocortisone、５

た。PCR のオリゴヌクレオチドプライマーは公μg/mL insulin、50μg/mL ampicilin、6.1μg/mL表されている cDNA シークエンスに基づいたも

表１ オリゴヌクレオチド プライマー− 77 −

のを使用し，それを表１にまとめた。Ⅰ型の 5α−α− reductase、17β− HSD のそれぞれの産物を特異

reductase は 30 サイクルで、Ⅱ型の 5α− reductase

的な制限酵素の切断パターンで確認した。図１に及び男性ホルモン受容体は 35 サイクルで、Ⅱ型、示すように切断されたサンプルはアガロースゲル

Ⅲ型の 17β− HSD は 38 サイクルで PCR を行っ電気泳動法により予測されるサイズと一致した。

た。glyceraldehyde−３− phosphate dehydrogenase（G3PDH）
を内部コントロールとした。これらの増幅

３. ２ 男性ホルモン受容体、５α− reductase の発現産物を２％アガロースゲル電気泳動で分析した。

髭、後頭部毛、男女の腋毛の培養毛乳頭細胞で３ 結 果

５α− reductase と男性ホルモン受容体の mRNA 発

３. １ PCR 増幅産物の同定

現を比較した（図２）。男性ホルモン受容体は、男

RT− PCR 法で得られた男性ホルモン受容体、５性腋毛＝女性腋毛＞髭＞後頭部毛の毛乳頭細胞の図１ PCR 産物の制限酵素による同定（a）型 5α-reductase、（b）型 5α-reductase、（c）男性ホルモン受容体、（d）型 17β-HSD、（e）型 17β-HSD、（f）G3PDH

図２ 身体各部 の毛乳頭細胞における 型 5α-reductase，型 5α-reductase，男性ホルモン受容体の発現
Be、髭； OS、後頭部毛； M-A、男性腋毛； F-AX、女性腋毛

− 78 −

ヒト毛乳頭細胞における androgen receptor，5α− reductase，17β − hydroxysteroid dehydrogenase の発現順に強く発現していた。Ⅰ型の５α−reductase はすの発現は外毛根梢細胞では弱く、身体各部位におべての毛乳頭細胞で発現を認めた。Ⅱ型の５α−ける外毛根梢細胞でも発現に違いは認めなかっ

reductase は髭の毛乳頭細胞で強く発現していたた。Ⅲ型の 17β− HSD の発現に対する男性ホルモが，腋毛と後頭部毛では発現していなかった。

ンの影響についても検討した。細胞は 10 −９M の合成男性ホルモンである methyltrienolone（R1881）

３. ３ 17β− HSD の発現と そ れ に 抗 男 性 ホ ル モ ン 剤 で あ る 10 − ６M の毛乳頭細胞や髭の外毛根梢細胞における 17β−cyproterone acetate を加えた培地で 48 時間培養しHSD の発現についても検討した。Ⅱ型の 17β−

全 RNA を抽出した。これらの処理によってもⅢ

HSD は外毛根梢細胞で強く発現しており、毛乳型の 17β− HSD の mRNA の発現は特に影響を受頭細胞においては男性腋毛の一部で発現を認めた

けなかった（図５）。

のみであった（図３）。一方、Ⅲ型の 17β− HSD は髭及び男女の腋毛で強く発現しており、その発現に性差を認めなかった（図４）。Ⅲ型の 17β− HSD

４ 考 察
われわれは、髭、男女の腋毛、後頭部毛の培

図３ 身体各部 の毛乳頭細胞と髭の外毛根鞘細胞における 型 17β-HSD の発現
Be、髭； OS、後頭部毛； M-AX、男性腋毛； F-AX、女性腋毛； ORS、外毛根鞘細胞

図４ 身体各部 の毛乳頭細胞と髭の外毛根鞘細胞における 型 17β-HSD の発現
Be、髭； OS、後頭部毛； M-AX、男性腋毛； F-AX、女性腋毛； ORS、外毛根鞘細胞

図５ 身体各部 の毛乳頭細胞における 型 17β-HSD の発現に対する男性ホルモンの影響
Be、 髭； OS、 後 頭 部 毛； M-AX、 男 性 腋 毛； F-AX、 女 性 腋 毛； R、10 −9MR1881； R+CA、10 − 9 M の R1881 及び 10 −６M の cyproterone acetate.

− 79 −

養毛乳頭細胞における男性ホルモン受容体、5α−

これらの結果は，表皮細胞や髭の培養外毛根梢細reductase、17β − HSD mRNA の発現を検討し胞では T は主に Δ４− A に変換されるという結果た。髭の毛乳頭細胞は男性ホルモン受容体、5α−と一致する 25）。おそらく皮膚の上皮系の細胞はreductase mRNA を発現しており、特にⅡ型の男性ホルモンを不活性化することでホメオスタシ

5α− reductase の発現を強く認めた。これらの結スを保つ作用があると推測される。一方，Ⅲ型の果は我々がこれまで報告してきた髭の毛乳頭細胞

17β− HSD の mRNA は髭及び男女の腋毛で強く発における男性ホルモン受容体蛋白の発現や 5α−現しており，その発現は性差を認めなかった。Ⅲ

reductase 活性の結果と一致した１〜７）。また、腋型の 17β− HSD 発現を精巣以外の組織で認めたの毛の毛乳頭細胞ではⅡ型の 5α− reductase の発現はこれが初めてである。思春期数年以前の副腎のは強くないが、男性ホルモン受容体の発現は強く

男性ホルモンが急激に増加する時期は adrenarche

認めた。Ⅰ型の 5α− reductase はすべての毛乳頭と呼ばれ、思春期発来に先だって腋毛や恥毛の発細胞で発現を認めた。Ⅱ型の 5α− reductase 欠損

育を認める 10、11）。これは副腎由来の男性ホルモン症では思春期に腋毛は正常に認めざ瘡も発症するが末梢組織において Δ４− A に代謝され、さらにが、髭の発育は認めず男性型脱毛も発症しない

腋毛や恥毛の毛乳頭細胞内でⅢ型の 17β− HSD に

17）。髭や男性型脱毛のような強い男性化徴候の発より T へ変換されることにより活性の高い男性ホ

来には男性ホルモン受容体とⅡ型の 5α− reductase

ルモンとして作用するものと考えられる。

の両方が必要であが、腋毛やざ瘡の発症には T 自

以上，毛乳頭細胞における男性ホルモン感受

体が男性ホルモン受容体に結合して作用するのか

性は男性ホルモン受容体、5α− reductase、17β−、もしくは脂腺や外陰部の線維芽細胞のように

HSD の発現によっても制御されていることが示唆

８）

Ⅰ型の 5α− reductase を利用して T を DHT に変換して働くものと考えられる

された。

。

18、19）

これまでに４タイプの 17β− HSD が確認されて参考文献。Ⅰ型の 17β− HSD はヒトの胎盤や卵１）Itami S, Kurata S, Takayasu S. 5α-reductase

巣、乳房で発現しており、estrone を生物活性の強activity in cultured human dermal papilla cells。Ⅱ型の 17β− HSD はfrom beard compared with reticular dermal

いる

12、20、21）

い estradiol に変換する

22、23）

前立腺、胎盤、肝臓、腸管、子宮内膜、腎臓、膵臓、

fibroblasts. J Invest Dermatol 1990; 94: 150-2.

結腸で発現しており、estoradiol を estrone へ、T２）Randall VA, Thornton MJ, Messenger AG.

を Δ４− A へ不活化させる 13、14）。精巣のみで認め

Cultured dermal papilla cells from androgen-

られるⅢ型の 17β− HSD は、Δ − A を T へ活性

dependent human hair follicles (e.g. beard) contain。最近同定されたⅣ型の 17β− HSD は

more androgen receptors than those from non-。

balding areas of scalp. J Endocrinol 1992; 133:

４

化させる

15）

estrogen を活性化するのに重要な働きをする

12）

またⅤ型の 17β− HSD も発見されたが、その作用は確定されていない。

141-7.
３）Choudhry R, Hodgins MB, Van der Kwast

24）

われわれは，毛乳頭細胞と外毛根梢細胞におけ

TH et al. Localization of androgen receptors

る男性ホルモン代謝酵素であるⅡ型の 17β− HSDin human skin by immunohistochemistry:とⅢ型の 17β− HSD の mRNA を検討した。Ⅱ型

implications for the hormonal regulation of hairの 17β− HSD の mRNA は外毛根梢細胞で強く発

growth, sebaceous glands and sweat glands. J現しており，毛乳頭細胞においては男性腋毛の一

Endocrinol 1992; 133: 467-75.

部で発現を認めたのみでその他は認めなかった。

４）Itami S, Kurata S, Sonoda T et al. Interaction− 80 −

ヒト毛乳頭細胞における androgen receptor，5α− reductase，17β − hydroxysteroid dehydrogenase の発現

between dermal papilla cells and follicular-hydroxysteroid dehydrogenase activity. J Biolepithelial cells in vitro: effect of androgen. Br J

Chem 1993; 268: 12964-9.

Dermatol 1995; 132: 527-32.

14）Casey ML, MacDonald PC, Andersson S.

５）I t a m i S , K u r a t a S , S o n o d a T e t a l .

17β-Hydroxysteroid dehydrogenase type

Characterization of 5α-reductase in cultured

2: chromosomal assignment and progestinhuman dermal papilla cells from beard andregulation of gene expression in human

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− 82 −

生体計測工学に基づいた非侵襲的な皮膚の性状の測定法の開発
皮膚を指で触った感覚の定量的測定
東北大学大学院医学系研究科 内科病態学講座皮膚科学分野

田

上

八

朗、笹

井

収

Various attempts have been made to measure mechanical properties of the skin quantitatively andnoninvasively. However, no attempt has been made to measure a tactile sense of our finger that palpates theskin; when we palpate the skin to search for any change, we at first rub the skin surface softly with a finger tip
to detect a surface change and then press the finger against the skin to perceive any alteration in consistency.
The problem here is how to record such tactile sense quantitatively, because the palpating examination forsmoothness or softness of the skin totally depends on a subjective perception. Since a new tactile sensor
that evolved from robot technology is equipped with a fingertip-like sensing probe oscillating at a resonancefrequency of 60 kHz which is capable of clearly sensing small differences in hardness of solid substances froma change in the oscillating frequency and a displacement sensor that detects depressability of the skin, we have
tried to introduce this new measuring system to evaluate the hardness and elasticity of the skin.
We constructed a probe with two independent sensors, i. e., a newly developed tactile vibration sensor anddisplacement sensor. To determine its usefullness we use at first an in vitro skin model and subsequently
normal and lesional skin such as neutrophilic erythema, keloid, hypertrophic scar, and scleroderma.
Parameters obtained with our probe consisted of two, i.e., the one that reflected superficial firmness of theskin, which mainly correlated with the hydration state of the stratum corneum, and the other that reflected
firmness of deeper tissue.
Our results showed that this probe is useful to evaluate the physical properties of skin lesions accompanying
changes in skin firmness.

われわれ医師が皮膚を指で触れて診察する状況

１ 緒 言をシミュレートできるような方法ではなかった。

皮膚科医が臨床の場で診察し皮疹の経過を追さらに生体の外層に位置する皮膚は、表皮、真う場合に、病変の硬さがどのように変化したかは、皮、皮下脂肪組織というそれぞれ異なる成分から

これまでは、あくまで「固い、柔らかい」というなる層状の臓器である。とくに皮表を覆う角層は主観的表現でされてきた。臨床の場で触診したとその部位によっても厚さが異なり、10 ミクロン

きの状態を正確に記録に残すことは、残念ながらから 90 ミクロンという非常に薄い膜様組織とし現時点ではできないため、前回の受診時と比較してみられる。角層は外界の環境に応じてその水分てどのように変化したかを客観的に評価するこ含有量が変化するため、その性状は絶えず変化とはできない。ましてや別の医師が診察した場合し、乾燥した角層では指先でかすかに触れたとしとの比較はなお難しい。そのようなことを背景ても硬く感じる。したがって皮膚の硬さを測定すに、皮膚科領域では皮膚の力学的特性を生体計測

る場合、角層の影響を全く無視することはできな

工学的に評価しようとする研究がこれまでにもい。過去に生体内における角層の力学的性質と皮。それらは皮膚を弾性体と

表水分含有量とを比較、検討した報告には電流力

してその力学的特性を測定するものであったが、計によるもの７）、吸引法によるもの８〜 10）、摩擦

種々なされてきた

１〜６）

Development of non-invasive assay
system of the skin :Quantitative measurement of a tactile
sensation of the palpating finger
Hachiro Tagami and Shu Sasai
Department of Dermatology, Tohoku
University School of Medicine

回転法 11）によるものがある。しかしこれらの方法は現在のところ広くおこなわれるまでに到っていない。
最近、尾股らにより、人間の手指のもつ硬さの知覚特性によく対応した触覚センサが開発された。このセンサは、圧電セラミック素子である振12）− 83 −

動子と振動を検出する検出器からなるセンサ部

きの値を記録した。

と、検出器から得られる出力を増幅して再び振動子に帰還する強制帰還回路から構成されている。

２. ２ 測定対象

この回路で増幅度を増すと、この系は振動子の機

２. ２. １ 皮膚モデルによる基礎実験械的共振周波数で発振状態になる。この状態でセ皮膚のモデルとして、シリコン（商品名シリンサを物質に接触させると、その物質のもつ固有コーン KE − 116、㈱信越化学工業、東京）とそ

音響インピーダンスの影響でセンサの発振周波の硬化剤の混合比率を変えることにより、硬さ数が変化する。そこでその周波数の変化量を測定の異なるシリコンラバーをつくった。シリコンすることによって、接触させた物質の特性を調べの濃度が 40％のものを SOFT、60％のものをることができる。本センサを用いて皮膚の硬さをMODERATE、80％のものを HARD とした。ま測定すると、ヒトが指で触れて硬いあるいは軟らた角層という生きた細胞とは異なる非常に薄いかいと判断することをセンサの計測値として数構造物をシミュレートするため、ポリウレタンシ

値化できる。しかしこれまでに病変部皮膚での測ート（商品名テガダーム、㈱スリーエムヘルスケ

定はおこなわれておらず、また角層水分量との関ア、東京）をシリコンラバーに貼付して DF 1 値、係についてもデータはなかった。

DF 2 値を測定した。

そこで、本研究ではこの触覚センサと、バネのさらに角層の水分含有量とプローブの測定値

弾性力を応用した変位センサの両方を用いた皮の関係を検討するため、ラバーに角層シートをの膚症状観察用プローブを製作し、このプローブのせ、室内で 24 時間放置して乾燥させることによ基本的な特性を確認するとともに、臨床の場で皮ってラバーに密着させた状態を作った。そして蒸膚病変部の硬さを実際に計測することによって、留水を 100 μL のせて角層に水を吸わせ、その水

皮膚での測定の実用性を検討した。

負荷の量の違いによる DF 1 値、DF 2 値への影響を検討した。なお角層シートは、リンパ節廓清術

２ 実 験
２. １ 皮膚症状観察用プローブ（図１）
指で物体の硬さを知るときには、ヒトは非常に弱い力ながらその物体を押している。そこで 10 g
前後の力で振動子が皮膚面に接触するようにセンサ部をバネと連結し、プローブに内蔵した。触覚センサの先端が皮表面に接したとき、皮表から受ける応力により内蔵のバネが縮められるので、バネの押し込まれた長さを変位センサにより検出して記録した。それによって本プローブでは、接触させた物質の特性と関係する周波数の変化
量（DF 1 値）と、変位センサによるバネの縮んだ長さに対応する値（DF ２値）の２つの測定値を得られる。すなわち DF 1 値と DF 2 値という２種類のパラメータを非侵襲的に検出することによって皮膚の硬さを計測する。DF 1 値と DF 2 値として変化量が安定する接触後３秒経過したと

図１ 触覚センサの模式図
触覚センサの接触時、非接触時の共振周波数の差をカウ
ンターボードのインターフェースを介してコンピュータで処理する。またプローブ内には変 センサも内蔵しており、センサの移動 も合わせて記録する。

− 84 −

生体計測工学に基づいた非侵襲的な皮膚の性状の測定法の開発

皮膚を指で触った感覚の定量的測定

施行時に切除した大腿前面の健常皮膚の一部か

18 歳、女性。手指、手背から前腕にかけ両側の方法で処理し性、対称性に遠位側から近位側に向かって皮膚のら得た皮膚切片を Kligman ら

13）て作製した。

硬化の進行がみられた。

２. ２. ２ 正常皮膚での測定

２. ３ 角層水分量測定

前腕屈側面と前胸部の正常皮膚における DF 1

3 . 5 MHz 交流電流に対する伝導度測定装置（商値、DF 2 値と高周波伝導度を測定し、部位間や品名 Skicon − 200、㈱ IBS、浜松市）と付属のプロ

被験者間に違いがみられるかを検討した。また外ーブを用いた。

用剤塗布による DF 1 値、DF 2 値と高周波伝導度の関係を調べた。健常成人男性５人（27 〜 31 歳、

２. ４ 測定環境以上の測定はすべて温度 18 〜 22℃、相対湿度

平均 30 歳）の左右前腕屈側面に４× ４cm の被験部位を４カ所設定し、そこへ試料を 1 . 25 μL/

18 〜 45％に調節した測定室内でおこなった。

cm になるように塗布した。試料として油脂性の2基剤である白色ワセリン（日本薬局方）、親水性２. ５ 測定値と統計処理基剤で多量の水分を含む親水軟膏（日本薬局方）、

本プローブによる測定値 DF １値と DF ２値、保湿剤として尿素を含有する軟膏（商品名ウレパ

皮表高周波伝導度は１回の測定で同じ地点を５ール軟膏、㈱大塚製薬、東京）の計３種類の外用

回測定して、その平均値を代表値とした。なお剤を用い、残り１カ所には対照として何も塗布しDF １値は変化した周波数 Hz に対応する。またなかった。そして塗布前と塗布１時間後の測定値

バネが１mm 縮むと DF ２値は 1153 . 94（a.u.）変の関係を検討した。

化した。高周波伝導度は μS で記録した。２群間の相関係数は Pearson の積率相関係数を求め、回２. ２. ３ 病変部皮膚での測定

帰直線は最小２乗法により求めた。群間比較は、真皮の浅層に浮腫、炎症をみる浮腫性紅斑と、対応のある２群間を Wilcoxon signed− rank 検定、

真皮の浅層から深層にかけ線維化による硬化を対応のない２群間を Wilcoxon rank − sum 検定を認めるケロイドや肥厚性瘢痕、強皮症

用いておこない、ｐ〈0 . 05 のとき有意差があるとを対象疾患として選択した。

判断した。

⑴ 浮腫性紅斑

３ 結 果

50 歳、女性。Sweet 病で通院中。左手背に生じた径３cm 大の境界明瞭な紅斑と、右手背の正３. １ 皮膚モデルによる基礎実験
３. １. １ シリコンラバーとポリウレタンシー

常皮膚とを比較した。

トの影響（図２）⑵ ケロイド、肥厚性瘢痕、強皮症
20 歳、男性。尋常性ざ瘡の皮疹出現後に生じ皮膚をシミュレートして作った硬さの異なる

たケロイドに対して内服薬（トラニラスト、商品３種類のシリコンラバーを用いて測定したとこ

名リザベン）を内服中。

ろ、DF 1 値は SOFT、MODERATE、HARD と30 歳、男性。前胸部のケロイドに対してステシリコンラバーが硬くなるにつれて有意に小さロイド（トリアムシノロンアセトニド、商品名ケくなった。DF ２値はシリコンラバーが硬くなる

ナコルトＡ）局所注射療法を施行した。

につれて有意に大きくなった。またシリコンラ

10 歳、女児。右前腕屈側面の表皮母斑を切除、単純縫縮術施行後に肥厚性瘢痕を生じた。

バーの表面に、シリコンラバーとは異なる成分からなるポリウレタンシートを密着させて貼付す− 85 −ると、SOFT と MODERATE の DF 1 値に有意で有意差はみられなかったが、SOFT ではシート差はみられなかったが、HARD とそれら２種のをのせることにより値が有意に上昇した。

あいだには有意な差がみとめられた。DF 2 値は３. １. ２ シリコンラバーと角層シートの水分

シリコン濃度が MODERATE と HARD とでは、量の影響シートをのせたものとのせないものとのあいだ

MODERATE ラバーを角層シートで覆った状態では水を吸わせる前と比較して、水負荷
10 秒後、５分後いずれも DF 1 値が上昇しており、角層水分量が多いほど DF 1 値が上昇していた。しかし DF 2 値には有意な差をもった変化はみられなかった（図３）。HARD ラバーでもMODERATE ラバーと同様の結果が得られた。

図２ シリコンラバーの硬さの違いによる DF １値と DF２値の差⑴シリコンラバーが硬いほど DF １値は低値を示した。ポリウレタンシートを貼付すると、SOFT と MODERATE
では貼付前と比較して有意に低くなったが、HARD ではほぼ等しい値を示した。シート貼付後の SOFT と MODERATE の DF １値の間に有意な差を認めないが、HARD
ではそれらよりも有意に低い値を示した。
⑵シリコンラバーが硬いほど DF ２値は高値を示した。ポリウレタンシートを貼付すると、SOFT ではシートの貼付前と比較して有意に高くなったが、MODERATE とHARD では貼付前とほぼ等しい値を示した。

図３ 水負荷 と DF １値と DF2 値
MODERATE ラバーでの結 を示す。 DF １値は水負荷 が増えるとともに上昇したが、DF2 値に有意な差を示す変化はみられない。

− 86 −

生体計測工学に基づいた非侵襲的な皮膚の性状の測定法の開発

３. ２ 正常皮膚の DF 1 値、DF 2 値と高周波伝導

皮膚を指で触った感覚の定量的測定

周波伝導度と DF 1 値との間に正の相関関係を認度めたが、被験者ＡとＢの回帰直線の傾きには有意

３. ２. １ 正常皮膚での関係な差が認められた（ｐ〈0 . 05）。

１年にわたり、ほぼ定期的に同一人の同一部位

また被験者Ｂの前腕屈側面と前胸部を比較しの DF 1 値と DF 2 値を測定した。被験者Ａ（30 歳、

たところ、前胸部でも高周波伝導度と DF １値の男性）の前腕屈側面の高周波伝導度が高い湿った間には正の相関関係があった。また回帰直線の傾角層では DF 1 値は高く、高周波伝導度が低い乾きには、前腕屈側面と前胸部の間に有意な差が認燥した角層では DF 1 値も低い値をとる正の相関）。
められた（ｐ〈0 . 05）（図４−（２））。しかし DF 1 値と関係がみられた（図４−（１）高周波伝導度の関係は個人個人により異なって

一方 DF ２値は高周波伝導度とは関係がなく、）。
ある一定範囲の値を示した（図４−（３）いた。別の被験者Ｂ（30 歳、男性）の皮膚でも高DF １値と高周波伝導度の関係は同一被験者であっても測定部 の違いにより異なった。

高周波伝導度が高い皮膚では DF １値も高く、正の相関関係が認められた。 DF １値と高周波伝導度の関係は被験者により異なった。
DF ２値は高周波伝導度とほとんど関係がなかった。
図４ 正常皮膚における DF １値と DF ２値と高周波伝導度の関係− 87 −

３. ２. ２ 外用剤の影響

DF 1 値が有意に高かった。ケロイドの DF 1 値

３種類の外用剤の塗布前と塗布後１時間で測

は皮表高周波伝導度とほぼ並行して変動した（図定値を比較した。DF 2 値はどの部位でも変化しなかったが、DF 1 値は有意に高くなった。高周
波伝導度は白色ワセリン塗布部位で有意に上昇したが、親水軟膏と尿素軟膏塗布部位では有意な差をもった変化が認められなかった（図５）。
３. ３ 病変部皮膚の DF 1 値、DF 2 値と高周波伝導度
３. ３. １ 浮腫性紅斑（図６）
真皮上層に浮腫の強い浮腫性紅斑では対照と比較して皮表高周波伝導度に有意な差はなかっ
たが、DF 1 値が有意に上昇していた。
３. ３. ２ 肥厚性瘢痕・ケロイド
真皮の線維化により、病変では深部が硬くなるこれらの病変で、肥厚性瘢痕の DF 2 値は、正常皮膚の DF 2 値よりも有意に高かった（図７）。
瘢痕 1 と 2 の間で DF 2 値に有意な差はみられな
かったが、皮表高周波伝導度の高い瘢痕 1 では

図５ 外用剤塗布前後の DF1 値と高周波伝導度の関係
３種の外用剤塗布後に、DF1 値はいずれの部 でも上昇していた。高周波伝導度は、白色ワセリン塗布部 では有意に上昇した（ｐ〈0.05）が、他の２剤では有意な差をもった変化を認めなかった。塗布前と塗布１時間後との間で、対照部の測定値には有意な差がみられなかった。

図６ 浮腫性紅斑
浮腫性紅斑と対側の健常皮膚を比較した。高周波伝導度に差はみられなかったが、DF1 値は有意に高い値をとった。

− 88 −

生体計測工学に基づいた非侵襲的な皮膚の性状の測定法の開発

皮膚を指で触った感覚の定量的測定

８）。ケロイドにステロイド（トリアムシノロン

このときには皮表高周波伝導度も低下していた

アセトニド 10 mg）を局注した後に DF 2 値が局（図９）。

注後に有意に低下した。DF 1 値も低下したが、図８ ケロイドの経過
DF1 値と高周波伝導度とは並行して変動した。

図７ 肥厚性瘢痕の DF1 値、DF2 値と高周波伝導度
瘢痕１と瘢痕２は DF2 値に有意な差を認めなかったが、DFF1 値には差を認めた。そしてこれらの高周波伝導度には有意な差がみられた。瘢痕１と正常皮膚を比較すると、DFF1 値に有意な差はみられなかったが、DF２値に有意な差を認めた。

図９ ケロイドのステロイド局所注射療法による変化⑴ ステロイド局所注射療法により DF2 値は低下した。
⑵ DF1 値も低下したが、このときには高周波伝導度も低下していた。

− 89 −

３. ３. ３ 全身性強皮症（図 10 −１、２）

正常皮膚での季節的な変動と同様な傾向がみら

真皮の線維化で硬化の徐々に進行するこの疾れた。またすでに硬化した部位では完全に硬化し患では、前腕屈側面において、臨床的に硬く触れていない部位と比較して DF 1 値が小さく、DF 2

すでに硬化していると考えられた部位（手関節か値は大きかった。

ら 10 cm の点）と、まだ完全に硬化していないと

４ 考 察考えられた部位（手関節から 15 cm の点）を測定した。DF 1 値はすでに硬化した部位、まだ完全本研究では、触覚センサとバネの弾性力を利用に硬化していない部位ともに高周波伝導度の動した変位センサによる測定値が、正常皮膚あるいきと並行して変動していた。すでに硬化した部位

は皮膚病変において臨床症状を反映しているか

では DF 1 値、DF 2 値は大きく変動しなかった。

どうかを検討した。

まだ完全に硬化していない部位では、とくに高温

まず３種の異なる硬さのシリコンラバーを測

多湿の夏（1996 年８月）に、左右前腕がともに近定したところ、硬いものほど DF 1 値は有意に低位側の DF 1 値の上昇、DF 2 値の低下が明らかで、

値を、DF 2 値は有意に高値を示した。そして薄い膜様物を表層に有する２層の構造物（シリコン
ラバーにポリウレタンシートをのせたもの）を測定したところ、DF 1 値は深部組織がある程度軟らかいときには接触面の影響を受けるが、深部が硬いときには接触面の影響をほとんど受けなかった。それに対して DF 2 値は深部組織が軟らかいときには接触面の影響を受けるものの、通常はその影響を受けにくいことがわかった。
ヒトの皮膚の表面の角層は、表面の水分含有量の違いによりその性状が大きく変化する。実際の診療において、皮表が乾燥すると表面がカサカサとして硬く感じることはよく経験する。そこで角すでに硬化した部 、まだ完全に硬化していない部 どちらであっても DF1 値と高周波伝導度は並行して変動した。
すでに硬化した部 の方が低値をとった。

DF2 値はすでに硬化した部 の方が高値をとった。

図 10 全身性強皮症における DF1 値、DF2 値と高周波伝導度− 90 −

生体計測工学に基づいた非侵襲的な皮膚の性状の測定法の開発

皮膚を指で触った感覚の定量的測定層における皮表水分含有量が DF 1 値、DF 2 値に下していた。したがってステロイドの効果により与える影響について、シリコンラバーに角層シーケロイドが見かけ状沈静化した瘢痕の状態へ移トをのせ密着させて固定し、生体の皮膚により近行したため、DF 1 値の低下は皮表高周波伝導度い状態を再現したモデルを作ってさらに検討しの低下、すなわち角層水分含有量の減少を反映した。角層へ水を吸わせると DF 1 値は有意に上昇た変化であると判断した。

し、しかも吸わせた水の量が多いほど高値を示

また全身性強皮症患者の前腕屈側面の測定結した。しかし DF 2 値は角層が水を含んでも有意果では、すでに硬化期であると判断できる部位な差をもった変化を示さなかった。したがってと、浮腫期から硬化期へ移行しつつある部位とのDF 1 値は、角層の性状の影響を受けるが、DF 2

あいだで、DF 1 値、DF 2 値の変動の大きさに違

値は角層の影響をほぼ無視できることが確認でいが見られた。そしてこのときも DF 1 値は皮表きた。上腕の正常皮膚での測定から皮表高周波伝高周波伝導度と並行して変動した。一方 DF 2 値

導度が高い角層では DF 1 値が高くなることを意

は臨床上の患者の自覚症状や触診による他覚症にもみられるが、今状の傾向とも一致していた。したがって強皮症の回の測定によってそれが生体内、生体外どちらで硬化部位でもケロイドや瘢痕部の皮膚と同様に、も成り立つことがさらに明らかとなった。ただし

DF 1 値は皮膚の浅層とくに皮表の硬さ、DF 2 値

DF 1 値を決定するのは角層の水分量だけではな

は皮膚の深層までを含んだ硬さを反映しており、い。油脂性の外用剤である白色ワセリンあるいは本プローブにより皮膚の硬化の進行を客観的に

水溶性の外用剤である親水軟膏を皮表に塗布す評価できる可能性が示唆された。

味する結果が過去の報告

15）

ることで角層の水や脂性成分を変えると、DF 1

一方浮腫性、滲出性紅斑では、皮表高周波伝導値は異なる変化を示した。これは健常人の前腕と度と DF 2 値に対照とした対側の健常皮膚の有意

脂漏部位である前胸部とで高周波伝導度と DF 1

な差を認めなかったのに対し、DF 1 値は有意に値の関係が異なることの確実な証明ではないと高い値を示した。病変部と健常皮膚の角層の水分しても、その理由の１つと考えられる。

含有状態がほぼ等しいならば角層の硬さもほぼケロイド、肥厚性瘢痕の DF 1 値も基本的には高周波伝導度と並行して変動し、角層の水分含有同じと推測されるので、ここでみられた差は真皮の上層にある浮腫の影響であると考えた。

量がその値に大きく影響していることが示唆さ

これまでにも皮膚の硬さ、粘弾性、伸展性といれた。そしてケロイドにステロイド局所注射（局った物理的性質を研究対象とした計測法は、皮膚注）療法を行った後の硬さの変化を調べたところ、科の臨床の場だけでなく、化粧品業界でも数多く

DF 2 値が臨床上の患者の自覚症状や触診による開発されおこなわれてきた３〜６）。しかしそれら

他覚所見の傾向と一致していた。またこのときにの方法の中で完全に確立されたものはない。または DF 1 値は低下していた。シリコンラバーの測

単に触診と言ってもつまむ、つまみあげる、引き定結果から、DF 1 値は硬いケロイドでは小さく、伸ばす、押しこむ、表面に軽く触れるなどさまざ

軟らかいケロイドでは大きくなると推測された

まな動作を含んでいる。したがってそれらの動作

が、それとは異なる測定結果であった。ケロイド、の中で、どの動作が検討しようとする皮膚の状態

肥厚性瘢痕では正常の角層と比較して角層水分を反映するのかをよく調べる必要がある。ヒトは含有量が高値であること、肥厚性瘢痕では少しずある物質の表面の性状を知ろうとするときにはつ沈静化するにしたがって角層水分含有量が低下

ごくわずかな力で表面を撫でるようにし、また硬することを私たちはこれまでに観察している 16）。今

さや弾力性を判断するときにはそれよりも強く、回の結果でも局注後には皮表高周波伝導度が低しかも対象物が可塑体であるならば、それがわず− 91 −

かに変化する程度の強さで押して調べる。今回使2 cm から 5 cm のケロイドに対し直径 2 mm の範用したプローブは、その表面に軽く触れる、押し囲に陰圧をかけている。今回の測定時に陰圧法にこむという２つの動作に着目して製作したもの

よる測定をおこなっていないのでどちらの方法である。

が優っているかは断定できないが、小さい病変で本研究で使用したプローブは、皮膚にあてて皮表を押し込む力にバネの弾性力を利用している。

も測定可能という点では本法が明らかに優れている。
また強皮症ではその皮膚症状の客観性のある

これはヒトの皮膚の硬さ、弾性力を感知するた
めに皮膚を押す指の力の大きさに近づけるため、指標として吸引法による皮膚の垂直方向の伸展性 27

設計上 10 g 前後の荷重が必要であったことによ〜 32）る。皮膚に一定荷重をかけたときの皮表のへこみ

33）

量を検討した過去の報告では、強皮症 17）や静脈による計測 17、35）、血流量 34、35）、超音波エコーに

還流異常に伴う皮膚の硬化病変 18）の測定がある。

よる皮膚の厚さ 34、36）、経皮的酸素分圧 34）などさ

これらは皮膚の柔らかさよりも硬さの指標とし

まざまな方法が考えられてきた。今回作製したプて使われてきた。しかし、ゼンマイの弾性力によ

ローブによる測定方法は全く新しいものである

り 65 g の荷重をかけ、身体各部位の皮膚の硬さので、他の方法と併用することで難治性疾患であもある。

り注意深い経過観察を必要とする本症の診察時の性別、年齢層による違いをみた報告

１、２）

今回の計測法では、これらの報告例で用いられたをはじめとして、皮膚の水平方向の伸展性、皮表のねじれ力による伸展性 34）、押し込み法に有用であろう。

ものと比較して負荷する荷重が小さい。硬い病変

今回の測定に用いたプローブで DF ２値は前述だけでなく正常皮膚の測定にも使用することがのとおりバネの縮んだ長さを反映しているが、セできる荷重の大きさについては、今後も検討が必

ンサの先端が皮膚内への入り込んだ深さを示し要である。

ているわけではない。今回作製したプローブでは

過去にケロイドや熱傷後に生じた肥厚性瘢痕

設計上不可能であったが、今後は皮膚表面からのに対し、皮表に平行に張力をかけて組織の伸展性変位量や、センサにかかる応力を正確に測定できもいくつかある。しかしそれる機器を併用して測定する必要がある。また皮膚らは対象としてすべて前腕に生じた熱傷後の肥は、性状が異なり非常に薄い何層もの層状構造を

厚性瘢痕のみをあつかっている。そしてこれらの有する臓器であり、その力学的特性を反映させた報告を検討すると、その測定器の構造上の問題点

皮膚モデルを製作するのは非常に難しい。そのたとして、他の部位に生じたものを測定しにくいこめにも病理組織学的な変化を有するさまざまなと、そして病変がある程度以上の大きさを有する

皮膚疾患の病変部を測定することが必要である。

ものでないと測定できないことがわかった。今回その結果として、測定値にそれら各層や病理学的使用したプローブは理論的にはセンサの先端に変化の及ぼす影響を解析できるのではないかとある半球部分の半径の３倍の大きさがあればよ考える。

を調べた報告19 〜 25）

く、すなわち直径が 12 ｍｍあればよい。そのた

５ 総 括

め測定部位をとくに制限することはなく、前胸部に生じた小さなケロイドの経過観察にも使用でこれらの研究結果より、本プローブの２種類のきる。過去に、ステロイド局所注射療法をおこな

測定値は、それぞれ異なる硬さを示していることったケロイドの治療効果を判定するため、皮膚が明らかとなった。すなわち DF 1 値は皮表の浅に陰圧をかけて皮表を持ち上げ、皮膚の伸びやいところの硬さ、特に角層の水分含有量の増減にがある。この報告では最大径伴う性状の変化や真皮上層の変化を反映したもすさをみた報告26）− 92 −

生体計測工学に基づいた非侵襲的な皮膚の性状の測定法の開発

皮膚を指で触った感覚の定量的測定のであり、DF 2 値はより深いところまでの硬さ

Sensitivity of cutometer data to stratumを示していた。そして本プローブでの測定は患者

corneum hydration level. A preliminary study.

の臨床症状の経過を追い、客観的に評価するため

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28）Bjerring P.（1985）Skin elasticity measured− 94 −

接触過敏症の皮膚浸潤細胞に特異的に発現している遺伝子の解析

小

東邦大学

理学部

林

芳

郎

Although the cellular and molecular mechanisms underlying the delayed-type hypersensitivity (DTH) reaction havebeen intensively investigated, the functions of infiltrating leukocytes and skin resident cells in the elicitation phaseof the DTH reaction are not completely understood. To gain more insight into the role of these cells in the DTH
reaction, we performed differential display analysis aiming at identification of the genes showing elevated expression
during the DNCB-induced guinea pig skin DTH reaction. About 250 cDNA fragments, each corresponding to the 3'
end of a RNA species, were obtained through differential display analysis. Characterization of 50 of them led to theidentification of 28 genes whose expression was elevated in the DNCB-induced DTH reactive tissue. Sequencing of
the 28 cDNA fragments and homology search analysis demonstrated that 10 of them represented known genes, someof which, in particular elafin (an elastase inhibitor) and ferritin, are considered to play roles in the DTH reaction. The
other 18 cDNA fragments are probably derived from unknown genes. Northern blot hybridization with the 18 cDNA
fragments as probes revealed that the expression of these genes during the DTH reaction changed with different
kinetics. Cloning of the cDNAs of two of these genes indicated that one is that for guinea pig tryptophanyl-tRNA
synthetase, a protein recently found to be induced by IFN-γ and upregulated during the late stages of mononuclear
phagocyte maturation in vitro. Strong induction of the gene for tryptophanyl-tRNA synthetase during the DTH
reaction suggests its involvement in the in vivo immune response.

質が放出され、炎症反応に関わっている。

１ 緒 言

この DTH 反応には様々なサイトカイン、ケ

遅延型過敏症（DTH）はいわゆる細胞性免疫のモカイン、接着分子などが関係している。たと一種で、白血球の浸潤、フィブリンの沈着、血管

えば抗体やノックアウトマウスを用いた研究か

透過性の昂進などを特徴とする 。これには、ツら、ICAM −１、LFA −１、E −セレクチン、L −セベルクリン反応、ハプテンで惹起される接触過敏

レクチン、CD 4、IL −１、IL −８、IL − 12、IFN −症などが含まれ、いずれもランゲルハンス細胞がγ が必須であること、IL − 10、IL −１ra（IL −１レ

抗原提示に重要な役割を演じている。すなわち１

セプターアンタゴニスト）が反応を沈静化するこ

回目の抗原投与時（感作）、活性化されたランゲとなどが明らかになっている。これらのほかにもルハンス細胞は所属リンパ節に移動して特異的 T

MIP −１α、MCP −１、TNF、IL −６など多様なサ細胞に抗原を提示してこれを活性化する。次い

イトカイン、ケモカインが関わっているとの報告

で２回目の抗原投与（惹起）を行うと、抗原特異。さらに我々がある（たとえば文献２）や３）など）

的記憶 T 細胞と単球などが活性化されて浸潤し、自身もモルモット DTH 反応に TNF や低分子量サイトカインなどの様々な因子を放出して、炎症

マクロファージ走化性因子が関わっていること

反応を増幅させる。このとき、これら浸潤細胞だを報告した４、５）。

１）

DTH 反応の大きな特徴は白血球の浸潤である。

けでなく常在性細胞や神経末端からも様々な物
Identification and Cloning of Genes
Associated with the Guinea Pig
Skin Delayed-type Hypersensitivity
Reaction
Yoshiro Kobayashi
Faculty of Science, Toho University

モルモット DTH 反応部位では約 40％が単球／マ
クロファージであった５）。ゼラチンスポンジモデ
ルで調べた報告によると最初に好中球が浸潤し、ついでリンパ球、単球が浸潤した。
DTH 反応について以上のように分子および細胞レベルで研究が進められているものの、従来は− 95 −

他の研究から推定されたものについて検討する

β −アクチン cDNA プローブを用いた。結果はという方向が主であった。そこで今回我々は、惹BAS 1000 バイオイメージアナライザで分析し起過程の解析が特に臨床上重要な意味を持ってた。

いることも考慮して、differential display 法を用・cDNA ライブラリーとクローニング：ConA 刺

いて DTH 反応の惹起時に発現が上昇している遺激モルモット脾臓細胞由来 mRNA を用いて、伝子を網羅的に取得することとし、動物としてモ

ラムダ ZAPII にライブラリーを構築し、定法

ルモットを選んだ。これはその DTH 皮膚反応がによりクローニングを行った。陽性のクローン

囓歯類のなかで最もヒトに類似しているからで由来の cDNA 断片はファージミドとして回収

ある。

した。

２ 実 験

３ 結 果

・DTH 反応の誘導：ジニトロクロロベンゼン

３. １ DTH 反応で発現が昂進する cDNA 断片（DNCB）100 µg をフロイント完全アジュバンの特徴

トと混合し、モルモット（Hartley albino ♀、Differential display 法で約 250 種類の cDNA 断

６〜７週齢）足裏に注射した。２週間後、毛刈片が DTH 反応で発現が昂進する遺伝子の候補とりした背部皮膚に DNCB エタノール溶液を塗して得られた。そこでその中から 50 種類を無作

布、様々な時間の後皮膚を切除して以後の実験為に選び、惹起後 24 時間後の皮膚組織と同じ動に用いた。

物で惹起していない皮膚組織とから RNA を単離

・皮膚浸潤細胞と常在細胞の単離：既報 に準じ４）て単離した。

し、ノザンブロットハイブリダイゼーションを行ったところ、28 種類については確かに DTH 反応で・RNA の 単 離 と 精 製： 細 胞 か ら の 粗 RNA は発現が昂進していた。これらを DEG（differentially

QIAshredders を用いて単離した。これはさらexpressed gene）と名付け、その塩基配列を決定に DNase I で処理した後 RNeasy Total RNA

し、ホモロジー検索を行った。その結果、18 種

Kit で精製した。皮膚組織からの全 RNA はグ

類がおそらくこれまでに報告されていないもの

アニジン中でポリトロンでホモジナイズ後、定で、残りの 10 種類は既知の遺伝子であろうと推法により抽出した。

定された（Table １）。これらの中には、エラフ

・Differential display 法： 既 法 ６、 ７） に 従 い、ィン、フェリチン重鎖、Hox − 1 . 7、ミトコンドリ

EcoRI 部位を付加した 26 種類の 10 mer のプラ

アチトクロム b、リボソーム RNA、リボソーム

イマーと HindIII 部位を付加した３種類の１塩L 34 蛋白質などが含まれていた。

基アンカーオリゴ dT とを用いて、RT − PCRを行い、６％アクリルアミド８M 尿素ゲルで３. ２ 18 種類の DEG の DTH 反応における発分離し、目的のバンドを回収した。これをプラ

現の経時変化

スミドに回収して塩基配列を決定し、FASTA

これら 18 種類の DEG の DTH 反応における役と BLAST を用いてホモロジー検索を行った。

割を知るためにまず、発現の経時変化を調べた。

・ノザンブロットハイブリダイザーション：全

その結果およそ３つのグループに分類できるこRNA を１％アガロースホルムアルデヒドゲルとが明らかになった（Fig. １）。

で分離、ニトロセルロースに転写、定法に従い、⑴ DEG ４、６、７、13 はその発現が 12 時間目に様々な cDNA プローブを用いてハイブリダイ
ゼーションを行った。対照としてはモルモット

ピークとなった。
⑵ EG10、12、14 はその発現が時間とともにゆっ− 96 −

接触過敏症の皮膚浸潤細胞に特異的に発現している遺伝子の解析

Table １Name

Size

The identified genes differentially expressed during the DTH reaction

Identity

Name

DEG# 1 167 bp
uniqueDEG ２
129 bpuniqueDEG ３
141 bpelafinDEG ４
124 bpunique, 90％ homology
		 with D31886*
DEG ５
149 bpmitochondrion
		 cytochrome b
DEG ６
162 bpuniqueDEG ７
201 bpuniqueDEG ８
156 bpribosomal RNA
DEG ９
90 bp
MHC class II antigen
DEG 1073 bp
uniqueDEG 11 515 bp
ferritin heavy chain
DEG 12 253 bp
unique, 70％ homology
		with AA323500*
DEG 13 231 bp
uniqueDEG 14 358 bp
unique, 65％ homology
		with AA261572* & T67068*
DEG 15 159 bp
Hox− 1.7 protein

Size

DEG 16 312 bp
		 with AC0015*
DEG 17 194 bp
DEG 18 127 bp
DEG 19 184 bp
		 with H11836*
DEG 20 246 bp
		 with N53996*
DEG 21 275 bp
DEG 22 213 bp
		with AA211693*
DEG 23 160 bp
DEG 24 110 bp
DEG 25 124 bp
DEG 26 287 bp
DEG 27 326 bp
		antigen
DEG 28 170 bp#DEG: differentially expressed gene fragments.
* accession number of EST, STS,GSS, or HTGS sequence data.

Fig. １− 97 −

Identity
unique, 90％ homology
uniqueribosomal L34 protein
unique, 60％ homology
unique, 80％ homology
uniqueunique, 80％ homology
uniqueuniqueuniqueB cell activation gene
α chain of MHC class II
T cell receptor

くり増大した。

反映しているのであろう。一方フェリチンは鉄イ⑶残りの DEG はその発現が 24 時間目で最高とオンの無毒化、貯蔵に重要であり、特にマクロフなった。そのうち、DEG 16、17、20、22 は 48

ァージ内のフェリチンは細菌感染防御における時間でも発現がまだ高いのに対し、残りの７種

鉄イオン代謝で重要な役割を果たしている８）。し類は 48 時間目にはほとんど対照レベルまで低たがって DTH において、活性化されたマクロフ

下した。

ァージの鉄代謝が感染防御以外の未知の役割を演じている可能性があろう。またエラフィンはエ

３. ３ DEG 21 cDNA のクローニング

ラスターゼ特異的阻害剤で、上皮細胞で主に産生

DEG21cDNA をクローニングしたところ、1896

されるが好中球でも少量産生され、血管新生を制塩基の挿入配列をもつクローンが得られた。これ御しているといわれているから９）、DTH 反応では 305 残基のアミノ酸からなる蛋白質をコードで血管新生が関係している可能性があろう。最後にき、この部分はマウストリプトファン tRNA 合

Hox − 1 . 7 はホメオボックス遺伝子の一つで、本成酵素（WRS）のカルボキシル末端側と 94％の相来は発生過程でパターン形成に関わる遺伝子と同性がみられた。従って、DEG 21 はモルモット

されてきたが、最近 T 細胞や NK 細胞の増殖とWRS であると結論された。

関連しているとの報告もある 10）。しかし現在のところこの遺伝子が生体内の免疫反応に関わっ４ 考 察ているかどうかは不明である。

これまで DTH の研究は、サイトカイン、ケ

残りの 18 種類の DEG 断片はこれまでに報告

モカイン、接着分子など、他の研究から DTH

されていない遺伝子ではないかと想定された。こでの役割が想定されたものについて調べるといれらの遺伝子の発現の DTH 反応に伴う経時変化

う方向でなされてきた。今回我々は differential

はおよそ３種類に分類された。この発現のパター

dsplay 法により DTH 反応局所で昂進している遺ンが特定の細胞集団の数の増減を反映している

伝子を直接単離するという従来とは別の方法を可能性もあるが、浸潤細胞で発現が実際に昂進し試みた。多くの生体内の反応がそうであるようにていて DTH 反応を制御している可能性もある。

DTH 反応も高度に複雑な反応であるから、我々

DEG 21 は新規遺伝子と想定された DEG 断片のアプローチからまったく新しい知見が得られの一つであったがクローニングの結果モルモッる可能性が高いと考えられたためである。その結ト WRS 遺伝子であることが明らかとなった。

果、250 種類の cDNA 断片が候補として得られ、WRS 遺伝子はハウスキーピング遺伝子であるが無作為に 50 種類について調べたところ 28 種類

マクロファージで IFN − γ によって強く誘導さが DTH 反応で発現が昂進していた。この結果はれること 11、12）や、マクロファージの成熟化に伴DTH 反応が多くの遺伝子の関係した高度に複雑い増加すること 13）が報告されている。IFN − γな反応であるということと一致する。

によって誘導される免疫関連分子にトリプトフ

28 種類の DEG 断片の中で 10 種類はすでに報ァンを取り込むのに必要なのではないかとの説もあるが、誘導される意義は現在のところ不明

告されている遺伝子であった（Table １）
。これ

14）

らのうち、MHC や TCR の発現の増大は免疫応である。今回 DTH 反応でこの遺伝子の発現が昂答におけるこれらの役割を反映しているのであ進したことは WRS の重要な働きを示唆している

ろう。またリボソーム RNA や蛋白質、ミトコンのではないかと考えている。

ドリアチトクロム b の発現の増大は、DTH 反応

今後残りの遺伝子のクローニングを初め、それ局所に浸潤した細胞の活発な代謝や蛋白合成を

らのコードする蛋白質の DTH 反応における役割− 98 −

接触過敏症の皮膚浸潤細胞に特異的に発現している遺伝子の解析を解明していかなければいけないと考える。

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14）Xue, H. & Wong, T. F. : Interferon inductionof human tryptophanyl-tRNA synthetasesafeguards the synthesis of tryptophan-richimmune-system proteins: a hypothesis. Gene
165 , 335 - 339 , 1995 .

− 99 −

ノックアウトマウスによる cell envelope のバリアー機能解析
京都府立医科大学山

西

皮膚科学教室清文At the cell periphery of the stratum corneum is the cell envelope, a highly insoluble membranous structurecomposed of proteins polymerized via ε-(γ-glutamyl) lysine cross-linking. We generated mice with defective cellenvelope by gene targeting for transglutaminase 1. The skin barrier function of TGase 1-/- neonates, assessed bymeasurement of TEWL, by in vitro diffusion of mannitol, and by in vivo transdermal absorption of lucifer yellow, wasmarkedly impaired, and these mice died within 4-5 h after birth. This knock-out study has clearly demonstrated thatthe cell envelope formation by TGase 1 gene is essential for maintenance of the skin barrier function.

るエラフィン、シスタチン−α も見出され、微生

１ 緒 言物のプロテアーゼに対して抵抗性であることか

細胞は形質膜によって外界から隔てられた環

ら、微生物に対する生体防御にも関わることが境を維持し、生命活動を可能にしているが、われ示唆される。ε−（γ − glutamyl）lysine 結合を触

われの生体を外部環境から保護し、内部環境を保媒する酵素として、transglutaminases（TGases）

つ生物学的なシステムとして、体表面に角質が産（E 2 . 3 . 2 . 13）の存在が知られているが、TGase

生される。角質は皮膚の表層を構成する表皮細２（tissue TGase）は各組織に広く発現するのに胞（角化細胞）が終末分化（角化）の結果、細胞そ

対し、表皮角化細胞では、TGase １（keratinocyteのものが特異な変化をとげて作り出される構造

TGase）と TGase ３（epidermal TGase）が特異的である 。形態的には、細胞内には、細胞骨格をに発現すること２〜５）、さらに、遺伝性皮膚疾患で構成するケラチン中間径線維がフィラグリンとある常染色体劣性葉状魚鱗癬（MIM 242300）の家

ともに凝集して充満し、細胞の周囲には 15 から系において TGase １の突然変異が見出され６、７）、

20 nm に肥厚した電子密度の高い膜様構造が形

葉状魚鱗癬の一部の患者において cell envelope成される。この構造は cell envelope（電顕的にはの形成不全が見られることから、TGase １が cell

marginal band) とよばれ、不溶性で化学的な抵抗

envelope の形成に関与する可能性が推測される。

性を有する ε −（γ − glutamyl）lysine 結合で架橋

本研究では、TGase １のジーンターゲティングにされた蛋白から成り、機械的あるいは化学的侵襲

より TGase １遺伝子破壊マウスを作製し８）、cellに対する障壁として機能すると考えられている。

envelope の形成における TGase １の役割を明確

また、cell envelope を構成する蛋白として、ロリにし、cell envelope の障害にともなう皮膚バリア

クリン、インボルクリン、コーニフィンなどの構ー機能の変化を解析した。

１）

造蛋白以外に、プロテアーゼインヒビターであAnalysis of cell envelope for skinbarrier function in Knockout mice
Kiyofumi Yamanishi
Department of Dermatology, kyoto
Prefectural University of Medicine

２ 実 験
pPNT および ES 細胞 R 1 は、それぞれ、Dr. R.
Mulligan、Dr. A. Nagy より供与された。mouse
TGase 1 genomic DNA は 129 /SVJ genomic
library（Stratagene）をスクリーニングして得られ、その５' 上流 5 . 5 kb と exon ３より３' 側− 100 −

ノックアウトマウスによる cell envelope のバリアー機能解析の 2 . 5 kb の領域を pPNT の Xba I − Kpn I およマウスゲノムライブラリーからクローンニング

び Xho I − Not I site に挿入し、pPNTmtg １をした TGase １ゲノム DNA を用いて、pPNT を構築した。１× 10 個の ES 細胞に直鎖化した

もとに、exon １から３が Neo によって破壊され

pPNTmtg １（25 µg）を electroporation で導入後、るようにデザインしたターゲティングベクター

G 418（150 µg/mL）と gancyclovir（0.51µg/mL）を構築し８）、ES 細胞株 R １に導入後、G 418 と７で選択を行い、ES 細胞コロニーを PCR（primers:

gancyclovir による posotive − negative selection

P 1、P 2）と Southern hybridization（probe 1、2）を行い、TGase １遺伝子の一方の allele に相同組で解析し、相同組み換えを起こした ES クロー換えをおこした ES クローンを単離した。ES ク

ンを単離した。ES クローン由来 F ２ マウスの遺ローン # 27 と # 32 を C 57 BL/ 6 マウスの胚盤胞

伝子型は、PCR（primers : P ３、P ４、P ５）とにマイクロインジェクションし、偽妊娠マウスにSouthern hybridization（probe １、２）で解析し移植した。その結果、# 27 よりキメラマウスがた。Northern hybridization には Oligotex dT 30

得られ、キメラマウスと B 6 を交配しヘテロマウ（TAKARA）で部分精製した５µg の poly（A）

ス（TGase １＋ / −）を得、さらにヘテロマウス同

RNA を用い、各 TGase cDNA に対応する RT −士を交配して TGase １欠損マウス（TGase １− / −）PCR 産物をプローブにした。Hematoxylin − eosinを作製した。TGase １− / −における TGase ファ

染色および in situ hybridization には４µm パラ

ミリーの mRNA を Northern blotting で解析したフィン組織切片を用いた。In situ hybridization

ところ、TGase １mRNA は、TGase １＋ / −ではは digoxigenin ラベルマウス TGase １および

TGase １＋ / ＋の 1 / 2 であったが、TGase １− / −でkeratin 14 antisense cRNA probe を用いて行った。

は検出されなかった。また、TGase ２、TGase

蛍光抗体法によるロリクリンの観察には、抗マウ

３mRNA には変化が認められなかった。

＋

TGase １− / −新生仔マウスは、やや体格が小さ

ス・ロリクリン抗体（BAbCo）を用いた。透過電

く、皮膚は緊張して皺襞が少なく、紅皮症状態を顕による観察は、常法に従って実施した。
経皮水分蒸散（TEWL）の測定には Courage

呈した
（図１）
。TGase １− / −は生後全くほ乳せず、

and Khazaka Tewameter TM 210 を用いた。In

4 - 5 時間のうちにで死亡した。なかには、葉状魚

vitro における経皮吸収の測定は、新生仔マウス 背 部 皮 膚 を 採 取 し、 拡 散 セ ル（ 有 効 表 面 積: 0 . 126 cm 2）に挟んで 37℃ Ringer 液（pH 7 . 4）に平衡化したのちに、表皮側に［３H］mannitol（NEN）（10 µCi/mL）を添加後、500 µL の溶液を真皮側から採取し、その直後に等の Ringer 液を添加する操作を経時的に行った。In vivo における蛍光色素の経皮吸収は、新生仔マウスをペトリ皿に固定し背部を１mM lucifer yellow を含む Ringer
液（pH 7 . 4）に１時間浸したのちに、背腹方向に５µm の凍結切片を作製し、propidium iodide（５µg/mL）で対比染色後、蛍光顕微鏡で観察した。

３ 結 果
TGase １のジーンターゲッティングは、129SVJ− 101 −

図１ TGase １欠損マウスの肉眼的所見
正常新生仔マウス（上）に比較して、TGase １欠損マウスは（下）は体格が小さ
く、皮膚は緊張し、皺壁が粗く、紅皮症状態である。

鱗癬の新生児でみられる collodion baby を思わせ障害が示唆された。

るような、透過性のうすい膜で包まれている新生仔も認められた。

皮膚の生理学的な指標として、皮膚のバリアー機能を解析するために、まず、エバポリメーター−/

新生仔マウス皮膚の HE 染色像では、TGase １を用いて経皮水分蒸散 TEWL の測定を行った。

−の表皮は伸展し、角層は、正常マウスでみられその結果、TGase １＋ / ＋や TGase １＋ / −に比し、る明確な層状構造とは異なり、均質で、下層からTGase １− / −の TEWL は 100 倍以上亢進してい中層にかけて扁平なケラトヒアリン顆粒の残存ることが明らかになった（図３）。また、新生仔が認められた。In situ hybridization では、正常皮膚をもちいて mannitol の透過性を測定したとマウス表皮において TGase 1 mRNA は有棘層上ころ、TGase １− / −皮膚における mannitol の透層から顆粒層にかけて発現するが、TGase 1 − / −

過速度は対照の 1000 倍以上と著明な亢進を示し

ではその発現は認められず、対照として、ケラチ（図４）、さらに lucifer yellow の経皮吸収実験でン 14 mRNA の発現は、正常と同様に、基底層かは、lucifer yellow を１時間新生仔背部皮膚に接ら有棘層数層にかけて認められた。Cell envelopeの主要な構成蛋白であるロリクリンの局在はTGase １− / −の角層において低下し、TGase １− /では、ロリクリン局在化の障害が示唆された。

−

18.5 日胎仔表皮の電顕的観察では、TGase １− /−マウスでは、正常のコンパクトな角質の構造とは異なり、角質細胞は膨化し、ケラトヒアリン
F 顆粒の残存が認められた。marginal band（cellenvelope）は消失し、その代わり、細胞膜にそって電子密度の高い顆粒が認められた（図２）。これらの所見から、TGase １− / −では、ケラトヒア
リン F 顆粒の分解の遅滞と cell envelope 形成の

図２ TGase １欠損マウス角質の電顕所見正常マウス（胎生 18.5 日）では、角質細胞辺縁は肥厚した cell envelope がみられるが（囲み内矢印）、TGase１欠損マウスでは cell envelope は欠落し、細胞膜に沿って、あるいはその近傍の細胞質内に高電子密度顆粒がみられる。

図３ TGase １欠損マウスの経表皮水分蒸散（TEWL）
野生型（＋／＋）、ヘテロ変異新生仔マウス（＋／−）に比較して、TGase １欠損マウス（−／−）では TEWL
は 100 倍以上に増加している。

図４ TGase １欠損マウスにおける mannitol の経皮吸収
新生仔マウス剥離皮膚をもちいて mannitol 透過速度を測定した結 、正常マウス（○）に比較して、TGase1 欠
損マウス（●）では 1000 倍以上の増加が観察される。

− 102 −

ノックアウトマウスによる cell envelope のバリアー機能解析

触させた場合、対照では lucifer yellow は角層にtranscriptional activation of the humanでは真皮にまで到達すtransglutaminase 1 gene. J.Biol.Chem., 271 ,止まるが、TGase １−/−

ることが確認された。これらの結果から、TGase
１では皮膚のバリアー機能が著しく障害され−/−9790 - 9794 , 1996 .
４）Yamada K, Matsuki M, Morishima Y et al.:ていると考えられた。

Activation of the human transglutaminase
1 promoter in transgenic mice: Terminal

４ 考 察

differentiation-specific expression of the

TGase １遺伝子欠損マウスの解析から、TGase

TGM 1 -lacZ transgene in keratinized stratified

１ 遺 伝 子 は 角 質 の 発 生 と 成 熟、 と く に cellsquamous epithelia. Hum.Mol.Genet., 6 , 2223 -envelope の形成に必須であり、生後の外部環境

2231 , 1997 .

への適応と個体の生存のために極めて重要な遺５）Kim I-G, Lee S-C, Lee J-H, et al.: Structure andにorganization of the human transglutaminase

おける皮膚のバリアー機能の著しい障害は、cell

3 gene: evolutionary relationship to theenvelope の欠損に起因すると考えられるが、celltransglutaminase family J.Invest.Dermatol.,envelope を構成する前駆蛋白の重合不全、あるい

103 , 137 - 142 , 1994 .

伝子であることが示唆された。TGase １−/−

は、cell envelope を覆う lipid envelope の何れが６）Huber M, Rettler I, Bernasconi K, et al.:

主要な役割を担っているのか、今後の研究課題で

Mutations of keratinocyte transglutaminase inある。

lamellar ichthyosis. Science, 267 , 525 - 528 , 1995 .
７）Russell LJ, DiGiovanna JJ, Rogers GR, et al.:

引用文献

Mutations in the gene for transglutaminase１）Roop DR: Defects in the barrier. Science, 267 ,1 in autosomal recessive lamellar ichthyosis.
Nature Genet., 9 , 279 - 283 , 1995 .

474 - 475 , 1995 .
２）Y a m a n i s h i K , I n a z a w a J , L i e w F - M ,８）M a t s u k i M , Y a m a s h i t a F , I s h i d a -et al. : Structure of the gene for human

Yamamoto A, et al.: Defective stratum corneum

transglutaminase 1 . J. Biol. Chem., 267 , 17858 -and early neonatal death in mice lacking thegene for transglutaminase 1 (keratinocyte

17863 , 1992 .
３）Ueda E, Ohno S, Kuroki T, et al. The
eta isoform of protein kinase C mediates− 103 −

transglutaminase). Proc. Natl. Acad. Sci.USA. 95 ,1044 - 1049 , 1998 ./眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評価のための基礎的検討——眼内動態の定 的評価法の確立
中

長崎大学

薬学部

村

純

三

The eye contains several different structures with specific physiological functions. The eye also has protective
mechanisms for serving its primary function of ensuring proper vision which are responsible for cleaning theoutside and inside of the eye and for eliminating foreign matter. These protective mechanisms include solution
drainage, 1acrimation, drug absorption via the vascularized conjunctiva, corneal barrier, melanin binding, aqueous
humor flow, and the blood-eye barrier. Although protective, these mechanisms also disturb the ocular delivery
and decrease the bioavailability of ophthalmic drugs. The availability and pharmacokinetics of instilled drugs in
the eye is mainly controlled by three factors : (1) disposition of drugs in precorneal area, (2) the permeability ofcornea, and (3) elimination of drugs from the eye.
Generally, topical application of drugs is the method of choice under most circumstances because of its
convenience and safety for ophthalmic chemotherapy. However, upon instillation of an ophthalmic drug, most of
it is rapidly eliminated from the precorneal area due to drainage by the naso-1acrimal duct and dilution by tearturnover ; this is readily absorbed into the systemic circulation. To be effective, most of the drug also should
penetrate the tight barrier of the corneal epithelium into the inside of the eye. Such behaviour can result in poorbioavailability and increased severity in a systemic adverse effects from topically applied drugs.
The purpose of this study was to develop the quantitative assessment of drug behaviour in the eye forthe safety assessment of the cosmetic compound as an index of the damage of ocular membrane. Therefore,
the penetration of drugs was measured across the isolated corneal and conjunctival membranes of the albino
rabbit using a two-chamber glass diffusion cell. In summary, the conjunctival and cornea of the rabbit eye aresufficiently different in permeation character to control the extent and pathway for ocular absorption of drugs.

速度論的モデルを構築した。

１ 緒 言

２ 実 験

眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性を評価するためには、眼局所の解剖学的および

２. １ 試薬および薬液の調製

生理学的な特徴を考慮した上で、眼粘膜の薬物透Befunolol および carteolol は、それぞれ科研

過性や、眼局所における薬物動態を正確に把握し、製薬株式会社および大塚製薬株式会社より供与

薬物動態を評価・予測できる方法論を確立するこされたものを用いた。Timolol および tilisolol は、とが重要である。しかし、これらに関する系統的それぞれ萬有製薬株式会社および日清製粉株式会

な研究は少ないのが現状である。

社より供与されたものを用いた。Thyrotropin-

著者は、このような背景を踏まえ、眼粘膜の薬（TRH）お よ び luteinizing
releasing hormone

物透過性および眼局所における薬物動態を系統的（LHRH）は、田辺
hormone-releasing hormoneに解析し、その機構や影響を及ぼす要因を検討し製 薬 株 式 会 社 よ り 供 与 されたものを用いた。p −。これらの知見を基にして、眼粘膜の薬物

Nitrophenylβ−cellopentaoside（PNP）は、生化学工

た

１〜６）

透過性および眼局所における薬物動態を考慮したStudies on the safety assessment of
the cosmetic compound as an index
of the damage of ocular membrane :development of quantitative assessmentof drug behaviour in the eye
Junzo Nakamura
School of Pharmaceutical Sciences,
Nagasaki University

業株式会社より購入したものを用いた。Atenolol、
methylparaben および fluorescein isothiocyanatedextran（FITC-dextran）（平均分子量 4 , 400：
FD −４、平均分子量 9 , 400：FD − 10）は、Sigma
Chemical Co.（St. Louis, MO, USA）より購入したものを用いた。Salicylic acid、pindolol およびo-ethoxybenzamide は、ナカライテスク株式会社− 104 −

眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評価のための基礎的検討
──眼内動態の定量的評価法の確立

より購入した。その他の合成試薬は市販特級品

を 35±0.5℃、結膜を 37±0.5℃でインキュベーを用いた。Salicyl methionine は、当研究室で合トし、経時的に donor 側および receiver 側の GBR成したものを用いた。Phosphate-buffered salineを採取した。試料の定量は、HPLC 法により行った。

（PBS ; pH 7 . 4）は、等張リン酸緩衝液（NaH ２PO ４および Na ２HPO ４）と生理食塩水を１：１（v/v）

２. ５ データ解析

で撹拌し調製した。

膜透過パラメータは、薬物透過曲線の当てはめ計算から算出した。高速ラプラス逆変換アル２. ２ In vitro 眼粘膜透過実験

ゴリズムを用いた非線形最小二乗法プログラム

日 本 白 色 種 雄 性 家 兎（ 体 重 2.0 〜 3.0kg）を

MULTI（FILT）で膜透過パラメータを算出した。

sodium pentobarbital の過量投与により屠殺後、角MULTI（FILT）は、京都大学大学院薬学研究科山

膜と結膜を摘出し、拡散チャンバーに装着した。

岡清助教授より供与されたものを用いた。当てはDonor 側に薬物（5mM;β 遮断薬、0.2mM ; PNP、め計算には、パーソナルコンピュータ（PC− 9821

0.5mM ; TRH お よ び LHRH、0.05mM; FITC −V10 NEC）を用いた。

dextran）を含む glutathione bicarbonated Ringer's
solution（GBR）を４mL、receiver 側に GBR を４

２. ６ 薬物の定量

mL 添加し、O ２/CO ２（95：5％）の混合ガスを通β 遮断薬は試料溶液（50 µL）に、0 . 1 M HCl

じながら、角膜を 35±0.5℃、結膜を 37±0.5℃（50 µL）および内部標準物質（30 µg/mLsalicylic

でインキュベートした。経時的に receiver 側のacid; atenolol、50 µg/mL salicyl methionine;

GBR を採取した。また、角膜の上皮層をメスで剥

befunolol、20 µg/mL pindolol; carteolol、300 µg/

離した上皮層剥離角膜（scraped cornea）を用いた

mL o-ethoxybenzamide; tilisolol、500 µg/mL

透過実験も同様に行った。採取試料の定量は、高methyl paraben; timolol）の methanol 溶液（100 µL）

速液体クロマトグラフィー（HPLC）法または蛍光を加えて、微量遠心機（M 15 −３：佐久間製作所）

光度法により行った。

により、12 , 000 xg、10 min 遠心した後、得られた
上澄 50µL を HPLC（ポンプ：LC-6A（島津製作所）、

２. ３ 分配実験、
検出器：RF-535 または SPD− 10A（島津製作所）

水相に 50mM phosphate buffer（pH7.4）、有機、レコオートインジェクター：AS− 8010（東ソー）

相に１− octanol を用いた。予め水相および有機相）により測定した。
ーダー：CR− 3A（島津製作所）

を、それぞれ１− octanol および pH7.4 phosphate

TRH、PNP および LHRH は、試料溶液（200µL）

buffer で飽和させた後、水相に β 遮断薬を 0.2に内部標準物質（10µg/mL protocatechuic acidmM の濃度で溶解した。水相と有機相を１：１（v/（TRH）
、50µg/mL o− ethoxybenzamide（LHRH、v）で混合し、５min（22±1℃）撹拌した。みかけ

PNP））の methanol 溶液（50µL）を加えて、微量遠の分配係数（PC）値は、有機相添加前と添加後の心機（M15−３：佐久間製作所）により、12,000xg、

水相中の薬物濃度を HPLC で測定し算出した。

10min 遠心した後、得られた上澄（80µL）を β 遮断薬と同様の HPLC システムで測定した。

２. ４ 代謝実験

FITC− dextran は、試料溶液（100µL）に、PBS

拡散チャンバーに角膜または結膜を装着後、（４mL）を添加し、分光蛍光光度計（RF− 1500：島

donor 側および receiver 側に薬物（0.5mM; TRH

津製作所）で測定した（蛍光測定波長：Ex.489nm、および LHRH）を含む GBR を４mL 添加した。O ２

Em.515 nm）。

/CO ２（95：５％）の混合ガスを通じながら、角膜− 105 −

とが知られている。点眼した薬物の一部分は、角３ 結 果膜や結膜などの眼粘膜組織に移行した後、眼内ま眼は、様々な生理学的機能をもった細胞や粘膜

たは全身循環に吸収されるため、薬物の眼粘膜透などで構成され、その構造は非常に複雑である。

過性を把握することは、眼内または全身循環へのFig. １は、眼の正面図および断面図を示している。

薬物移行性を評価する上で重要であると考えられ

眼局所は眼球以外に、涙腺や涙小管および鼻涙管る。

等の付属器官から構成されている。眼球の外側は、角膜および強膜などの粘膜で構成され、強膜表面

３. １ β 遮断薬の眼粘膜透過性および眼瞼の裏側は結膜組織で覆われている。

眼粘膜透過性を支配する薬物側の要因として、角膜は前眼部を構成する組織で体表面側より、

主に脂溶性および分子量の二つがあり、前者は眼角膜上皮、ボウマン膜、角膜実質、デスメ膜、お粘膜に対する分配過程を決定し、後者は眼粘膜中

よび角膜内皮の５層からなる時計皿状の透明組の拡散過程を決定づけると考えられる。そこで、織である。角膜上皮は５〜６層からなる細胞層

β 遮断薬の眼粘膜透過性を調べ、薬物の脂溶性がで、輪部で結膜上皮に移行しており再生能力が強眼粘膜透過性に及ぼす影響を検討した１）。Table

い。角膜実質は厚さの 90％を占め、コラーゲン繊１に示した５種類の β 遮断薬を用いて、in vitro

維と線維芽細胞が豊富である。内皮は単層の細胞

眼粘膜透過実験を行った。Befunolol､carteolol お層で再生能力はない。角膜の組成は約 80％が水分

よび timolol は、国内で緑内障治療に用いられてで、その他はコラーゲン線維と酸性ムコ多糖の多いる薬物である。Tilisolol は非選択的 β 遮断薬でいことが特徴である。

あり、家兎の眼圧を低下させることが報告されて結膜は上皮層と結合組織である固有層からなり、いる。ここに示した５種類の薬物は分子量がほぼ血流に富んだ薄い粘膜である。眼瞼と眼球の間に同じであるが、１− octanol と緩衝液間の分配係数

入り込み結膜嚢を形成し、眼球および眼瞼の運動（PC）間の対数値は、− 1.5 から− 0.009 の間で変と形態維持に重要な働きをしている。また、結膜化しており、脂溶性が異なることが認められた。

上皮には杯細胞が存在し、ムチンなどの粘液成分
３. １. １ β 遮断薬の眼粘膜を分泌している３）。
一般に、薬物の眼粘膜透過は単純拡散であり、薬物の物理化学的性質が膜透過に影響を及ぼすこ

透過性
In vitro 眼粘膜透過実験は、Fig. ２に示すガラス
製の拡散チャンバーを用いた。In
vitro 膜透過実験は in vivo の実験系と異なり、涙液や眼房水の影
響、鼻涙管への薬物排出などの影響を受けずに、一定した条件
で薬物の膜透過性を評価することが可能である。家兎から摘出した眼粘膜を拡散チャンバーの中央部分に装着し、donor 側に薬物を溶解した緩衝液（４mL）を、
receiver 側に緩衝液（４mL）のみを添加し、receiver 側の緩衝液をFig. １ Structure of eye− 106 −

眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評価のための基礎的検討
──眼内動態の定量的評価法の確立

経時的に採取した。また、角膜では上皮層とそれFig. ３は β 遮断薬の累積薬物透過量−時間曲線以外の層のバリヤー特性を明らかにするため、上を示したものである。薬物適用後、累積透過曲線

皮層を剥離した角膜についても透過実験を行った。

は一定の lag time を示した後、右上がりの直線を緩衝液には、GBR を使用した。

示した。実験開始後 240min での角膜の累積薬物

Table １ Chemical structures and physicochemical properties of β-blockers used in vitro penetration
experiment.

− 107 −

透過量は、他の眼粘膜と比較して少なかった（Fig.

比較して、累積薬物透過量が増大する結果を示し

３A）。上皮層を剥離した場合では、正常な角膜とた（Fig. ３B）。結膜の累積薬物透過量は、角膜と比較して大きな値を示した（Fig. ３C）。
３. １. ２ In vitro 拡散モデルと眼粘膜透過パラ
メータの算出薬物の眼粘膜透過性を解析するため、Fig. ４に示す donor 中薬物濃度を一定、receiver 側を sinkcondition とし、眼粘膜を一枚膜とした in vitro 拡散モデルを構築した。薬物の膜透過を拡散過程

Fig. ２ Diffusion chamber for in vitro penetration experiment.

として捉えるモデルは、実際に即したモデルと考Fig. ３ Penetration profiles of β-blockers through coenea（A）, scraped cornea（B）and conjunctiva（C）in albino rabbits.
（○）Atenolol,（●）carteorol,（□）tilisolol,（■）timolol, （△）befunolol. Each point represents the average of at least threeexperiments ±S.E.

Fig. ４ In vitro diffusion model for drug penetration through ocular membrane in albino rabbits.
Abbreviation: Co, the initial concentration in the donor cell; C, the drug concentration in the membrane; V, the membranevolume; D, the diffusion coefficient of drug in the membrane; K, the partition coefficient of drug between the membrane anddonor solution; A, the effective diffusion area; L, the effective diffusion length in the membrane.

− 108 −

眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評価のための基礎的検討
──眼内動態の定量的評価法の確立

えられ、主に経皮吸収の分野で広く使われている。

中を移動する過程を示す拡散パラメータ、およびこのモデルを用いた解析法によって、薬液から膜薬物が donor 側から膜に移行する過程を示す分配

への薬物分配係数および膜中の薬物拡散係数など

パラメータを、高速ラプラス逆変換を利用した非の物理化学的パラメータを求めることができる。

線形最小二乗法プログラム MULTI（FILT）によReceiver 側に出現する累積薬物量（Qreceiver）を表すり算出した。

ラプラス次元式を誘導すると以下のようになる。
Qreceiver ＝ C0 Z/s/sinhd		

（1）

Table ２は、当てはめ計算によって得られた膜
透過パラメータをまとめたものである。また、得

0.5
d＝L
（s/D）

られた拡散パラメータおよび分配パラメータから、

Z ＝ KV/d

膜透過定数 Kp（K'D'/A（膜の表面積））、lag time（1）式中の s はラプラス演算子、C0 は donor 中（1/6/D'）を算出した（Table ２）。さらに、上皮層

薬物初濃度、L は膜の厚さ、D は拡散定数、K は剥離処置による膜透過性増加の指標として、角膜分配係数、V は膜の容積を表す。なお、膜の中でに対する上皮層を剥離した角膜の膜透過定数の比の薬物拡散距離および膜の容積を正確に求めるこ（SCCR/CR）、角膜および結膜に対する薬物移行性、そとが困難なため、拡散パラメータ D'（D/L ）の指標として、結膜に対する角膜の膜透過定数のして分配パラメータ K'（KV）という複合パラメー

比（CR/CJ）をそれぞれ算出した（Table ２）。角膜タを定義した。膜透過実験で得られた累積薬物透の lag time は、0.18hr から 0.31hr までの値を示

過量 - 時間曲線を（1）式に当てはめ、薬物が膜のしたのに対し、上皮層を剥離した角膜ではおよそ

２

Table ２ Penetration parameters of β-blockers through cornea, scraped cornea andconjunctiva using in vitro diffusion model.

− 109 −

0.1hr となり、lag time の減少が認められた。一方、および結膜の薬物透過性は、角膜の場合ほど顕著上皮層を剥離することによって、ほとんどの βな増加は認められなかった。全ての眼粘膜におい遮断薬で、拡散パラメータ、分配パラメータおよて、拡散パラメータは薬物脂溶性に影響を受けず、び膜透過定数は増加した。SCCR/CR は、全てのほぼ一定の値を示した（Fig. ５B）。このことから、

β 遮断薬で 1.0 以上の値を示したが、最も水溶性

薬物の脂溶性は、拡散パラメータに影響を及ぼさの高い atenolol で 16、最も脂溶性の高い befunolol

ないことが明らかとなった。また、分配パラメー

で 2.4 となり、水溶性の高いものほど大きな値をタと薬物脂溶性の関係において、上皮層を剥離し示した。

た角膜と結膜では、薬物脂溶性の影響はほとんど結膜の lag time は角膜の場合と同じ、若しく認められなかったのに対し、角膜の分配パラメーは小さい値を示した。結膜の拡散パラメータは

タは、薬物の脂溶性に依存して増加した（Fig. ５C）。

atenolol の場合を除き、他の β 遮断薬では角膜よ以上の結果から、脂溶性は主に角膜表面への分配りも大きい値を示した。分配パラメータおよび膜過程に影響を及ぼすことが明らかになった。

透過定数は、全ての β 遮断薬で角膜よりも大きい値を示した。CR/CJ は薬物脂溶性が増大するに

３. ２ 水溶性薬物の眼粘膜透過性伴い、増加する傾向が認められた。

一般に、ペプチド医薬品のような水溶性で比較的分子量の大きい薬物は、眼粘膜透過性が低いこ

３. １. ３ β 遮断薬の眼粘膜透過に及ぼす薬物
脂溶性の影響とが知られているものの、水溶性薬物の眼粘膜透過機構に関する情報は極めて少ない。そこで、ペ膜透過に対する薬物脂溶性の影響を解明するた

プチド医薬品等のモデルとして、Table ３に示す

めに、β 遮断薬の脂溶性と、眼粘膜の膜透過定

分子量の異なる４種類の水溶性薬物を使用し、眼数、拡散パラメータおよび分配パラメータとの関

粘膜の薬物透過性に及ぼす分子量の影響を調べた係を示した（Fig. ５）。角膜の薬物透過定数は、β６）遮断薬の脂溶性に依存して増加する有意な相関を分配係数は 0.005 以下を示し、いずれの薬物も極示した（Fig. ５A）。一方、上皮層を剥離した角膜

めて高い水溶性を示した。

。今回使用した薬物の１− octanol と緩衝液間のFig. ５ Relationship between lagarithmic values of apparent partition coefficient（PC）between 1-octanol and pH7.4 buffer andpermeability coefficient（Kp; A）, diffusion parameter（D'; B）or partition parameter（K'; C）in ocular membrane.
（○）Cornea,（●）scraped cornea,（□）conjunctiva.

− 110 −

眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評価のための基礎的検討
──眼内動態の定量的評価法の確立

３. ２. １ 水溶性薬物の眼粘膜透過性

分解は認められなかった。

水溶性薬物の眼粘膜透過性は、Fig. ２の拡散チ
３. ２. ２ 水溶性薬物の膜透過パラメータの算ャンバーを用いて評価した。Fig. ６には、水溶性

出薬物の累積薬物透過量 - 時間曲線を示した。実験開始後 240min の角膜の累積薬物透過量は、他の薬物の膜透過機構を解明するために、in vitro 拡

眼粘膜と比較して極めて少なかった。また、上皮散モデルに基づく解析を行い、膜透過に関するパ

層を剥離することによって、角膜における薬物透ラメータを算出した（Table ４）。角膜の lag time

過量は顕著に増大した。全ての薬物において結膜は、0.15hr から 0.39hr までの値を示したのに対し、の累積透過量は角膜よりも高い値を示した。水溶上皮層を剥離した角膜では 0.09hr から 0.58hr ま性薬物の眼粘膜組織による代謝実験を行った結果、での値を示した。分配パラメータおよび膜透過定

角膜組織中で LHRH が代謝による分解を若干受け

数は、上皮層を剥離することにより著しく増加した以外は、実験開始後 240min まで有意な薬物のた。また、角膜の膜透過定数は他の粘膜と比較しTable ３ Chemical structures and physicochemical properties of hydrophilic drugs used in vitro penetration experiment.

− 111 −

Fig. ６ Penetration profiles of hydrophilic drugs through cornea（A）, scraped cornea（B）and conjunctiva（C）in albino rabbits.
（○）TRH,（●）PNP,（□）LHRH,（■）FD-4,（△）FD-10. Each point represents the average of at least three experiments±S.E.

Table ４ Penetration parameters of hydrophilic drugs through cornea, scraped cornea and conjunctiva
using in vitro diffusion model.

− 112 −

眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評価のための基礎的検討
──眼内動態の定量的評価法の確立て極めて低い値を示した。SCCR/CR は、全ての（Fig. ７A）
。拡散パラメータは、全ての眼粘膜で薬物で高い値を示し、上皮層を剥離することによ

分子量の増加に伴い減少する傾向を示し、結膜でり膜透過性が顕著に増大することが明らかになっは有意な相関を示した（Fig. ７B）。分配パラメー

た。さらに、SCCR/CR は β 遮断薬の場合と比タも拡散パラメータと同様、分子量の増加に伴い較した結果、より大きな値になることが示された。

減少する傾向を示し、角膜において分子量と有意

CR/CJ は、β 遮断薬の atenolol および carteolol とな相関が認められた（Fig. ７C）。

同等もしくはそれ以下の値を示した。これらのこ

４ 考 察とから、角膜では、上皮層が水溶性の薬物や分子得られた結果を基にして、眼粘膜透過の模式図

量の大きい薬物の透過に対して、強固なバリヤー

を Fig. ８にまとめた。角膜の構造を薬物透過性の機能を有することが明らかになった。
結膜の拡散パラメータは、FD− 10 の場合を除く

観点から分類した場合、上皮層、実質層および内他の薬物では、角膜とほぼ同様の値を示した。分

皮層の３層が薬物透過のバリヤーとして機能して配パラメータおよび膜透過定数は、全ての薬物でいる。上皮層は電気的膜抵抗値が高く tight な細角膜よりも大きい値を示した。

胞層であるが、結膜の上皮層は、apical 側の細胞にしか tight junction が存在していないため、角３. ２. ３ 水溶性薬物の眼粘膜透過に及ぼす薬物分子量の影響膜に比べ leaky な粘膜であることが知られている。
眼粘膜の種類による透過性の違いは、このような膜透過に及ぼす分子量の影響を調べるために、組織学的な差違に起因していると考えられる。

薬物の分子量と膜透過定数、拡散パラメータおよ

生体膜を透過する薬物の透過経路は、細胞膜にび分配パラメータとの関係を示した（Fig. ７）。全分配し細胞内を通過する経路（transcellular route）ての眼粘膜で膜透過定数は、分子量の増大に伴いと、細胞間隙（paracellular route）や細胞表面の孔減少し、これらの間には有意な相関が認められた。

（pore）を通過する水溶性の経路（aqueous route）

Fig. ７ Relationship between molecular weight and permeability coefficient（Kp; A）, diffusion parameter（D'; B）or partition
parameter（K'; C）in ocular membrane.
（○）Cornea,（●）scraped cornea,（□）conjunctiva.

− 113 −

Fig. ８ Schematic representation of drug penetration mechanism
through cornea, scraped coenea and conjunctiva.

が存在する。一般に、脂溶性の高い薬物は脂質

pore 半径は、それぞれ 2.0nm および 4.9nm、細成分で構成される細胞膜に分配し、transcellular

胞間隙の面積は角膜表面積 1.0cm 2 あたり 0.019

route を透過することが可能である。一方、水溶×10 −３ mm 2、結膜表面積 1.0cm 2 あたり 0.46×性の高い薬物は細胞膜に分配せず、主に aqueous

10 −３ mm 2 と報告されていることから、角膜でのroute を透過すると考えられる。このことから、

aqueous route の占める面積は、結膜よりも極めて

transcellular route および aqueous route を透過で狭いことが明らかである。このことは、水溶性薬

きる β 遮断薬の方が、aqueous route しか透過で物の角膜の分配パラメータが、結膜と比較して小きない水溶性薬物よりも膜透過性が高いと考えらさな値を示した結果と一致している。一方、結膜れる。

は、上皮層の構造が角膜と異なり、細胞同士の接β 遮断薬の角膜透過性は拡散過程ではなく、分着が緩やかで、水溶性薬物の透過できる有効表面配過程に依存することが明らかとなった。これは、積、つまり aqueous route の占める表面積が角膜

角膜表面のほとんどが上皮細胞で覆われているたより広いため、分配パラメータが大きい値を示し

め、脂溶性の変化が分配過程へ及ぼす影響が大きたと考えられる。

いためと考えられる。また、より広範囲な薬物脂上皮層を剥離することによって β 遮断薬の角溶性を有する薬物を用いた研究結果より、眼粘膜

膜透過性は増大し、特に水溶性薬物では顕著な増透過性と薬物脂溶性との関係には、parabolic な相加を示した。これは、薬物透過バリヤーである上関を有することが報告されている。

皮層がなくなり、水および collagen で構成されて分配パラメータは分配係数に膜の容積、すなわ

いる実質層への分配性が上昇したためと考えられ

ち膜表面積と膜の厚さを組み込んだ複合パラメ−る。また、分子量が大きい水溶性薬物では、lagタである。また、水溶性薬物は細胞膜にほとんど

time の増加および角膜中の薬物拡散性が減少した。

分配しないことから、水溶性薬物の分配パラメー

これは、外から膜中へ水分が流入することにより

タは、細胞膜に対する薬物の分配ではなく、透過角膜実質が膨潤し、薬物の拡散距離が長くなるた

できる aqueous route の有効表面積を反映した値

めと考えられる。

と考えられる。よって、拡散パラメータは aqueous

これらの結果は、眼粘膜の薬物透過性に加えて、route 内での拡散性を反映するものと考えられる。

眼内動態の定量的評価法を確立するための基礎的

家兎の角膜および結膜における aqueous route の知見になりうるものと考えている。

− 114 −

眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評価のための基礎的検討
──眼内動態の定量的評価法の確立

引用文献

４）Sasaki H., Yamamura K., Nishida K., et１）Sasaki H., Igarashi Y., Nagano T., et al :al : Delivery of drugs to the eye by topical

Penetration of β-blockers through ocularapplication, Progress in Retinal and Eye Res., 15,

membranes in albino rabbits, J.Pharm.

583-620, 1996.

Pharmacol., 47, 17-21, 1995.

５）Sasaki H., Ichikawa M., Kawakami S., et al : In-

２）Sasaki H., Yamamura K.,Tei C., et al : Ocular

situ ocular absorption of ophthalmic β-blockers

permeability of FITC-dextran with absorption

through ocular membranes in albino rabbits, J.

promoter for ocular delivery of peptide drug, J.

Pharm. Pharmacol., 49, 140-144, 1997.

Drug Targeting, 3, 129-135, 1995.

６）Sasaki H., Ichikawa M., Yamamura K., et al :３）Sasaki H., Nagano T., Yamamura K., et al

Ocular membrane permeability of hydrophilic: Ophthalmic preservatives as absorption

drugs for ocular peptide delivery J. Pharm.

promoters for ocular drug delivery, J. Pharm.

Pharmacol., 49, 135-139, 1997.

Pharmacol., 47, 703-707, 1995.

− 115 −

紫外線誘発 DNA 損傷および修復酵素の細胞内分布状態の三次元的表示
奈良県立医科大学

ラジオアイソトープ実験施設

森

俊

雄

Two major DNA damage produced by 254-nm UV light are cyclobutane pyrimidine dimer（CPD）and（64）photoproduct（6-4PP）. Both photolesions are repaired in normal human cells by nucleotide excision repair（NER）. However, little is known about where CPDs are repaired or where 6-4PPs are repaired in relation to
the various sub-nuclear structures. The present study was performed to aim at three-dimensional demonstrationof UV-induced DNA damage and its repair in human cell nuclei. We first investigated the repair kinetics of CPD
and 6-4PP using an enzyme-linked immunosorbent assay（ELISA）with damage-specific monoclonal antibodies
in normal human and xeroderma pigmentosum complementation group C（XP-C）cells. We also examined the
kinetics of repair DNA synthesis（unscheduled DNA synthesis, UDS）using a quantitative immunofluorescencemethod with anti-5-bromo-2'-deoxyuridine antibodies. We confirmed the normal repair in normal human cells
and the impaired repair in XP-C cells. Then, using laser scanning confocal microscopy, we succeeded in threedimensional visualization of the nuclear localization of CPDs, 6-4PPs and UDS in individual human cells. The
typical three-dimensional images of photolesions or UDS at various repair times reflected well the repair kinetics
obtained by ELISA or immunofluorescence. The important finding is that the punctate, not diffusely spread,
nuclear localization of unrepaired 6-4PPs was found at 2 h after irradiation. Similarly, the focal nuclear localizationof UDS was observed both during the first and the second 3h-repair periods. The present results suggest thatboth 6-4PPs and CPDs are non-randomly repaired from nuclei in normal human cells.

蛋白が順序よく関与する反応であることが明ら

１ 緒 言かとなってきた３、４）。こうした中、修復蛋白の太陽光に含まれる紫外線（特に、B 紫外線）は一つである XPG は細胞核内でドット状に分布し、細胞 DNA 中にシクロブタン型ダイマー（CPD）

修復に伴い再分布することが報告された５）。このや（６−４）型ダイマー（６−４PP）といった DNA

結果は、試験管内修復実験に加えて、DNA 損傷

損傷を誘起し、皮膚がんを発生させる 。ヒトにや修復酵素を実際の修復反応の場である細胞核

おいては、これらの DNA 損傷はヌクレオチド除内で観察することの必要性と学問的おもしろさ

去修復機構（NER）によって修復され、修復機構を示唆するものである。そこで本実験では、主要１）に欠陥を持つ常染色体劣性遺伝病、色素性乾皮症

な２種類の紫外線誘発 DNA 損傷の生成および修（XP）患者では太陽光被ばく部位の皮膚がん発生復について、我々が樹立した損傷特異モノクロー

頻度は著しく高くなる２）。近年、DNA 修復研究

ナル抗体を共焦点レーザー顕微鏡に応用するこは驚くべき速度で進展し、E を除いて７種類の相とにより個々の細胞レベルで三次元的に可視化補性群（A − G）からなる XP の原因遺伝子全てがすることを試みた。

クローニングされるに至った。また、精製修復蛋２ 実 験

白を用いることにより、修復反応を試験管内で再構築することが可能となり、NER は約 30 種類のThree-dimensional visualization ofultraviolet-induced DNA damage
and its repair in human cell nuclei
Toshio Mori, Ph.D.
Radioisotope Research Center
Nara Medical University

２. １ 細胞、お正常ヒト皮膚由来（MSU −１、MSU −２）
よび相補性群Ｃに属する XP 患者皮膚由来（XP１
CTA）の線維芽細胞を実験に用いた。細胞はダルベッコ変法 MEM 培地に 10％の牛胎児血清を加えた培養液中で培養した。

− 116 −

紫外線誘発 DNA 損傷および修復酵素の細胞内分布状態の三次元的表示

２. ２ CPD および６−４PP の修復動態の解析

２. ５

紫外線照射後の細胞内修復 DNA 合成の三次元的可視化細胞に紫外線（主として 254 nm）を照射した直後および各時間修復後に DNA を抽出し、損傷特

２. ４と同様の処理をした細胞において、共焦異モノクローナル抗体（CPD に対する TDM − 2

点レーザー顕微鏡を用い、修復 DNA 合成および抗体、６−４PP に対する 64 M −２抗体）を利用し細胞核 DNA を示す FITC および PI の蛍光画像

た ELISA 法（酵素標識免疫法）により各サンプを作成し、0 . 2 um 間隔の約 25 枚の連続平面画像

ル DNA 中の損傷を定量した６）。

からなる三次元蛍光画像を構築した７）。

３ 結 果

２. ３ 紫外線照射後の修復過程における細胞内３. １ ヒト細胞における CPD および６−４PP のDNA 損傷の三次元的可視化

修復動態の定量

細胞に紫外線を照射した直後および各時間修
復後に細胞を固定し、細胞 DNA を変性した後、

図１に、30 J/m 2 の紫外線を照射された正常お損傷特異モノクローナル抗体、Biotin 標識２次

よび XP − C 細胞における CPD および６−４PP の抗体、さらに Streptavidin− FITC により DNA

修復動態の ELISA 法による定量の結果を示す。

損傷を蛍光染色した。同時に、細胞核 DNA を

二つの正常細胞はほぼ同様の修復動態を示した。

propidium iodide（PI）で蛍光染色した。共焦点

つまり、６−４PP の 90％以上を３時間以内に修レーザー顕微鏡（InSIGHTplus − IQ、Meridian

復し、また、CPD の 40％および 50％をそれぞれInstruments 社製）を用いて蛍光画像を作成し、照射後 10 および 24 時間に修復除去した。一方、各サンプル当たり 0 . 2 um 間隔の約 25 枚の連続平

XP − C 細胞は照射後 24 時間以内に両損傷をほと面画像を付属したソフトで立体化し三次元画像

んど修復できなかった。

を構築した 。
７）２. ４

紫外線照射後の修復 DNA 合成（不定期DNA 合成）動態の解析
紫外線照射後、細胞を fluorodeoxyuridine および bromodeoxyuridine（BrdU）存在下で種々の時間修復培養した。細胞を固定し DNA を変性させた後、抗 BrdU モノクローナル抗体、Biotin 標識
２次抗体、さらに Streptavidin − FITC により修復 DNA 合成部位を蛍光染色した。同時に、細胞
核 DNA を PI で蛍光染色した。共焦点レーザー
顕微鏡を用いて、１サンプル当たり約 100 細胞について、単個細胞当たりの FITC および PI の蛍光量を定量し、修復 DNA 合成量を FITC/PI として計算した。なお、サンプル中に一部混入する
定期 DNA 合成細胞は極めて強力な FITC 蛍光を示し、修復 DNA 合成の計算から除外した。

図１ 30J/ m 2 の紫外線を照射された正常および XP− C 細胞における CPD および６−４PP の修復動態の ELISA 法による定− 117 −

３. ２ 紫外線照射後の修復過程における細胞内

図３に、XP − C 細胞の各修復過程での６−４

DNA 損傷の三次元的可視化

PP および細胞核 DNA の三次元蛍光画像を示す。

図２に、30 J/m の紫外線照射直後および修復

MSU −２細胞の場合と同様に、未照射の細胞には過程の正常細胞（MSU −２）における６−４PP およ６−４PP の蛍光画像はほとんど見られないが（図び細胞核 DNA の三次元蛍光画像を示す。画像は３A）、照射直後には DNA 画像と重なり合う明細胞核の下側半分のみを表示しており、細胞核内

るい蛍光画像が得られた（図３B）。しかしながら、部の観察を可能とした。また、損傷の画像を大６−４PP の明るい蛍光画像は照射後 6 時間修復さきく示し、対応する細胞核 DNA を右下に小さくせても何ら変化しなかった（図３C 〜 F）。

2表示した。未照射の細胞には６−４PP を示す蛍光

図４に、正常細胞（MSU −２）の各修復過程で画像はほとんど見られなかった（図２A）。しかの CPD および細胞核 DNA の三次元蛍光画像をし、照射直後には強い画像が得られた（図２B）。

示す。未照射の細胞には CPD の蛍光画像はほと損傷と DNA の三次元蛍光画像が重なり合うことんど見られないが（図４A）、照射直後には明るから、６−４PP が細胞核内一面に誘発されている

い蛍光画像が得られた（図４B）。照射６時間後でことがわかる。６−４PP の蛍光画像は照射後の修も、CPD の明るい蛍光画像に大きな変化が見ら

復時間に依存して次第に弱まった（図２C 〜 F）。

れなかった。これは高々 20％しか修復されない

興味あることに、修復２時間後に修復されずに残とする ELISA の結果（図１）とつじつまが合う。

った６−４PP の画像は細胞核内でドット状に見られた。

図２ 30 J/m 2 の紫外線照射直後および修復過程の正常細胞（MSU −２）における６−４PP および細胞核 DNA の三次元蛍光画像
画像は細胞核の下側半分のみを表示しており、細胞核内部の観察を可能とした。また、損傷の画像を大きく示し、対応する細胞核 DNA を右下に小さく表示した。A）未照射、B）照射直後、C）
１時間修復、D）２時間修復、E）３時間修復、F）６時間修復。

− 118 −

紫外線誘発 DNA 損傷および修復酵素の細胞内分布状態の三次元的表示

図３ 30J/m 2 の紫外線照射直後および修復過程の XP− C 細胞における６−４PP および細胞核 DNA の三次元蛍光画像A）未照射、B）照射直後、C）１時間修復、D）２時間修復、E）３時間修復、F）６時間修復。

図４ 30J/m 2 の紫外線照射直後および修復過程の正常細胞（MSU−２）における CPD および細胞核
DNA の三次元蛍光画像
A）未照射、B）照射直後、C）１時間修復、D）２時間修復、E）３時間修復、F）６時間修復。

− 119 −

３. ３

紫外線照射後の修復 DNA 合成（不定期量の結果を示す。二つの正常細胞はほぼ同様の修DNA 合成）動態の定量

復 DNA 合成動態を示した。照射後３時間までは

図５に、30 J/m の紫外線を照射後の正常およ極めて効率が良かったが、それ以降は効率が低下

び XP − C 細胞における修復 DNA 合成動態の定した。一方、XP − C 細胞は照射後９時間の間全2

く修復 DNA 合成を示さなかった。
３. ４

紫外線照射後の細胞内修復 DNA 合成の三次元的可視化
図 6 に、30 J/m 2 の紫外線照射後の正常細胞（MSU −２）における修復 DNA 合成および細胞核
DNA の三次元蛍光画像を示す。修復が始まっていない照射直後には修復 DNA 合成を示す蛍光画
像が全く見られないが（図６A）、その後修復時間に依存して次第に画像は明るくなった（図６B〜 E）。修復３時間で、修復 DNA 合成蛍光画像
が細胞核内でドット状を示すのが興味深い。
図５ 30J/m 2 の紫外線を照射後の正常および XP− C 細胞における修復 DNA 合成動態の定量
シンボルは図 1 と同様。

図７に、XP − C 細胞の修復 DNA 合成および細胞核 DNA の三次元蛍光画像を示す。照射後６時間まで、全く修復 DNA 合成が行われていないこ

図６ 30J/m 2 の紫外線照射後の正常細胞（MSU−２）における修復 DNA 合成および細胞核 DNA の三次元蛍光画像
画像は細胞核の下側半分のみを表示しており、細胞核内部の観察を可能とした。また、修復 DNA
合成の画像を大きく示し、対応する細胞核 DNA を右下に小さく表示した。A）照射直後、B）１時
間修復、C）２時間修復、D）３時間修復、E）６時間修復。

− 120 −

紫外線誘発 DNA 損傷および修復酵素の細胞内分布状態の三次元的表示とがわかる。

４ 考 察

また、図８に、紫外線照射直後からの３時間、および 3 時間目から６時間目にかけての３時間に

254 nm 紫外線はヒト細胞 DNA 中に主に CPD

おける正常細胞（MSU −２）の修復 DNA 合成おと６−４PP を誘起する。さらに、CPD と６−４PP

よび細胞核 DNA の三次元蛍光画像を示す。どちは共通して NER で修復され、損傷を含む約 30

らの場合も修復 DNA 合成蛍光画像が細胞核内でヌクレオチドが DNA から修復除去された後、生ドット状を示した。

じたギャップは修復 DNA 合成によってうめられ

図７ 30J/m 2 の紫外線照射後の XP− C 細胞における修復 DNA 合成および細胞核 DNA の三次元蛍光画像A）照射直後、B）１時間修復、C）２時間修復、D）３時間修復、E）６時間修復。

図８ 30J/m 2 の紫外線照射直後からの３時間、および３時間目から６時間目にかけての３時間における正常細胞（MSU−２）の修復 DNA 合成および細胞核 DNA の三次元蛍光画像
A）照射直後からの３時間の修復 DNA 合成、B）照射後３時間目から６時間目にかけての３時間の修復 DNA 合成。

− 121 −

る。それ故、
図１と図５の結果を比較することで、いたします。また、本研究の遂行を可能にしたコ各々の損傷の生成割合などが計算できる。計算のスメトロジー研究振興財団研究助成に対し深く

結果、６−４PP の CPD に対する生成割合は 0 . 34

感謝いたします。

となった。また、照射後３時間までの修復 DNA
合成は、75％の６−４PP と 25％の CPD が関与す

引用文献

ること、さらに、３時間以降の修復 DNA 合成は、

１）Clingen PH, Arlett CF, Cole J et al.: Correlation of

ほぼ 100％ CPD が関与するすることが明らかと

UVC and UVB cytotoxicity with the induction

なった。

of specific photoproducts in T-lymphocytes

紫外線照射直後および修復過程のヒト細胞にand fibroblasts from normal human donors,

おいて、私達は世界で初めて CPD、６−４PP およPhotochem. Photobiol., 61 , 163 - 170 , 1995 .

び修復 DNA 合成の三次元的表示に成功した。得２）Cleaver JE, Kraemer KH: Xeroderma

られた蛍光画像は各損傷や修復 DNA 合成に極め

pigmentosum and Cockayne syndrome, In:て特異的であることが確認され、さらに、修復に

Scriver CR, Beaudet AL, Sly WS, Valle D

伴う画像変化は、ELISA 法や免疫染色法による（eds.）: The Metabolic and Molecular Bases

定量的結果を見事に反映することもわかった。こof Inherited Disease, McGraw-Hill, New York,

れらの結果は３次元蛍光画像が極めて信頼性の高いものであることを示している。この新技術の1995 , 4393 - 4419 .
３）Sancar A: Mechanisms of DNA excision

開発がもたらした最大の発見は、６−４PP の修復

repair, Science 266 , 1954 - 1956 , 1994 .

が細胞核内で均一ではないことを示唆したこと

４）Aboussekhra A, Biggerstaff M, Shivji MKKである（図２D）。この結果は、修復 DNA 合成さ

et al.: Mammalian DNA nucleotide excisionれる部位も細胞核内で均一ではないという図６D

repair reconstituted with purified protein

により支持された。さらに、６−４PP が主に関与

components, Cell, 80 , 859 - 868 , 1995 .

する照射後３時間の修復 DNA 合成も、CPD が５）Park MS, Knauf JA, Pendergrass SH et al.:

ほぼ全面的に関与する３時間目以降の修復 DNA

Ultraviolet- induced movement of thehuman

合成も共に細胞核内で不均一に起こることが明DNA repair protein, Xeroderma pigmentosum

らかとなった（図８）。以上の結果は、CPD も６type G, in thenucleus, Proc. Natl. Acad. Sci.

−４PP も共に細胞核内で不均一に修復されること

USA, 93 , 8368 - 8373 , 1996 .

を示すものとなった。

６）M o r i T , N a k a n e M , H a t t o r i T e t

DNA 損傷の修復過程の三次元表示に成功した

al.:Simultaneous establishment of monoclonal

ことから、続いて NER に関係する修復蛋白の画

antibodies specific for either cyclobutane

像作成を試みた。不幸なことには、損傷検出に用

pyrimidine dimer or（6 - 4）photoproduct from

いた細胞固定法は修復蛋白のエピトープを破壊

the same mouse immunized with ultraviolet-

することが判明した。現在、修復蛋白の染色に成

irradiated DNA, Photochem. Photobiol., 54 ,功した新固定法を損傷検出に応用する実験を進225 - 232 , 1991 .

めている。

７）Nakagawa A, Kobayashi N, Muramatsu T
et al., : Three- dimensional visualization of

５ 謝 辞

ultraviolet-induced DNA damage and its repair

本研究は奈良県立医科大学皮膚科学研究室との共同研究であり、関係する諸先生に心より感謝− 122 −

in human cell nuclei, J. Invest. Dermatol., 110 ,143 - 148 , 1998 .

皮膚器官培養系を用いた化学物質の刺激性、抗原性の検討
東京医科歯科大学

横関

医学部皮膚科博雄In order to predict the contact allergens or irritants in various chemicals, we analyzed mRNA of cytokines expressedin epidermis by stimulation of various chemicals in a human skin organ culture systems. After painting haptens,primary
irritants or vehicle control on human skin specimens sliced to 1 mm thickness and cut into approximately 5×5 mm
blocks, the pieces were cultured in serum-free medium. After separating epidermis from dermis, total mRNA wasextracted and mRNA of cytokines was assessed by the reverse transcriptase-plymerase chain reaction. Only haptens
but not irritants induced IL-1βmRNA at 1-3 hours. TNF-αmRNA was induced 9 hours after application of haptens and1 hour after application of primary irritants. IL-1αmRNA was not induced by either haptens or primary irritants. Thus,
cytokine mRNA expression induced by haptens in epidermis from that induced by primary irritants.
These results indicate that analysis of the epidermal cytokines mRNA expression induced by chemicals in a humanskin organ culture system is usuful methods to predict haptens or primary irritants from various chemicals.

しかし、in vitro での感作性試験はまだ十分に１ 緒 言検討されていない。1986 年に Kimber らはハプ

接触皮膚炎（contact dermatitis、CD）は、湿疹

テンで経皮感作したのちのリンパ節細胞を調整性疾患群の代表的な疾患であり皮膚科の外来患し、リンパ節細胞の３H − thymidine の取り込み量者数では最も多い疾患である。現代の進歩した化を測定すること（LLNA）によりそのハプテンの学産業は新たに多くのアレルゲンを生みだし、そ

抗原性を定量し得ることを報告した２）。一方、私のアレルゲンによる接触アレルギーが増加してたちの教室でも化学物質を結合させた表皮細胞

きた。また戦後、生活様式が大きく異なり、シャと脾細胞を混合培養することにより化学物質の

ンプー、石鹸などを多量に使用することによる刺感作性を定量することに成功した３、４）。しかし、激性皮膚炎も増加してきた。現在、このように接これらの in vitro 試験はマウスを用いた系で一部

触皮膚炎が増加することは生体環境上大きな社

ヒトにおける抗原性とは異なる結果が認められ会問題となっている。

た。一方、皮膚にハプテンもしくは一時刺激物質

化粧品や医薬部外品はその使用に関し、医師のTNF−α など種々を塗布することにより IL−１β、指導を必要とせず使用方法に関しては野放し状のサイトカインが誘導されることが明らかにさ態であるため、特に安全性を高くする必要があ

れた５、６）。そこで今回、ヒトの皮膚を用いて器る。現在では９種類の安全性試験を施行するよう

官培養することによりハプテンと一時刺激性物

法的に義務づけられている 。特に接触アレルギ

質ではサイトカインの mRNA の発現パターンがーを起こしやすいかどうかを判定する感作性試験

異なる結果が見られたのでここに報告する７、８）。

１）は、接触アレルギーの予防上最も大切な試験である。
Analysis of Cytokine mRNA Expression
Induced by haptens or irritants inhuman organ culture system
Hiroo Yokozeki, M.D.
Department of Dermatology,
School of Medicine, Tokyo Medical
and Dental University

２ 実験方法２. １ 皮膚器官培養
厚さ１mm の正常分層植皮片を 5 × 5 mm に細切した後、種々の化学物質を表皮側に塗布、表皮側を上にしてパラフィンで被ったレンズペーパ
ーの上に乗せ無血清培地（セルグロッサーＨ）で− 123 −

IL −１α は化学物質による刺激のない状態で発現

24 時間培養し経時的に皮膚を回収した５、６）。

しており各種の化学物質の刺激後１時間後に強２. ２ 化学物質による刺激

く発現している。しかし、化学物質による刺激後

皮膚器官培養時に表皮に 0 . 1 mM DNCB（ジニ
トロクロロベンゼン）、2 . 5％ PPD（パラフェニレの IL −１α の発現レベルとコントロールの間では差が認められなかった８）。

ンジアミン）、10 −６M レチノイン酸、１％メチ
ルサリチレート、１µg/mL superantigen（SEB）

３. ２ IL −１β の mRNA 発現レベルの比較検討
各種の化学物質を塗布後 24 時間培養した後のを塗布する。

IL −１β の発現レベルを図４に示した。縦軸に IL
２. ３ RNA 抽出と cDNA 作成−１β と βactin の RNA の発現の比率を表示し回 収 し た 皮 膚 は 0 . 5 mM ammmoniumている。IL −１β の mRNA 発現量は DNCB で刺thiocyanate を用いて表皮と真皮を分離する。得激した時は３時間後に、PPD で刺激した時は１られた表皮シートは PBS で洗浄後、RNA zol

時間後にピークがみられる。しかし、MS、RAで RNA を抽出する。RNA より RAV reverseなどの刺激因子では特に発現のピークは認めらtranscriptase（Takara Co. Ltd）を用いて cDNAれなかった８）。

を作成する。
３. ３ TNF − α の mRNA 発現レベルの比較検討
２. ４ Polymerase chain reaction（PCR）解析

各種の化学物質を塗布後 24 時間培養した後のRT − PCR は IL −１α、IL −１β、TNF − α, β −TNF − α の RNA 発現レベルを図５に示した。

actin、ICAM −１、VCAM −１の primer を用いて

DNCB、PPD などのハプテンでは培養後９時間

表皮シートより抽出し作成した cDNA にて施行

後にピークが見られ MS、RA などの刺激因子で後半定量を行い比較検討した。

は培養後１時間後にピークが認められた。この結果は刺激因子が直接表皮に作用し TNF − α を誘３ 結 果

導するという報告に一致する。また、ハプテン

RT − PCR 法が半定量性があることを明らかにを塗布後９時間して TNF − α が発現する結果は、するために RT − PCR の cycles 数とその結果得ら

ハプテンにより IL −１β 発現が誘導され IL −１β

れたバンドの強さをデンシトメーターで測定しにより間接的に TNF − α が誘導されたと考えらた。その結果、図１に見られるように各種のサイ

れた８）。

トカインの RT − PCR の cycle 数と OD との間に比例関係が認められた。次に RT − PCR を施行し

３. ４ superantigen（SEB）刺激によるサイトカ

た cDNA の量とその結果得られたバンドの OD

インの動態に比例関係が見られることを図２に示している。

皮膚器官培養時に１µg/mLSEB を加え経時的以上、今回の RT − PCR 法で半定量性があることに皮膚を回収してその表皮シートより RNA をが明らかにされた。

抽出し IL −１α、IL −１β、TNF − α、ICAM −１、
VCAM −１の mRNA 発現レベルを RT − PCR 法

３. １ IL −１α 発現レベルの比較検討で解析した。その結果図６に示されるように IL −各種の化学物質を塗布後 24 時間培養した後の

１α は３〜６時間後にピークがみられ IL −１β はIL −１α の発現レベルを図３に示した。縦軸に３時間後に mRNA の発現が見られた後持続的にIL −１α と βactin の発現の比率を表示している。

発現していた。TNF − α は１時間後より持続的− 124 −

皮膚器官培養系を用いた化学物質の刺激性、抗原性の検討

図１ RT − PCR 法を施行した cycle 数と得られたバンドの OD の関連性

図２ RT− PCR 法を施行した cDNA の と得られたバンドの OD の関連性

− 125 −

図３ 各種の化学物質の存在下での表皮における IL− 1αの mRNA の発現

図５ 各種の化学物質の存在下での表皮における TNF− αの mRNA の発現

図４ 各種の化学物質の存在下での表皮における IL− 1βの mRNA の発現

図６ スーパー抗原（ＳＥＢ）存在下での IL− 1α、IL− 1β、TNF− α、ICAM−１、VCAM−１の mRNA の発現レベル− 126 −

皮膚器官培養系を用いた化学物質の刺激性、抗原性の検討に発現している。また、接着因子である ICAM −るか、刺激物質、抗原性の低い物質をアレルゲン

1 は６〜 12 時間後にピークが見られた。この結と鑑別しうるかさらに検討する必要がある。

果ブドウ球菌由来のスーパー抗原により IL −１α、IL −１β、TNF − α などのサイトカインが産生さ

なお以上の業績は J Dermatol：25 , 421 - 428：
1998 で報告した。

れその相互作用により ICAM −１の発現が誘導さ文 献れることが明らかにされた７）。

１）昭和 62 年６月 18 日付、厚生省薬務局審査第４ 総 括２課、事務連絡。

化学物質の抗原性、刺激性を In vitro での試

２）Kimber I , Weisenberger C : A murine local

験法で判定することは非常に困難なことである。

lymph nodes assay for the identification ofKimber らはマウスの耳介に化学物質を塗布後そcontact allergens. Assay development andのリンパ節細胞の増殖能により抗原性を判定す

results of an initial validation study, Arch

る LLNA 法を開発したが一時刺激物質の SDS と

Toxicol. 63 : 274 - 282 , 1989

ハプテンとの鑑別が不可能であった。また、私た

３）Yokozeki H, Katayama I, Nishioka K :ちの教室で開発した化学物質を結合した表皮細Experimental study for the development of an

胞とＴリンパ球をマクロファージの存在下で培

in vitro test for contact allergens I, Int Arch

養し抗原特異的Ｔ細胞が誘導できるかどうかでAllergy Immunol, 106 : 394 - 400 , 1995

抗原性を判定する In vitro sensitization test でも４）Arimura M, Yokozeki H, Katayama I et al.

などま:Experimental study for the development of an

だ抗原性試験として用いるには感度が不十分で

in vitro test for contact allergens II, Int Archあると考えられた。今回、ヒトの皮膚を用いた器

Allergy Immunol, 115 : 228 - 234 , 1998

ニッケルなどの抗原が判定できない

３、４）

官培養法では表皮より DNCB,PPD などのハプテ

５）Enk AE, Katz SI : Early molecular events in

ンでは１〜３時間後の早期に IL −１β の mRNAthe induction phase of contact sensitivity, Proが発現し９時間後に TNF − α の mRNA が発現

Natl Acad Sci, 89 : 1398 - 1402 , 1992した。一方、一時刺激性物質では表皮から IL −１

６）B a r k e r J N W N , S a r m a V , D i x i t V e t a l

β の mRNA の発現はみられず１時間後に TNF −.:Keratinocytes as initiators of inflammation, 337

α の mRNA 発現が見られた。スーパー抗原では: 211 - 214 , 1991

早期よりすべてのサイトカインの mRNA の発現

７）Matsunaga T, Katayama I, Yokozeki H et al.:が見られた。このように塗布した物質がハプテン

Superantigen-induced cytokine expression inか刺激物質かにより表皮細胞内のサイトカイン

organ-cultured human skin, J Dermatol Sci, 11の mRNA 発現時期が異なることが明らかになっ: 104 - 110 , 1996

た。この特性を利用して各物質の抗原性、刺激性

８）Matsunaga T, Katayama I, Yokozeki H et al.:を評価できる可能性が示唆された。しかし、２種

Epidermal cytokine mRNA expression induced

類のハプテンと一時刺激物質しか検討しておらby hapten differ from that induced by primary

ずニッケル、コバルト、クロム、ホルマリン、ウ

irritant in human skin organ cultur system, I

ルシなどの典型的な接触アレルゲンを検出でき

dermatol, 25 : 421 - 428 , 1998

− 127 −

Ⅲ．精神、文化に関する分野

化粧品の香り表現に関する研究

神

明星大学

人文学部

宮

英

夫

The relationship between olfactory and other four sensations was examined by expressing a perfume
material and a lotion. The results of a verbal expression through synaesthesia and a color-matching
test demonstrated that the words expressive of four sensations except for olfactory was affected byvisual and haptic expressions and especially the relation between olfactory and haptic sensation wasstrong. The same effects of haptic sensation were obtained by the judgements on multiple expressionsof fragrance. It was possible to evaluate a fragrance using a verbal expression through synaesthesia.

であり、低音には暗い色、高音には明るい色が現

１ 緒 言れる傾向がある。また、C 音に対する赤色のよう香りの表現に際して、通常使われているのは、
特性的用語と香料用語と感覚用語とである。特性な特定の対応性も報告されている。その他、音の大きさや音色についても、いくつかの研究がある。

的用語は「石鹸のような」などの表現であり、香ところが、従来の研究では、ほとんどの場合、料用語は「フローラルグリーン」などの表現であ

海外でも日本でも、共感覚保持者を被験者としたる。これらは、香りの専門家の間で用いられるこものであった。しかし、共感覚保持者は非常に少とが多く、非専門家と比較すると語彙も多様であなく、色聴でも、10％前後といわれている。このり、一般的にはわかりにくい。香りと用語との間ことが、共感覚研究を困難にしている最大の問題とを結ぶ何らかの経験がなければ、これらの用語点である。しかし、共感覚的表現を研究することを使うことができないためである。一方、感覚用

で、共感覚研究の問題点を克服することが可能と語については、共通の感覚的経験があり、非専門なる。
共感覚的表現の研究は、感覚の相互関係を明ら家でも理解しやすい。
そして、香りを嗅覚に関する感覚用語で表現すかにして、なぜ共感覚が存在するのかを明らかにるだけではなく、他の感覚に関する用語でも表現する手がかりを与えてくれる。このことによっすることができる。例えば、「甘い香り」などでて、われわれの五感の相互関係がどのようになっある。このような表現は、共感覚的表現と呼ばれているのかを知ることができる。五感の関係を考ている。

えることは、人はなぜ複数の感覚を持っているの共感覚（synaesthesia）は、１種類の刺激によって感覚様相の異なる２つの感覚経験が生起する現象でかを明らかにするために必要である。このような点に、共感覚研究の意義がある。

ある。よく知られた例として、
色聴（chromesthesia）

そこで、本研究では、香りを刺激として、嗅覚がある。これは、ある音を聞いて色が見えるものと他の感覚との関係を明らかにすることを目的

Studies on Verbal Expression ofFragrance in Cosmetic
Hideo Jinguとした。また、応用的には、非専門家でもわかりやすい香りの表現はどうあるべきかということを、提案できる可能性がある。

Department of Psychology, Meisei
University− 130 −

化粧品の香り表現に関する研究

２. ２ 結果と考察

２ 実験１：単品香料の表現

２. ２. １ 共感覚的表現（櫻井・神宮、1997 a・b）
２. １ 方 法

共感覚的表現に関しては、各感覚用語での選択
比率を各香料で分析すると、選択される用語の傾ムスク・レモン・ローズの３種類の市販されて向がある程度一致していた（Fig. １、２、３、４）。

いるエッセンシャルオイルを使って、実験を行

そして、各香料で、触覚語に関して、共通した用った。被験者に各香料をかいでもらった後で、32語が選択されやすかった。また、各香料での数量個の表現用語（Table １）を呈示して、その香り

化Ⅲ類による分析では、それぞれ特徴的な傾向がを表現するのに適切なものを選んでもらった。こ見られたが、どの香料でも、表現用語群がまとまれらの表現用語は、視覚・聴覚・触覚・味覚に関る際に、必ず触覚語が関係していた（Fig. ５、６、する形容詞・形容動詞で、各８個である。

７）。

また、この実験の後に、12 の色名（紫・青・水

これらの結果から、嗅覚と触覚との密接な関係

色・緑・黄・茶・オレンジ・赤・ピンク・白・灰色・の存在が推測できる。このことから、触覚語を考黒）を呈示して、その香りに見合った色名を１つ慮することで、香料の表現が、よりわかりやすく

選択してもらった。該当しない場合には、「その他」

適切なものになる可能性が指摘できる。

とした。そして、彩度についても、「たいへんあざやか」から「まったくあざやかでない」までの

２. ２. ２ 色彩との関連性

５段階評定を求めた。

色名については、各香料で異なっており、ムスクで紫・灰色、レモンでオレンジ・黄Table １ ４感覚での表現用語（32 語）

色、ローズで白・ピンクが、選択頻度が高かった（Fig. ８）。また、彩度については、
５段階評価を−２から＋２で得点化して分散分析を行ったところ、香料間で有意差が認められ、レモンが最もあざやかであり、ローズ・ムスクという順であった。
なお、個人間での有意差は認められなか

Fig. １ 各香料での視覚語の選択比率

Fig. ２ 各香料での聴覚語の選択比率− 131 −

Fig. ３ 各香料での触覚語の選択比率

Fig. ５ ムスクに対する数量化Ⅲ類のスコア—の 95％信頼区間
Fig. ４ 各香料での味覚語の選択比率

響したり、香料によってはレモンのように、そのった。

香りから具体的対象が想起されて、表現を規定しこれらの結果から、香りと色とのそれぞれの象てしまう可能性がある。そこで、本実験では、こ徴性が判断を規定しており、彩度の評価でもそのれらの対応を避けるため、複数の香料で合成さことが影響を与えていると考えられる。このようれ、必ずしもその香りそのものが主体ではない、な象徴性は、文化の中で共通性を持っており、経

微香性の化粧水を刺激として用いた。

験の共有が存在するために生起するのであろう。
したがって、単品の香料では、その香りに対する

３. １ 方 法

象徴的なイメージが、その表現に影響していると同一メーカーの４種類の化粧水（Ａ：32 円／考えられる。

mL；Ｂ：28 . 13 円／ mL；Ｃ：29 . 17 円／ mL；D：

３ 実験２：化粧水の表現

46 . 67 円／ mL）を刺激として用いた。

（櫻井・神宮、1997 ｃ：岩田・神宮、1997）

手続きは、ほぼ実験１と同様であるが、以下の３点が異なっていた。まず、用いた表現用語は、

実験１のように、単品の香料を刺激として用い

実験１の結果と評定方法とを考慮して、各感覚用

た場合、その香りに対する象徴的なイメージが影語からそれぞれ２つを削除して、合計 24 語とし− 132 −

化粧品の香り表現に関する研究

Fig. ６ レモンに対する数量化Ⅲ類のスコア—の 95％信頼区間

Fig. ７ ローズに対する数量化Ⅲ類のスコア—の 95％信
頼区間

た（Table ２）。また、
判断方法は、「感じる」から「感じない」までの４段階評定とした。さらに、「心地よさ」と「高級感」とについても、4 段階評定を求めた。これらの評定は、感覚用語の評定の後に行った。
３. ２ 結果と考察
３. ２. １ 共感覚的表現
これらの共感覚的表現による４段階の評価を１点から４点まで得点化

Fig. ８ 各香料の匂いに対する色名の選択率

し、59 名の結果を、4 種類で縦につなげてデータ行列として、主成分分析を行った。

た。次に、各主成分で負荷量の二乗和を求め、感その結果、固有値が 1 . 0 以上のものが５主成分

覚用語群ごとにその比率を求めたところ、主成分得られた。これらの累積寄与率は 60 . 44％であっの固有値の大小によって、感覚用語群の比率が異− 133 −

Table ２ ４感覚での表現用語（24 語）

Table ３ 感覚用語群の平均比率なっていた（Fig. ９）。そこで感覚用語群ごとに、

３. ２. ２ 総合評価と共感覚的表現との関連性

第１主成分と第２主成分での平均比率と、第４各化粧水において、感覚用語群ごとでの６語の主成分と第５主成分での平均比率とを比較した

評定結果の合計値を求め、これら４つの感覚用（Table ３）。第１・第２主成分においては触覚語

語群の結果を独立変数として、「心地よさ」と「高がもっとも優位であり、次いで聴覚語・味覚語・級感」の各評定値をそれぞれ従属変数として、重視覚語の順であった。第４・第５主成分において回帰分析を行った（Fig. 10、11、12、13）。どの化は視覚語がもっとも優位であり、次いで味覚語・粧水においても、「心地よさ」は視覚語や触覚語

聴覚語・触覚語の順であった。このことは、香りによって規定されていた。しかし、「高級感」は、の表現にとって、触覚語が重要な役割を果たして

Ｂで視覚語、Ｄで触覚語の規定を受けているだけいることを示唆している。また、触覚語の中でも、であった。

その負荷量から、表現内容は各主成分において一定のまとまりを持っていた。

総合評価としての「心地よさ」は、共感覚的表
現を個別評価として考えることが可能であり、視これらのことから、化粧水の香りを共感覚的に覚語と触覚語が重要な役割を果たしているとい

表現することは可能であり、特に、触覚語の重要える。しかし、「高級感」は、共感覚的表現は適性を指摘することができ、嗅覚と触覚との強い結切な個別評価の側面ではないといえる。このようびつきが示唆された。

な結果は、「心地よさ」が情緒的な側面を持った

Fig. ９ 各主成分における感覚用語群の比率− 134 −

化粧品の香り表現に関する研究

Fig. 10 化粧水 A におけるパス図

Fig. 12 化粧水 C におけるパス図

Fig. 11 化粧水 B におけるパス図

Fig. 13 化粧水 D におけるパス図

総合評価であり、「高級感」は価値的な側面を持４ 実 験３：共感覚的表現の複合性った総合評価であることが関係していると考え（櫻井・神宮、1998 a・b）

られる。したがって、共感覚的表現は、情緒性を

実験１と２とでは、基本的に、１つの香り刺激表わす際に効果的な表現方法であると考えられる。

に対して、それぞれの表現用語を対応させること
で、被験者に判断を要求してきた。しかし、実際
上は、１つの香りに対して、複数の表現が同時に使われている。例えば、「さらりとした甘い香り」− 135 −

のような表現用語の組み合わせである。
そこで、香りの共感覚的表現における用語の組み合わせの可能性について、実験を行った。
４. １ 方 法
実験２で使用した 24 語を使い、感覚間
で用語を組み合わせて、複合表現を構成した。４つの感覚のうちいずれか１つについて、その用語を第１語として、他の３感覚でのそれぞれを第２語とした。例
えば、視覚用語の「明るい」を第１語とす
ると、他の３感覚の 18 語が第２語となる。

Fig. 14 視覚語が第１語での主成分負荷 に関する感覚用語群の比率
Table ４ 第１主成分での比率

４種類の調査用紙で、各用紙は、６個の第１語に対して各々 18 個の第２語が続き、計 108 の複合
表現項目から成り立っていた。
手続きとしては、各複合表現が、香りの表現用語として適切かどうかを、「適切」から「不適切」
まで４段階で評価してもらった。被験者は、第１語が視覚語の場合 69 名、聴覚語で 75 名、触覚語で 73 名、味覚語で 73 名であった。

Table ４である。
第１語が視覚語でも聴覚語でも味覚語でも、常４. ２ 結果と考察に、第２語における触覚語が高い比率を示してい

４段階評価を１点から４点まで得点化して、以下の 2 種類の分析を行った。

た。このことは、香りを表現する用語として、触覚語が重要な役割を果たしていることを示唆している。

４. ２. １ 主成分分析
４. ２. ２ クラスター分析

第１語の感覚別に主成分分析を行った。18 個の第２語に対して、６個の第１語の被験者分の結各感覚で、第１語の場合と第２語の場合とで、果を縦につなげてデータ行列とした。例えば、視香りの表現に際しての役割が異なっていれば、ク

覚語の場合は 18 × 414（6 × 69）となる。

ラスター分析の結果は異なることが考えられる。

固有値が 1 . 0 以上のものを主成分とすると、そそこで、第１語と第２語とで、ウォード法によっ

れぞれで第 4 主成分まで得られた。バリマックスて分析を行った。例えば、触覚語が第１語である

回転後の累積寄与率は、視覚語で 54 . 3％、聴覚場合、18 語の第２語に関して分析を行った。一方、語で 67 . 44％、触覚語で 59 . 37％、味覚語で 62 . 98

触覚語が第 2 語である場合には、18 語の第１語％であった。そして、各主成分毎で、負荷量のに関して分析を行った。

二乗和を求め、感覚用語群ごとに各々の比率をクラスター間距離を 10 として、それぞれでク求めた。Fig. 14 は第１語が視覚語の場合である。

ラスターを求めた。視覚語では、第１語でも第２最も固有値の大きな第１主成分に関する結果は、語でも、クラスターは２であった。聴覚語と触覚− 136 −

化粧品の香り表現に関する研究

Table ５ クラスター間での表現用語の一致度 （%）

語では、第１語で２、第２語で３であった。味覚が重要であることが明らかとなった。そして、こ語では、第１語で３、第２語で４であった。こののことは、共通感覚での “司令塔” が触覚である

ように、第１語と第２語との間で、ほぼ同じクラ可能性を示唆している。

スター数が得られたが、それぞれのクラスターをまた、香りの表現にとっては、触覚に関わる言構成している用語が異なることが考えられる。そ葉に特に注目する必要がある。このような言葉をこで、各感覚用語ごとで、各クラスターに属す使うことによって、香りについて、実際の刺激がる表現用語の一致度を求めた。結果は、Table ５

なくても、他者に的確に伝えることが可能になるである。第１語と第２語との間で比較的一致度がと考えられる。

高かったのは、視覚語 ･ 聴覚語 ･ 味覚語であった。
触覚語では、一致度は必ずしも高いとはいえず、

引用文献

第１語の場合と第２語の場合とで、香りの表現に

１）岩田幸子・神宮英夫：香りの共感覚的表現に際しての役割が異なっていることを示唆していよる化粧品の特徴分析、第 27 回官能評価シンる。

ポジウム発表報文集、pp. 131 − 134、1997
２）櫻井広幸・神宮英夫：香料の共感覚的表現

５ 全体的考察

日本官能評価学会誌、第１巻 第２号、pp. 41

共感覚がなぜ生起するのかということに関し− 45、1997 ａて、従来多くの考え方が提案されてきた。大別す３）櫻井広幸・神宮英夫：匂いの共感覚的表現—

ると、神経活動が未分化なためという考え方、連色彩との関連性—、日本心理学会第 61 回大会

想などの認知過程によるという考え方、感情が仲

発表論文集、pp. 492、1997 ｂ

介となっているという考え方、そして , アリスト

４）櫻井広幸・神宮英夫：化粧品の香り表現—共テレス以来の共通感覚の考え方などである。

感覚と官能評価との関係—、日本官能評価学会

共感覚が存在するということは、入力刺激と反1997 年度大会発表論文集、1997 ｃ

応としての出力とに関する２つの感覚様相をつ

５）櫻井広幸・神宮英夫：香りの共感覚的表現—

なぐ何らかの働きを考えざるをえない。この仲介

感覚間の関連性—、日本心理学会大 62 回大会役として、感情を考えたり、共通感覚では五感を発表論文集、pp. 578、1998 a

統合する “司令塔” のようなものを考えてきた。

６）櫻井広幸・神宮英夫：香りの共感覚的表現—

香りの表現について、嗅覚に関する一連の研究を行った。これらの研究から、触覚の果たす役割− 137 −

複合表現における触覚語の役割—、日本官能評
価学会 1998 年度大会発表論文集、1998 b高齢女性における化粧を用いた情動活性化療法１）：
心理的リハビリテーション・プログラムの枠組みづくりへ向けて
文京女子大学

人間学部

伊

和

波

恵

This series of studies aim at demonstrating the effectiveness of the use of cosmetics methods as mental
rehabilitation on elderly women. Our hypothesis is that make-up application might heighten their selfesteem, and we attend to frame a cosmetical program for mental rehabilitation.
The participants were elderly women who stayed at the health care facilities for the aged in Kyoto
City. Preliminarily, we research about their interests in cosmetics and beauty treatments at the past andthe present on 60 elderly women. The findings of the pre-research was that 88% had been in the habit ofmaking up at the past, and at the present, 35% had positive interests in some cosmetic treatments.
On the study1, we compared the Continuous group (C group, N=6),who received more than 8sessionsof our cosmetic application, with the Discontinuous group (D group, N=7) about attitudes for cosmetic
treatments and of participation in our sessions. Effects of cosmetic program were measured by several
nonverbal indeces. The following results were obtained: 1) The C group showed the tendency of arousal
by our sessions and it was more interested in cosmetic treatments than the D group. 2) The D group wassensitive at the mirror. 3) Taking results of pre-research into consideration, their cosmetical habits at thepast was useful as an index of positive, continuous paticipation in the programs at the present.
On the study2, we compared two women as the case studies. One was an resident at the facility, andthe other was an client of the day-care service there. These cases suggest that the client needs to thecosmetical program as the former, we needs to exmine the variety of methods furthermore.

で高齢女性に提供されているようである。

１ 緒 言

このような背景としては、福祉サービスの利用

近年、老人福祉の領域において、QOL（Quality

者層が多様化し、特定の精神的老年性疾患のない

of Life) を高める目的で「お化粧」を園内レクリェ

高齢者の数が増すにつれ、従来の医療的・看護的・ーション活動に採用しているとの報告が、福祉介介護的サポート以外のサポート形態へのニーズ

護誌などの媒体を通じて一般に広く紹介されてが高まってきたと考えられる。また、老年期においる（例えば、『お達者で』1998 年秋号）
。高齢者

ける精神的諸障害についても、医学的な、とりわ

福祉・看護・保健領域の職員を対象とした自治体

け薬理的なアプローチが確立しているとは言いの介護講座において、回想法、あるいは音楽や絵難い現在、非薬物的アプローチの見直しと整備と画を用いた芸術療法と並んで、講習テーマに加えが急務であることも指摘されており（須貝・竹中，られていることもある（例えば、岐阜県ならびに1995）、福祉現場においてもそのような現状に応青森県・介護実習普及センター主催の介護講座）。

えるべく、手探りの実践がそれぞれに進められて高齢者福祉の現場において、化粧をすることの心いるものと思われる。しかし、「化粧療法」、すな

理的な効用については一般的な期待が寄せられ

わち心理療法の一手法として化粧を適用するに続け、福祉サービスの一環として、様々なかたち

は、まだ至らない段階であるのも確かである。例An Applicational Study of Emotional
Activation Using Cosmetics Methods for
Elderly Women at the Nursing Home:
Toward Framing a Psychological
Rehabilitation Program for Elderly

えば、化粧へのニーズの把握、他者化粧の場合は施術者のスキルの検討と教育、効果測定法、さらに効果を得るための介入手法についての吟味などについては未だに不十分なままであり、ただ日

Kazue Inami

常的な実感にもとづいた実践のみが散発的に試Bunkyo Women's University

みられているのが現状であろう。

− 138 −

高齢女性における化粧を用いた情動活性化療法１）：
心理的リハビリテーション・プログラムの枠組みづくりへ向けて

この 10 年間にわたって、浜らは情動の活性化（伊波，1996）。すなわち、入所者に対してはレクに関する一連の研究を通じ、臨床場面においてはリェーションとして、通所者に対してはディケア

化粧と情動活性との関連に重点をおいて、その効のメニューのひとつとして、あるいは参加者のセ果を検討することに取り組んでいる（浜・日比野・

ルフケアを援助する精神的リハビリテーション

藤田，1990 など）。この情動活性化療法とは、鬱の一手法として、提供可能な化粧プログラムの枠病などの感情障害、老人性痴呆症といった心理臨組みの作成を試みるものである。

床的に問題を抱える者に対して、彼らの情動に働そこで我々は、化粧を含む整容行動に関する高きかけるような刺激（例えば、香り、映像、音楽）

齢女性のニーズおよび、施設内での化粧プログラを用いることで、情動状態あるいは社会性におけムへの参加状況について調査を行った。まず、言る改善を図ることを目的とする療法的試みである

語的やりとりがある程度可能な高齢女性を対象（浜・日比野・藤田，1990；浅井・浜，1992；浅井・に、継続的な化粧プログラム開始に先立ち、整容

余語・浜，1992；浜・浅井，1993）。これらの情行動とその習慣に関する聞き取り調査を行った

動活性化療法において、化粧を刺激として用いる（予備調査）。第２に、化粧プログラムに継続して利点には、次の事柄が挙げられる：１）女性の多参加した者と初回で中断した者との差異に注目

くにとっては、プログラム導入にあたって、刺激

し、化粧場面において観察された行動上の特徴がが新奇すぎないので、心理的な違和感や抵抗感がみられるか否かを比較した。同時に、調査におけ比較的少ない、２）参加者の視覚、触覚、嗅覚なる化粧への印象、過去および現在での化粧習慣にど五官に訴える情動価が高く、かつ基本的には快おける差異と、実際の参加状況との関連について刺激であると考えられる（伊波・浜，1994）、３）

群間で比較した（研究１）。このように継続者群、道具の入手および実施が比較的簡便であり、参加

非継続者群との差異を明らかにすることは、化粧者、実施者双方への作業負担が軽い、４）実施しを用いた情動活性化を施設の実情および入所者

た際、参加者本人にも周囲の者にも実施前後あるのニーズにより即した実際的な化粧プログラム

いは過程における変化が視覚的に明らかなので、を、提案し実施するうえで有意義であると考えら

フィードバックを得やすく、また、やりとりも生れる（なお、予備調査および研究１の詳細についじやすくなる（伊波・浜，1994）、５）プログラムては、中間報告および伊波・浜・西田（1998）に終結後、参加者にとって、自発的、日常的かつ習おいて、すでに報告済みである）。最後に、老人

慣的に化粧を取り入れやすい（伊波・浜，1993）、６）

保健施設における通所・入所それぞれの生活環

研究者にとっては、直接効果（例えば、覚醒・自信・境の差異をめぐって、事例的に概観し（研究２）、

主観的満足感の上昇（余語・津田・浜・鈴木・互，

化粧行動の個別性について考察した。

1990；浜・浅井・余語，1991））および間接効果（例２ 予備調査

えば、社会性・積極性の促進（伊波・浜，1995））
２. １ 目 的に関する操作性・観察性が高い。
このような一連の流れを汲み、老人保健施設に老人保健施設において、高齢女性の化粧行動における心理的なリハビリテーション・プログラム

関するニーズと実状を把握する目的で、化粧行動としての化粧の有用性を検討することを目的とおよび習慣に関する調査を行った。

して（伊波・浜，1996；伊波・浜，1997；伊波・浜・
西野，1998）、本研究は、『化粧を用いた情動活性

２. ２ 方 法化療法（以下、化粧プログラムとする）』のプログ

２. ２. １ 対象者

ラムおよびガイドラインを作成をめざしている

京都市内の老人保健施設・博寿苑を利用中の高− 139 −

齢女性 109 名を対象とした（65 〜 93 歳、平均年分析の対象者は 60 名となった。

齢 82 . 3 歳）。
２. ２. ３ 結 果
２. ２. ２ 調査実施

過去および現在における化粧習慣の有無と、現質問項目は、１）過去の化粧習慣、２）現在の在の化粧への関心について、対象者を入所・通所

化粧習慣・態度、３）整容に関するニーズ・イメと施設の利用形態に分けて比較した結果を Tableージの３カテゴリーに分かれており、各カテゴ

２に示した。

リーにはそれぞれ３項目の質問が含まれていた全体の 95％の者に過去に何らかの化粧経験が（Table １）。調査は、施設内において、化粧プロ

あり、80％において化粧習慣が過去にあったこと

グラム実施者の女性４名がそれぞれ個別に聞きが報告された。現在の化粧習慣については 58％取りを行った。

に減少した。

対象者の心身の健康状態は、ともに健常な者か入所者においては、入所中と在宅時・帰宅時とらどちらも良好とはいえない者までと様々であを比較した場合、有意な差ではないものの、在宅った。質問の意図について対象者が了解不能であ時の方がより化粧をすることが報告された（それった場合や、自分の名前を呼ばれたときに応える

ぞれ、61％、72％）。これは、42％が自宅にいることができないなどの著しい認知障害が認めらときに化粧習慣があるとし、通所時には 50％がれた場合は、本調査の対象から除外した。その結化粧をするという通所者とは、一致しない傾向を果、さらに回答が不十分であった者をも除いて、示した。

Table １ 予備調査質問項目（概略）Table ２ 過去・現在の化粧習慣の有無と、現在の化粧への関心− 140 −

高齢女性における化粧を用いた情動活性化療法１）：
心理的リハビリテーション・プログラムの枠組みづくりへ向けて

さらに、整容および化粧への関心について、自分で化粧をしたいと望む場合を積極的な関心がすい生活環境にあることと関連しているのかもしれない。

あるとし、人にしてもらうのならしたいと望む場

このように、過去と現在の化粧習慣およびニー合を消極的な関心があるとみなすと、全体の 35ズが示されたとともに、施設利用形態の違いによ％にあたる 21 人が化粧への積極的な関心を示しって、化粧への態度および関心が変わりうることた。とりわけ、通所者において、化粧および整容も示唆された。

への興味について言及する者が 46％、消極的な

３ 研究１

がら関心があるとする者が 33％と、より関心を
３. １ 目 的

寄せる傾向がみられた。

老人保健施設・博寿苑で実施した化粧プログラ
２. ２. ４ 考 察

ムにおいて、継続して参加した者と、継続して参過去および現在における化粧習慣の有無と、現加しなかった者との差異に注目した。さらに、予在の化粧への関心に関する予備調査において、対備調査に示された化粧習慣性と実際の参加状況

象者の 80％に、かつては化粧習慣があったこととの関連について、両群を比較した。

が確認された。しかし、過去のある時点において化粧を止め、今では化粧習慣はないと報告する者

３. ２ 方 法は多く、現在でも化粧習慣はあるとしながらも使３. ２. １ 参加者

用品目としては基礎化粧のみの者が多くを占め

予備調査対象者において分析の対象となった
60 名のうち、完全回答が得られ、かつ通所日、

ていた。
また、
施設内では化粧習慣がないとしながらも、入所期間などの外的条件が整っていると認めら

自宅では化粧をするという者がわずかながら多れた 33 名に対してプログラムへの参加呼びかけ

いことは、入所者において特徴的であった。通所を行ったところ、20 名から参加への意思が認め者では逆の傾向が示されたことは興味深いが、こられた（65 〜 92 歳、81 . 3 歳）
。このうち、１回

れは、入所者にとって施設内において目立つまいのみの参加者は８名であり、２〜７回参加者は５とする意識が化粧行動を抑制している可能性が名、８回以上継続した参加者は７名であった。そ示唆された。同時に、通所者にとっては、施設へ

こで、本研究においては、１回のみ参加者を非継通うことはすなわち余所へ行くことにほかなら続群とし、８回以上参加した者を継続群とした。

ないので、あえて装いに気を配るという行動に繋両群から、欠損値の多い者を１名ずつ除外して、がっている可能性があった。これは、施設をウチ

非継続群７名、継続群６名を群間比較の対象としとみなすかヨソとみなすかという点において、入た。

所者と通所者の間では施設という場の捉え方が
３. ２. ２ 実験室および装置逆転しているとも考えられた。
さらに、化粧への関心については、３人に１人

実験室は化粧室とモニター室の２室で構成さが積極的関心を寄せていることが明らかとなっれていた。化粧室内では、ワンサイドミラーでた。とりわけ、通所者においては化粧品ブランド

ある三面鏡の裏の VTR カメラを写して、入室時への関心、整髪への希望など、多岐にわたる整容から退室時までの参加者の行動を常時モニター

行動への言及が認められた。これらの、通所者のした。口紅立ては鏡台の上に、布製の覆いをか

化粧行動への意欲の高さが示されたことは、彼女

け、口紅選択場面までは参加者の目に触れないらの方が比較的、化粧や整容に関する情報を得やような状態で置いた。呈示する口紅（deuxseize,− 141 −

KOSE）は 39 色用意した。

う者も含まれていた。

３. ２. ３ 手続き

３. ３. ２ 化粧場面（初回時）における行動上

実験は週１回の頻度で行なわれた。１回毎の所の群間比較

要時間は 15 分程度で、そのうち化粧に要した時

１分あたりの瞬目回数を化粧過程別にみたと間は約 10 分であった。化粧プログラムは、次のき、Wilcoxon のＴテストの結果、継続群では化ような手順で進められた。

粧段階１・２より段階３において瞬目が増える傾

化粧水、乳液、化粧下地を順に用いて基礎化向がみられた（T ＝ 4 . 00，df ＝ 6，p<. 10）。また、粧（段階１）を施した後、必要に応じてコンシー

化粧前後 30 秒間の瞬目回数について、継続群にラーを用い、続いてファンデーション、フェイス

おいては化粧後に増加した（T ＝ 0 . 00，df ＝ 6，

パウダー、眉墨を付けた（段階２）。さらに、布p<. 05）。

覆いを外して口紅立てを呈示するとともに、付け化粧前後 30 秒間の鏡注視時間については、化てみたい色を選ぶように教示し（口紅選択場面）、

粧前後ともに非継続群の方が鏡注視時間は長か

最後に頬紅をつけて化粧を仕上げたのち（段階った（U ＝ 9 . 00，df ＝ 6，7，p<. 05；U ＝ 11 . 50，

３）、参加者に手鏡を手渡して見せた。

df ＝ 6，7，p<. 10）。整容行為時間についての化

化粧前後には音声を録音するために「あいうえ粧前後 30 秒間における比較では、化粧前では非お」と書いた紙を呈示し、それを読むように教示

継続群の方が長かったが、化粧後では継続群のした。また、化粧前後に 30 秒間、参加者を 1 人

方が長い傾向がみられた（U ＝ 9 . 00，df ＝ 6，7，にする時間を設け、実験者がいない状況での行動

p<. 05； U ＝ 11 . 50，df ＝ 6，7，p<. 10）。

をも観察した（実験者不在場面）。

口紅選択場面において、継続群では全員が口紅を選択して用いたが、一方、非継続群では口紅施

３. ２. ４ 測 度術を拒否する者もいた（57 . 1％が選択）。

実験室内での行動測度としては、次の７項目を
３. ４ 考 察用いた。
リラックス（脱活性）および快感情の指標とし第１に、予備調査との関連から、『過去の化粧

て⑴閉眼時間、⑵微笑時間、覚醒および興味の指習慣』が化粧プログラムへの参加継続性と関連す標として⑶１分あたりの瞬目回数、自意識の指標ることが示唆された。第２に、継続群および非継として⑷鏡注視時間、⑸整容行為時間、⑹選択さ続群間の初回時の行動を比較して、継続群は非継れた口紅の色の種類、社会性の指標として⑺発話続群に対して、化粧中、後半における瞬目の増加、時間および⑵。

化粧後の瞬目の増加が認められることが示唆された。このことは、継続群において、化粧をする

３. ３ 結 果

ことで覚醒感が高まる可能性が示されたものと３. ３. １ 予備調査と群間比較考えられた。一方、非継続群では、化粧前後での予備調査における質問項目と群間を、Ｕテスト

鏡注視時間が長いことや化粧前に整容行為時間を用いて比較した結果、『過去の化粧習慣』の項が長いことから、非継続群の方が鏡に対して「過目で有意差が認められた（U ＝ 9 . 00，df ＝ 6，7，

敏である」可能性が示唆された。しかし、ネガテ

p <. 05）。すなわち、継続群では全員が、かつて

ィブな反応が顕著であったかどうかについてはは日常的な化粧習慣があったとする一方で、非継未検討であり、行動の質にまで踏み込んで見極め続群では、化粧が習慣化していた経験はないといる必要があると考えられる。また継続群では、口− 142 −

高齢女性における化粧を用いた情動活性化療法１）：
心理的リハビリテーション・プログラムの枠組みづくりへ向けて

紅選択場面において拒否する者が皆無であった

た独立歩行には杖を要したが、ADL 面においてこと、
化粧後に整容行為時間が延長したことから、は自立していた。施設内では、色鉛筆を用いた描継続して参加する者は、化粧による自分自身の容画や手芸を好み、１人で穏やかに過ごしているこ姿の変化に関して、より関心が高いという可能性とが多いようであった。参加中の生活上の変化とが示唆された。

しては、中盤、第 12 セッションの前に２人部屋

これらのことから、化粧プログラムに先だってから４人部屋へと部屋替えがあり、化粧セッショ予備調査を行う際には、現在のニーズを把握する

ンも２週間あけて再開した。プログラムへの参加だけでなく、過去の化粧習慣をもあわせて問うこ

前、化粧への関心は高かった。長年、「身だしなみ」とによって、プログラムへの向き不向きがより明としての化粧が習慣化されていたものの、入所を確に予測しうると考えられた。また、プログラム

機にメーキャップを中断していた。

導入後も、
化粧品
（とくに口紅）への抵抗の有無は、

微笑時間・発話時間 いずれの指標においても参加の継続性を予測する目安となると思われた。

１セッション目で最長であり、12、13 セッショ

過去の化粧習慣および現在のニーズを踏まえ

ンで最低値をとった。セッションを通じてほぼ同て化粧プログラムを適用することは、参加者に対一の増減傾向を示した（Fig. １）。発話内容とし

して無理強いをしないという意味でも、参加へのては、セッション前半においては、日常的な手入

モチベーションを高めるであろう。同時に、参加れができるように化粧品を購入したいという訴にまつわる負担感を軽減することで、参加者たち

えや、そのことについて家人が応えてくれないとの満足および自信をより増すことができるともいう不満が述べられた。
口紅選択場面期待しうる。

口紅の色の選好は色味の薄い

ピンク系のものが中心であり、一定していた。選４ 研究２

択時間も４セッションまでは 20 秒以上要してい４. １ 目 的たものが、５セッション以降は短時間で決定され老人保健施設における通所・入所それぞれの生た。化粧後、30 秒間１人で化粧室に残される場

活環境の差異をめぐって、化粧行動の個別性につ

面では、口紅を指で拭い、つけた色を若干落とす

いて検討した。

行動がしばしば認められた。13 セッション目においては、口紅および頬紅を強く拒否した。

４. ２ 方 法
４. ２. １ 対象者②通所者Ｎ

老人保健施設における化粧プログラム参加者

83 歳の女性で、軽度の老年性痴呆と診断されのうち、10 回以上継続した者から、通所・入所
それぞれ１名ずつを本報告の対象とした。
４. ２. ２ 装置・手続きおよび測度
研究１（３. ２. ２〜４）と同様であった。
４. ２. ３ 事 例①入所者Ｉ
92 歳の女性で、老年性痴呆と診断されていた。
おもに短期記憶面での問題が認められており、ま− 143 −

Fig. １

入所者Ｉの微笑時間および発話時間ていた。身体的には健康で、
ADL は正常であった。

４. ４ 考 察

日常会話上の支障はないが、その内容は乏しく、研究２においては、老人保健施設のサービス利知的面では介助を要するとみなされていた。明朗

用形態によって、化粧プログラムへの参加態度が快活な人柄であり、誰とでも親しげに打ち解けて異なるのか否かについて事例的に検討した。その話すことはできるのであるが、社交的なやりとり

結果、情動活性や自意識の改善という点においてに終始する傾向にあった。施設においては、社会は、入所者よりもむしろ通所者についてより顕著的孤立感の軽減を目的として、週１回ディケア・な効果が認められることが判った。従来、施設入サービスを利用中であった。
化粧への関心は高く、所者に対するサービスとしてのみ行われてきた

自宅から化粧をして来ることがあった。

化粧プログラムではあるが、通所者に対してもよ

鏡注視時間 セッションが進むにつれ、鏡を注り積極的に提供されてしかるべきであると考え視する時間が増加しており（Fig. ２）、またセッられた。ただし、通所者 N に認められたような、ション中、化粧が進行するつれて長くなった。

口紅を瞼のうえにつけるなど、必ずしも社会的に身体接触時間セッションを重ねるほどに自適当でない衒奇的な化粧行為への対処について分に触れる時間が長くなった（Fig. ２）。行動内は、今後、議論の余地があると思われる。それは容としては、髪を直す、衣服を整える、という頻

社会的適応性の文脈から離れる一方で、化粧の別

出する行為ばかりでなく、化粧道具を手にとり自の機能的側面、変身願望の充足および祝祭性の表ら化粧をするものが含まれた。これらは、口紅を現を意味すると考えられるからである。

上から塗りなおす、アイシャドウをいれる、口紅

一方で、通所者の反応の顕著さに対して、施設を耳たぶに塗ってみる、などの「色を付ける」行

入所者の刺激への反応性の鈍さが懸念される結為であった。

果ともなった。一般に施設入所者は、通所者より

口紅選択場面

決定までの時間にはばらつき

も高齢であり、また身体的機能、知的機能面におがあり、一定の傾向は認められなかった。選好さ

ける衰えが認められる者も少なくない。
結果には、れた色はピンク系が中心であり、ローズ系も含ま

環境の特徴というよりもむしろ、このような状態れていた。しかし、自分で１色選ぶのを避けよう

的特徴がそのまま反映されたということも考えとする態度がみられ、化粧施術者に決定を委ねるられた。しかし入所者については、施設内の生活ことが多かったため、彼女の本来の選好が反映さにあってさらに感情鈍麻を進行させないためのれていたかどうかは疑わしかった。

「情動面でのリハビリテーション」を意識したプ
ログラム作成も必要であることが示唆された。
化粧が、女性の精神状態を把握するための適当な外的指標であることは、精神科医も指摘している。経験と観察にもとづいて、気分の浮き沈みの指標であるとともに、化粧の再開や開始を、一般的に積極的で好ましいセルフイメージを支持する行為であるとみなすなど（小西，1991）、女性
患者の病状回復の目安としている医師も少なくはない。
緒言において論じたように、心理的リハビリテーションの手法として、化粧および整容を積極的

Fig. ２

所者Ｎの鏡注視時間および身体接触時間に活用するにあたっては、それぞれの心理的な意− 144 −

高齢女性における化粧を用いた情動活性化療法１）：
心理的リハビリテーション・プログラムの枠組みづくりへ向けて

味づけについて、いまだ議論不足な点があること

引用文献も否めない。療法的アプリケーションを意図する

１）浅井 泉・浜 治世 1992 老人性痴呆の情際、例えば行動療法のように、プログラムの実施

動活性化の試み：化粧を一つの手段として 日によって特定の効果が得られるように操作する

本健康心理学会第５回大会発表論文集，40 - 41．

など、一定の方向性を定めることも大切である。

２）浅井 泉・余語 優美・浜 治世 1992 老

また、すでに枠組みが定まりつつある心理的リ

人性痴呆の情動活性化の試み

ハビリテーションの手法（例えば、回想法；野村第 56 回大会発表論文集，662．

（1998））を踏まえて、手法的な検討を進める一方

日本心理学会

３）浜 治世・浅井 泉 1993 メーキャップので、再度、基礎的な資料をみなおし、心理的な理

臨床心理学への適用

論的整備を図る必要もあると考えられる。

イエンス研究所（編） 化粧心理学

今後の展望としては、施設や家庭において、介護者の負担なく、化粧および整容に関するプログ

資生堂ビューティーサ

ンスジャーナル社 Pp. 346 - 358 .
４）浜 治世・浅井 泉・余語真夫 1991 化粧

ラムを日常的かつ効果的に取り入れる方法につによる情動活性の試み

いて、さらに検討を進める必要があると考えられ

４回大会発表論文集，84 - 85．

る。また、個人のみならず集団への適用も視野に

日本健康心理学会第５）浜 治世・日比野英子・藤田祐子 1990 化

入れるなど、サービス形態の多様化に応えうるよ粧による情動活性化の試み

う、枠組みに柔軟性をもたせていくことも必要と

54 回大会発表論文集，714．

なるであろう。

フレグラ

日本心理学会第６）保健同人社 1998 きれいになって、心も体もイキイキしませんか お達者で 秋号，3．

謝 辞７）伊波和恵・浜 治世 1993 老年期痴呆症者

化粧プログラムの実施にあたっては、医療法人

における情動活性化の試み 健康心理学研究，

行陵会 老人保健施設・博寿苑の苑長、遠山光郎
先生をはじめとする、施設職員および病院所属の

6，29 - 38．
８）伊波和恵・浜 治世 1994 化粧を用いた情作業療法士の方々に多大なるご尽力をいただい

動活性化の試み

たほか、参加者の方々には、プログラムへご協力

会発表要旨，36．

日本感情心理学会第２回大いただいたうえ、貴重なご意見とデータとを頂戴

９）伊波和恵・浜 治世 1995 化粧を用いた情した。また、同志社大学文学部心理学専攻卒業生

動活性化の試み（２） 日本感情心理学会第３の北田育子氏、花岡恭子氏、長江美奈氏ならびに回大会発表要旨，35．

西田真弓氏とはデータを共有した。諸氏のご理解

10）伊波和恵・浜 治世 1996 化粧を用いた情とお力添えに、心より感謝申しあげる。

動活性化の試み（３） 日本感情心理学会第４なお、研究に用いた化粧品のうち口紅一式（deuxseize, KOSE）は、1993 年に㈶コスメトロジ

回大会発表要旨，31．
11）伊波和恵 1996 化粧と社会的適応 高木

ー研究振興財団よりご寄贈いただいたものであ修（監修） 大坊郁夫・神山 進（編） 被服とる。関係諸氏、とりわけ、宮川安正氏のお力添え

化粧の社会心理学 Pp. 178 - 196 .

とご厚意に深く感謝申しあげる。

12）伊波和恵・浜 治世 1997 化粧を用いた情

１）本研究は、筆者の共同研究者であり指導教官

動活性化の試み（４） 日本感情心理学会第５である浜 治世（文京女子大学教授；同志社大学名誉教授）が中心となって進めている、情動回大会発表要旨．
13）伊波和恵・浜 治世・西田真弓 1998 高齢

活性化療法の試みの一部である。

女性における化粧を用いた情動活性化の試み：− 145 −

過去の化粧習慣と化粧プログラムにみられる

16）野村豊子 1998 回想法とライフレヴュー：

参加継続性との関連 文京女子大学紀要（人間学部）, ２, 81 - 92 .

その理論と技法 中央法規出版 .
17）須貝佑一・竹中星郎 1995 痴呆症精神疾患

14）伊波和恵・浜 治世・西野泰広 1998 化粧の非薬物的アプローチの臨床的意義と適応を用いた情動活性化の試み（５） 日本感情心理学会第６回大会発表要旨，（印刷中）．

老年精神医学雑誌 , 6 ( 12 ), 1471 - 1475 .
18）余語真夫・津田兼六・浜 治世・鈴木ゆかり・

15）小西聖子 1991 黄色いアイシャドウ imago,
2 ( 4 ), 95 - 101 .

互 恵子 1990 女性の精神的健康に与える化
粧の効用 健康心理学研究 , 3 , 28 - 32 .

− 146 −

●
平成 10 年度記念講演
●

栗

原

堅

三

コスメトロジー研究振興財団
第９回表彰・贈呈式記念講演

香りと味の分子認識と生理的な役割
北海道大学大学院

栗

原

はじめに

薬学研究科

堅

三

場所
日時

日本薬学会長井記念ホール
平成 10 年 11 月 17 日 ㈫が電気信号に変換されます。この受容体や電気信

最近、味と匂いの分子機構に関する研究が急速号に変換される機構を話す前に、GTP 結合タンに進展しています。ここでは、まず、匂いの受容パク質（Ｇタンパク質）の話をさせていただきま

体と情報変換機構を紹介します。ついで、この研す。

究を基礎に発展してきた、匂いの人工センサーにホルモンや神経伝達物質がＧタンパク質と共ついて紹介します。フェロモンも一種の匂い物質役している受容体に結合すると、Ｇタンパク質がですが、通常の匂い物質とは異なった機構で受容活性化され、これとカップルしている酵素活性をされます。最近では、哺乳動物のフェロモンの研

変化させます（図１）。これにより、サイクリッ

究が注目されています。そこで、ここでは、ラッ

ク AMP（cAMP）やイノシトール３−リン酸（IP ３）

トのフェロモン受容機構を紹介します。

やサイクリック GMP（cGMP）のような二次メッ

つぎに、味の話をします。匂いの場合と同じく、

センジャーの濃度が変化します。最近では視細胞

最初に受容体と情報変換の話をします。つぎに、での光の受容も同じようなメカニズムで行われ食品の味、とくに日本人にはなじみ深いうま味のることがわかってきています。視細胞の場合は、話をいたします。さらに、薬の苦味を抑える阻害

ロドプシンがＧタンパク質共役型受容体です。一剤の話をします。

般に、Ｇタンパク質共役型受容体は、細胞膜を７最後に、味と匂いの生理学的な意義について述

回貫通する構造をもっています。このように、以べます。また、われわれが食物を食べるとき、食物のいろいろな情報が脳内でどのように伝達され情報処理されるかを紹介します。
１ 匂いの受容機構
匂いを受けとる嗅覚の細胞の先端には、10 本
ばかりの線毛がはえています。匂い分子がこの線毛のところにある受容体に結合すると、その情報
Molecular Recognition of Oderand Taste and Their Physiological
Roles
Kenzo Kurihara
Graduate School of Pharmaceutical
Sciences, Hokkaido University− 149 −

図１ 刺激受容の共通のしくみ

前は全然違う機構が働いていると思われていた説が大きく進展しました。途中の経過は省略しま系が、統一的に説明できるようになりました。こすが、1991 年になりまして、先ほどお話しした

れからお話しします匂いや味の場合も、類似の機バックが、嗅細胞にＧタンパク質と共役している

構が関与しています。

７回膜貫通型の受容体があるということを発表

後ほどお話ししますが、アメリカのバックは、しました。

1991 年に、嗅覚受容体に関する論文を発表しま

バックは、インサイチュウハイブリダイゼーシ

した。彼女はそれまで免疫の仕事をしていましたョンという方法で、一つの嗅細胞に何種類ぐらいが、どうも嗅細胞の情報変換には cAMP が関与の受容体が存在するかを調べました。結論は非常しているらしいという文献を読んで、それなら７に単純でありまして、一つの嗅細胞には一種類の回膜貫通型の受容体がある筈だと考え、遺伝子受容体しか存在しないという結果でした。そうすをクローニングしました。嗅細胞には、およそ

ると匂いの識別は非常に単純だろうということ

1000 種類ぐらいの構造がよく似た受容体がある

で、つぎのような考えを提唱しました。たとえば

ことがわかったわけです。ただ、本当のことをいスカトールという匂いを与えたとします。そうすうと未だにこの受容体が匂いの受容体かどうか、ると、このスカトールと結合できる受容体をもっ確固たるデータはありません。今は、機能がわかている細胞だけが興奮して、受容体をもっていならなくても、遺伝子のクローニングは出来る時代

い細胞は興奮しない。別の匂いを与えればその受ですから、遺伝子が先に登場してきたわけです。

容体をもっている細胞だけが興奮して、他は興奮

歴史的なことを申しますと、実は嗅覚あるいはしないという、いわば１対１の関係のメカニズム

味覚の受容に cAMP が関与しているだろうといを提唱したわけです。この考えは非常に単純明解

うことは、1972 年に、私が最初に提唱しました。

で、現在、多くの分子生物学者はこの説を信じて当時、私は嗅細胞あるいは味細胞の膜標品が、cAMP

います。ただし、実際には、そんなに話は簡単でを合成する酵素であるアデニル酸シクラーゼのはありません。

非常に強い活性をもっていることを見つけまし私どもの共同研究者である柏柳助教授は、つぎた。他の細胞膜標品より、はるかに強い活性をのような実験をやりました。先に述べたように、

もっていました。ですから、嗅細胞や味細胞で、嗅細胞の先端には線毛が生えています。この１本

cAMP が二次メッセンジャーとして働いているの線毛は、顕微鏡でもかすかに見えるような小さかもしれないという論文を書いたわけです。

なものですが、それを毛細管電極の中に吸い込み

この当時、嗅細胞の膜標品に匂い物質を加えて、ます。こうすると、１本の線毛から電気的な応答

アデニル酸シクラーゼの活性が上昇するかどうを記録できます。嗅上皮にいろんな匂いを与えたかを一生懸命調べましたが、上昇は見られません

ところ、バックの予想とはまったく違って、いろでした。いまから考えると当然でありまして、Ｇ

いろな種類の、それも構造が大きく違った匂い分

タンパク質が介在している場合は、GTP を添加

子が、ことごとく応答をひき起こしました。といしないと活性は上がらないわけです。ただ、当時うことは、嗅覚の細胞はそんなに特異的ではない

はＧタンパク質の性質もまだよく分かっておりということです。別の角度から今の結果を説明しませんし、GTP を添加することは思いもよらなます。今、ある匂いを与えますと、よく応答する

かったわけです。それから十数年経ってから、イ細胞、中くらいに応答する細胞、少ししか応答しスラエルのランセットが、GTP を共存させたら、ない細胞というように、細胞はいろいろな大きさ

アデニル酸シクラーゼが活性化したという論文の応答を示します（図２）。

を発表しました。ここで、嗅覚における cAMP

− 150 −

それでは、そんなに特異性が高くなくて、どう記念講演 「香りと味の分子認識と生理的な役割」

匂い物質の匂い特異性が低くなるものと考えて

嗅細胞 膜電位変化 神経インパルス 応答パターン

います。
２ 匂いの人工膜センサー
タンパク質を含まない脂質だけで人工膜を作り、これに匂いを与えますと、かなり敏感に応答します。たとえば、リポソームという脂質２分子膜からなる小胞をつくり、これに匂い物質を与えると、膜電位変化が起こります。ホ
スファチジルコリンという一種類の脂質から作ったリポソームは、アミルア

図２ 匂いの識別に関するアクロスファイバーパターン説

セテートという匂い分子に 10 −５モルぐ

して匂いが識別されるのかという疑問が湧いてらいから応答しますが、これに別の脂質、たとえきます。図２の右側には、嗅細胞の応答の大きさ

ばホスファチジルセリンという脂質を少し加えを表示しています。それぞれの匂いにより特徴的ていきますと、10 − 10 モルぐらいから応答しはじなパターンが書けます。こうした応答のパターン

めます。つまり５桁ぐらい感度がよくなります。

を脳が認識して、いろいろな匂いを識別している

私どもが実験に使っているカメとかカエルの嗅ものと、私たちは考えています。一個一個の細胞

覚器は、これよりはるかに感度が悪いので、人工があまり特異性が高くなくてもいろいろな匂い

膜の方が感度が良いということになります。ただを識別できるという考えは、あとから話します人

し、イヌの嗅覚器の感度には到底及びませんが。

工膜の匂いセンサーの匂い識別に応用されていいずれにしても、脂質膜は人工膜センサーとしてます。

使えるということになりました。

今、一個の嗅細胞はあまり特異性が高くない人工膜で匂いを識別するときには、いろいろなといいましたが、その一つの理由はつぎのよう

組成の膜を用意しておきます。先ほどの嗅細胞になことと考えています。匂い物質を与えますと、対応させますと、嗅上皮にいろいろな特性をもっcAMP を介して応答をひき起こしますが、それた嗅細胞が存在することに相当します。人工膜のがある一つの匂い物質の応答の全部を占めてい場合は、それほどたくさんの膜を用意できません

るわけではありません。たとえばシトラールといので、８つぐらいしか用意しません。ある膜は、う匂いを与えたときに、この経路で発生する応答ある匂いによく応答する、別の膜は別の匂いによは全体の応答を 100％としますと大体 40％ぐらいく応答するといった特性があります。ただし、一で、残りの 60％は実は二次メッセンジャーを介つの膜がある匂いにだけ応答するといった特異

していない経路で現れます。詳しいデータは省略

性の高い膜はありません。それぞれの膜がどの程しますが、匂い物質はもともと非常に油に溶けや度の応答性を示すかといったパターンは、匂いご

すいので、細胞の脂質膜に直接溶けて応答をひきとに違います。したがって、８つの膜全体の応答起こします。この機構で生じる応答が、先ほどの二パターンの違いで、いろいろな匂いの識別ができ

次メッセンジャーを介さない経路で発現する応答にます。

対応すると考えています。こういう経路で発現する匂いセンサーに関し私どもがこういう基礎的応答も混じっていますから、全体としては嗅細胞な研究をやって以来、工学分野でたくさんの人が− 151 −

この研究をどんどん発展させてきました。
現在は、る特異性はむしろ非常に低かったのですが、これ

匂いセンサーは市販もされています。その原理はとは対照的にフェロモン受容細胞は非常に高い

私どもの系のそれと同じです。東京工大の森泉教

特異性をもっています。

授らは、匂いの人工膜センサーを使って面白い実鋤鼻器細胞のお腹の方から cAMP を注入して験をやっています。まず、同じサントリー社製のみましたが、cAMP を非常に濃い濃度にしてもいろいろな銘柄のウイスキーを人工膜に与えま応答が現れません。ところが IP ３を注入しますと、す。それぞれの応答パターンをコンピュータに覚

非常に大きな応答が現れました。ラットの尿を鋤えさせ、その次に各銘柄のウイスキーを与えます。

鼻器に与えますと応答しますが、尿に IP ３の阻害

90 〜 100％の確率で、正しい銘柄を当てます。

剤を共存させますと、応答しなくなります。このような結果から、IP ３がフェロモン受容の二次メ

３ フェロモンの受容機構

ッセンジャーであると結論しました。

今度はフェロモンの受容器の話をいたします。
以前は、フェロモンといえば、昆虫のフェロモン

４ 味の受容機構

をすぐに思い浮かべたものですが、最近では哺乳

つぎに、味の話をします。味細胞の先端に味物

動物のフェロモンが注目されています。1998 年

質が結合すると、情報変換が起こって神経にインの Nature 誌には、人にもフェロモンが存在する

パルスが発生します。嗅細胞と違って、味細胞のという論文が掲載されました。

場合はシナプスという繋ぎ目を介して、神経に情ここでは、ラットのフェロモンの話をします。

報が伝わります。以前、この伝達物質が何かといラットのフェロモンは、尿中に含まれています。

うことをずいぶん一生懸命調べて、ノルエピネフ

オスの尿にはメスの性的な成熟を促進するフェリンであるということを証明しました。最近の興

ロモンが含まれていますし、メスの尿にはメスの味は、味細胞の細胞膜にある受容体がどういうも性的な成熟を抑制するフェロモンが含まれていのであるか、あるいは情報変換がどうなっているます。

かということです。

フェロモンは、鼻腔のなかにある鋤鼻器という嗅細胞の場合と同じような手法で、受容体のク器官で感知されます。鋤鼻器細胞のフェロモンにローニングを行いました。その結果、嗅細胞と同対する応答を測定するためには、細胞をバラバラじように、味細胞にも７回膜貫通型のＧタンパクにして微小電極を挿入すればいいわけですが、そ質共役型受容体があることがわかりました。嗅覚

うすると細胞のフェロモン応答機能が消失してでクローニングされたものと構造が非常によくしまいます。このため、世界中のどのグループも似ています。面白いことに、これによく似た受容鋤鼻器細胞から応答を記録できなかったのです

体が腎臓にも非常にたくさんあります。味覚の７が、柏柳助教授のグループは鋤鼻器のスライスを回貫通型受容体が、甘味の受容体なのか苦味の受作ると応答がとれることを見つけました。実験に容体なのかということは、現在まだよくわかりまは、ウィスターという種類のラットのメスの鋤鼻

せん。ちなみに、匂いの場合も、どの受容体がど器スライスを使いました。この結果、鋤鼻器細胞

ういう匂いを受容するか依然わからない状況では非常に特異性が高いことがわかりました。つます。

り、ある細胞はオスの尿にだけ応答し、別の細胞はメスの尿にだけ応答します。一つの細胞が、オ

５ 基本味としてのうま味

スの尿にもメスの尿にも応答するということは話をちょっと変えまして、うま味の話をします。

ありません。先に述べました嗅細胞は匂いに対す味というのは、塩辛い味、すっぱい味、甘い味、− 152 −

記念講演 「香りと味の分子認識と生理的な役割」

苦い味と、いわゆる４基本味に分類されます。日
本では、これにうま味を追加しますが、欧米では４つが基本味だということになっていました。うま味物質には、昆布のうま味成分であるグルタミ
ン酸ナトリウム、シイタケのうま味成分のグアニ
ル酸ナトリウム、カツオブシの成分であるイノシン酸ナトリウムの３種類があります。うま味には相乗作用という特性があります。たとえば、昆布だけでは大したうま味は出ません。昆布とカツオ
ブシとか、昆布とシイタケを混ぜないとうま味が出ません。湯豆腐に昆布を入れても、昆布だけで

図３ グルタミン酸ナトリウム（MSG）とグアニル酸ナトリウム（GMP）との相乗作用は大した味がでない。豆腐を食べるときにカツオブシの入った醤油につけますが、ここで昆布とカいます。うま味に対しても非常に敏感に反応しまツオブシが混ざるから味が出るわけです。シイタ

すし、
大きな相乗作用が現れます。図３の横軸は、ケのうま味成分であるグアニル酸も、単品ではほ昆布のうま味成分であるグルタミン酸ナトリウ

とんど味がしません。ご経験ずみでしょうが、ダ

ムの濃度、縦軸には味神経の応答を示します。こシをとるときに、昆布とカツオブシ、シイタケ、こに、0 . 5 mM という非常に低濃度のシイタケの煮干しなどを一緒に使うからいい味が出るわけ

うま味成分を共存させます。それ自身では何も応で、単独では大した味はでません。こういう現象

答が出ないぐらいの低い濃度です。グルタミン酸

を味の相乗作用といいますが、ヤマサの国中さん

単独でも、かなり濃度を高くしないと応答がでまという人が見つけた現象です。

せんが、両方を混ぜると、非常に大きな応答が現

うま味が基本味かどうかは、動物を使って生理れます。これは、まさに人間が舌で味わっている学的に証明する必要がありますので、いろいろなのと同じような大きな相乗作用です。イヌの味覚人がラットを使って実験をやってきました。ラッ

器が人の味を再現してくれたと、大喜びしたわけ

トを使うのが味覚の実験には常道でしたからやです。

むを得ませんが、今から思うとラットを使ったこ

昆布の成分にどういう成分を加えると相乗作とが不幸でした。ラットはうま味に対して非常に用が出るかと言いますと、シイタケの成分とカツ鈍感でありまして、はっきりとしたうま味の応答

オブシの成分です。アデニル酸とかサイクリックがとれません。後で述べますが、ラットでは、うAMP とかいったヌクレオチドには効果がないこ

ま味物質に対する応答がうま味の応答なのか、うとも、ヒトと同じです。

ま味物質に含まれているナトリウムの応答なの

うま味の受容体の実体はまだわかっていませか区別できません。そのうえ、うま味の相乗作用

んが、図３の右側に、相乗作用を説明する模式図は、ラットでは非常に小さい。結局、ラットを用を挿入してあります。受容体には、グルタミン酸

いた実験では、うま味が他の基本味とは独立の味ナトリウムとヌクレオチドが結合する２つのサであるという結果は得られませんでしたので、うイトがあると仮定しています。アロステリック効

ま味が基本味であると言う考えには生理学者は果により、片方のサイトにリガンドが結合すると、否定的な見解をもっていました。

他方の親和性が大きくなるというようなメカニ

私どもはイヌを使っていろいろな実験をやっ

ズムで、相乗作用が説明できると考えています。

ていました。イヌの味覚は、ヒトに大変よく似てところで、うま味物質は、いずれも塩です。た− 153 −

とえば、グルタミン酸は酸ですから、中性の状態

検法で調べたところ、科学的な根拠がなかったと

では塩の形をとります。普通は、ナトリウム塩でいうのが結論でした。それでも、一般の人はそうす。イノシン酸でもグアニル酸でも、使うのはナいうことを知りませんから、グルタミン酸ナトリ

トリウム塩です。先に述べたように、ラットの味ウムは相変わらず評判が悪かったわけです。そう

覚器にうま味物質を与えて味神経に現れる応答いう意味では、うま味シンポジウムに対するアメは、うま味の応答なのかナトリウムの応答なのか

リカの新聞の論調は、めずらしく好意的でした。

区別できませんでした。
そこで、イヌでつぎのような実験をしてみまし

６ 食物の味た。アミロライドという薬物は、塩化ナトリウム

自然界に存在するほとんどの食物の味は、うまの応答を阻害します。イヌの舌に塩化ナトリウム

味物質とアミノ酸と塩だけで決まっています。味を与えたときの応答は、アミロライドで完全に阻の世界は、思ったより単純だという話をさせてい害されます。ところが、グルタミン酸ナトリウム

ただきます。

とグアニル酸ナトリウムの相乗作用により生じ

表１には、東京大学の鴻巣先生のグループの結た大きなうま味応答は、アミロライドに全然影響果を示しています。私も共同研究をさせて頂いたを受けません。ですから、このうま味の応答は、ので、その結果を紹介いたします。グリシン、アナトリウムの応答ではなくて、うま味という独特

ラニン、
アルギニンというアミノ酸とうま味物質、な味の応答ということになります。明らかに、う

それに塩を表１のような割合で混ぜると、カニのま味はいわゆる４基本味とは独立の味です。その味がします。私も味わってみましたが、下手なカ

他のいろいろな理由から、うま味は５番目の基本

ニよりよっぽどおいしい味がします。
同じ成分で、味であることを、私どもは提案しました。英語

各アミノ酸の比率を変えるとホタテの味になっにはうま味という概念の言葉がありませんので、たり、これにメチオニンを加えるとウニの味にな

umami をそのまま国際語にしました。

ったりします。

うま味に関する国際シンポジウムを何回かオ

もう一つ重要なのは、食塩です。実は食塩がなーガナイズしました。たとえば、1997 年の夏にいと、味が弱くて、カニの味がでません。以前、

サンディエゴで味覚と嗅覚の国際会議があった

鴻巣先生から食塩にどういう効果があるのか調ときに、私とアメリカのモネル化学感覚研究所のべてくれと頼まれまして、ラットを使って調べま所長とで、うま味シンポジウムをオーガナイズししたが、さっぱり効果がありません。ところが、ました。そのシンポジウムは大変好評で、うま味

それから何年かしてイヌで調べてみたら、食塩のは第５番目の味という標題で、アメリカの各新聞

効果がわかりました。グリシンやアラニンに食塩にかなり大きく取り上げられました。実は、アメを加えますと、イヌの味神経応答は大きく増大しリカでは、グルタミン酸ナトリウムはあまり評判がよくありません。以前、中華料理を食べすぎると頭が痛くなることを訴えた人がいて、これはグルタミン酸を摂りすぎたためだと新聞に取りあげられたことがあります。それ以来、アメリカのマスコミでは、グルタミン酸ナトリウムは評判が悪くなりました。実は、この話はその後アメリカの政府の研究機関で大々的に調べられました。そういう症状を訴える人を集めて、いわゆる二重盲− 154 −

表１ カニ味を再現するための必須成分

記念講演 「香りと味の分子認識と生理的な役割」

ました。食塩の濃度は、0 . 1 M から 0 . 2 M ぐらい

ミノ酸の応答もなくなってしまいます。これに対の低濃度で十分増強効果が現れます。それ以上濃して、食塩、酢酸、糖、甘いアミノ酸（グリシン度を高くすると、逆に増強効果はなくなります。

など）に対する応答は、ほとんど影響を受けませグリシンやアラニンだけではなくて、ほとんどのん。

アミノ酸の味は、食塩により増強されます。

苦味の阻害剤の濃度を増やしますと、苦味応答

皆さんもご経験と思いますが、砂糖の味も食塩

は全てほとんど同じように完全に抑制されます。

で強くなります。たとえば、汁粉に食塩を入れる

これに対して、食塩とか糖とか酸の応答は、全然と甘くなるとか、スイカに塩をふると甘味が増す

影響を受けないので、このリポタンパク質は、理とかということをご経験だと思います。イヌを使想的な阻害剤と言えます。阻害のメカニズムは非

うと、甘味に対する味神経応答も、食塩により大常に単純です。阻害剤が苦味物質が結合する受容きく増大することがわかりました。

サイトを塞いでしまうので、苦味物質が結合でき食塩だけではなく、いろいろな塩が、アミノ酸や糖の応答を増強します。塩の陽イオンと陰イオ

なくなるため、苦味応答が現れなくなると考えています（図４）。

ンが味受容膜に結合すると、膜の構造が変化し、ヒトの場合も、カエルの場合と同じような結果

受容膜上に存在する受容体にアミノ酸や糖が結が得られました。苦味阻害剤は、食塩とか糖の応合しやすくなると考えています。

答は全然抑制しませんが、苦味応答だけを選択的に抑制することがわかりました。

７ 苦味阻害剤

苦味阻害剤を実用化する場合に、タンパク質が実は、私は薬剤学講座の教授ですから、少しは入っていると安定性が悪いとか、コストが高くな

薬剤学にふさわしい研究をしたいと思っておりるといった問題があります。いっそのこと、ホスました。薬剤学では薬の苦味を何とかして抑える

ファチジン酸だけで使えないかを調べてみまし

ことが、以前から非常に大きな研究テーマでした。

た。効果は多少落ちますが、ホスファチジン酸だ

当然私もいろいろな試みをしましたが、さっぱり

けでも濃度を上げれば結構よく苦味を阻害しま

いい阻害剤は見つかりません。数年前に花王の桂
木さんという研究員が、味覚の基礎研究をやるた

甘味物質
酸味物質

苦味物質

塩味物質

めに私どもの研究室に留学にきました。大豆の中にあるホスファチジン酸というリン脂質と牛乳の中にある β −ラクトグロブリンというタンパク質を混ぜて凍結乾燥すると、非共有結合で互いにくっついたリポ蛋白ができます。これが苦味だけを特異的に抑えるということを、まったく偶然に見つけました。
苦味阻害効果を、まずカエルで調べました。カエルは苦味に非常に敏感に応答します。キニーネ

苦味マスキング剤

苦味物質

はものすごく苦いアルカロイドですが、舌にリポタンパク質を与えておきますと、苦味に対する味神経応答はほとんどでなくなります。舌を洗うとまたすぐもとにもどります。パパベリンという薬の苦味もなくなりますし、ロイシンという苦いア− 155 −

図４ 苦味マスキング剤の作用機構した。現在では、大豆のレシチンからホスファチのを好んで摂取します。こうした嗜好は学習効果

ジン酸を高含量含む分画が、薬や食品の苦味の阻のたまもので、ヒトの文化の産物と言えます。

害剤として実用化されています。ポリフェノール

それでは、匂いはどういう生理的な意義があるは、活性酸素の働きを抑える作用があるので注目のでしょうか。多くの動物にとって、フェロモン

されていますが、非常に強い渋味と苦味をもっては生殖行動や社会行動において重要な役割を果います。ホスファチジン酸はポリフェノールの嫌たしています。ある種の匂いは、外敵や餌の在りな味を抑えますので、チョコレート中のポリフェかを知るためにも重要な役目を果たしています。

ノールの味を抑制するのに使われています。

それでは、ヒトの場合には、匂いはどういう役割を果たしているのでしょうか。学習経験のない赤

８ 味と匂いの生理学的な意義

ちゃんは、糞臭をとくに嫌わないし、花の香りにそれぞれの基本味には、生理学的な意義があり

特別な関心を示しません。
大人が糞臭を嫌うのは、ます。甘味を呈する代表的な物質は糖ですから、糞臭と汚いというイメージが重なっているから

甘味は糖のシグナルと言えます。うま味を呈するであり、花の香りが好きなのは美しい花が連想さ代表的な物質は、グルタミン酸です。グルタミンれるからです。ヒトの場合は、匂いの好き嫌いは

酸は、タンパク質の中にもっとも多く含まれていほとんどの場合、学習効果であると言えます。

るアミノ酸です。タンパク質自身には味がありま

匂いの好き嫌いは学習で決まるといっても、あせんが、タンパク質のあるところには遊離のアミる種の匂いをかぐと気が休まりストレスが解消

ノ酸が存在します。したがって、
グルタミン酸は、されるという効果は、客観的に評価できます。精タンパク質のシグナルと言うことができます。塩神状態に対する匂いの効果は、いろいろな方法で味を呈する代表的な物質は食塩です。塩味は、ミ測定されていますが、ここでは瞳の縮小率を計る

ネラルのシグナルと言えます。糖、タンパク質、方法を紹介します。目に光を当てますと、瞬間的食塩は大切な栄養源です。甘味、うま味、塩味は、に瞳が縮小しますが、疲れてくると瞳の縮小反応

動物にとっては好ましい味ですから、こういう味が鈍くなります。ストレスが貯まるハードな作業のするものを動物は好んで摂取します。

を長時間行わせると、瞳の縮小反応が鈍くなりま

一方、酸味は腐敗物のシグナルです。多くの毒物

すが、ハーブの香りを室内に流しておくと縮小反

は苦味をもっていますので、苦味は毒物のシグナ

応がそれほど鈍化しないというデータも報告さルです。動物は、有害物質から身を守るために、れています。つまり、ハーブの香りをかぐと、ス

酸味や苦味のするものを食べません。
このように、

トレスが解消されることが客観的に示されてい味覚は栄養物を摂取しやすくし、有害物質から身ます。

を守る役割を果たしています。
生まれたての赤ちゃんは、動物と同じように、

９ 脳内における食物情報の流れ

甘味、うま味、塩味を好み、酸味、苦味を嫌いま

味覚器で受容された味の情報は、神経を介して、す。このように、味の好き嫌いは生得的なものでまず、延髄に伝えられます。すっぱいものを食べす。大人は、腐敗物はすっぱいが、酸そのものにると、唾液が出たり、しかめっ面をするような反はむしろ食欲を増進する好ましい作用があるこ

射的な活動は、延髄内で行われます。味覚情報は、とを知っています。毒物が苦くても、苦いもので延髄から視床を経て、大脳皮質の味覚野（第一次も体に害がないものがたくさんあることも知っ

味覚野）に伝えられます（図５）。

ています。したがって、大人は酢の物のようなす

食物には、味の他に、辛味、渋味（これらは厳っぱいものや、ビールやコーヒーのような苦いも密な意味では味ではない）、ニオイ、形、色、温度、− 156 −

記念講演 「香りと味の分子認識と生理的な役割」

図５ 脳内における食物情報の流れ

歯ごたえといった情報が含まれています。これら

部位）や大脳皮質連合野にも運ばれ、その食物のの情報は別々の感覚器で感知され、大脳皮質のそ

風味、食事の際の雰囲気、快・不快感などに関すれぞれの感覚野に送られます。各感覚野に送られる記憶が形成されます。富山医薬大の小野らは、た情報は、前頭葉の連合野（第二次味覚野）で統

サルにスイカを食べさせて味を覚えさせると、サ合されます。ここでは、いちごを食べたときに、ルの扁桃体にスイカを見せたときだけに応答す

赤い、いいニオイがする、甘い、噛むとぶつぶつる神経が現れることを見いだしました。この神経した感じがするといった情報が統合され、いちご

は、スイカ以外の果物を見せても応答しないし、という食べ物の全体的な評価が行われます。

いろいろな昆虫を見せても応答しない。スイカに連合野の情報はさらに扁桃体に伝えられます。

塩をべったり塗ってサルに与えると、サルはスイ動物の扁桃体を破壊すると、食べ物と非食べ物のカを食べなくなるが、こうなるとスイカを見て応区別がつかなくなり、何でも口にもってゆくよう答する神経は見られなくなってしまいます。つまになります。普通、ラットは初めて食べるものにり、この神経細胞は、「スイカの形や色をみると対しては非常に警戒（新奇恐怖）しますが、扁桃

スイカの味が連想されるという記憶」を担ってい体を破壊すると新奇恐怖がなくなります。ラット

る細胞です。

は、普通、干しブドウやキノコはあまり食べないが、扁桃体が破壊されると、こうしたものも食べ

10 食習慣と味覚機能るようになります。小さい頃から食べつけている

小さいときに甘いものを食べさせると、その子食物には、安心して食べてよいという判断が下さは大人になっても甘いものが好きになるのであれるが、今まで食べたことがないようなものは警ろうか。この質問に答えるため、ラットを使った戒感を生じさせます。

実験を紹介します。哺乳期のラットに味覚経験をこうした扁桃体からの情報は、視床下部に伝えさせなかった群（胃の中に管を通じて栄養物を与られます。快感をもたらすものは摂食中枢を刺激えた群）、ショ糖の味だけを経験させた群、正常し、摂食を開始させ、不快感をもたらすものは、飼育をさせた群について、成熟後に味覚嗜好テス

満腹中枢を刺激し、摂食が中止されます。扁桃体トが行われました。三群の間では嗜好性に差がな

からの情報は、海馬（記憶が形成される中心的なかったというのが、実験の結論です。

− 157 −

もっと極端な例を紹介します。母ラットに極端のものを食べつけている人の間にも、食塩に対すに食塩を減らした餌を与え、同じ餌を生まれた子

る味覚感度にはあまり差がありません。長い間のラットにも与え続けてみました。子ラットの食塩

食習慣の違いがあっても、味覚器のセンサー機能に対する味神経応答は、正常食で育てたラットよにはあまり差がないということになります。

りも減少していました。ただし、このような食塩に対する神経応答の減少は、子ラットに食塩を含おわりにんだ餌を与えると回復します。こうした極端な条

嗅覚や味覚の受容体と情報変換機構の研究は、件下でも、成熟後に不可逆的に残るような味覚機

現在もっとも活発に研究が行われています。
現在、能の変化は起こりませんでした。

受容体の候補がクローニングされているが、その以上のことは、幼児期の食習慣が、味覚機能そ機能は依然として不明です。また、どのような情のものには影響しないことを意味しています。塩報変換機構が生理的に機能しているかも確定し辛いものが大好きな人、甘いものが大好きな人のていない部分があります。ただし、数年のうちに間でも、味覚器の機能にはあまり差がありません。

は、受容体の実体や情報変換機構が解明されるもうま味物質が豊富に入っている食物を小さいとのと思われます。味や匂いの情報が脳内でどのよきから食べている日本人と、欧米人のうま味に対

うに情報処理されているかは、まだまだ未知のこする感度を比較してみても、とくに差は認められとが多いのですが、今後大きく発展する夢の多いません。塩辛いものを食べつけている人と、薄味分野です。

− 158 −

コスメトロジー研究雑感（平成８年度）コスメトロジー雑感
神鳥和彦

この度、“単分散無機顔料粒子のモルフォルジー

使用感を大きく左右する粒子の形態と大きさを任制御とそのキャラクタリゼイション” という研究課題

意にコントロールできるからです。また、現在まで研究助成金を頂き大変有難うございました。

での化粧品で使用される無機顔料は、概ねその色

本研究の目的は今までコロイド分野で形態と大調と紫外線吸収性に重点が置かれてきた感があ

きさの均一性にのみ注目されてきた単分散コロイ

り、必ずしも満足できるものではなかったと考え

ド無機顔料粒子を、その特異な色調・色彩・光物られます。ところが、今回の結果ではその粒子の性あるいは吸着物性からコスメトロジー分野の新持つマイクロポアのサイズもコントロールできる素材として応用できるかどうかを検討することでことが明らかとなり、汗などの身体から発生するありました。その結果、様々な単分散無機顔料粒

水分量もコントロ−ルできる、高い付加価値を有子（本研究で取り扱ったのは単分散ヘマタイトなする粒子が製造出来るという点でも注目出来るか

らびにリン酸アルミニウム粒子）は、非常に微細らです。

なクラスター粒子が集合して生成する、いわゆる最後に、私は今までコロイドという一分野から凝集機構によることが明らかになりました。さら単分散無機顔料粒子の合成とキャラクタリゼイシに、その凝集の程度によって生成する粒子の大きョンを行ってきましたが、今回コスメトロジー分

さやマイクロポアのサイズがコントロ−ルできる野という新しい観点から研究を見直す大変良い機ことが示唆されました。この発見はコスメトロジ

会を与えていただきました。これからも、この経ー分野で注目すべき点であると思われます。なぜ験を生かして、研究を発展させていこうと心新たなら、化粧品として使用する際の消費者の肌へのにしているところです。（大阪教育大学教育学部）（平成８年度）私のコスメトロジー雑感
武岡真司

6 年ほど前中国青海省に出掛ける機会に恵まれさの肌をしていた．そこで，ヒロインは低地に住た．海抜 3000 メートル以上の高地に遊牧民が暮む漢民族の別品さんを特別にリクルートしてきたらしており，エメラルドグリーンの巨大な青海湖のか，と現地のガイドに聞いてみた．ガイドは偉のほとりでその夜民族舞踊でもてなしてくれた．

くプライドが傷付けられたのか憤慨して応えた．

こちらは息も絶え絶えで鑑賞する余裕などなかっ

とんでもない！彼女は当然我々の民族の出身，小たが，面白いことに気がついた．ヒロイン役の美さい頃から日にあたらない様に大事大事に育てら女は抜けるような白い肌をしているのに，回りでれた自慢の美女である，と．

踊っている女性は遊牧民特有の日に焼けたかさか− 161 −

やはり，お肌の大敵は紫外線なのである．それ

では，女性は日に当たらない生活をしていれば，マの一つにしているが，日焼けなどによる皮膚の生まれ授かった美貌は自然に保てることになる．

劣化には活性酸素が深く関与している．しかし，事実，洋の東西を問わず，一昔前の貴族の女性はその対処方法において，活性酸素の発生箇所（細皆働かずに家の奥で生活をしていたのである．

胞の内外），寿命（活性酸素の種類によって大きく

現代の活動的な女性は美貌を保つためにその様異なる），その消去法（間違えば過酸化水素を溜めな日陰の生活を選択するであろうか，当然否であ込むことになる），微量金属イオンの存在，還元剤

りそのために化粧品があるのだと主張するであろや抗酸化剤の効能と副作用（かえって活性酸素のう．しかし，日焼けが健康美であるような間違っ発生源となる）を考慮しないと全く効果がないばたイメージと一緒に化粧品を広告することは避け

かりか，逆に悪影響を与える結果になることを良なければいけないと考える．肌が小麦色に見える

く経験している．そのためには，一つ一つを解き色素が入った化粧品を用いれば事足りるはずであ

ほぐすような息の長い研究と，従来研究の真偽をる．これは煙草に対して世の中全体が神経質にな見極める学問的バックグランドが必要である．是っているのと同様，皮膚において日焼けはもっと

非，コスメトロジーがこの分野の学問体系の構築

神経質になるべきである．

に牽引的役割を果たすことを願う次第である．

私は現在，活性酸素と生体成分の関わりをテー（早稲田大学 理工学部）（平成８年度）コスメトロジー研究との出会い
長瀬裕

様々な薬物を皮膚からの浸透吸収、すなわち経た。ポリシロキサンの高い気体透過性に着目して、皮吸収によって投与することができればその波及

シロキサン鎖を側鎖に有する種々のグラフト共重

効果は計り知れない。医薬品のみならずコスメト

合体の合成を中心に行い気体分離膜やパーベーパ

ロジーの分野でも広く利用されるであろう。しかレーション膜に応用可能な分離膜素材の開発研究しながら、そもそも皮膚は外界からの物質の進入を行った。また一方では、シロキサン結合の柔軟を阻むための防御組織であり、あえてそのバリア性を利用した高分子液晶の合成研究なども手がけ

ー機能を低減させて薬物を浸透させるには無理がた。

生じる。皮膚刺激の発現はその無理に対する皮膚

シロキサン化合物を利用できるユニークな応用からの警告である。私たちは薬物の経皮吸収を助分野を模索していた私が経皮吸収促進剤に巡り会け、皮膚に優しい化合物の研究を約 10 年前からったのは、現東京女子医大講師の青柳隆夫氏との行っている。高分子化学が専門の私が、このよう出会いがきっかけであった。彼は相模中研の研究な研究に携わった経緯を述べてみたい。

員として 1987 年に入所し、その時経皮吸収製剤に

学生時代にシリコーン化合物の特異な物性に興用いる助剤（経皮吸収促進剤）として高分子化合味を惹かれた私は、以来 1983 年に相模中研へ入所

物を利用してみたいという斬新なアイデアを持っした後もポリシロキサン化合物の特性を活かしたていた。薬物の経皮吸収促進効果を有する高分子

機能性高分子材料の開発研究を行ってきた。入所

化合物が得られれば皮膚への刺激が低い実用的なした当時始めたテーマは分離膜素材の開発であっ助剤となる、というのが彼のコンセプトであった。

− 162 −

コスメトロジー研究雑感

それを聞いた私はコスメトロジーの分野で広く用きなテーマの種を与え、また長い間精力的に仕事いられているシリコーン化合物を利用できないかを進めてくれた青柳氏には深く感謝している。

と考えた。その数年後、彼と共同でシロキサン化

多くの製薬会社や化粧品会社の方々にも興味を合物を用いた経皮吸収促進剤の開発研究を行うこ示していただき、様々な薬物へ適用してその促進ととなった。当時入所した秋元倫子さんと３人で効果を検討するための評価を快く引き受けていたの共同作業が始まった。はじめに試したのは、ピ

だいた。その結果、我々の高分子促進剤は薬物やリジニウム塩を末端に有するポリシロキサン化合基剤の違いにより促進効果が大幅に異なることが物である。ある程度の高分子量体が優れた促進効判ってきた。また、新規物質であるため認可を受果を示した結果を見たときには大変興奮した。以ける必要があるなど、実用化のためには越えなけ

来、研究報告で述べたように様々な極性基を有す

ればならないハードルが多い。一つ一つ乗り越えるポリシロキサン化合物を合成し、その促進作用て、様々な経皮製剤や化粧品の中で使われる高分を検討してきた。皮膚刺激性の低減のためには促子助剤を創り上げたい。
（㈶相模中央化学研究所）

進剤の高分子量化が極めて有効であった。私に大（平成９年度）コスメトロジーとの出会い
斉藤佑尚

貴財団の助成金を頂きながらこういう事を言うはどういう学問なのだろうかと考えてしまいましのは不謹慎かも知れませんが、正直申しまして私た。大学で体系的にこういう学問体系を研究してにはこれまで “COSMETOLOGY” という単語に馴いるところが有るかは存じ上げませんが、少なく染みがありませんでした。“COSMETIC” という単とも「化粧品学科」と言うのは聞いたことが無い

語が「化粧品」を意味することは知っていました

ような気がします。しかし助成金を申請する段にので、多分これと関係があるのではないかというなって、過去の研究課題を見て何となくそのイメ

予測はつきました。さらに末尾に− OLOGY と来る

ージがつかめましたと同時に、何と広範な学問分ので、何か学問体系を指している事も何となく考野であるのかと驚きました。考えてみれば、人間えられました。そうなるとこの単語は「化粧品学」

は太古の時代から不老長寿を夢見る薬の研究と同を意味するのではと思い、英和辞典を引いてみま

じ位に、安全に美しくなりたいという願望を叶えした。そこには二つの訳が掲載されており、それるための研究をしてきたのかも知れません。今回

らは、一つは予想した「化粧品学」
で、もう一つは「美の私の研究が少しでも “COSMETOLOGY” に近づ容術」でした。さて今度はこの内のどちらがこのければ幸いです。

場合により適切な日本語訳かということですが、ところで “COSMETIC” という単語は「表面的」多分研究助成をするからには前者の「化粧品学」でというあまり良くない意味の形容詞としても多用あろうと思いました。男性化粧品さえも全く使用されます。
私のこれからの研究を
「表面的」
ではなく、

したことが無いという私が「美容術」に関して助

本当の意味での “COSMETOLOGY” のように広範成金を頂ける訳がないので、勝手にそう決めてし囲で奥が深いものに少しでもしたいものだとつくまいました。しかしそれでは一体「化粧品学」とづく思いました。 （東京工業大学生命理工学部）− 163 −

（平成９年度）

コスメトロジーとホメオパシー
竹谷孝一

ホメオパシーという言葉に日本では馴染みが薄ものには理解しがたい治療法である。ホメオパシい人が多いことと思いますが，ヨーロッパではこー Homeopathy とは，ギリシャ語のホモイオス（同の言葉は日常的であり，日本で日常使われる漢方

じような）とパトス（病苦）に起源を発するもので，がヨーロッパではあまり馴染みがないのと同じよ

同じような病苦を引き起こすという意味であり，うなものであります。ヨーロッパの医療体系は，これに対してアロパシー Allopathy は，アロス（他

紀元前四世紀のヒポクラテスの時代より生薬を用の）パトス（病苦），すなわち治療すべき病苦と反いた生物療法なるものが植物療法という名称にな対の症状を起こさせるように，薬剤を投与する治って現在まで続いており，ケシからモルヒネ，ト療法である。すなわち，前者を類似療法あるいは

コンよりエメチン，キナ皮よりキニーネなど，薬同種療法，後者を対症療法と訳しているが，現在，

効主要成分が単離され，近代医薬品の基礎が築か

日本で行なわれている治療法のほとんどは，対症

れていきました。一方，モルヒネ発見とほぼ同じ療法である。 長々とコスメトロジーと関係ない

頃にドイツの医師ハーネマンによって，ホメオパ

ようなホメオパシーについて述べてきましたが，シー療法なるものがライプチッヒで創立され，現10

在，ヨーロッパには植物療法，ホメオパシー，単と，とかく思いがちですが，生物における各種ホ一薬効成分を主体とする近代医薬品の３者が病のルモン，フェロモンなどの作用濃度がまさにこの治療体系として重みの差はあれ共存している。

ような世界であり，あまり効用などについて論じ− ??

濃度の化合物で本当に薬効を現すのですか

ここで，対症療法としての近代医薬品と植物療られることのない極少濃度世界の化粧品香料の効法は我々の常識の範囲で理解できる治療法である用についても，もっともっと研究され，論じられが，ホメオパシーは，同種療法あるいは類似療法

るとともに，ホメオパシー療法，アロマセラピーとも言われ，かなり希釈した濃度の動物，鉱物，

世界に化粧品開発の思わぬ開発ヒントがあるので植物などを使用して治療するため，薬効は薬物のはないかと思っている今日この頃です。

投与量に比例して効果が現れるものと思っている− 164 −

（東京薬科大学薬学部）

コスメトロジー研究雑感（平成７年度）私のコスメトロジー観
太田節子「遺伝子治療開始」、「脳死からの臓器移植成功」

ソッと抜けた毛を見て友人は悲鳴を上げて私に電茶の間のニュースに世界の最先端を行く日本の医話をしてきた。完治を目指して果敢に癌と取り組療技術の高さが誇らしげに伝えられている。それんでいた友人が「化学療法、やるんじゃなかった。
」

を聞いて感心しながらも複雑な心境になってしまと言った。尼さんみたいになっても１，２年すればう。成功でも免疫抑制剤を一生離せない生活はど

元に戻るし、命に別状はないし、カツラもあるし

ういうものなのか、この恩恵に与った数人は宝く…私はそう思っていたし、医師もそうだろう。しじに当たった位の幸運な人であって、喜ばしいが、かし、当人は起きている間中、髪がないことを感

連日紙面を大々的に占めた術後の詳しい容態よりじ、部屋中のガラスに写る自分を見て、寸暇でもも、身近な医療の現状と山積みされた問題に関心

忘れたい癌を意識するのだ。完治すると言われてを持って欲しい、と思った。インフォームド・コ

も転移・再発の恐怖がつきまとってしまう癌、死ンセント、カルテの開示、患者のクオリティ・オブ・

を結びつけてしまう癌、それを四六時中意識させライフの向上等々。

るのだ。他人に癌だったと知られたくないとも言

この半年間、私は自分が癌になった様な深刻なった。春からの職場復帰にも気にしている。見え悩みを抱えていた。家族同様の親友が卵巣腫瘍でない臓器の喪失感も大きな心理的ショックを与え手術をした結果、早期ながら悪性度の高い種類のるが、脱毛も回復意欲を左右するような大きなス癌とわかった。親友は長年薬剤師として勤務中のトレスを与えることが想像以上であることがわか大病院で手術したので、「身内待遇」、羨ましい程った。

のインフォームド・コンセントで若い主治医はあコスメトロジー＝美容術＝化粧品、私も 30 年

りったけの知識を並べて友人の鋭い質問に答えて来お世話になって、香料・使い心地・特にファンくれているように見えた。それでもダメ押しの３

デーションののびの良さ・カバー力・きめの細かサイクルの化学療法、転移チェックとリンパ節切さ・UV 効果など格段の技術の進歩に拍手を送り除を目的とした２回目の手術については卵巣癌でながら、化粧品のポスターのような美容の追求のは教科書的な専門書には必ず載っているのに、「私ことを思っていた。

としてはやっておきたい」程度の医師の意見、化これからのコスメトロジーは同時に医療に顔を学療法が終わって総て終わったと思っていたら２向けて欲しいと思っている。今までの医療になか回目の手術予定を告げられたりもして、患者自身

った患者主体の心地よい加療生活を果たす際にコは疑心暗鬼になっていった。インフォームド・コ

スメトロジーの役割は絶大だと思う。クオリティ

ンセント、充分な情報を得た上での患者の選択、

ー・オブ・ライフの向上にもコスメトロジーの力

拒否、同意といわれ、患者の権利として当然で大が必要だと思う。例えば、病気でフーフー言って切なことだと思っていたが、素人が急に勉強しているとき以外は、メイクをした後の鏡の中の自分も無理で、難しい。患者は化学療法の副作用は大の変身を見て一瞬でも晴れやかな明るい気分にな

部分の人に生じると言われていても良い方に取っるのも女性の本能ではなくてコスメトロジーの持てしまいがちだ。２サイクル目が終わって自宅療

つ魔力の一つだと思っているから。

養中に突然バラバラと髪が抜けだし、ブラシにゴ− 165 −

（星薬科大学）（平成８年度）

私とコスメトロジー
小木曽太郎

20 年程前まで香粧品科学の講義をしていました

どを調べています。コスメトロジーの研究の途中ので化粧品には興味がありましたが、その後は主でいろいろな失敗、苦労がありました。例えば、に薬の体内動態、吸収排泄、使用方法などの研究

ヘアレスマウスでの紅斑抑制をみる実験（初めてに移りましたので、長い間コスメトロジーには大の実験）ではマウスの全身に UVB を照射しました

きな関心を払ってこなかったのが事実です。しかところ、3—4 回の照射でマウスが眼をやられ飼料

し皮膚からの薬物の吸収の研究を始めてから、皮がとれず全匹死んでしまったり、ヒトの皮膚は高膚の荒れ、着色、皮膚障害などにも多少興味を価で、その入手に大変苦労（入手ルートなども含持ち始めました。その意味で 5 年前からシミの脱め）しました。この研究は、初めての実験が多く、色、皮膚の老化防止に関心をいだき、その研究を実験機器の不足などの関係で、十分の成果が得ら始めました。勿論、私共の研究の主体は、薬の吸れたとは云えませんので、引き続いて研究を行う

収（皮膚吸収を含め）、代謝、排泄ですので、その予定でいます。これからもコスメトロジーの発展

片手間に行っていると云っても過言ではありませのために多少でも役立ちたいと考えています。

んが。手始めに、コウジ酸のエステルを合成して、本研究を遂行するうえで、多大な御支援を頂きそのシミの脱色を行い（直接私と学生の人体実験ましたコスメトロジー研究振興財団に厚く御礼申でした）、それに成功しましたので、ラットでのし上げます。

（近畿大学薬学部）

このエステルの皮膚透過、皮膚内貯留性、チロシ
ナーゼ活性の阻害をコウジ酸と比較しました。また、フリーラジカルを消去するメラトニンにも興味を持ちましたので、それについても皮膚透過な（平成８年度）

再生医学研究とコスメトロジー
松本邦夫

私の研究対象である HGF（Hepatocyte growth

するが）最も実現性の高い組織であると考えられ、

factor）は元々、肝臓の再生因子として見つけられまたその有用性もきわめて大きい。皮膚科学は異た増殖因子であるが、近年、肝臓のみならず腎臓常をきたした皮膚組織をどのようにして元の状態

や肺など様々な臓器においても「器官再生因子」に戻すかを研究する学問であり、さらにコスメトとして働くことが明らかになっている。私たち

ロジーはその知見を基に皮膚をより美しく、かつは HGF のもつこの様な器官再生能を実際の臨床

健康的に保つことを目的としており、両者はともの場で応用すること、すなわち各種疾病に対するに皮膚の組織恒常性を維持することが根幹である治療薬として用いることを将来的な目標としていと言っても言い過ぎではあるまい。そのためにはる。その際、「皮膚」は（詳細な科学的根拠は割愛

皮膚組織が元々もっている「自己修復能」を上手− 166 −

コスメトロジー研究雑感に引き出してやることが必要であり、それ故、生「HGF 配合クリーム」が使われることも夢ではな

物体がその目的のために生来的に用いている HGF

いのではなかろうか？

こそ最もその適任であると思われる。近い将来、（大阪大学医学部）

切り傷・擦り傷に「HGF 軟膏」、肌のお手入れに（平成９年度）コスメトロジー雑感
板見智

近年女性では四肢の多毛、男性では男性型脱毛は思うが。よってコスメトロジーの対象として扱に対する社会的な関心が高まって来ており、種々うこととなる。男性型脱毛の発症に遺伝とともにの治療法が試みられている。多毛症とは、正常な男性ホルモンの関与していることは、すでに５０

女性では終毛がみられない顔面、胸部、大腿など

年前に明らかにされているが、いまだそのメカニに太い終毛が生じる疾患であるが、過剰に男性ホズムは不明である。これまでの我々の実験結果よルモンを産生する臓器によって、卵巣性、副腎性、り男性型脱毛の発症においても、間葉系細胞であ

特発性の三種類に分類される。卵巣性、副腎性のる毛乳頭細胞が主役をなすことが推測される。こ場合には原疾患の治療により軽快するが、特発性れらの発症メカニズムを明らかにすることはコスは局所毛包での男性ホルモン感受性の亢進が推測

メトロジーの観点からも重要である。欧米ではミされているものの不明の点が多い。いずれにしてノキシジルやプロペシアなどが容易に使えるようも女性の多毛症は疾患とみなされ医療の対象となになって来ているが、日本ではプロペシアは当分る。一方、男性型脱毛はその病名に「症」がないよ

使えそうにない。
「ハゲ」に悩む世の男性諸氏のたうに医療の対象とはみなされていない。もっともめにニコチンガムのような認可はできないものだ

保険診療の対象にしようものならあまりに患者がろうか。

多く財政を圧迫してしまうのでこのままでよいと（大阪大学医学部）（平成９年度）コスメトロジーと皮膚科医
田上八朗

私が皮膚科医になった 30 数年前、皮膚科医は魅せられ、ぜひとも、そのような名医になれるよ

一種の職人、あるいは芸術家の感覚で皮膚疾患をう腕を磨こうという思いに励まされて、一生懸命

捉え、診療しているように見えた。直接、病変がに勉強したものである。

目につく臓器である皮膚の病気が対象であってみしかし、人間の感覚は、一、二週間ぐらい前のれば、それが可能である。一瞬にして診断をつけ、所見であれば覚えているにしても、それより先の見事に治療効果をあげる名人芸ともいえる能力に状態となると心許ない。まして、その病変の程度− 167 −

が軽度で、変化も微妙であると、よほど、感覚の変わる。

鋭い医師以外には、間隔をおいての所見の比較な

ここで、コスメトロジー、すなわち化粧品科学

ど、おぼつかない。ましてや、ほかの医師が診察の研究者の仕事の難しさがよくわかる。正常皮膚した場合、記載された所見との比較となると不可として、医師のように十把一絡げにはできないと能である。皮膚所見は見えるからよい、さわれる

いう、つらさがあるからである。人間の欲望にはからよいとしている限り、科学としての進歩は望限りがないので、それぞれの皮膚の個性にしたがめない。

って、その正常の皮膚の状態を把握し、それをさ偶然のことから、私は皮膚の表層角層の水分含有量の測定機器を開発する機会に恵まれた。そこらに、どれだけ良いものまでもっていくかということが使命の学問である。

で、人間の感覚では捉え得ない機器測定の鋭敏さ

この正常の人の皮膚の違いを細かく捉えるにと、皮膚所見ではあっても、数量的評価が重要では、科学である限り、客観性をもつ生体計測工学あることを強く認識させられた。

の助けが当然必要である。皮膚科学とコスメトロ

皮膚科医は、はっきりした皮膚病変を、おおよジー。両者が皮膚を対象とする科学である限り、

そ周囲の正常の皮膚に近くまで、良くできれば事そこに境はもはや存在しない。お互いによりひろ足りたといえる。ところが、この正常がくせ者でく、より頻繁に情報交換をしつつ進んでゆく場が、ある。正常皮膚というスタンダードが成り立たな

盛んになることを切に願うものである。

いのである。同じ年齢の同性であっても、大きな（東北大学大学院医学系研究科）

巾の違いがある。正常人でも環境により、大きく（平成９年度）本研究のコスメトロジーにおよぼす影響小林芳郎

報告書にも記したように我々はモルモット接触

さて、コスメトロジーの大きな課題の一つは膨過敏症の惹起時に増大する遺伝子断片を数多く取大な化合物の安全性の評価系の構築にある。これ得した。28 種類調べた中で、未知の遺伝子であろは従来モルモットの皮膚反応を用いて評価されてうと予想されたものが 18 種類もあったのは、用

きたが、定量的に判定するには多数の動物が必要いた方法ではおもに３’ 側が取れてくるので相同である。その点、取得された遺伝子の中にはその性が低く出る可能性もあるものの、驚きであった。

発現が初期に大きく増大するものもあるので、今それらの発現は大きく３パターンに分類され、抗後これらを用いて感度よく比較的短時間で評価で原投与後 12、24，48 時間目の発現が⑴ 12 時間できる系が構築できる可能性がある。時間の短縮に

ピークとなるもの、⑵徐々に増大するもの、⑶ 24

は、惹起後ごく初期の皮膚組織を用いて今回と同時間でピークとなり、48 時間で元に戻るか、48

様のアプローチをすれば有用なプローブが取得で時間でも十分発現しているもの、のいずれかできるであろう。コスメトロジーのもうひとつの課あった。今回クローニングしてトリプトファン

題は惹起時の皮膚反応の制御にある。これには惹tRNA 合成酵素（WRS）であると判明したものは起時の反応の解析が是非とも必要であるが、ヒト⑶に属していた。

では研究がどうしても限られるので、従来他の動− 168 −

コスメトロジー研究雑感

物特にマウスでよく研究されてきた。皮膚反応がァージの産物であることは DTH がマクロファー

ヒトに類似しているのはモルモットであるから、ジを主体とする反応であることと一致する。今後

モルモットで解析できる道具を揃えていくことはこれらの蛋白質の役割の解明が重要であろう。

すこぶる重要であろう。今回得られた遺伝子のう（東邦大学理学部）

ち WRS もフェリチンもいずれも活性化マクロフ（平成９年度）コスメトロジー雑感 “No magic in smoking”
山西清文

タバコの CM がテレビで放映されなくなって膚） ⑷ a plethoric, slightly orange, purple, and red

１年ばかりたちました。喫煙の害としては、心疾complexion（多血ぎみの、やや橙調、紫調、紅色

患、ガンなどの、およそ生活習慣病と呼ばれる疾調の顔色）。最近、若い年代層の女性の喫煙率が急

患は公に認知されるようになり、喫煙の悪影響に速に増加していることが指摘されています。実際

ついて以前よりは頻繁に啓蒙されているようでに、女性の歩行中の喫煙、自転車に乗りながらのす。しかし、意外にも、喫煙の容貌への影響に喫煙なども、しばしば、見かけるようになりまし

関してはほとんど知られていません。1971 年にた。ダイオキシンなどの内分泌撹乱物質で大騒ぎなって、喫煙は老徴の促進、顔面の皺、とくにするなかで、これほど人体に直接的な影響をもた深い皺の増加を引き起こすことが、ようやく、報らし、容貌までに影響を及ぼす、個人の習慣とい告されるようになりました。1985 年に Model は、

うにはあまりにも依存性の強い喫煙について、マBritish Medical Journal に “Smoker's face” の基準

スコミも学会も、ほとんど無関心であるのは極めを著しています。⑴ prominent lines or wrinkles（顕て不可解に思えてなりません。彼女たちの衰えゆ著な皺襞） ⑵ a gauntness of facial features with

く顔貌を少しでも補おうとするのがコスメトロジ

prominence of the underlying bony contours（骨ーの役割かもしれませんが、むしろ、容貌に及ぼ格外形が目立つ痩せ衰えた顔貌） ⑶ an atrophic,

す喫煙の影響を早く知らせ啓蒙するのも、コスメ

slightly pigmented gray appearance of the skin（萎トロジーの重要な使命ではないでしょうか。

縮し、やや色素沈着をともなう灰色調外観の皮− 169 −

（京都府立医科大学）

（平成９年度）

私のコスメトロジー雑感
中村純三

私が皮膚のことで困り、そして同時に興味を感価のための基礎的検討−眼内動態の定量的評価法

じるようになったのは、小学生の時でした。子供の確立」の研究課題で応募させていただきました。

の頃から、食事の準備と食器を洗うなどの後片付

最近、科学の研究分野は、細分化されているよう

けを手伝っていたおかげで、冬には、手の皮膚にに感じていましたが、逆に言えば、ボーダレスのあかぎれが絶えなかったことを覚えています。そ時代に入ってきたのかもしれません。ある分野のの時に、ハンドクリームを手に塗り込んで寝ると、研究成果が、全く異なるように見える他の分野の翌朝、なんともいえないいい手になっていて、子研究に影響を及ぼす時代になっています。薬剤学

供心に嬉しかったこととどうして治るんだろうととコスメトロジーとの接点を今後も追い続けていいう素朴な疑問を感じました。また、当時竹の子

きたいと思います。

を食べると皮膚に発しんが現れました。アトピー

貴財団の「コスメトロジー研究」の対象課題分性皮膚炎と食物アレルギーだったのかもしれませ

野は、素材、物性に関する分野、生体作用、安全ん。三つ子の魂百までではないでしょうが、薬学性に関する分野、精神、文化に関する分野があり部に入学し、研究者の道を歩むことになりました。

ます。薬剤学との接点を考えてみると、薬物の経

現在、私は薬学部医療薬剤学講座薬剤学研究

皮吸収用基材、乳剤、懸濁剤等の言葉が直ぐに思室に所属しています。薬理学、生化学、衛生化

い浮かびます。しかしながら、精神、文化に関す学、物理化学等に比べて、薬剤学は正確にイメーる分野との接点となると、悩んでしまいます。医ジされにくい分野ではないかと思っています。幅学、理工学、薬学関連の多くの研究助成金の制度

広い分野を包含する薬剤学の中で、私は主に薬物がありますが、貴財団は、「精神、文化に関するの体内動態と毒性の評価法に関する研究を長年行分野」を含まれている点で非常にユニークであり、ってきました。コスメトロジー研究振興財団の研エールを送りたいと思います。薬剤学は、薬とい究助成金については、以前から知っていたのです

う化学物質を中心に研究されてきましたが、今後が、薬剤学との間に少し距離があると感じていま

は、精神、文化に関する分野にも影響を及ぼすよした。何か接点を見つけられないかと思案し、「眼

うな研究課題を見つけることを夢見ています。

粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評− 170 −

（長崎大学薬学部）

コスメトロジー研究雑感（平成９年度）細胞内 DNA 損傷の三次元表示とコスメトロジー
森俊雄

10 年以上をかけて、紫外線で誘発される DNA

あるいは皮膚の腫瘍やがんを引き起こす。これら損傷を特異的に認識するモノクローナル抗体の樹の多くはコスメトロジーの対象となるものである

立、抗体を ELISA 法に応用した鋭敏な損傷検出が、同時にこれらの生物学的現象が表皮細胞中に系の確立、および抗体を共焦点レーザー顕微鏡法

生成する紫外線 DNA 損傷に深く関与しているこに応用した損傷の三次元的表示技術の確立を何ととは疑いようがない。

か成し遂げることができた。特に後者の損傷の三本実験では、紫外線誘発 DNA 損傷がどのよう次元的表示技術の確立は、コスメトロジー研究振に形成され、どのように治っていくかを培養ヒ

興財団の研究助成によりはじめて可能になったこ

ト細胞を用いて三次元的にわかりやすく表示できとを強調しておきたい。加えて、同期間中に金沢た。今回の報告には含めなかったが、この技術は大学から転勤した奈良県立医科大学において、皮器官培養したヒト皮膚においても応用可能であっ膚科学研究室の多くの情熱あふれる医師との共同たことから、サンスクリーン剤の効果判定や上述研究および共焦点レーザー顕微鏡購入の幸運に支したコスメトロジー分野での学術的研究に極めてえられたものである。深く感謝したい。

有用であると考えられる。また、ヒト表皮細胞中

ゴルフ、テニス、水泳、ハイキングといった太に生成した DNA 損傷を大胆に表示することによ

陽の下での活動は人間にとって幸せを実感できる

り、太陽光にあたりすぎることの危険性の啓蒙に必要不可欠なものである。しかし、太陽光はあ

大いに役立つのではと考えられる。長い年月をかたりすぎると人体に容赦なく紫外線影響をもたらけて、世界に先駆けて得られた技術である。多く

す。日焼けに始まり、しみ、そばかすを増加させ、の人に有効に利用していただけたらと願ってい

長期的には、しわ、たるみなどの皮膚老化の促進、る。

（奈良県立医科大学）（平成９年度）本研究のコスメトロジーに及ぼす影響横関博雄

私がコスメトロジーを考えるようになったのはなど皮膚免疫に重要な役割を果たす細胞や蛋白が大学院に入学後研究テーマが「接触皮膚炎の発症発見され非常に興奮したことを思い出す。その当機序の解析」になってからである。

時はまだ皮膚免疫学に興味が集中し、臨床的な接私が大学院に入学したのは昭和 57 年（1982 年）

触皮膚炎にはまだ興味が湧かなかった。その後、で皮膚免疫学が開花した時期である。1979 年頃

重症のウルシかぶれ、毛染めによるかぶれなどのWien 大学の Stingl らがランゲルハンス細胞が接症例を経験していくうちに次第に接触皮膚炎の予

触皮膚炎の誘導に必要な抗原提示細胞であること

防に関心が移ってきた。

を発見して以来続々とサイトカイン、Thy1DEC− 171 −

化粧品、外用剤などの成分の感作性試験を調べ

るといまだにモルモットによる Maximization test

テンと刺激物質の間でサイトカインの動態が異なが主な検査法であることに驚き、もっと簡単な in

ることがわかった。この実験法を用いて In vitro

vitro の検査法を開発することになった。最初は化の感作性検査が簡単にできるようになるとより安学物質を皮膚細胞に結合させてマクロファージの全な化粧品を簡単に開発することができ、そのこ存在下でＴリンパ球を感作しうるかどうかを調べとはコスメトロジーの進歩にもつながると信じてた。この方法で種々の化学物質の抗原性を測定しいる。

たが感度に問題がありニッケルで感作することが非常に困難であった。そこで、今回ヒトの皮膚を最後に本研究に助成していただいたコスメトロ
ジー研究振興財団に心より深謝致します。

用いて化学物質の刺激による表皮内のサイトカイ（東京医科歯科大学医学部）

ンの動きを RT − PCR 法で半定量したところハプ（平成８年度）私のコスメトロジー観
神宮

英夫

最近の化粧品のテレビ CM を見ていると、製品選択しているわけではありません。品質構成を仲の効能を強調するものが多くなっているように思立ちとして、作り手の商品に対する思いを感じ取います。以前は、きれいな映像と音楽とで単に雰り、その思いに共感することで、購買行動へとつ

囲気を演出しているだけで、実体のない CM が多なげていっているのではないかと考えています。

かったように思います。単なる雰囲気だけでは、作り手の思いを品質構成に託して、どれだけ正確

化粧品そのものがぼやけてしまい、ものづくりににお客様に伝えられるかが問題なのです。

たずさわる人たちにとっては不満だったのではな

私の研究テーマは、「化粧品の香り表現に関すいでしょうか。しかし、だからといって、効能だ

る研究」でした。商品のことをお客様に伝える際

けでは、薬品と変わらなくなってしまいます。化

に、最も頻繁に使われるのは言葉です。単なる品粧品を使う人は、薬と同じようには考えていない

質内容ではなく、作り手の思いを伝えられる表現と思います。おそらく、効能と雰囲気の微妙なバはどのようなものなのかを常に意識して、この研ランスが、化粧品には求められているのではない

究に取り組みました。今回注目したのは、共感覚でしょうか。

です。これは、共通感覚とも関係があり、この英作り手にとっては、商品のことをお客様にきちんと伝えることが必要です。もちろん、商品の何語は「common sense」で、常識とも関係してきます。
もちろん、共感との関係も指摘されています。

をどこまで伝えるかが問題なのです。この内容に今回は香りでしたが、他の官能の側面、例えばついて、普通、商品そのもののことを考えてしま

触感に関わる問題なども、今後研究していきたい

います。いわゆる品質に関わる問題です。しかし、と考えています。

お客様は、伝られた品質内容だけで、その商品を− 172 −

（明星大学人文学部）

コスメトロジー研究雑感（平成８年度）コスメトロジー雑感：今日、明日
伊波

和恵

ここ数年にわたり、私は老人保健施設に通い続う共有感は、プログラムの実施者冥利に尽きるもけてきた。週に１日、化粧プログラムの提供者とのであり、参加者の方々にはつねに励まされ、支して、毎回 10 名程のお婆さまを相手に「お化粧」

えられてきた。出会った方すべてに、今でも心かをしていたのである。場所は施設の一角で、アカら感謝している。

デミックな雰囲気とはかけ離れたフィールドでは

ところで、大学院在学中に助成を頂いてまもな

あったが、鏡の前や待合い席でのおしゃべりで、く、私は女子大学に勤務しはじめた。日々、女子

部屋はいつも活気で満ちていた。

大学生たちを眺めれば、ここしばらくは、瞼や爪化粧プログラムへ参加する方々には、常連さん

はキラキラ、唇はツヤツヤさせるメイクが巷で流もいれば、一見さんもいらっしゃった。気が向い行っているらしい。その前は、唇、爪、瞼を血豆たときだけにふらっと立ち寄られる方もいた。皆のような色でマットに染めるメイクが全盛であっさんが仰るには、その「化粧部屋」は、町のパーマた。そのような化粧、ヘアスタイル、ファッショ屋さんのような存在であったらしい。ただし、整ンで身を固めた彼女たちが、流行という名の制服

髪技術スタッフはひとりもいないので、「あとは、を好んで身につけていることについて、ちゃんと髪にパーマ、あてたいねんけどな」と、参加者の自覚しているのかどうか定かではない。ただ、半嘆きを耳にしても、そのニーズに応えられないの

世紀余りを経ても（それはおそらく、彼女たちにが残念であった。施設での全体アンケートによるとって、想像を超えた長い時であろう）、彼女たちと、化粧を好んでいるという人は３人に１人であは好んで化粧をしているような気がする。人目をったが、整髪へのニーズも高かったので、いずれ気にしつつ、瞼の辺りにキラキラを散らしたりし

化粧プログラムでも取り組むべき課題であるかもているかもしれない。いずれにせよ、アイブロウしれない。

とコンシーラーだけは、いつでもポーチに忍ばせ化粧場面といえば、通所の方々が流行色や自分て歩くお婆さまたちになっているのではないかとに似合う色を自由に選択しているのに対して、入思う。彼女たちのニーズに応えるようにして、そ所の方の間では、ナチュラルメイクが好まれていの頃には、高齢者向け住居内での美容サービスなたのが印象に残っている。
「目立たん、地味なのども、ずっと多様化していることだろう。

がえぇわ」と、他の入所者の目を気にしての選択

つくづく思えば思うほど、高齢女性と美容をめであるようにお見受けした。入所通所を問わず、ぐる研究は、まだまだ萌芽的な段階にあり、当分どなたにも人気があったのは、アイブロウ（眉墨）は興味が尽きそうにない。そしてやがては私自身とコンシーラー（シミ隠し）であり、それに口紅もそのサービスの享受者となる筈なので、はなはを加えて、化粧室の三種の神器であった。研究成だ身勝手ながら、脆弱で野暮なプログラムは作り

果もさることながら、施設に通っている間に、私たくないものだとも思っている。

が与えていただいたものは大きかった。今ここで、目の前にいる人と楽しみを分かち合っているとい− 173 −

（文京女子大学人間学部）

（平成９年度）

化粧品雑感
五島

綾子

30 年も昔の話しであるが、結婚する前はデパーろう。彼女たちは若い世代より裕福でゆとりがあトのセールスレディにいわれるままに化粧品を購るからである。化粧品売り場にぐっと肌が変貌す

入し、レシピ通り何層も塗りたくっていたことをる 50 代以降の女性のコーナーを設けて、上品な記憶する。しかし結婚後、子育てと仕事の両立で、薄化粧の化粧法を実演し、テレビのコマーシャル

美しいライフスタイルなど無縁の生活を過ごしてにも 50 代以上の女性を登場させれば、どれほどしまった。しかも私のテーマはコロイド界面化学、

変わることか。そしてそれを支えるのは 50 代以中でも界面活性剤の物性が中心となり、高級な化上の男性である。日本の男性は若い女の子にだけ

粧品は機能性の高い高価な界面活性剤を含んでお興味を示さないで、成熟した女性にもう少し関心

り、おそらく肌に悪いであろうと、コスメトロジを持つことである。そうすれば 50 代以上の女性

ー財団で奨励金をいただきながら不届き千万であは一層心強くなるであろう。

るが、殆ど化粧品は生協の安いもので済ませていた。

私の友人でベルギーに在住するクロムランク・
吉田悦子さんがいる。彼女が 80 歳の実母を入院さ

しかし娘が年ごろになり、なにやら高級のブラせたときの体験を綴った「福祉のひろば」が 1988

ンドの化粧品を使っているではないか。娘に薦め

年の１月６日の天声人語でも取り上げられたことられて使って見ると、今の化粧品はなるほど肌ががある。
「入院したら『素顔で寝間着姿』は日本の瑞々しくなった気が確かにするのである。子育て

常識のようだが、ベルギーでは入院とあってあわも終了し、精神的ゆとりができたことに加え、思てて寝間着を買い込んだ私は、病院から『できるいがけずスイスに留学する機会を得た時の体験かだけ明るい色の洋服と靴、そして化粧品道具とオらであろうか、もしかして高級（？）化粧品を試ーデコロンをもってきてください。
』と言われまし

してみたら、肌を少しは蘇らせることができるのた。毎朝看護婦さんがきれいに化粧してくれて、ではないかと期待する気持ちになったのである。

長い髪も結い上げてくれます。病気以前よりずっヨーロッパでは若い娘たちはいわゆるすっぴんでと若々しいのです。
」と紹介された。そんな彼女もある。美しい髪をなびかせ、ジーンズをはき、そ母上を見送り、今もベルギーで実に洗練された美れがなんとも美しい。しかし夜のレストランではしい 60 代を迎えている。

中年の女性同志や夫婦が実に楽しそうにお食事を化粧は若さを保つ事にのみに執着しないで、上しているが、その化粧が上品で美しいのである。

品に老いていけるメソドロジーをめざせば、50 代

私はやはり化粧とはゆとりと関係すると思う。

以上の女性はどんなに心豊かな生活を楽しめるこ

これから化粧品のシェアーを広げるには、やはりとか。成熟した社会は化粧品の変革から生まれる

50 代以上の女性に照準を合わせることが肝要であかもしれない。

− 174 −

（静岡県立大学経営情報学部）

コスメトロジー研究雑感（平成９年度

外国人招聘助成）

活性酸素及びセラミドに制御される免疫及び炎症反応の解析とそれを標的とした薬剤化合物の開発
招聘研究者：米国ソーク研究所ポスドク研究員
受入責任者：東京大学医科学研究所

助教授

Daniel J Van Antwerp
井上 純一郎Van Antwerp 博士は、US-Japan Joint Symposiumをテーマに共同研究を進行させており、今回そのon Chemistry Biology Interface（生物化学インター

成果を中心に講演された。NFκB は転写因子であフェイス日米合同シンポジウム）の演者及び座長

りながら不活性化時には抑制因子 IκB と複合体をとして来日し、平成９年８月５日、"Transcription

形成して細胞質に存在している。腫瘍壊死因子

Factors as Drug Targets : The NFκB/Rel/IκB（TNF− α）による刺激により IκB が数分でリン酸

Paradigm" の演題で講演された。本シンポジウム

化された後プロテアソームにより分解され、IκB からは通常あまり交流することが少ない生物学者と解放された NFκB が核に移行する。これにより短時

化学者が一堂に会し医薬品開発における新しい

間の内に新たな蛋白質合成を介することなしに標アプローチを見い出すことを目的に企画された。

的遺伝子が発現誘導される。今回の講演では NF

今回が第一回であり、テーマとして IntracellularκB の制御機構に関する最新の知見を紹介した後、Signal Transduction（細胞内シグナル伝達）を掲げ「NFκB の活性化がアポトーシスを抑制する」とい活発な討論が行われた。

う細胞の増殖分化を考える上で不可欠な結果を発NFκB の制御機構を解明し、それを標的とした表した。この講演は本シンポジウムの目的に沿っ

薬剤化合物の開発 B は、種々の細胞外刺激（紫外た的確なものであり本シンポジウムの成功に大い線、活性酸素、セラミド、サイトカイン）によりに貢献した。

数分で活性化され、免疫及び炎症反応を制御する。

本シンポジウムは８月４日、５日の２日間に渡したがって、NFκB の制御機構を解明し、それをって開催され、日米合わせて 18 名の演者による標的とした薬剤化合物の開発を目指す研究の成果

発表、聴衆約 100 名の参加により活発な討論と友は紫外線や活性酸素等の関連から化粧品等の開発

好的な雰囲気の内に終了した。また、今回の成功に際して、不可欠な情報を提供すると考えられる。

が評価され２年後に米国において第２回シンポジ

また NFκB が白血病発症とも関わりがあることかウムが開催されることが決定された。今後とも生らも医薬品開発の標的として注目されている。こ

物学者と化学者との共同研究の発展の中心となるの様な現状をふまえ本シンポジウムでは NFκB のシンポジウムとして継続して行くつもりである。

制御機構の研究に関して世界的な業績を有する研

最後に、この度の Van Antwerp 博士の招聘に究者を５名招待した。その中でも Van Antwerp

ご援助をいただいた㈶コスメトロジー研究振興財

博士は受入責任者である井上と「NFκB 制御機構

団に深謝する次第である。

の解明及びそれを標的とした薬剤化合物の開発」− 175 −

（平成９年度

海外派遣助成）

カナダ・ケベック州におけるフランス文化の現状と将来
早稲田大学政治経済学部教授

来る 21 世紀は、多言語・多文化主義の時代となると思われる。

原章二

ふり返って、単一民族の国家として存在しているように見える日本も、単にこれから在留外国人

インターネットによりますます、英語が唯一のが少しずつ増えていくということだけではなく、国際的な共通語として地歩を固めるというのは、自らより積極的に、とりわけ近隣諸国（韓国・北

やや浅い見方であろう。英語が一般的に求められ朝鮮、中国・台湾、ロシア、フィリピン等々）とれば求められるほど、各民族のそれぞれの言葉は表面的でない文化交流を深めていかなければ、す

血・出自・伝統・アイデンティティーを保証する

なわち日本の内部にそれら諸文化を生きた形で取ものとして、重みを増す。このことは実際に、多り入れてゆかなければ、日本語と日本文化の伝統

文化主義の国を現在訪れれば実感できる。わたし

すらも死文字となるであろう。

の滞在したカナダ・ケベック州モントリオールは、この意味で非常に興味深い都市だった。

コスメトロジーということでいえば、それはけっして平均的・一般的な人間像との関わり合いの単にアメリカ的な人種の坩堝というかたちが、中で考えられていていいはずはない。多言語・多多文化主義の唯一のあり方ではない。カナダの場

文化主義の時代の中で今後のコスメトロジーをよ

合はサラダボールの中での混合という比喩がよくり積極的に追究してゆく必要があるだろう。

使われるが、そこでは単に英語だけが公用語では

なお、今回のわたしの海外交流に関するレポー

なく、フランス語とせめぎ合っているということ

トは、
『みすず』
（みすず書房）と『ふらんす』（白水社）

だけでも、多文化・多言語主義の将来を考える上に、それぞれ 1998 年５月号と６月号より連載中なでカナダの実験はたいへん参考となる。

ので、ご覧いただければ幸いである。

− 176 −

コスメトロジー研究雑感（平成 10 年度

外国人招聘助成）

化粧品に関わる各種界面活性物質分子集合体の電子顕微鏡的研究
招聘研究者：タイ国チェンマイ大学薬学系

助教授

受入責任者：東京理科大学理工学部 教授

阿部

Ladda Wongpayapkul
正彦

貴財団の平成 10 年度外国人招聘助成により、からも捉えることができ、得られた成果は大きそ

タイ国・チェンマイ大学薬学部のラダ・ウワンパ

うである。また、滞在中には日本におけるコスメ

ヤプクル（Ladda Wongpayapkul）助教授を、平成

トロジーの現状を学んで頂くとともに、フリーズ

11 年３月 16 日から同年５月９日までの 55 日間、レプリカ法を用いた透過型電子顕微鏡や微分干渉「化粧品に関わる各種界面活性物質分子集合体の装置によるコロイド次元分子集合体（マイクロエ

電子顕微鏡的研究」の共同研究遂行のため招聘しマルション、マクロエマルション、リポソーム）て頂いた。ラダ先生を招聘することにしたのは、の観察や原子間力顕微鏡（AFM）観察によるリン数年前にもこの助成により薬理作用のみならず生

脂質とセラミドとの単分子膜の観察などには特に体の生理機能や代謝機能にも精通している同大学

熱心に取り組んでおられ、かなりの情報や技術の同学科の別の助教授（アラニヤ・マノスロイ博士）習得もされ満足されておられた様であります。

を招聘して頂いたところ、かなりの成果を上げら

今回の助成は、当方の研究遂行のみならず、少れた。今回もまた、我々が研究を進めているコス

なくともこの分野では発展途上国であるタイ国のメトロジーに深く関与するコロイド次元分子集合

レベル・アップにも貢献できたものと確信してお体の構造機能的研究にかなり貢献して頂けるものります。

と、さらに研究機会の拡大の観点から別の先生を末文ながら、このような実り多い機会を与えてお呼びすべきと判断したからである。事実、薬下さったことにラダ先生ともどもお礼申し上げま物の担体であるベシクルやリポソ−ムの性質を、すとともに、貴財団の益々のご発展を祈念申し上

我々が一貫して行ってきた物理化学的以外の観点げます。

− 177 −

●
事業報告書（平成 10 年度）
役 員
研究助成課題一覧●

事 業 報 告 書（自平成 10 年４月１日

Ⅰ.

至平成 11 年３月 31 日）

平成 10 年度（第９回）事業

昨年に引き続き以下のような事業を計画し、実行しました。
自然科学や社会科学の各分野にわたり、ひろくかかわりをもつ化粧品を総合的に体系化することを目的として①化粧品学の調査・研究に関して顕著な成績をあげた研究者や機関に対して功労金をもってこれを表彰する。
（１件あたり 100 万円）②皮膚の生理機能や老化機構の解明、美容に役立つ素材の研究等化粧品学に関連した生命科学、その他の分野の調査・研究に対する助成を行う。
（１件あたり 200 万円、100 万円、又は 50 万円）③化粧品学の調査・研究にたずさわる研究者の海外派遣や招聘に対して資金援助を行う。（１件あたり 50 万円まで）

Ⅱ.

募集及び選考の経過

本年度の各事業につきましては平成 10 年５月６日より募集を開始し同 10 年７月
10 日をもって締切りました。
研究助成事業は本年度も一般公募を原則とし全国 217 ヶ所の大学・病院・研究機関
等にダイレクトメールで推薦書を送付するほか、関係学術雑誌８誌にも広告し、その結果多数の応募をいただきました。応募者の研究分野が多岐にわたった為、選考委員会の中に３分科会を設け、それぞれにおいて予備選考を行い平成 10 年９月 24 日 ㈭ルビーホールにおいて本選考委員会を開催して受賞候補者を決定し、11 月 17 日の理事会及び評議員会の議決を経て、受賞者を最終決定しました。

Ⅲ.

第９回功労賞・研究助成等の結果

以下のとおり合計 22 件が決定され研究助成金 2,500 万円、国際交流援助金 100 万円が交付されました。
功労表彰（小林 孝三郎賞）

０件

研究助成

20 件

国際交流援助２件− 181 −

Ⅳ.

会議等
第１回 常理事会

開催日時

平成 10 年６月 18 日 ㈭開催場所

東京都千代田区大手町１−５−１ 大手町ファーストスクエア 23 階 宴「銀河」

午後２時

理事総数 13 名 本人出席 11 名 委任状出席 １名（賛成） 欠席 １名
監事

２名

出席

２名

審議事項
第一号議案

事業報告ならびに収支決算報告を承認する件配付された資料に基づき、平成９年度の事業内容が事務局より詳細に説明され、続いて収支計算、財産内容などが詳しく報告された。次いで小田倉監事より、上記内容が適正適法である旨の監査報告がなされた。
慎重審議の結果、本議案は書面表決者を含め全員一致で可決承認された。
第二号議案

評議員の選任に関する件

当財団第４期（平成８年４月〜平成 10 年３月）の評議員の任期満了及び期中に市原久照評議員が逝去されたことに伴い、第５期（平成 10 年４月〜平成 12 年３月）の評議員候補として、再任 13 名、新任１名の提案がなされ、満場一致で可決承認された。ついで、被選任者は即時、就任を承諾した。
理事長及び専務理事互選の件（評議員会で第５期理事・監事の選任の可決、承認を受け新理事会として審議）専務理事より議長代行を行うことの了承を求める提案があり、これが了承された後、小林次郎氏を理事長に、宮澤香氏を専務理事とする提案がなされ、新理事の全員一致で可決承認された。
第三号議案

選考委員の選任に関する件

当財団第４期の選考委員の任期満了及び期中に中尾美津男選考委員が逝去されたことに伴い、第５期の選考委員候補として、再任 13 名、新任１名の提案がなされ、満場一致で可決承認された。
報告事項
平成 10 年度の研究助成事業について研究助成事業、国際交流援助事業、功労表彰の実施計画及び事業経過の概要について説明がなされ、了承された。
その他
本年９月中にコスメトロジー研究報告第６号（収載論文 14 編）を発行− 182 −

予定であること、また助成金贈呈式を平成 10 年 11 月 17 日に開催予定であることが報告され、いずれも了承された。
第１回 常評議員会

開催日時・場所は第１回 常理事会に同じ。
評議員総数

13 名

本人出席

８名

委任状出席

５名（賛成）

審議事項
第一号議案

事業報告ならびに収支決算報告を承認する件配付された資料に基づき、平成９年度の事業内容が事務局より詳細に説明され、続いて収支計算、財産内容などが詳しく報告された。次いで小田倉監事より、上記内容が適正適法である旨の監査報告がなされた。
慎重審議の結果、本議案は書面表決者を含め全員一致で可決承認され
た。
第二号議案

理事及び監事の選任に関する件

当財団第４期の理事・監事の任期満了及び高山冨士雄理事の退任に伴い、第５期の理事候補として、再任 12 名、新任１名、監事候補として、再任２名の提案がなされ、満場一致で可決承認された。ついで、被選任者
は即時、就任を承諾した。
報告事項
平成 10 年度の研究助成事業について研究助成事業、国際交流援助事業、功労表彰の実施計画及び事業経過の概要について説明がなされ、了承された。
その他
本年９月中にコスメトロジー研究報告第６号（収載論文 14 編）を発行予定であること、また助成金贈呈式を平成 10 年 11 月 17 日に開催予定であることが報告され、いずれも了承された。

− 183 −

第２回 常理事会

開催日時

平成 10 年 11 月 17 日 ㈫開催場所

東京都渋谷区渋谷２− 12 − 15

午後２時 30 分
日本薬学会長井記念館会議室

理事総数

13 名

本人出席

13 名

監事

２名

出席

２名

審議事項
第一号議案

平成 10 年度（第９回）研究助成者等を承認する件配付された資料に基づき、平成 10 年度の研究助成課題（20 題）及び、国際交流援助課題（２題）の選定経緯に関する説明がなされた。
慎重審議の結果、本議案は書面表決者を含め全員一致で可決承認され
た。
第二号議案

平成 11 年度事業計画及び予算案を承認する件配付された資料に基づき、平成 11 年度の事業計画及び、平成 11 年度予算案について詳細説明がなされた。
慎重審議の結果、事業計画は応募・推薦状況により事業総額を目安に多少弾力的な運用を行うことを含めて、本議案は書面表決者を含め全員一致で可決承認された。
第２回 常評議員会

開催日時・場所は第２回 常理事会に同じ。
評議員総数 14 名

本人出席 ８名

委任状出席 ３名（賛成） 欠席 ３名

上記理事会の決議を全員一致で確認した。

− 184 −

選考委員会
分科会Ⅰ

開催日時

平成 10 年９月２日 ㈬開催場所

東京都千代田区大手町１−５−１

審議事項

素材、物性に関する分野の選考

午後６時
トップオブザスクエア会議室

分科会Ⅱ

開催日時

平成 10 年９月４日 ㈮開催場所

東京都千代田区大手町１−５−１

審議事項

生体作用、安全性に関する分野の選考

午後６時
トップオブザスクエア会議室

分科会Ⅲ

開催日時

平成 10 年９月３日 ㈭開催場所

東京都千代田区大手町１−５−１

審議事項

精神、文化に関する分野の選考

午後６時
トップオブザスクエア会議室

本選考委員会

開催日時

平成 10 年９月 24 日 ㈭開催場所

東京都千代田区丸の内１−９−１

審議事項

各分科会の結果を総合的に判断して助成候補者が決定された。

午後５時 30 分
ルビーホール会議室

表彰贈呈式

開催日時

平成 10 年 11 月 17 日 ㈫開催場所

東京都渋谷区渋谷２− 12 − 15

午後４時
日本薬学会長井記念ホール
以上− 185 −

第９回 研究助成等を受けられたかたがた（JA，JB：一 研究助成

− 186 −

H：国際交流援助）

（敬称略− 187 −受付順）

平成 11 年３月 31 日現在

役

員

理事長

小林礼次郎

㈱コーセー

代表取締役会長

専務理事

宮澤

香

理

事

有本

亨

理

事

磯邊

律男

理

事

宇佐美昭次

早稲田大学理工学部

理

事

内山

充

㈶日本薬剤師研修センター

理

事

小林

保清

㈱コーセー

理

事

菅原

正文

高砂香料工業㈱

理

事

髙橋

久

理

事

立川

雅美

安田信託銀行㈱

理

事

西川

武二

慶應義塾大学医学部

理

事

花輪

隆昭

社会福祉法人 福利厚生センター

理

事

廣部

雅昭

東京大学

監

事

小田倉正典

公認会計士

監

事

黒田

節哉

弁護士

評議員

秋吉

信夫

㈱コーセー

評議員

上野

芳夫

東京理科大学薬学部

評議員

緒方

宏泰

明治薬科大学

教授

評議員

北原

文雄

東京理科大学

名誉教授

評議員

近藤

保

東京理科大学

名誉教授

評議員

齊藤

勲

㈳東京医薬品工業協会

評議員

長野

哲雄

評議員

西岡

清

東京医科歯科大学医学部

評議員

野呂

影勇

早稲田大学人間科学部

評議員

福内

靖男

慶應義塾大学医学部

評議員

溝口

昌子

聖マリアンナ医科大学

評議員

宮崎

榮三

東京工業大学

評議員

山崎

幹夫

千葉大学

評議員

渡辺

徹

日本化粧品工業連合会
㈱博報堂

専務理事

代表取締役会長

帝京大学

教授
理事長

代表取締役社長
代表取締役会長

名誉教授
取締役相談役
教授

名誉教授

常務取締役

東京大学薬学部

教授

理事長

教授
教授
教授
教授
教授

名誉教授

名誉教授

日本薬剤師会− 188 −

専務理事

理事長

研究助成課題一覧

１

素材、物性に関する分野− 189 −

管理番号

J 92-01

J 92-03

J 92-04

研

究

課

題

分

野

代

表

研

究

分 子生物 学

広島大学理学部助手

異体を用いた素材生産の効率化研究

遺伝学

鈴

化粧品の紫外線照射による光酸化メカニズムの研究

物理化学
界面化学

ヒトリゾチームタンパク質を高分泌する酵母突然変

水素添加大豆リン脂質を用いた油性ゲル及び水性ゲ

薬剤学

ルの保湿作用に関する研究

木

者

克

周

明星大学理工学部教授

日

高

久

夫

昭和薬科大学薬学部講師

藤 井

ま き 子

JA-93-05

細胞膜の脂質の物性と機能の基礎的な研究−リン脂質物性のコスメトロジーへの応用−

生 体物性 学
細胞生物物理学

東北大学理学部教授

JA-93-06

化粧品基本素材金属酸化物の酸性大気汚染物質との
相互作用

物理化学
固体界面化学

千葉大学理学部教授

JA-93-08

新規な構造を有するヒアルロン酸類似多糖の開発

糖鎖工学
高 分子化 学

東京工業大学生命理工学部助教授

JB-93-01

ペプチドシナージストによるビタミンＥの抗酸化能の向上−ヒト血清アルブミン由来のペプチドシナー

脂 質生化 学
食品化学

水産大学校講師

ジ ス ト の 開発 −

大
金
畑
幡

木
子
中
手

和
克

夫
美

研

一

英

雄

JB-93-02

層状鉱物を用いたホスト−ゲスト反応による有機色
素のカプセル化

無機材料化学
粘土科学

早稲田大学理工学部助教授

JA-94-01

ハーダー腺の分泌するアルキルジアシルグリセロー
ルの物性解明とその素材としての応用開発

生化学
脂 質生化 学

東京大学医学部教授

JA-94-02

植物組織培養法を用いたクチナシ植物からの橙黄色
色素Crocin及び青色色素イリドイド配糖体の生成に関する研 究植物細胞工学

JA-94-04

JA-94-07

脊

原
山

義
洋

九州大学薬学部教授

正− 190 −

植 物生理 学
植物細胞工学右生田 安喜良生薬学

遺伝子工学的手法を用いた必須脂肪酸γ−リノレン酸の高等植物における多量生産之東京理科大学総合研究所助教授

植物細胞・組織培養

植物培養細胞・組織による化粧品素材としての活性成分の生産と育種に関する研究

菅

山

征

洋

九州大学理学部助教授

射

場

厚

管理番号

研 究

課

題

分

野

代

表

研

究

者

静岡県立大学薬学部助教授
物理化学（薬学・医学系）
片 山 誠 二JA-94-10遠赤外線の水の構造と物性に及ぼす影響及び遠赤水の保湿効果に関する研究

JB-94-05

弾性線維蛋白質エラスチンの自己組織化集合体の構
造、物性、機能に関する研究

物理化学
生体物性学

九州大学理学部助手

JB-94-06

バイオシグナル分子を固定化した細胞成長促進タン
パク質ハイブリッド材料の合成

生体材料化学
高分子化学

京都大学工学部助手

JA-95-01

材料表面−生体分子間相互作用の直接解析に基づく生体適合性の発現機構の解明

高分子化学

JA-95-06

生体膜構造をもつ高分子中の水の構造解析と生体反応の解明に関する研究

高分子化学
生体材料学

JA-95-07

オリゴ糖による皮膚の耐乾燥保護の分子メカニズムに関する基礎的研究

生体分子工学

JA-95-10

両親媒性分子が構築する超分子の構造と機能性に関する研究

超分子物性化学
高分子物性

JB-95-02

光学活性化合物合成を目的とする新規不斉触媒及び新規不斉触媒サイクルの開発研究

有機合成化学

JA-96-02

単分散無機顔料粒子のモルフォルジー制御とそのキャラクタリゼイション

コロイド化学界面化学

大阪教育大学教育学部助教授

JA-96-05

合成糖脂質の超分子集合体に関する研究

高分子化学
高分子物性

早稲田大学理工学部助教授

JA-96-07

高分子経皮吸収促進剤の開発と応用研究

高分子化学
製剤学

相模中央化学研究所主任研究員

JA-96-08

新発見の糊代を持ったタンパク質の基礎と応用（タンパク質接着能を有する化粧品素材の開発）

生物化学− 191 −

甲斐原
伊

藤

梢
嘉

浩

九州大学工学部助教授

高

原

淳

東京医科歯科大学
医用器材研究所助教授

石

原

一

彦

東京工業大学生命理工学部教授

井

上

義

夫

名古屋大学理学部助教授

今栄 東洋子早稲田大学理工学部助教授

中
神
武
長

田
鳥
岡

雅
和
真

瀬

久
彦
司
裕

東京工業大学生命理工学部教授

広

瀬

茂

久

管理番号

研 究

課

題

分

野

代

表

研

究

者

JB-96-02

食用乳酸菌による化粧品素材としての機能性多糖の生産とその改質

生物材料化学
応用生物化学

新潟大学工学部教授

JB-96-03

メラニン生合成阻害作用を示す海洋天然物の探索

生薬学
天然物化学

北海道大学薬学部教授

JA-97-01

微粒子酸化チタン上に形成された多鎖型界面活性剤
吸着層への紫外線吸収剤の吸着可溶化

コロイド
界面化学

東京理科大学理学部教授

JA-97-02

新規な機能を有するコラーゲンの創製

JA-97-03

脂質エマルション表面単分子膜とリポソーム表面２分子膜の示す顕著なバイオ機能の差異

界面化学
製剤物理化学

京都大学大学院薬学研究科教授

JB-97-03

植物由来環状ペプチド類のチロシナーゼ阻害活性に
関する研究

生薬
天然物化学

東京薬科大学薬学部助教授

JB-97-07

逆ミセルを用いた水の構造化とその機能性に関する研究

コロイド界面化学

JA-98-03

古細菌由来のエーテル型リン脂質の物性と機能に関する基礎的な研究

生物有機化学

JA-98-05

森林生物資源からの育毛活性化成分の探索

森林生物化学
天然物化学

九州大学農学部助教授

JB-98-01

動的光散乱法を用いた合成および天然高分子のゲル化機構の多面的解析

高分子物性
化学物理

京都工芸繊維大学繊維学部教授

JB-98-07

化粧品による皮膚かぶれを防ぐ菌類成分の探索

JB-98-11

谷
小
江

口
林
角

正
淳
邦

之
一
男

生物化学
東京工業大学生命理工学部助教授
分子生物学
斉 藤 佑 尚バイオテクノロジー

半
竹

田
谷

哲
孝

郎
一

静岡県立大学経営情報学部助教授

五

島

綾

子

東京工業大学大学院
理工学研究科助教授

江口正近藤 隆一郎充弘

薬理活性天然物化 千葉大学薬学部助教授
学
藤 本 治

宏

遺伝子の増殖を制御する人工の脂質膜の開発− 192 −

生物化学
脂質化学
界面化学

柴

山

九州大学有機化学
基礎研究センター助教授

石

川

雄

一

管理番号

研 究

課

題

分

JB-98-13

発光、電子分光スペクトルによる酸化亜鉛中の表面・欠陥の状態解析と発光特性制御

JB-98-14

含フッ素非対称置換トレハロース誘導体の合成と皮膚に対する保湿性と親和性の検討− 193 −

野

代

表

研

究

者

酸化物半導体物性 東京工業大学工学部助手(粉体の光学的性質)
大 橋 直 樹糖質生化学
有機合成化学

北里大学看護学部助教授

森

島

直

彦

研究助成課題一覧

２

生体作用、安全性に関する分野
管理番号

研 究

課

題

分

野

J 90-01

染毛剤成分の代謝に関する研究

薬 物 代謝J 90-02

ドレイズ試験代替法の開発−ヒト細胞、昆虫細胞を用いた高感度迅速試験法の開発研究−

組織培養学

J 90-05

胆汁酸生合成のメカニズムに関する研究

生 物 有 機 化学

J 90-08

皮膚の老化に伴うエラスチン遺伝子発現の動態

皮 膚 科学J 90-09

Werner症候群患者皮膚由来培養線維芽細胞のサイト
カイン細胞成長因子に対する応答性

皮膚科学

J 90-10

光化学反応によるフリーラジカルの産生と表皮培養細胞に対する影響

医科学
生化学

J 90-11色素性皮膚病変に対するレーザー療法の研究

皮 膚 科学J 90-12

表皮糖脂質の生化学的、形態学的並びに臨床的研究（エピデルモシド）

皮膚科学
生化学

J 90-13

生体の酸化的障害に対する防御機構の生化学的研究−ビタミンＥの活性発現機構の解析−

生化学

J 90-14

皮膚生理機能賦活物質の経皮吸収に対する評価解析
理論の確立

薬剤学

J 91-01

培養表皮細胞及び線維芽細胞におけるグリコサミノ
グリカン及びコラーゲンの代謝生化学

J 91-03

活性酸素、フリーラジカルによる生体膜障害の防止に関する研究有機生化学− 194 −

代

表

研

究

者

食品薬品安全センター秦野研究所

中尾 美津男理化学研究所副主任研究員

大

野

忠

夫

東京工業大学理学部助教授

藤

本

善

徳

慶應義塾大学医学部講師

多

島

新

吾

横浜市立大学医学部助手

佐々木 哲雄東京大学医科学研究所教授

金ヶ士朗

帝京大学医学部助教授

渡

辺

晋

一

山口労災病院皮膚科部長

浜中 すみ子東京大学薬学部助手

新

井

洋

由

京都大学薬学部教授

瀬仁

東京薬科大学教授

森

陽

東京大学

先端科学技術研究センター教授

二

木

鋭

雄

管理番号

研 究

課

題

分

野

代

表

研

究

名古屋大学
医学部附属病院分院皮膚科長

J 91-04

パッチテスト結果のコンピューター処理システムの
開発

皮膚科学
接触皮膚炎

J 91-07

皮膚過敏症に対するマスト細胞の役割−マスト細胞
欠損動物を用いた検定法の開発−

実験病理学

J 91-09

マウス悪性黒色腫を用いたチロシナーゼ抑制因子の
精製と応用

皮膚科学
メラニン色素北里大学医学部講師

J 91-12

接触光過敏症のマウスモデルを用いた化粧品による光アレルギーのスクリーニング及びサンスクリーンの効果の評価光生物学
皮膚免疫

浜松医科大学教授

J 91-14

メラニン生合成の調節

分 子 生 物学J 91-16

ビタミンＣと上皮成長因子によるヒト皮膚線維芽細胞の増殖とコラーゲン代謝調節機構の分子細胞生物学的研究

分子細胞生物学
医化学

J 91-17

人工皮膚を用いた皮膚の形成機構及び皮膚の反応性試験に関する研究

細胞生物学

J 91-18

サンスクリーンの紫外線性表皮障害に対する防御作用の免疫生物学的研究

皮膚科学

J 91-19

ダイレクトスキンセンサーを用いて測定した皮溝と
加齢の関係

老年病学
動脈硬化

J 91-22

フリーラジカルとポルフィリン代謝に関連する皮膚の老化機構解明に関する研究

環境科学
毒性学

J 92-02

光熱変換分光法による薬物の組織及び細胞への非侵襲吸収計測法の開発

分析化学

J 92-05

アスパラギン酸プロテアーゼ類の蛋白工学的機能改変によるケラチナーゼの開発

蛋白工学
生化学

− 195 −

者

早

川

律

子

大阪大学医学部教授

北

村

幸

彦

亀山 孝一郎滝

川雅浩

東北大学医学部教授

柴

原

茂

樹

東京医科歯科大学助手

畑隆一郎

広島大学理学部教授

吉

里

勝

利

京都大学医学部講師

古

川

福

実

慶應義塾大学医学部助手

本

間

聡

起

国立公衆衛生院
労働衛生学部室長市

川勇

東京大学工学部教授

澤

田

嗣

郎

東京大学理学部助手

井

上

英

史

管理番号

研 究

課

題

分

野

内科学
アレルギー学

代

表

研

究

者

千葉大学医学部助手

J 92-06

神経ペプチドによる皮膚炎症反応の成立機序とその特異的制御

J 92-07

皮膚の機能と脂質代謝に関する基礎的研究

J 92-08

転移因子を用いたアントシアニン色素生合成遺伝子とその発現調節因子遺伝子の解析

分子遺伝学
分子生物学

J 92-09

モノクローナル抗体を用いた紫外線誘発DNA損傷の定量とメラニン色素のサンスクリーン効果の実験的
証明

皮膚科学

J 92-10

皮膚の老化における染色体構造の変化と遺伝子修復機構に関する研究

細胞生理学

J 92-11

アスコルビン酸２−グルコシドの生物学的有用性研
究−経皮吸収によるビタミンＣ活性発現の評価−

免疫薬理学

JA-93-01

還元型ネオプテリン（NPH−４）の紫外線照射皮膚障害に対する効果

放射化学
薬理学
生化学

東京理科大学
生命科学研究所講師

JA-93-02

化粧品による光老化の抗酸化的制御に関する細胞生
物学的及び生化学的研究

皮膚科学
紫外線生物学

群馬大学医学部教授

JA-93-03

太陽光紫外線でヒトDNA中に誘発される損傷とその修復に関する研究

放射線生物学
細胞生物学

金沢大学薬学部教授

JA-93-07

色素化合物の光照射下での反応の解析

生物物理化学
光化学治療
光増感化学

東京工業大学生命理工学部教授

JA-93-09

いわゆる しみ （肝斑など）の発症機構とその増悪因子に関する研究

皮膚科学

JB-93-04

尋常性 瘡の発症機序の解明のための皮膚の保湿機
能と脂質代謝に関する研究

皮膚科学

生化学

− 196 −

岩

本

逸

夫

新潟大学医学部教授

小

野

輝

夫

東京理科大学基礎工学部教授

飯

田

滋

奈良県立医科大学大学院生

小

林

信

彦

理化学研究所主任研究員

花

岡

文

雄

岡山大学薬学部教授

山

小
宮

本

島

格

地

周
良

二 階 堂
大

倉

二
樹
修

一

郎

東北大学医学部講師

富田靖

新潟大学医学部助教授

山

本

綾

子

管理番号

研 究

課

題

分

野

代

表

研

究

JB-93-05

哺乳類皮膚細胞のアポトーシスと細胞接着をつかさどるセラミドの研究

糖生物学
発生生物学
生化学

JB-93-06

不飽和脂肪酸とその過酸化生成物の皮膚角質層への作用に関する研究

製剤学

JA-94-03

表皮ケラチノサイトにおけるヒト細胞老化因子の研究皮膚科学

JA-94-06

皮膚生理機能賦活物質の合理的吸収促進法の開発

薬剤学

JA-94-08

リポソーム封入薬剤の皮膚吸収過程の解析と皮膚内ラジカル消去への応用

生体物理化学
生体医用化学

九州大学薬学部教授

JA-94-09

表皮細胞の細胞接着と角化制御に関するシグナル伝
達

皮膚科学
細胞生物学

岐阜大学医学部教授

JA-94-11

微生物に由来する多糖分解酵素のコスメトロジーへ
の応用

遺伝子工学
生化学

JB-94-01

皮膚発現型レチノイン酸受容体のドミナントネガティブ・トランスジェニックマウスを用いた皮膚の成熟過程の検討

皮膚科学
遺伝子工学

京都大学医学部助手

JB-94-02

化粧が高温環境下の発汗反応及び選択的脳冷却機構に及ぼす影響

環境生理学
温熱生理学

金沢大学医学部助手

JB-94-03

サンスクリーン剤の光ハプテンとしての性格

皮 膚 科学

JA-95-02

脂質皮膚モデルを利用した化粧品及び水の浸透と安全性に関する基礎的研究

生物物理化学
高分子物性

JA-95-03

小分子化学物質によるアトピー性皮膚炎の発症と予防についての基礎研究

免疫薬理学− 197 −

者

九州大学理学部助教授

野

村

一

也

大阪薬科大学薬学部助教授

森

本

一

洋

大阪大学医学部助教授

橋

本

公

二

京都大学薬学部教授

橋
内
北

田
海
島

充
英
康

雄
雄

東京工業大学
生命理工学部助教授

中
田
田

村
中

聡
俊

辺

宏
実

浜松医科大学医学部講師

戸

倉

新

樹

東京工業大学工学部助教授

谷

岡

明

彦

博

弌

岐阜薬科大学教授

永

井

管理番号

研 究

課

題

分

野

代

表

研

究

大阪大学医学部教授

JA-95-04

ヒト皮膚移植SCIDマウスを用いた新しいコスメトロ
ジー研究

実験病理学

JA-95-08

接触皮膚炎におけるマスト細胞活性化反応の解析

生化学

JA-95-09

放射線照射あるいは制癌剤投与による脱毛の抑制

生化学
放射線生物学

星薬科大学講師

JB-95-01

皮膚表皮細胞におけるリピドバイオファクターの機
能発現機構

生化学
分子生物学

新潟大学医学部助教授

JB-95-03

炎症後色素沈着におけるエイコサノイドによるメラノサイト活性化機構の解明

皮膚科学
生化学

京都大学医学部助教授

JB-95-04

細胞内小器官ペルオキシソーム：エーテルリン脂質の生合成と酸素ラジカルスカベンジャー機能及び欠
損症

細胞生化学
分子生物学

九州大学理学部教授

JB-95-06

多成分油性皮膚浸透促進システムの有効性及び作用機構に関する研究

製剤学

JA-96-01

化粧用生理活性物質の皮膚透過と皮内貯留性及びヒト皮膚と動物並びに培養皮膚との比較

生物薬剤学
皮膚科学

近畿大学薬学部教授

JA-96-03

酸化ストレスにより生体膜に生成する酸化型リン脂質の代謝機構の解明

生化学
薬学

北里大学薬学部教授

JA-96-06

HGFによる皮膚の再生促進と老化防止の基礎的研究

生化学
細胞生物学

大阪大学医学部助教授

JA-96-09

in vitroヒト樹状細胞培養系を用いた化学物質の感作性試験の可能性についての基礎的検討

皮膚科学
皮膚免疫

東北大学医学部講師

JA-96-10

ケラチノサイトの発現するエラスチンと皮膚老化の関連について

皮膚科学
生化学
分子生物学

防衛医科大学校助教授− 198 −

者

野

村

大

成

昭和大学薬学部教授

工
太
藤
井
藤

藤
田

一

郎

節

子

井
階
木

博
幸
幸

一
夫

城西大学薬学部助教授

杉

林

堅

次

小木曽 太郎
中
松
相
多

川
本
場
島

靖
邦
節
新

一
夫
也
吾

管理番号

研 究

課

題

分

野

代

表

研

究

者

聖マリアンナ医科大学助教授

JB-96-05

免疫不全マウス再構成皮膚における培養毛乳頭細胞による毛包形成の誘導と関連因子の検討

皮膚科学

JB-96-06

細胞増殖因子および接着分子による皮膚硬化制御に関する分子生物学的研究

皮膚科学
膠原病学

獨協医科大学助教授

JA-97-04

男性ホルモンによる毛の発育制御機序の解析

皮膚科学
内分泌学

大阪大学医学部助教授

JA-97-05

新規蛍光プローブを用いた一酸化窒素（NO）の皮膚における作用解析

有機化学
分析化学
細胞生物学

東京大学大学院薬学系研究科助手

JA-97-06

生体計測工学に基づいた非侵襲的な皮膚の性状の測
定法の開発

皮膚科学
化粧品科学
生体工学
医用工学

JA-97-07

老化による皮膚色素沈着の画像定量自動解析システ
ム確立のための基礎研究

皮膚科学

JB-97-01

接触過敏症の皮膚浸潤細胞に特異的に発現している遺伝子の解析

免疫学
分子生物学

JB-97-02

ノックアウトマウスをもちいたcell envelopeのバリア
ー機能解析

分子生物学
発生工学
遺伝子工学
皮膚科学

JB-97-04

紫外線吸収効果をもつ酸化チタンの光触媒作用と生
体適合性

生体材料

JB-97-05

日光老化について−とくに日光弾性線維症の発症機構ならびにUVＳ症候群の病態に関する研究−

皮膚科学
生化学
分子生物学

JB-97-06

眼粘膜への障害を指標とした化粧品素材の安全性評
価のための基礎的検討−眼内動態の定量的評価法の確立

薬剤学

JB-97-08

紫外線誘発DNA損傷および修復酵素の細胞内分布状
態の三次元的表示

放射線生物学− 199 −

窪
山
板
菊

田
蔭

泰
明

見
地

夫
生
智

和

也

東北大学医学部教授

田

上

八

朗

慶應義塾大学医学部専任講師

田

中

勝

東邦大学理学部教授

小

林

芳

郎

京都府立医科大学医学部講師

山

西

清

文

東京理科大学基礎工学部助教授

鈴

木

高

広

熊本大学医学部教授

小

野

友

道

長崎大学薬学部教授

中

村

純

三

奈良県立医科大学助教授

森

俊

雄

管理番号

研 究

課

題

分

野

代

表

研

究

者

JB-97-10

皮膚器官培養系を用いた化学物質の刺激性、抗原性
の検討

免疫学
アレルギー
分子生物学

JB-97-11

皮膚の老化に伴うテロメア短縮化とフリーラジカル
障害に対する、細胞内アスコルビン酸のエンリッチ
ング化による防御効果

皮膚生化学
細胞薬理学

JA-98-01

紫外線ならびに放射線により皮膚で惹起されるラジカル反応の無侵襲測定と皮膚障害予防を目的とした
抗酸化剤評価への応用

生体物理化学

JA-98-02

ヒト角層細胞のcell envelopeの発生とその機能障害を来す病態の解析皮膚科学

JA-98-04

微小透析法を用いた皮膚内の化粧品素材動態および生体成分動態の系統的解析法の確立

臨床薬剤学

JB-98-02

接触性皮膚炎の研究：皮膚刺激とマクロファージ「細胞交通」の関与

免疫学
アレルギー学JB-98-03

老化抑制遺伝子klothoの結合織細胞老化における病態生理学的意義の解明と治療法開発への応用

老化学

JB-98-04

サンスクリーンの皮膚悪性黒色腫発症予防効果の解
析

免疫学
皮膚科学

名古屋大学医学部助手

JB-98-05

アスコルビン酸膜透過促進キャリアーの開発と機構
探求

薬品物理化学
生物有機化学

東北大学薬学部講師

JB-98-06

表皮有棘細胞に特異的な遺伝子組み替えを用いた、ダメージスキンの修復機序の研究

皮膚科学
分子生物学
細胞生物学

京都大学大学院医学研究科助手

JB-98-08

太陽光紫外線変異原性の作用スペクトラムとサンス
クリーンの効果

変異機構学

JB-98-09

ヒト毛細胞特異的ペプチジルアルギニンデイミナーゼのcDNAクローニングと毛髪新生における生理機能の
解析

皮膚科学
生化学
分子生物学

− 200 −

東京医科歯科大学医学部助教授

横

関

博

雄

広島県立大学大学院
生物生産システム研究科教授

三

羽

信比古

放射線医学総合研究所総合研究官

小

沢

俊

彦

慶應義塾大学医学部助手

秋

山

真

志

長崎大学医学部附属病院助教授

佐 々 木

均

静岡県立大学薬学部教授

今

井

康

之

群馬大学医学部教授

永
加
鈴
高

井
藤

良
昌

木
橋

三
志
巌

健

造

岡山大学薬学部助教授

根

岸

友

惠

帝京大学医学部市原病院助教授

川

田

暁

管理番号
JB-98-12

研 究

課

題

分

美白剤の紫外線色素沈着抑制機構とその安全性に関する研究− 201 −

野

皮膚科学

代

表

研

究

者

神戸大学医学部附属病院講師

船

坂

陽

子

研究助成課題一覧

３

精神、文化に関する分野
管理番号

研 究

課

題

分

野

心理学

代

表

研

究

者

早稲田大学人間科学部教授

J 90-04

化粧が意識性に及ぼす効果の研究

J 91-13

香料に関する定量的解析

感 覚 生 理学J 91-15

アルツハイマー型老年痴呆症者と、いわゆる ぼけ症状を呈する人々への化粧による情動活性化の研究

感情心理学
臨床心理学

同志社大学文学部教授

J 91-21「 色 白 」 の 嗜 好 構 造 に 関 す る 一 考察

心理学
色彩心理学
造形心理学

早稲田大学
人間総合研究センター

Js-92-01

病院看護における化粧に関する研究

基 礎 看 護学

Js-92-02

高齢者のおしゃれ行動とその評価に関する研究

人 間 行 動 科学

JA-93-04

色彩の心理学的意味空間の研究

計量心理学
認知心理学
行動計量学

JB-93-03

化粧の個人的効果と対人的効果に関する実証的研究

社 会 心 理学

JA-94-05

化粧と痴呆老人に関する基礎的研究

脳神経外科学
心理学

産業医科大学名誉教授

JB-94-04

対人魅力の形成にかかわる顔の構造的特徴と化粧行動の影響の研究

社会心理学
対人魅力

北星学園大学文学部教授

JA-95-05

化粧皿を通じた古代ヘレニズム世界における化粧文
化の研究

装飾文化
デザイン

神戸芸術工科大学助教授

JB-95-05

化粧品の表示に関する研究−ことに警告表現につい
て−

社会心理学

− 202 −

春木豊

北海道大学薬学部教授

栗

原

浜

齋

堅

三

治 世 子

藤

美

穂

埼玉県立衛生短期大学教授

大河原

千鶴子

北海道教育大学教育学部助教授

藤

森

立

男

金沢大学文学部助教授

岡

本

安

晴

福島大学教育学部助教授

飛
松
大
服

田
岡
坊
部

操
成
郁
等

明
夫
作

筑波大学社会工学系講師

吉

川

肇

子

管理番号

研 究

課

題

分

野

代

表

研

究

者

東京学芸大学教育学部助教授

JA-96-04

化粧品の香り表現に関する研究

心理学
官能評価

JB-96-04

高齢女性における情動活性化の試み：リハビリテー
ション・プログラムへの適用可能性の検討

情動心理学
発達心理学

高齢者の被服行動の変容が、高齢者の自尊感情及び日常生活行動に与える影響

行動学
老年心理学
臨床心理学

京都大学教育学部助教授

JB-97-09

JB-97-12

健康な笑いづくりの方法について

感情心理学
健康心理学

福岡大学人文学部教授

JB-98-10

化粧とよそおいにおける非対称性−アシンメトリー流行の可能性−

造形心理学
社会心理学

神戸松蔭女子学院大学文学部教授

JB-98-15

空間演出における環境芳香の与える心理的影響に関
する研究

人間工学

− 203 −

神

宮

英

夫

同志社大学
文学部学生（博士課程）

伊
吉

高
藤

波
川

下
本

和

恵

左紀子

保
浩

幸
一

早稲田大学人間科学部助手

河

合

隆

史

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財団法人 コスメトロジー研究振興財団〒104−0061 東京都中央区銀座三丁目 5 番12号
電 話 東京 03（3564）6731

コスメトロジー研究報告

Vol. 7 / ’ 99

非売品1999 年 9 月 1 日発行

編集責任者
発
行

宮澤 香
財団法人

コスメトロジー研究振興財団〒104 − 0061
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