ごあいさつ

公益財団法人 コスメトロジー研究振興財団
理事長

小 林

保 清

この度コスメトロジー研究振興財団として、20 冊目の研究報告書を刊行いたしました。
設立以来 20 年以上に渡って、化粧品にかかわる多くの技術のブレイクスルーを実現し、コスメトロジーへの継続的発展に貢献できたと考えております。ひとえに関係者の皆様のご理解ご協力によるものと、改めて感謝申し上げる次第です。
この 20 年間の変遷を顧みますと、時代や社会環境とともに研究テーマは多岐に渡ってきており、基礎研究の深化と、応用研究の拡大が顕著にみられるようになりました。コスメトロジー関連の科学技術、化粧品科学の発展に対して当財団の活動がその一助になっていることを幸いに思っております。
今回の報告書では平成 21 〜 22 年度に助成を受けられた方の中から 33 名の方の研修成果を掲載いたしました。
素材・物性に関する分野では製剤設計と生体作用の両面からのアプローチを考えた研究テーマが顕著であり、全体的に応用性の高い研究成果がみられております。
生体作用、安全性に関する分野では生体そのものを追求する研究、健康を捉え実現するための研究、安全性についての新しい考えなど、コスメトロジーへの貢献度が強く感じられます。
精神、文化に関する分野の研究につきましては化粧の本質を心理生理的に捉え、新たな化粧品の役割を提案する示唆的な内容であったと考えています。
すべての研究テーマに共通している点は化粧品学への高い貢献度ということでありますが、当財団は分野の枠や研究機関の属性などにとらわれることなく、化粧品学のさらなる発展のために、優れた研究に対して今後も積極的に助成を行っていきたいと考えております。今後とも、皆さまのますますのご協力とご支援をお願い申し上げます。
平成 24 年７月

目次

■ごあいさつ
■研究報告
Ⅰ．素材、物性に関する分野
・核内受容体 PPARを介して皮膚の美容効果を発揮する化粧品素材の探索………………………………… 2

大阪大学大学院薬学研究科生命情報解析学分野
・界面活性粒子を利用した多重エマルションおよびマイクロカプセルの開発

橘

敬

祐

…………………………… 11

山形大学大学院理工学研究科

野々村

美宗

・アロエの美白成分クロモン類の生合成研究 ……………………………………………………………………… 15
東京大学大学院薬学系研究科

阿 部

郁 朗

・エレクトロスプレーを利用した高機能性粉体調製技術の開発 ……………………………………………… 19
物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 生体機能材料ユニット
・アロエ含有物による UV ケアの研究

川 上

亘 作

─紫外線防御と一重項酸素消去作用─……………………………… 23
愛媛大学理工学研究科環境機能科学専攻

長 岡

伸 一

・加齢に伴う皮膚脂質の変化に対するリピドーム解析 …………………………………………………………… 28
京都府立医科大学消化器内科
・自生ハマナス（Rosa rugosa）の精油成分とその抗菌活性〜コスメトロジーへの有効利用を目的とした基礎的研究〜

守田

麻由子

………………………………………… 31

弘前大学大学院理工学研究科

長 岐

・新規角質保護素材応用へ向けた抗炎症性スフィンゴ糖脂質の精製と性質解明に関する研究

正 彦

独立行政法人産業技術総合研究所生物プロセス研究部門

奥 田………… 40

徹 哉

・能動的標的化技術を搭載した新規ドラッグデリバリーシステムキャリア「バイオナノカプセル」の次世代化粧品分野での応用可否の検討 …………………………………… 44
名古屋大学
・海洋生物に由来する機能性化粧品素材の探索

黒 田

俊 一

……………………………………………………………… 50
熊本大学大学院生命科学研究部

塚本

佐知子

Ⅱ．生体作用、安全性に関する分野
・小皺形成に関わる皮膚特異的プロテアーゼ SASPase 活性と加齢との関係……………………………… 56

京都大学物質−細胞統合システム拠点柊研究室

松

井

毅

・栄養障害型表皮水疱症の原因遺伝子であるⅦ型コラーゲンの分泌メカニズムの解析 …………………… 62
東京大学大学院薬学系研究科生理化学教室
・タイトジャンクション動的平衡を制御する低分子化合物の探索

齋 藤

康 太

………………………………………… 66

名古屋大学大学院創薬科学研究科構造分子薬理学分野 廣 明

秀 一・皮膚の健康・老化状態の非侵襲的解析法：
質量分析法を基盤としたケラチン上の化学修飾スクリーニング法の開発 …………………………… 73
東北大学大学院薬学研究科臨床分析化学分野
・皮膚細胞を用いた化粧品中のナノマテリアルの安全性評価〜ナノマテリアルの皮膚ランゲルハンス細胞に対する影響評価〜

大 江

知 行

………………………………… 78

大阪大学薬学研究科毒性学分野 堤康

央・細胞外マトリックス糖タンパク質による皮膚の再生・修復のグリコバイオロジー ……………………… 84
お茶の水女子大学大学院・糖鎖科学教育研究センター

小 川

温 子

・物質の輸送・代謝リズムの分子時計機構の解明と操作要因の開発………………………………………… 88

・遺伝子改変動物を用いた脂肪酸受容体の皮膚における作用の検討……………………………………… 93

九州大学大学院薬学研究院薬剤学 大 戸京都大学大学院薬学研究科ゲノム創薬科学分野

平

澤

茂 弘
明

・皮膚表皮でのナノマテリアルの動態と免疫応答の可視化
─ナノマテリアルに対する新たな安全性評価法の確立に向けて─ …………………………………… 97
大阪大学免疫学フロンティア研究センター
・海藻カロテノイドの皮膚における光老化抑制作用

藤 井

文 彦

………………………………………………………… 102
京都大学大学院農学研究科

・ヒト表皮角化幹細胞の動態制御を目指した低分子化合物の探索

・炎症性皮膚疾患におけるストレス応答性キナーゼ ASK1 の機能解析

孝

難 波

大 輔

…………………………………… 112

東京大学大学院薬学系研究科

一 條

秀 憲

…………………………………………… 117

東京大学医科学研究所フロンティア研究拠点
・糖脂質による増殖シグナル向上のメカニズムの解明田………………………………………… 107

愛媛大学上級研究員センター

・接触性皮膚炎における IL-17 ファミリーサイトカインの役割

平

中

江

進

……………………………………………………… 122

独立行政法人産業技術総合研究所生物プロセス研究部門

川 島

永 子

・加齢および創傷治癒に伴う皮膚真皮細胞外マトリックスの組成変化：バーシカン発現に注目して京都大学大学院医学研究科皮膚科学
・皮膚状マイクロ触覚センサによるテクスチャ計測に関する研究

室 賀

… 128

絵 里

………………………………………… 132

東京大学大学院情報理工学系研究科知能機械情報学専攻

野田

堅太郎

・妊娠期における肌の乾燥メカニズムの究明
エストロゲン過剰分泌状態にも関わらず皮膚が乾燥する原因はなにか …………………………… 138
京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻

山 口

琴 美

Ⅲ．精神、文化に関する分野
・「少女」の化粧─近代および現代の化粧文化からの一考察……………………………………………… 142

立命館大学大学院一貫制博士課程
・化粧の消費と身体規範の転換──現代カイロの化粧をめぐる世代間の衝突

鳥 山

純 子

…………………………………………… 152
都留文科大学・化粧がもつ自尊心昂揚効果に関する発達脳科学的研究

治都子…………………………… 148

お茶の水女子大学大学院博士後期課程
・産褥ケア、医学美容からみる台湾女性の素肌観および化粧観

小出

山 本

芳 美

…………………………………………………… 159

長崎大学大学院医歯薬学総合研究科神経機能学分野
・化粧による顔表情の豊かさをオプティカルフローで表情運動量として定量化する
千歳科学技術大学総合光科学部バイオ ･ マテリアル学科
・香りによる快・不快の感情が新生神経細胞の発達に与える影響の研究

土 居

裕 和

…………………… 163

南 谷

晴 之

………………………………… 169

奈良県立医科大学先端医学研究機構脳神経システム医科学

吉 原

誠 一

■記念講演
・ 第 22 回 表 彰・ 贈 呈 式 記 念 講 演『 科 学 研 究 と 社 会 』 …………………………………………………… 177
毎日新聞社科学環境部副部長 元村■コスメトロジー研究雑感

有希子……………………………………………………………………………………………… 187■付 録
事業報告書（特例民法法人） …………………………………………………………………………………………… 207
事業報告書（公益財団法人） …………………………………………………………………………………………… 208
第 22 回研究助成を受けられたかたがた …………………………………………………………………………… 209
役員一覧 ………………………………………………………………………………………………………………… 211

核内受容体 PPARを介して皮膚の美容効果を発揮する
化粧品素材の探索
大阪大学大学院薬学研究科生命情報解析学分野

橘敬 祐

The permeability barrier is required for terrestrial life and it is localized at the outermost layer of the epidermis, thestratum corneum, where extracellular lipid membranes inhibit water movement. The stratum corneum is the end product of
keratinocyte differentiation and comprises a layer of cross-linked proteins and lipids. Epidermal homeostasis and the barrier
function integrity depend on the tight coordination of keratinocyte proliferation, differentiation, and programmed death.
Peroxisome proliferator-activated receptor a (PPARa) is a ligand-activated transcription factor belonging to the nuclear
hormone receptor superfamily. PPARa is mainly expressed in the liver, and is also present in the epidermis. PPARa binds toperoxisome proliferator responsive element (PPRE) and activates several target genes, which leads to fatty acid catabolism.
PPARa ligands have been used to treat dyslipidemia by reducing plasma triglycerides and increasing high-density
lipoprotein cholesterol. On the other hand, various cell culture and in vivo approaches suggest that PPARa contributes tofetal skin development, epidermal barrier maturation, and sebocyte activity. Thus, PPARa represents a research target forunderstanding and improving the recovery of skin barrier function.
Previously, we established a tightly tetracycline-regulated human hepatoblastoma cell line that can be induced to express
human PPARa (HepG2-tet-off-hPPARa). We subsequently engineered reporter cell line expressing the luciferase gene thatcan be used to quantify the PPARa activity by modulators using HepG2-tet-off-hPPARa.
In this study, we evaluated extracts of approximately 200 natural products and found an extract that enhanced reporter
gene activity. Furthermore, this extract up-regulated the expression of adipose differentiation-related protein (ADRP),
which is a known PPARa target gene. These findings suggest that the extract is a candidate agent for improving epidermal
permeability barrier function.

1．緒

誘導、脂質産生の促進、バリア機能の向上、皮膚炎症の抑言制などに関わっており、その機能に注目が集まっている 5）。

ヒトの表皮は、基底膜に接する表皮ケラチノサイトが分

これらのことから、皮膚の PPARa の活性を調節できる化

裂、分化、成熟することにより形成される。表皮には、水合物（PPARa モジュレーター）は、皮膚疾患の改善、美容分の蒸散を防ぐバリア機能が備わっている。バリア機能にの用途に貢献できる可能性が期待でき、機能性化粧品の素は細胞間脂質が大きな役割を果たしており、この機能が損材として有望と考えられる。

なわれると肌が乾燥状態になり、荒れ肌になる。一方、バ

我々はこれまでに、ヒト PPARa の機能を解析するためリア機能が正常に保たれていると、皮膚は適度に水分を保に、テトラサイクリン誘導システムを用いた PPARa の発持することができ、きめが整った美しい肌を維持できる。

現量を制御できるヒト細胞株を樹立した。樹立した細胞株

すなわち、バリア機能を改善する物質は、優れた化粧品のを用いてトランスクリプトーム解析を行った結果、本細胞

素材になり得る1, 2）

株においてもヒト PPARa が脂肪酸代謝や脂質の代謝に深

。

核内受容体ペルオキシソーム増殖剤応答性受容体a

く関わることが明らかになった 6−9）。さらに、樹立した細（PPARa）は、PPRE とよばれる認識配列に結合し、リガ

胞株にレポーター遺伝子を組み込むことで、全長のヒトンドや翻訳後修飾により活性化されることで標的遺伝子群

PPARa の発現量を制御でき、かつ、PPARa の転写活性化

3）の 発 現 を 調 節 し、 機 能 を 発 揮 す る 転 写 因 子 で あ る 。

能を生体内に近い環境で簡便・迅速に測定できる、セルベ

PPARa は 肝 臓 で 脂 肪 酸 の 代 謝 や 善 玉 コ レ ス テ ロ ー ル

ースの PPARa モジュレータースクリーニングシステムを（HDL）の産生を促し代謝を改善することから、PPARa の

構築した。

4）

リガンドは高脂血症治療薬として用いられている 。また、

本研究課題では、構築したスクリーニングシステムを用

PPARa は表皮にも発現しており、ケラチノサイトの分化

いて、約 200 種類の天然物抽出エキスの中から、PPARaの機能を制御し、皮膚疾患やバリア機能改善等の美容効果を発揮し得る素材の探索を行った。

Screening of natural products to findcosmetic agents that modulate PPAR
function
Keisuke Tachibana
Graduate School of Pharmaceutica l
Sciences, Osaka University

２．実験

２・１ PPARα モジュレータースクリーニング細胞を用いた活性測定試験−2−

PPARa モジュレータースクリーニング細胞は、DMEM

核内受容体 PPAR を介して皮膚の美容効果を発揮する化粧品素材の探索（10%charcoal/dextran treated FBS、100IU/mL penicillin、

２・２

100mg/mL streptomycin、2 mg/mL tetracycline、300 mg/
mL G418、0.5 mg/mL puromycin、2 mg/mL blasticidin）

天然物からの活性成分の探索

スクリーニング検体として、植物を中心とする約 200 種
類の天然物抽出エキスを用いた。

中で培養した。PPARa の発現誘導は、トリプシン処理後天然物抽出エキスの分画精製は、常法に従い以下のよう回収した細胞を 1×PBS（−）で３回洗浄し、tetracyclineに 行 っ た。 ま ず、 天 然 物 を MeOH で 抽 出 し、 得 ら れ たを除去することにより行った。Tetracycline 除去後、96 穴

MeOH エキスを EtOAc と水で分配した。水層は n-BuOH

マイクロプレートに、各ウェルあたり 150 mL の DMEM

を 用 い、n-BuOH 可 溶 部 と 水 可 溶 部 に 分 配 し た。 一 方、（10% charcoal/dextran treated FBS、100 IU/mL

EtOAc 可溶部は、n-hexane と 90%MeOH で分配した。さら4

penicillin、100 mg/mL streptomycin）培地中に 2.5×10 個に、n-hexane-CHCl3 系、CHCl3-MeOH 系、または、CHCl3-になるように細胞を播種し、24 時間培養した。培地を除EtOAc 系の溶媒を用いたシリカゲルカラムクロマトグラ

去後、各種天然物抽出エキスを 3、10、30mg/mL になるよ

フィーによって精製し、それぞれの画分を得た。これら画

う に 調 製 し た DMEM（10% charcoal/dextran treated

分 の う ち 活 性 の 見 ら れ た 画 分 に つ い て は、 さ ら に、FBS、100 IU/mL penicillin、100mg/mL streptomycin）を

MeOH-CHCl3 の溶媒系で ODS カラムを用いた HPLC によ150 mL 添加し、48 時間培養した。培地を除去後、70 mL のり分画した（Fig. 2）。

細胞溶解液（25 mM Tris-phosphate（pH7.8）、2mM DTT、2mM trans-1,2-diaminocyclohexane-N,N,N',N'-tetraaceticacid（CDTA）、10%glycerol、1%Triton X-100）を加えて
室温下 15 分以上撹拌し、細胞を溶解した。20mL の細胞溶
解液に、50 mL の発光基質液（20mM Tricine-NaOH（pH7.8）、
2.67mM MgSO4、0.1mM EDTA、33.3mM DTT、270mM
Coenzyme A、530mM ATP、470mM luciferin）を添加して、ルミネッセンスプレートリーダーを用いてルシフェラーゼ
活性を測定した。なお、PPARa を発現させていないコン
トロールとして、培地に終濃度 2 mg/mL の tetracycline を添加して培養した細胞を用い、同様の処理を行い活性を測定した（Fig. 1）。

Fig. 1

Fig. 2

Screening system of PPARα modulators.

Extraction-fractionation scheme of the natural product 40.

−3−

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

２・３

定量 RT-PCR

３・２

天然物 40 番からの活性成分の探索

培養細胞からの total RNA の抽出は、QuickGene RNA

PPARa の転写活性の上昇が認められた７種類の抽出液

cultured cell kit S を用いてキットに添付のプロトコールの中から、3 mg/mL の濃度でも活性が認められたサンプルに従い行った。SuperScriptTM III First-Strand Synthesis

40 番を選択し、本抽出液に含まれる活性成分のさらなるSystem for RT-PCR を用いて、キットに添付のプロトコ探索研究を行った。
まず、サンプル 40 番の MeOH 抽出エキスを EtOAc と水ールに従い、抽出した total RNA から cDNA を合成した。
合 成 し た cDNA を 鋳 型 と し て、QuantiTect

TM

SYBR®

れら MeOH 抽出エキス、EtOAc 可溶部、n-BuOH 可溶部、Green PCR Kit を用いて定量的 real-time PCR を行った。

３．結
３・１

で分配した。さらに、水層を n-BuOH と水で分配した。こ
水可溶部の４つの抽出画分を用いてスクリーニングを行っ果た。その結果、EtOAc 可溶部および n-BuOH 可溶部にお天然物抽出エキスのスクリーニング

い て 濃 度 依 存 的 な 活 性 化 効 果 が 認 め ら れ た。 こ の 時、

PPARa の活性を調節する天然物抽出エキスのスクリー
ニングには、我々が開発した PPARa モジュレータースク

EtOAc 可溶部では、10mg/mL 以上の濃度において、他の画分よりも強い活性化効果が認められた（Fig. 4）。

リーニング細胞を用いた。本スクリーニング細胞は、テト

そこで、EtOAc 可溶部をさらに n-hexane と 90 % MeOH

ラサイクリン誘導システムを応用した PPARa の発現を制で分配した。まず、MeOH 可溶部を CHCl3-MeOH 系溶媒

御できるヒト肝癌由来細胞株 HepG2-tet-off-hPPARa 細胞を用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精を用いて樹立した 6, 7）。すなわち本細胞株は、培地中に製し、Me-1 〜 5 の５つの画分を得た。これら画分を用い

tetracycline が 存 在 す る と PPARa は 発 現 せ ず（Tet+）、てスクリーニングを行った結果、Me-1 画分に活性が認め

tetracycline を除去することで発現量が上昇する（Tet−）。

られた（Fig. 5A）。そこで、Me-1 画分をさらに n-hexane-

さ ら に、 こ の 細 胞 の ゲ ノ ム に は、PPARa の 応 答 配 列

CHCl3 系の溶媒を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフ

PPRE を含むプロモーターの下流にルシフェラーゼをコーィーで精製し、Me-1.1 〜 1.5 の 5 つの画分を得た。これら

ドする遺伝子が組み込まれている。従って、ルシフェラー

画分を用いて活性を評価した結果、Me-1.1、1.2、1.3 の画

ゼ活性を指標にすることで、各種サンプルの PPARa に対分に活性化効果が認められた（Fig. 5B）。興味深いことに、する活性化効果を評価することができる。このように、本Me-1.2 画分は 3mg/mL の低い濃度で最も高い活性化効果

スクリーニング細胞株は、全長のヒト PPARa の発現量をが得られた。そこで、Me-1.2 画分を選択し、CHCl3-EtOAc

制御可能であり、またレポーター遺伝子もゲノム上に組み系の溶媒を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィーで込まれていることから、生体内に近い条件で活性の評価を精製し、Me-1.2.1 〜 1.2.5 の 5 つの画分を得た。これら画分行える優れたスクリーニング細胞株である。

を用いて活性を評価した結果、Me-1.2.2 〜 1.2.4 の画分に転上記スクリーニング細胞株を用いて、約 200 種類の天然

写活性の上昇が認められた（Fig. 5C）。そこで、Me-1.2 画物抽出液のスクリーニングを行った。スクリーニングの手分と同様に 3 mg/mL の濃度で活性の認められた Me-1.2.3 画

順を以下に示す（Fig. 1）。まず、リガンドスクリーニング

分を選択し、MeOH-CHCl3 系の溶媒系で ODS カラムを用

細胞を 96 穴マイクロプレートに播種し、tetracycline を除いた HPLC により精製した。得られた画分 Me-1.2.3.1 およ

去した培地で培養することで PPARa の発現を誘導した

び Me-1.2.3.2 を用いて活性を評価した結果、Me-1.2.3.1 画分（Tet −）。24 時間培養後、各種天然物抽出液を 3 mg/mL まに転写活性化効果が認められた（Fig. 5D）。

たは 30mg/mL になるように添加した。添加 48 時間後にル

一方、n-hexane 可溶部は n-hexane-CHCl3 系の溶媒を用

シフェラーゼアッセイを行い、ルシフェラーゼ活性を指標

いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製し、に各種抽出液による PPARa の転写活性化効果を評価した。

Hex-1 〜 4 の 4 つの画分を得た。これら画分を用いてスク

な お、 コ ン ト ロ ー ル と し て tetracycline を 除 去 せ ず に、リーニングを行った結果、Hex-3 画分に活性が認められた

PPARa を発現させていない条件でもアッセイを行った（Fig. 6A）。そこで、Hex-3 画分をさらに n-hexane-CHCl3（Tet+）。

系の溶媒を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィーに

その結果、
Fig. 3に示すようにtetracyclineを除去し PPARa

よって精製し、Hex-3.1 〜 3.4 の 4 つの画分を得た。これらを発現させた時に、既知の PPARa リガンドであるフェノ

画分を用いて活性を評価した結果、Hex-3.2 画分にフェノ

フィブリン酸（終濃度 50mM）よりも高い活性化効果を示

フィブリン酸と同程度の活性化効果が認められた（Fig.

した抽出液が 7 種類得られた（サンプル 10、16、40、42、6B）。Hex-3.2 画分をさらに n-hexane-CHCl3 系の溶媒を用

61、241、264 番の抽出液）。特に、サンプル 40 番の抽出液

いてシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製し、では、3 mg/mL の濃度でもフェノフィブリン酸と同程度のHex-3.2.1 〜 3.2.5 の 5 つの画分を得た。これら画分を用いて活性が認められた。

活性を評価した結果、Hex-3.2.4 画分と Hex-3.2.5 画分に活−4−

核内受容体 PPAR を介して皮膚の美容効果を発揮する化粧品素材の探索

Fig.3 Screening of the MeOH extracts of the natural products for PPARα modulators.

−5−

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Fig.3 –continued.

−6−核内受容体 PPAR を介して皮膚の美容効果を発揮する化粧品素材の探索

Fig. 4 Screening of the natural product 40 extracts for PPARα modulators.

Fig. 5 Screening of the MeOH layer of the natural product 40 for PPARα modulators.

−7−

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Fig. 5 –continued.

Fig. 6 Screening of the n-hexane layer of the natural product 40 for PPARα modulators.

−8−核内受容体 PPAR を介して皮膚の美容効果を発揮する化粧品素材の探索

Fig. 6 –continued.

Fig. 7 Me-1.2.3.1 fraction up-regulated the expression of ADRP.

−9−

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

性化効果が認められた（Fig. 6C）。まず、Hex-3.2.4 画分を、

PPARa の生理機能を明らかにすると共に、PPARa を活性

n-hexane-CHCl3-EtOAc 系の溶媒を用いてシリカゲルカラ

化する成分が皮膚の恒常性や機能を改善し美容を促進する

ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に よ っ て 精 製 し、Hex-3.2.4.1 〜という、新たな化粧品素材開発へのアプローチを提唱する

3.2.4.3 画分を得た。これら画分を用いて活性を評価した結ことで、コスメトロジーの発展に寄与したい。

果、Hex-3.2.4.2 画分に活性化効果が認められた（Fig. 6D）。

５．謝

一方、Hex-3.2.5 画分は、CHCl3-EtOAc 系の溶媒を用いて辞

シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製し、本研究を遂行するに当たり、御支援頂きました公益財団

Hex-3.2.5.1 〜 3.2.5.4 画分を得た。これら画分を用いて活性

法人コスメトロジー研究振興財団に厚く御礼申し上げます。

を評価した結果、弱いながらも Hex-3.2.5.1 画分に活性化効
果が認められた（Fig. 6E）。興味深いことに、これら画分（引用文献）

を薄層クロマトグラフィー（TLC）を用いて解析した結果、

１）Feingold KR, : Thematic review series: skin lipids.

これら画分にはそのスポットのパターンより Me-1.2.3.1 画

The role of epidermal lipids in cutaneous permeability

分に含まれる成分と同じものが含まれていることが明らか

barrier homeostasis., J Lipid Res, 48, 2531-2546, 2007.

になった。

２）Rawlings AV & Harding CR, : Moisturization and skinbarrier function., Dermatol Ther, 17 Suppl 1, 43-48, 2004.

３・３

活性成分を用いた遺伝子発現解析

３）Tachibana K, Yamasaki D, Ishimoto K, et al., : The
role of PPARs in cancer., PPAR Research, Volume

スクリーニングの結果、サンプル 40 番から精製した Me-

2008, Article ID 102737, 2008.

1.2.3.1 画分に含まれる成分が、本スクリーニング系で活性を示す成分として考えられた。そこで、本成分を用いて、

４）Evans RM, Barish GD & Wang YX, : PPARs and the

PPARa の標的遺伝子の発現が誘導されるか否かを調べた。

complex journey to obesity., Nat Med, 10, 355-361, 2004.

PPARa の発現が確認されているヒト肝癌由来 Huh-7 細胞

５）Michalik L, & Wahli W, : Peroxisome proliferator-

8）

activated receptors (PPARs) in skin health, repair andを 、Me-1.2.3.1 画分で処理し、48 時間後に total RNA を回収した。回収したtotal RNA から cDNA を合成し、PPARa

disease., Biochim Biophys Acta, 1771, 991-998, 2007.

の 標 的 遺 伝 子 で あ る 脂 肪 滴 形 成 に 関 わ る adipose６）Tachibana K, Kobayashi Y, Tanaka T, et al., :differentiation-related protein（ADRP）遺伝子 6）の発現を

Gene expression profiling of potential peroxisome

解 析 し た。 そ の 結 果、Me-1.2.3.1 画 分 の 添 加 に よ っ て

proliferator-activated receptor (PPAR) target genes in

ADRP の発現量が、約 1.5 倍程度に上昇した（Fig. 7）。

human hepatoblastoma cell lines inducibly expressing

４．考

different PPAR isoforms., Nuclear Receptor, 3, 3, 2005.

察７）T a c h i b a n a K , : A p p l i c a t i o n o f t h e H u m a n

我々が構築したスクリーニング系を用いて、PPARa のHepatoblastoma Cell Lines Inducibly Expressing

転写活性化能を促進する成分の探索を行った。今回、約Peroxisome Proliferator-activated Receptors (PPARs).,

200 種類の天然物抽出エキスを評価した結果、７種類の天Yakugaku Zasshi, 127, 1223-1229, 2007.

然物抽出エキスに PPARa を活性化する成分が含まれてい８）Tachibana K, Anzai N, Ueda C, et al., : Regulation

る可能性が示唆された。このうち、サンプル 40 番の抽出of the human PDZK1 expression by peroxisome

エキスをさらに分画した結果、PPARa を活性化する成分

proliferator-activated receptor alpha., FEBS Letters,

を、Me-1.2.3.1 画分にまで絞り込むことに成功した。今後、

582, 3884-3888, 2008.

この画分に含まれる成分を同定すると共に、どのようなメ

９）Tachibana K, Takeuchi K, Inada H, et al., : Regulation

カニズムで PPARa の活性を制御するのかを、アンタゴニ

of the human SLC25A20 expression by peroxisome

ストなどの薬剤を用いてさらに詳細に解析する必要がある。

proliferator-activated receptor alpha in human

一 方、Me-1.2.3.1 画 分 は PPARa の 標 的 遺 伝 子 で あ る

hepatoblastoma cells., Biochemical and BiophysicalResearch Communications, 389, 501-505, 2009.

ADRP の発現量を増加させた。これまでに、表皮ケラチノ
サイトにおける ADRP の発現量の上昇に伴う脂質の増加

10）Corsini E, Viviani B, Zancanella O, et al., : Induction

が、SDS などの刺激による細胞膜の損傷の修復に関わってof adipose differentiation related protein and neutral

10）

いることが報告されている 。従って、Me-1.2.3.1 画分にlipid droplet accumulation in keratinocytes by skin

含まれる成分も、皮膚のバリア機能向上による肌荒れ防止、

irritants., The Journal of investigative dermatology,

改善作用を有している可能性が考えられる。

121, 337-344, 2003.

今後本研究課題で得た知見をもとに、皮膚における− 10 −

界面活性粒子を利用した多重エマルションおよび
マイクロカプセルの開発
山形大学大学院理工学研究科

野々村

美 宗

Some researchers have focused on the adsorption of solid particles at fluid-fluid interfaces and prepared emulsions called"Pickering emulsions." However, while several reports exist on simple spherical emulsions, few reports are available on theformation of more complex structures. Firstly, we show that holes on particle surfaces are a key factor in establishing thevariety and complexity of mesoscale structures. Microbowls, which are hollow particles with holes on their surfaces, form
multiple emulsions (water-in-oil-in-water and oil-in-water-in-oil emulsions) by simply mixing them with water and oil.
Furthermore, stable potato-like emulsions are also obtained, although nonspherical emulsions are usually unstable becauseof their larger interfacial energies. Secondly, we observed the drying processes of Pickering emulsions and found that somewrinkles were formed on the droplet surfaces. The formulation made of Pickering w/o emulsions is desirable to achieve
uniform distribution of ingredients on a wide area after drying. These findings are useful in designing the building blocks ofcomplex supracolloidal systems for pharmaceutical, food, and cosmetic products.

1．緒

言

２．実

験

固体粒子が水と油 / 空気の界面に吸着し、ピッカリング

お椀型シリコーン樹脂粒子（Fig.１、竹本油脂、平均粒

エマルション / フォームと呼ばれるエマルションや泡を安

径 2.5 mm）を分散させた n- ドデカンに水を加え、ボルテッ

定化する場合がある 1−5）。粒子は水と油の両方に濡れ性をクスミキサーで 10 分間混合した。混合物の総量は 10g と有するとき界面活性を示し、自己組織化構造を構築する。

した。水相には Rose Bengal を添加し、赤く着色した。混この粒子表面に凸凹が存在すると、粒子のふるまいが劇的

合物の状態は、光学顕微鏡観察と蛍光顕微鏡観察、電気伝6−8）。そこで我々は、粒導度測定によって同定した。固体粒子 / 油相 / 水三成分系

子表面に細孔の存在するお椀型異方性粒子（以後、BSP）

において、固体粒子に球状シリコーン樹脂粒子を用いたもに着目し、この粒子を水 / 油相と混合したときの状態を観のや、油相にドデカノール、ジメチルポリシロキサン

察した。その結果、水相と油相が多層構造を構築した多相（DMS）、パーフルオロポリエーテル（PFPE）を用いたもエマルションが生成したり、固体粒子の添加法によって相のも観察した。お椀型粒子を水に分散させたものに n- ド状態が変化するヒステリシスが現れることを見出した 9）。

デカンを添加した系についても状態を系統的に観察した。

また、ピッカリングエマルションを乾燥させることによって本文において BSP、水、n-ドデカンは、各々 S、W、O を

10）

変わった形状のエマルションが得られることを見出した 。

用いて示す。また、a ＝固体粒子／（固体粒子＋油相）、b

油相中に水滴が分散した W/O 型ピッカリングエマルショ＝水／（固体粒子＋油相＋水）とする。

に変化することが予想されているンを乾燥させると、エマルション滴の表面に多数の陥没が発生し、梅干し状エマルションが得られた。この現象はBSP だけでなく、疎水化シリカ、疎水化マイカ、シリコー
ン樹脂など様々な固体粒子によって安定化されたエマルシ
ョンについて観察された。これらの知見はピッカリングエ
マルションを医薬品、食品、化粧品の製剤に応用する上で有用である。

Multiple emulsions and capsules stabilizedby surface-active particles
Yoshimune Nonomura
Graduate School of Science and Engineering,
Yamagata University

Fig. 1 Scanning electron microscopic image of bowl-shaped
particles. Scale bar ＝ 5μm.

− 11 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

３．結

ンは観察されたものの、多相エマルションや O/W 型エマ

果

ルションは生成しなかった。一方で、油相組成は相挙動に

３.１ お椀型粒子によって安定化されたエマルションの
相挙動

大きな影響を及ぼした。Fig.４に a=0.3、b ＝ 0 - 0.8 の時のBSP/ 油層 / 水 3 成分系の状態図を示す。W/O 型エマルシ

Fig. 2 に BSP ／ n- ドデカン／水 三成分系の状態図を示す。BSP によって安定化された 4 種類のエマルションが観察された。
（ⅰ）W/O 型エマルション :0.05 ≦ b ≦ 0.3 の時は、油相中に水滴が分散した W/O 型
エマルションが観察された。この系では油相が連続相のため、混合物は導電性を示さなかった。エマルション滴の表
面には BSP が吸着していた。また、球型の液滴だけでなく、楕円型の液滴も混在していた（Fig. 3a）。
（ⅱ）O/W 型エマルション :0.5 ≦ b ≦ 0.95 の時、水相中に油滴が分散した O/W 型エマルションが生成した。このときは連続相が水相であるため、導電性が示された。エマルションの液滴はほとんど全て球状だった（Fig. 3 b）。
（ⅲ）多相エマルション :W/O 型エマルション領域と O/W 型エマルション領域の中間では、O/W 型エマルションの油滴中に水が分散した
W/O/W 型エマルションや W/O 型エマルションの水滴中に油が分散した O/W/O 型エマルションが生成した（Fig.
3 cd）。これら多相エマルションの 2 重の界面はどちらもBSP で覆われていた。

３．
２

固体粒子の形状及び油相の影響

球状シリコーン粒子を用いた場合は W/O 型エマルショ
Fig. 3 Optical microscopic images of microbowls/water/
n-dodecane ternary systems: (a)W/O emulsion state, (b) O/
W emulsion state, (c) O/W/O emulsion state, and (d) W/O/
W emulsion state. Prior to emulsification, rhodamine B wasadded to the water phase. Scale bar is 100μm.

Fig. 2 Mixed state diagram of BSP/water/n-dodecane
ternary systems. The notations O+WO, OW+W, O+OWO,
WOW+W indicate two phase regions consisting of anemulsion phase and an excess oil（or water）phase, while
the notation O+WO+W indicates three phase region
consisting of an emulsion phase and oil and water phases.

Fig. 4 Mixed state diagram of BSP/water/some oils, i.e.,
n-dodecane, 1-dodecanol, dimethylpolysiloxane（DMS），
perfluoropolyether（ PFPE）， and their mixtures ternary
systems when α=0.3.

− 12 −

界面活性粒子を利用した多重エマルションおよびマイクロカプセルの開発

ョンから O/W 型エマルションへの相転移や、W/O/W 型

ルションの調製には、二段階乳化法が用いられる。この時、エマルションの形成は PFPE やシリコーン油、n- ドデカン

親水性の活性剤と親油性の活性剤の二種類が存在することなどの極性の低い油を含む系で観察された。これに対し、が多相エマルションを安定化する上では必要である。すな

ドデカノールやほとんどのドデカノール / ドデカン混合系

わち、BSP/ 水 /n- ドデカン三成分系は 1 種類の界面活性物

では O/W 型エマルションのみが生成した。

質しか含まないにもかかわらず、多相エマルションが生成したことは極めて珍しい、アブノーマルな現象であると言３．
３

エマルション調製方法の影響える。我々はこの多相エマルション生成は、お椀型粒子のBSP を油相に分散させてから水相を加えた場合は上記細孔を持つ特殊な粒子形状によって引き起こされると考えで示した W/O 型エマルションから O/W エマルションへた。すなわち、細孔を満たす液体が粒子の濡れ性をドラスの相転移や多重エマルションの形成が確認されたのに対し、ティックに変える。固体粒子の細孔が水相によって満たさ水相に分散させてから油相を添加した場合は O/W 型エマ

れた時は親水的となり、油相によって満たされた時は親油ルションのみが観察され、相転移現象はみられなかった。

的となる。このように、お椀型粒子が親水的な界面活性剤と親油的な界面活性剤の役割を同時に担うことができたた

３．４ エマルションの乾燥過程で生成する異形エマルション
BSP で安定化されたエマルションは密閉されたガラス

め、多相エマルションが生成することが可能になった。細
孔中への水相及び油相の取り込みは共焦点蛍光顕微鏡によって確認した。

容器中に保存した時、1 カ月以上その状態を維持していた。

さらに、「刷り込み現象」のメカニズムについても考察しかし、約 5 mg のエマルションをスライドガラスに薄くする。この現象においても粒子上の細孔の存在が重要であ

塗布すると、わずかの時間の間で変化が現れた。すなわち、る。固体粒子を初めに油相に添加した時は細孔内は油によ

塗布後数分で、エマルション滴の表面には窪みが発生した。

って満たされており、固体粒子は親油的である。一方で、この窪みは徐々に成長し、コーヒー豆状のエマルション滴

固体粒子を初めに水相に添加した時は細孔内は水によってとなった（Fig. 5）。さらに約数十分後にはエマルション滴

満たされているため、粒子は親水的であることが予想されが突然消失し、滴のあった場所には水相中に添加した着色る。このように固体粒子の濡れ性が異なるためにその相挙剤と予想される赤色の模様が残った。球状シリコーン樹脂

動にも違いが生じたものと考えられる。

粒子、疎水化シリカ及び疎水化マイカによって安定化されピッカリングエマルションは、その乾燥過程において液たエマルションでも BSP の場合と同じように液滴表面に滴の表面が陥没し、異形エマルションとなることが明らかおける複数の窪みの発生と突然の液滴の消失が観察された。

になった。一般的な界面活性剤によって安定化されたエマ

ノニオン性界面活性剤イソステアリルグリセリルエーテ

ルション系では、媒質中でミセルを形成した界面活性剤は、ルによって安定化された W/O 型エマルションの乾燥過程

単分子状態に溶解し、液液界面に吸着する。これらの三つは Pickering エマルションの場合とは全く異なった。スラ

の状態は平衡関係にあるため、乾燥によってエマルション

イドガラス上に塗布した直後は約 26mm だった球状の液滴

滴の表面積が小さくなると過剰な界面活性分子は界面からは、その形態を維持しながら徐々に収縮していった。この脱離してミセルを形成する。一方、ピッカリングエマルシ

時、液滴の表面に窪みは発生しなかった。乾燥に伴う粒径ョンの場合も媒質中に分散した状態と液液界面に吸着したの減少は速くなり、水相の赤色は次第に濃くなった。

状態は平衡関係にあるが、固体粒子は大きいために、吸脱4．考

着の速度は遅く、粒子の界面への吸着プロセスは実質的に察は不可逆であるといわれている。そのため、乾燥によって本研究によって BSP と水と油を混合するだけで多相エエマルション滴の表面積が小さくなっても過剰な固体粒子

マルションが生成することが確認された。一般に多相エマは界面から脱離せず、液液界面の面積を維持するために界Fig. 5

Optical microscope images of BSP/water/n-dodecane（8:20:72, wt/wt/wt）．Scale bar is 100μm.

− 13 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012４）Nonomura Y, Kobayashi N: Phase inversion of the

面を押し曲げ、窪みが形成されるものと考えられる。

5．総

Pickering emulsions stabilized by plate-shaped clay括

particles, J. Colloid Interface Sci. 330, 463-466, 2009.

われわれは、お椀型粒子が多相エマルションや非球形エ５）Nonomura Y, Ikeda T, Sugimoto M et al.: Phase

マルションの生成など一般的な乳化系では見られない珍しinversion of Pickering foam and dry water stabilized

い現象を引き起こすことを見出した。これらの相挙動は異by microbowls, Chem. Lett. 40, 136-137, 2011.

方性粒子の特異な形態に起因することが示された。さらに、

６）Nonomura Y, Komura S, Tsujii K: Surface-active

ピッカリングエマルションの内相を寒天ゲルなどで固化する

particles with microstructured surfaces, Langmuir 21,
9409-9411, 2005.

11）

ことによってカプセルを調製することにも成功している 。
本研究で見出された知見により、粒子の形状がその組織構

７）Nonomura Y, Komura S, Tsujii K: Adsorption of

造に及ぼす影響が明らかになり、新しい粒子設計の指針とmicrostructured particles at liquid-liquid interfaces, J.
Phys. Chem. B 110, 13124-13129, 2006.

なることが期待される。

８）Nonomura Y, Komura S: Surface-active particles（文献）１）野々村美宗 ,with extremely rough surfaces, J. Colloid Interface Sci.
固体粒子の自己組織化 ,317, 501-506, 2008.

オレオサイエ９）Nonomura Y, Kobayashi N, Nakagawa N: Multiple

ンス , 9, 505-510, 2009.

Pickering emulsions stabilized by microbowls,２）Nonomura Y, Sugawara T, Kashimoto, A et al.: Self-

Langmuir 27, 4457-4562, 2011.

assembly of surface-active powder at the interfaces of
selective liquids 1: Multiple Structural Polymorphism,10）Nakagawa N, Nonomura Y.: Drying process of
emulsions stabilized by solid particles, Chem. Lett. 40,

Langmuir 18, 10163-10167, 2002.

818-819, 2011.

３）Nonomura Y, Fukuda K, Komura S et al.: Selfassembly of surface-active powder at the interfaces of11）Hikima T, Nonomura Y: Pickering emulsions andselective liquids 2: Behavior of the organic crystalline

capsules stabilized by wool powder particles, J. Oleo

powder, Langmuir 19, 10152-10156, 2003.

Sci. 60, 351-354, 2011.

− 14 −

アロエの美白成分クロモン類の生合成研究

東京大学大学院薬学系研究科

阿 部

郁 朗

Octaketide synthase (OKS) from Aloe arborescens is a plant-specific type III polyketide synthase (PKS) that catalyzes
iterative condensations of eight molecules of malonyl-CoA to produce the C16 aromatic octaketides SEK4 and SEK4b.
On the basis of the crystal structures of OKS, the F66L/N222G double mutant was constructed and shown to produce anunnatural dodecaketide TW95a by sequential condensations of twelve molecules of malonyl-CoA. The C24 naphthophenone
TW95a is a product of the minimal type II PKS, and is structurally related to the C20 decaketide benzophenone SEK15,
the product of the OKS N222G point mutant. The C24 dodecaketide naphthophenone TW95a is the first and the longest
polyketide scaffold generated by a structurally simple type III PKS. A homology model predicted that the active-site3
3
cavity volume of the F66L/N222G mutant is increased to 748 Å , from 652 Å of the wild-type OKS. The structure-basedengineering thus greatly expanded the catalytic repertoire of the simple type III PKS to further produce larger and more
complex polyketide molecules.

１．緒

な酵素機能の制御と分子多様性創出の格好のモデルともい

言える、薬用植物キダチアロエ由来オクタケタイド合成酵素

多彩な生理活性と構造多様性を有する植物ポリフェノーをとりあげ、酵素結晶構造に基づく合理的な部位特異的変

ルは、医薬品原料や健康食品以外にも、美肌、シミ抑制効

異の導入により、酵素触媒機能のさらなる拡張と非天然型

果など化粧品原料としても重要な天然資源である。特に静新規化合物の創出をめざした 7）。

岡県特産の薬用植物であるアロエに含まれるクロモン類に

２．実

は、抗炎症や抗アレルギー作用に加えて、メラニン色素生験

産の原因となる酵素チロシナーゼの阻害活性やメラノサイ

薬用植物のキダチアロエ（Aloe arborescens）からクロートそのものの増殖抑制によるシミの生成抑制効果などが報ニングに成功した、オクタケタイド合成酵素（OKS）は、

告され注目を集めている。筆者は、長年にわたり植物ポリ８分子のマロニル CoA の縮合により芳香族オクタケタイ

フェノールの生合成と生理活性に関する研究に従事してきドの骨格を構築する新規Ⅲ型ポリケタイド合成酵素（PKS）

1, 2）、最近、アロエよりペンタケタイドクロモン合成である（Fig. 1A, Fig. 2A）4）。これまでに大腸菌において酵素やアロエソン合成酵素など、アロエクロモン類の生合異種発現した組み替え酵素を用いて、OKS の活性中心キ成に関わる数種の酵素遺伝子のクローニングに世界に先駆

ャビティを構成する Gly207 への部位特異的変異の導入にたがけて成功した3, 4）。これにより、多様な骨格を有し薬用成より、マロニル CoA 縮合数と生成物特異性が決定される分として著名な植物ポリフェノールの生合成に、一連の植ことを明らかにした 4）。また OKS とアミノ酸レベルで 92%

物ポリケタイド合成酵素スーパーファミリーが広く関与す

相同性を示し、本来５分子のマロニル CoA の縮合反応をることを明らかにし、これまで関連性が考えられなかった

触媒する、キダチアロエ由来ペンタケタイドクロモン合成

植物二次代謝産物の生合成に統一的な視点を与えた。また、酵素（PCS）についても、活性中心キャビティを構成する

これら酵素の部位特異的変異実験の結果から、基質及び生アミノ酸残基への点変異 M207G、及び、結晶構造に基づ

成物特異性を決定する活性中心アミノ酸残基を同定し、さくトリプル変異 F80A/Y82A/M207G の導入により、マロ

らに、Ｘ線結晶構造解析及び分子モデリングの結果に基づニル CoA の縮合数をそれぞれ 8 分子、及び、9 分子まで伸く合理的な変異の導入により、これまで困難とされてきた長することに成功している 5, 6）。

酵素触媒機能の拡張にも展望を開きつつある 5, 6）。

そこで本来８分子のマロニル CoA を縮合する OKS につ本研究では、こうした一連の研究成果を踏まえ、人為的

いても、PCS の場合と同様に、Ｘ線結晶構造解析、そして、結晶構造に基づく合理的な酵素機能の改変へと研究を展開
した 7）。まず、Cys を起点としてポリケタイド鎖が伸張していく際に壁となる Asn222 にランダムミューテーション

E ng i n e e r e d b i o s y nt h e s i s o f A l o echromones
Ikuro AbeThe University of Tokyo Graduate Schoolof Pharmaceutical Sciencesを導入した結果、Gly 置換体でマロニル CoA 縮合数が 10分子まで拡大して、非天然型デカケタイド・ベンゾフェノ
ン化合物 SEK15 を単一生成物として与えることを見出した（Fig. 1B, Fig. 2B）。また、X 線結晶構造解析の結果、− 15 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

変異の導入によって CAV が実際に拡大することも確認し炭素数 24 からなる非天然型ナフトフェノン TW95a は、単た。このように、合理的な部位特異的変異導入により酵素

純な構造をもつⅢ型 PKS が生産するポリケタイドの中で、機能が拡大し最大で 10 分子のマロニル CoA の縮合が可能

炭素鎖長が最大であり、しかも興味深いことに、上述した7）となった 。そこで今回、更なるポリケタイド鎖長の増大

非天然型デカケタイド・ベンゾフェノン化合物 SEK15 とによる新規ポリケタイドの創出を目的として X 線結晶構

構造類似性を示す。また、酵素反応のキネティクスを比較造に基づく部位特異的変異導入を行った。即ち、Asn222

した場合、野生型酵素と比較して顕著な活性の低下は認め近傍に位置する F66 残基にも同時に変異を導入した F66L/

られなかった 7）。一方、二重変異酵素 F66L/N222G につい

N222G 二重変異酵素を設計した。大腸菌において異種発て、結晶構造に基づくホモロジーモデルを構築したところ、

現、精製した組み替え酵素を用いて、この部位特異的変異

活性中心キャビティの大きさが、野生型酵素の 652 Å3 かの導入が酵素活性に与える影響を精査した 7）。

ら、748 Å3 に拡大していることが予想された（Fig. 3）7）。

３．結

以上、筆者らは、この特異な酵素の立体構造を基盤とし

果て、酵素活性中心構造を解明し、さらに結晶構造に基づく

本来８分子のマロニル CoA の縮合により芳香族オクタ

合理的な部位特異的変異の導入により、C2 単位縮合数のケタイドの骨格を構築する新規Ⅲ型 PKS である。本来８拡大、非天然型炭素 - 炭素結合の形成、芳香環縮合系の構

分子のマロニル CoA を縮合するキダチアロエ由来 OKS に築など、これまで困難とされてきた酵素触媒機能の操作について、Ｘ線結晶構造解析に基づく合理的な酵素機能の改も展望を開いた。即ち、本研究により、ポリケタイド鎖長変へと研究を展開した。その結果、Cys を起点としてポリ及び生成物特異性を決定する活性中心アミノ酸残基を明ら

ケタイド鎖が伸張していく際にキャビティの壁となる

かにし、活性中心キャビティの大きさと形状に応じて、マPhe66 と Asn222 に同時に変異を導入した二重変異酵素

ロニル CoA 縮合数の人為的な制御が可能であることを示

F66L/N222G が、マロニル CoA 縮合数を 12 分子まで拡大した。一連の生理活性二次代謝産物の基本骨格構築においして、非天然型ドデカデカケタイド・ナフトフェノンTW95aて決定的な役割を演ずるⅢ型 PKS の酵素触媒機能の人為7）を高収率で生成することを見出した（Fig. 1C, Fig. 2C） 。

的な制御にむけて大きな前進といえる。今後の課題として、

Figure 1 Proposed mechanism for the formation of (A) SEK4 and SEK4b by thewild-type OKS, (B) SEK 15 by the N222G mutant OKS, and (C) TW95a by the
F66L/N222G mutant OKS.

− 16 −

アロエの美白成分クロモン類の生合成研究

Figure 2 HPLC elution profiles of the enzyme reaction products of (A) the wild-type
OKS, (B) the N222G mutant OKS, and (C) the F66L/N222G mutant OKS.

酵素反応基質やポリケタイド鎖長の制御に加えて、閉環・リーで炭素鎖伸長反応が進行する）。従って、こうした性

芳香環形成反応機構の解明と人為的な制御にも挑戦してい質を利用して、一連の人工基質を作用させることにより、きたい。進化分子工学などの手法を取り入れた変異酵素の効率的な化合物ライブラリーの構築が可能になる。一方、触媒活性の最適化や、遺伝子導入による新機能賦与生物の炭素、水素、酸素原子で構成される、単純なカルボニルの作出など、非天然型新規化合物の生産効率の向上と実用に化学を触媒するⅢ型 PKS に、さらに窒素などヘテロ原子供する有用物質生産系の構築についても検討を加えたい。

を導入した人工基質を作用させれば、窒素原子の塩基性を４．考

利 用 し た 新 た な 炭 素 - 炭 素 結 合 の 形 成 も 可 能 に な る。

察

Robinson のトロピノン合成や Heathcock のユズリハアル

植物 PKS 酵素が示す最大の特徴の一つに、その広範なカロイドの化学合成にみられるように、ポリケトメチレン

基質特異性と触媒ポテンシャルが挙げられる。Ⅲ型 PKS

鎖からシッフ塩基の形成を介した分子内環化反応が連続的の反応は、立体化学が厳密に制御された精巧な酵素システに進行して、複雑なアルカロイドの骨格を一挙に効率的にムとは言い難く、むしろ単純なアシル基転移の繰り返しに構築することができれば、Ⅲ型 PKS の酵素触媒機能の可よる「炭素鎖伸長マシン」と捉えるのが適当かもしれない

能性をさらに大きく拡張することになる。

（Cys-His-Asn からなる活性中心触媒残基は、全てのⅢ型

上述したように、Ⅲ型 PKS は人為的な酵素機能の制御

PKS において例外なく保存されており、同一のケミストと分子多様性創出の格好のモデルと言える。X 線結晶構造− 17 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Figure 3 Surface and schematic representations of the active-site architectures of the wild-type andmutant OKSs. Crystal structure of (A) the wild-type OKS, and (B) the N222G mutant OKS, andhomology model of (C) the F66L/N222G mutant OKS. The substrate entrances are indicated witharrows. The bottoms of the active-site are indicated by purple surfaces. The Cys-His-Asn catalytic
triads are shown as yellow stick models. The mutated residues Asn222 (Gly222) and Phe66(Leu66) are highlighted as blue and purple stick models, respectively.

解析に基づく合理的な変異の導入により、C2 単位縮合数２）Abe I., :Engineered biosynthesis of plant polyketides:の拡大、非天然型炭素 - 炭素結合や炭素 - 窒素結合の形成、

structure-based and precursor-directed approach, Top.

また、芳香環縮合系の構築など、これまで困難とされてきCurr. Chem., 297, 45-66, 2010.

た酵素触媒機能の操作にも展望を開きつつあるが、今後は３）Abe I, Utsumi Y, Oguro S, et al., :A plant type

ポリケタイド鎖長をどこまで伸ばせるか、また、閉環反応

III polyketide synthase that produces pentaketideの様式をいかに制御するかといった点が課題になる。結晶

chromone, J. Am. Chem. Soc., 127, 1362-1363, 2005.

構造解析に基づけば、少なくともマロニル CoA16 分子程４）Abe I, Oguro S, Utsumi Y, et al., :Engineered度の縮合は可能であるものと予想される。一方、閉環・芳

biosynthesis of plant polyketides: chain length control

香環形成反応の制御に関しては、今回 OKS 二重変異酵素

in an octaketide-producing plant type III polyketide

が、ナフトフェノン骨格の合成能を新たに獲得した結果がsynthase, J. Am. Chem. Soc., 127, 12709-12716, 2005.

ヒントになる。アンスロンやアンスラキノン骨格の形成など、

５）Morita H, Kondo S, Oguro S, et al., :Structural insight

Ⅲ型 PKS 酵素触媒機能のさらなる拡張と、新規触媒活性

into chain-length control and product specificity ofを有するスーパー生体触媒の創出に引き続き挑戦したい。

pentaketide chromone synthase from Aloe arborescens,
Chem. Biol., 14, 359-369, 2007.

謝辞６）Abe I, Morita H, Oguro S, et al., :Structure-basedengineering of a plant type III polyketide synthase:

本研究を遂行するにあたり、ご支援をいただきましたコ

formation of an unnatural nonaketide naphthopyron, J.

スメトロジー研究振興財団に厚く御礼申し上げます。

Am. Chem. Soc. 129, 5976-5980, 2007.
（参考文献）

７）W a n i b u c h i K , M o r i t a H , N o g u c h i H , A b e I ,１）Abe I, Morita H, :Structure and function of the:Enzymatic formation of an aromatic dodecaketide bychalcone synthase superfamily of plant type III

engineered plant polyketide synthase, Bioorg. Med.

polyketide synthases, Nat. Prod. Rep., 27, 809-838, 2010.

Chem. Lett., 21, 2083-2086, 2011.

− 18 −

エレクトロスプレーを利用した高機能性粉体調製技術の開発

物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点

川 上

生体機能材料ユニット

亘 作

Many formulation technologies have been developed to overcome low-solubility problem of drug candidates. Herein
introduced is the application of the electrospray technology as a new option. This method can produce solid amorphous
nanoparticles in one-step. Moreover, it can be operated under ambient temperature condition. The coaxial nozzle was used
to control surface characteristic of the particle. Dissolution rate of griseofulvin was significantly enhanced by coating thesurface by Eudragit L-100.

１．緒

グリセオフルビン（GF）を用いた。

言

難水溶性薬物の製剤化手段として，可溶化，非晶化，ナ２．２ノ分散化など様々な特殊技術が実用化されている。とくに非晶質製剤とナノ分散製剤は，固形製剤でありながら高い

エレクトロスプレー粒子の調製と評価

目的に応じて，３種類の装置を用いた。全ての調製は，常温・窒素雰囲気下で行った。

吸収改善効果が得られる可能性があり，今後の普及に対す

各溶液・操作条件が粒子形成に及ぼす影響を精査するたる期待が大きい。しかしながら，その製造手段や物理安定

めには，小スケール装置を用いた。装置の構成を Fig. 1 に性の確保にはまだまだ問題点が多く，広い普及の障害とな示す。キトサン / 酢酸水溶液をシリンジポンプでキャピラっている。

リーノズル（23G 注射針）に最大 0.6 mL/h 以下で供給し，エレクトロスプレー法は，質量分析のイオン化手段とし７cm 離れたステンレスターゲットに−25kV の負電圧を印て，またナノファイバーの調製手段として（この場合はエ加することによって，噴霧を行った。粒子はターゲット上

レクトロスピニング法と呼ばれる）注目されているが，本に堆積したままの状態で，電子顕微鏡（SEM）にて観察し研究においては，ナノ粒子化と非晶化を同時に達成する製た。粒子径は，300 個の粒子を抽出して画像解析ソフトを剤化手段として利用した。とくに本手法は，通常は湿式で用いて Heywood 径を求め，体積平均径で評価した。

調製した製剤を乾燥することによって得られるナノ分散固バルク製剤は，内径約１mm のノズルが８本並んだマニ

体を 1 ステップで調製できること，さらには，非晶質の調ホールドに，25kV を印加することにより調製した。15cm

製には通常温度ストレス等が必要となるが，極めてマイル離れたターゲットに噴霧を用い，流速はとくに記述のない

ドな常温・常圧条件下で調製できることが大きな特長と言限り 5 mL/h とした。本実験には，PVP K90 と CBZ もしくえる。本研究においては，まず小スケールの装置で溶液条は PDN のエタノール溶液を用い，粒子はターゲットから件・操作条件が粒子調製に与える影響を精査したのち，ス回収した。評価は SEM 観察に加え，粉末Ｘ線回折と示差

ケールアップ装置による薬物粒子の調製，および同軸二重走査熱量測定（DSC）より行った。

ノズルを用いた粒子の高機能化を行った。

２．実
２.１

試

さらに，同軸二重ノズルを用いて２種類の溶液を同時に供給することにより（内外とも 0.36mL/h），コアーシェル

験料

高分子基剤として，キトサン，オイドラギット L−100，
ポリビニルピロリドン（PVP）K30 および K90，モデル薬物としてカルバマゼピン（CBZ），プレドニゾロン（PDN），

Application of Electrospray Deposition
for Preparing Functional Powders
Kohsaku Kawakami
National Institute for Materials Science,
I nternat iona l C enter for Mater ia ls
Nanoarchitectonics, Biomaterials Center− 19 −

Fig. 1

エレクトロスプレー装置の構成

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

型粒子を調製した。本実験には，GF のクロロホルム溶液と，ためと解釈できた。溶液粘度を下げることによっても，粒オイドラギット L−100 のエタノール溶液を用いた。コアー子が微細化した。しかし導電率の上昇と粘度低下によってシェル構造は，偶発的に調製された比較的大きな粒子（〜

噴霧挙動は次第に不安定となり，閾値を超えると微細な液５mm）について，共焦点顕微鏡観察を行うことによって滴の噴霧が不可能となり，粒子が得られなくなった。なお確認した。本観察のためには，ローダミンとクマリンを内溶液物性の中で，表面張力などはほとんど粒子径に影響を外層に含有させた粒子を調製した。溶解性試験は，常温条与えず，上記２因子が支配的要素となることが分かった。

件 下 に お い て， ス タ ー ラ ー 攪 拌 し た 100mL の JP−2 液

操作パラメータの中では，（2）式で表される通り，送液速（pH 6.8 のリン酸緩衝液）に，GF 量として３mg の製剤を度が粒子径に大きく影響することが分かった。その依存性

乳鉢粉砕後添加することにより評価した。一定時間経過後は，導電率が低く安定に噴霧が行える溶液については，−に抜き取った溶液は，HPLC により定量した。

1/3 乗に比例することが確認された。印加電圧と噴霧距離
は，いずれも電界の強さに影響を及ぼす因子であり，その３．結果と考察３．
１

溶液条件・操作条件の検討

条件設定が不適切な場合には粒子を得ることができないも

1, 2）のの，粒子を得ることができる条件範囲内においては，粒

液滴を乾燥して固体粒子を得る場合，溶液濃度が高いほ子径などに大きな影響は及ぼさなかった。ノズル径も重要

ど粒子径は大きくなる。粒子が球形で単分散と仮定すると，な因子とはならなかったが，エレクトロスプレー滴は溶液

質量保存の観点から，粒子径 dp と液滴径 dd の間には次式

表面の歪みの先端が破断されて生じるものであるため，が成立する。

100 mm オーダーのノズル径は十分に大きいために，影響

ρd
1/3
dp=d（
C）
d ρ
p

因子とならなかったものと解釈できる。

（1）

ここで C は溶質濃度，ρd と ρp はそれぞれ液滴と粒子の３．２

薬物を搭載した製剤の調製密度である。つまり同一径の液滴から形成される粒子の大エレクトロスプレー装置は，現状噴霧乾燥法などと比較

きさは，密度変化が無視できるとすると溶液濃度の 1/3 乗

すると調製速度が大幅に遅く，それは実用化に向けて克服に比例するはずであるが，実際の濃度依存性はそれよりもすべき課題のひとつであるが，単純にノズル数を増やすこ

大きいことが分かった（Fig. 2 ）。これは濃度の上昇に伴い，とで調製効率を高めることができる。本研究においては，

溶液粘度が上昇するため，液滴形成時の破断が困難となり，ノズル数を 8 本に増やしたスケールアップ装置を利用して液滴が大きくなるためと推測された。また酢酸濃度を下げ

製剤調製を行った。本装置は，薬物と添加物の合計濃度がることによって導電率を上昇させると，粒子径は低下した。

４％の場合で 200 mg/hr 程度の製剤調製が可能であるが，エレクトロスプレーによって形成される液滴の粒子径と，上記小スケール装置によって見出された濃度依存性，溶液

流速 Q，導電率 K の間には，次式が成立する。

供給速度依存性などは，そのまま成立することが分かった。

ε0εr Q 1/3

なお以下の実験ではエタノール溶液を用いており，溶液導

dd ∝
（

K

）

（2）

電率は全ての検体において 10 mS/cm 以下と非常に低いた

ここで ε0 および εr は，真空の誘電率および比誘電率でめ，粒子径は mm オーダーとなった。

ある。粒子径の導電率依存性を調べると，流速条件一定の薬物の溶解性を改善するためには，微粒子化に加えて非場合その傾きはおよそ−1/3 であり，（2）式が成立した。

晶化も行うことが望ましい。そのためには，まず高分子添

これは導電率の変化によって溶液内電子間の反発が影響を加物と薬物の混合比が重要な因子となる。Fig. 3（a）は、受け，電荷密度の許容量，すなわちレイリー限界が変わる

PVP K90 と CBZ を様々な濃度で含有する粒子について、
DSC 測定を行った結果である 3）。いずれの混合比においても、まず 50℃付近で混合相に由来すると考えられるガラス転移が観察され、大きな脱水ピークののち、170−180℃付近に PVP リッチ相由来と考えられるガラス転移が観察された。さらに CBZ 量が 80％となると、160℃付近に CBZの融解挙動も観察されており、CBZ リッチな結晶相が分離していることが分かる。なお同様に PVP/CBZ 製剤を凍結 乾 燥 で 調 製 す る と、CBZ が 67 ％ 含 有 さ れ て い て も、PVP と CBZ は完全に相溶した。この違いは、分子量が大きく異なる 2 成分を液滴から乾燥した場合、拡散速度の違

Fig. 2粒子径のキトサン濃度依存性

いから径方向に相分離が起こるためと解釈される 3, 4）。脱− 20 −

エレクトロスプレーを利用した高機能性粉体調製技術の開発

水ピークを除去するため、140℃で乾燥処理を行った製剤

溶した製剤が調製できた。本来 CBZ の融解が観察されての DSC 測定結果を Fig. 3（b）に示す。混合相のガラス転いた製剤については、この状態は熱力学的に不安定と解釈

移温度が脱水により上昇し、100−120℃付近で観察された。

されるため、長期安定性を担保しなければならない。しかPVP リッチ相のガラス転移挙動は乾燥前と差異が認めらしながら、効率的に薬物を分散させる手段として、熱処理れないことから、脱水によって相状態に大きな影響はない

は非常に有用であることが分かった。

ものと思われるが、CBZ の融解ピークが少し大きくなっ

PDN は CBZ より PVP への溶解度が高く、PVP の 1.5 倍ており、さらには PVP/CBZ=10/6 においても小さな融解量から 2 倍量を分散できることが分かった。さらに、過剰ピークが出現していることから、CBZ リッチ相が少し増な PDN も非晶質状態で存在することが分かった。ただしえたものと解釈できる。さらに、これらの製剤を 200℃でDSC 測定を行うと、過剰な PDN は結晶化するため、長期乾燥し、DSC 測定を行った結果を Fig. 3（c）に示す。いず

安定性を担保するためには、1.5 倍量以下の搭載が望ましれの混合比においてもガラス転移温度はひとつとなり、相いと考えられた。
Fig. 4 に、CBZ もしくは PDN を PVP に搭載した製剤の粒子径と、全溶質濃度との関係を示す。薬物濃度の増加はほとんど溶液粘度に影響を与えないため、（1）式から期待される通りの 1/3 の傾きが得られていることが分かる。薬物を全く含まない場合の粒子径が少し大きくなっているが、これは粒子内部に空洞ができているためと解釈される。
Fig. 5 に代表的な製剤の SEM 写真を示すが、薬物を含まない場合に観察される粒子表面の陥没構造が、CBZ を取り込むことによって消失していることが分かる。

３．３

コアーシェル粒子の調製

5）

同軸二重ノズルを利用して，GF とオイドラギット L−100のコアーシェル粒子調製を試みたところ，GF を内相にした粒子は理想的なコアーシェル構造を形成することが共焦点顕微鏡より確認されたが，GF を外相とした場合は両成分が均一に分散した製剤が得られた（Fig. 6）。GF 溶液を単独で噴霧しても粒子は形成されず、それは粘度の低さが原因と考えられた。同軸二重ノズル使用時にも、外相溶液については微粒子形成能が必要であると推察された。各々の粒子について溶出試験を行ったところ，いずれの粒子もGF 原薬と比較して溶出性が改善されたが，とくに GF を内相にした粒子について改善効果が顕著であった。GF 原
薬の平均粒子径は 2.5 mm であるが，電子顕微鏡観察ではFig. 3 PVP/CBZ エレクトロスプレー製剤の DSC 曲線（a）
前処理なし、（b）
140℃で１分乾燥、（c）200℃で１分乾燥

Fig. 4− 21 −

粒子径（バルク製剤）の溶質濃度依存性

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

強く凝集していた。従ってオイドラギットで被覆した製剤（参考文献）

による溶出改善は，粒子径が 840 nm まで微細化されたの

１）Zhang S, Kawakami K: One-step Preparationに加え，分散性が大きく改善されたため，さらには非晶化

of Chitosan Solid Nanoparticles by Electrospray

されたためと解釈できた。GF を外相とした粒子は、溶出

Deposition, Int. J. Pharm., 397, 211-217, 2010.

挙動においても物理混合物と同程度であった。同軸二重ノ２）川上亘作，張紹玲，飯野京子 : エレクトロスプレー

ズルを用いた粒子調製は、各々を独立に設計できることか法を利用した難水溶性薬物のナノ粒子製剤化 , 粉体工学

ら設計の自由度が高く、非常に有用な製剤調製法であるこ

会誌 , 48, 167-172, 2011.
３）Kawakami K: Miscibility Analysis of Particulate Solidとが分かった。

4.

総Dispersions Prepared by Electrospray Deposition, Int. J.

括Pharm., in press.

エレクトロスプレー法を用いることにより、微粒子化、

４）Kawakami K, Sumitani C, Yoshihashi Y, et al.:

非晶化、高分散性化など、様々な観点から粉体機能を制御

Investigation of the Dynamic Process during Spray-

できることが分かった。さらには常温・常圧下で操作が可

drying to Improve Aerodynamic Performance of

能であることから、安定性に問題を抱える生理活性物質のInhalation Particles, Int. J. Pharm., 390, 250-259, 2010.

製剤化に有用であるため、バイオ医薬品などへの利用も期

５）Zhang S, Kawakami K, Yamamoto M, et al.: Coaxial

待される。現状は粒子調製に特化した市販装置が存在しなElectrospray Formulations for Improving Oral

いが、装置開発を行うことによって、本手法は広く普及す

Absorption of a Poorly Water-Soluble Drug, Mol.

る可能性を秘めた粉体調製技術であると考えられる。

Pharm., 8, 807-813, 2011.

Fig. 5 エレクトロスプレー粒子の SEM 写真（流速１mL/min）（a）1％ PVP K30，1mL/min. （b）1％ PVP K30 ＋ 1％ CBZ

Fig. 6 コアーシェル型グリセオフルビン粒子の溶出挙動
製剤のモデル図は粒子設計戦略、その下は実際の粒子の共焦点顕微鏡写真（* 共焦点
顕微鏡写真に示す通り、実際にはコアーシェル構造ではない）− 22 −

アロエ含有物によるUVケアの研究
─紫外線防御と一重項酸素消去作用─
愛媛大学理工学研究科環境機能科学専攻

長 岡

伸 一、小 原敬 士

The UV protection and singlet oxygen ( 1 O 2 ) quenching activity of intramolecularly hydrogen-bondedhydroxyanthraquinone derivatives found in aloe have been studied by means of laser spectroscopy. The UV protective
activity provided by excited-state intramolecular proton-transfer (ESIPT) in these molecules correlates with their 1O2
quenching activity, and the UV protective molecules have high 1O2-quenching function. The reason for this correlation canbe understood by considering ESIPT-induced distortion of ground-state potential surfaces in encounter complexes with 1O2.
Some molecules contained in aloe have a quenching rate constant larger than that of vitamin E and have a long duration ofaction due to its resistance to UV degradation and chemical attacks by singlet oxygen and free radicals.

１．緒言

アロエは鋭く厚い葉を持つ多肉植物であり（図１）、その化粧品やヒーリング用品としての性質は数千年にわたって多くの人々によって高く評価されている１）。伝説に依れ
ばアロエはエジプトの女王で世界三美人の一人であるクレ
オパトラの美しさの秘密の一つとも言われており、現在でもアロエは、スキンローション、日焼け止めなど、各種化粧品に広く用いられている。
アロエには O-H･･･O 分子内水素結合を持つ多くの分子が含有されており、分子内水素結合を持つ分子はしばしば有害な紫外線を吸収して励起状態における分子内プロトン
図1

移動（ESIPT）によって一部のエネルギーを失わせて無害化するので、アロエに含まれる分子内水素結合を持つ分子

アロエ

２．実

にはサリチル酸誘導体と同様に紫外線防御機能 2a）が期待験される。また、皮膚に光が当たると活性酸素の一つであり吸収スペクトルは島津の吸光分光光度計 UVmini -1240、

有害な一重項酸素が生成されることがあるが、OH 基を持

蛍光スペクトルは島津の蛍光分光装置 RF- 5000 を用いて測つアロエ含有分子はビタミン E などと同様に抗酸化作用の定した。蛍光量子収率 φf は窒素置換したエタノール溶液

一部である一重項酸素消去機能2b）で 測 定 し た サ ン プ ル の 蛍 光 ス ペ ク ト ル を 9,10-diphenylが期待される。

そこで我々は、発光分光とレーザー分光を用いて、アロエに含まれる分子内水素結合を持つ種々のヒドロキシアン

５）anthracene の蛍光スペクトル（φf=1.0）と比較すること

によって求めた。

３）

トラキノン類 及び置換基を除いた骨格だけの各種ヒドロ

一重項酸素のリン光減衰速度定数（k）は浜松ホトニクス

キシアントラキノン類（図２）の ESIPT に基づいた紫外線の近赤外蛍光寿命測定装置 C 7 9 9 0 - 0 1 を用いて測定した。

防御機能とそれらの分子の一重項酸素消去機能を研究した。

励起光源には浜松ホトニクスの Nd :YAG レーザー C8597-

本研究の内容は、国際英文誌に文献 4 として報告した。

02（532 nm）を用いた。空気飽和のエタノール中で増感剤として rose bengal を用いて一重項酸素を発生させた。一＊重項消去剤 Q を溶液に添加すると、一重項酸素は次のよう
A study of U V ca re by molecu lescontained in aloe−UV protection andsinglet-oxygen quenching −＊Shin-ichi Nagaoka , Keishi Ohara
Division of Chemistry and Biology, Graduate
School of Science and Engineering, Ehime
Universityに消去される。
1O2 + Q → 3O2 + 消去反応生成物（1）

この反応の二次反応速度定数 kQ は、Merkel と Kearns の方法 6）を使って次の式から求められる。

− 23 −

k = k0 + kQ［Q］

（2）

ここで、
［Q］はヒドロキシアントラキノン類のモル濃度、

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

図 2 用いた分子の構造
HAQ は hydroxyanthraquinone、DHAQ は dihydroxyanthraquinone を示す。

k0 は一重項酸素の自然減衰速度定数（自然寿命の逆数）をれず、ESIPT に基づいた紫外線防御機能は全く見られな示す。

い。このような分子をグループC、その蛍光量子収率をφnon-PT

３．結
３．
１

と書くことにする。chrysophanic acid では 550 nm より長果

波長側に紫外線防御機能を示す LWE を示すが、それに加紫外線防御機能えて 550 nm よりも短波長側に 1 個のピーク（SWE）が見ら

図３にエタノール中のaloesaponarin I（AS1）, laccaic acid,

れ る。 こ の よ う な 分 子 を グ ル ー プ B と 呼 ぶ。SWE は

chrysophanic acid の吸収スペクトル（点線）と蛍光スペク

ESIPT による紫外光の無害化がないことを示している。

トル（実線）を示す。AS1 は 600 nm 付近に吸収スペクトル

そこで、LWE の量子収率φLWE と SWE の量子収率 φSWE のから大きく長波長シフトした蛍光スペクトル（LWE）を示比（φLWE/φSWE）が大きいほど紫外線防御機能が大きいこす。LWE は有害な紫外線を吸収して ESIPT によって一部とになる。表１に種々のヒドロキシアントラキノン類ののエネルギーを失わせて無害化されていることを示してい

φnon-PT、φLWE、φSWE と比 φLWE/φSWE を示す。ヒドロキシア

る。AS1 のような蛍光を示す分子をグループ A と呼ぶこ

ントラキノン類の ESIPT のメカニズム及び SWE と LWEとにする。laccaic acid にはこうした長波長シフトは見らの大小については長岡らが提唱している節面モデル 7, 8）に− 24 −

アロエ含有物による UV ケアの研究─紫外線防御と一重項酸素消去作用─

図 3 aloesaponarin I (AS1), laccaic acid, chrysophanic acidの吸収スペクトル（Abs. 点線）と蛍光スペクトル（Fluor.
実線）

図４（a）エタノール中の一重項酸素のリン光スペクトル。
（b）一重項酸素のリン光減衰。白丸は 1,5-DHAQ が無い場合。
黒丸は 1,5-DHAQ を加えた場合。

よって説明できる。

３．
２

一重項酸素消去機能

図４a にエタノール中の一重項酸素のリン光スペクトル、
図４b にリン光の時間減衰を示す。1, 5-DHAQ を加えると一重項酸素が 1, 5 -DHAQ によって消去され、減衰速度が増加していることが分かる（図４b）。図５にエタノール中の一重項酸素のリン光減衰速度定数（k）と 1, 5 -DHAQ（グループ A）、chrysophanic acid（グループ B）、anthraflavicacid（グループ C）のモル濃度 [Q] との関係を示す。式（２）を用いて図５のグラフの傾きから kQ を求めることができる。表 1 に種々のヒドロキシアントラキノン類の kQ を示す。
グループ A の kQ は一重項酸素消去機能を持つ典型的な分子であるビタミン E 9）の値よりも大きく、アロエ含有分子

図５ エタノール中の一重項酸素のリン光減衰速度定数（k）と1,5 -DHAQ, chrysophanic acid, anthraflavic acid のモル濃度［Q］との関係において一重項酸素消去機能が有効であることが分かる。

３．
３

紫外線防御機能と一重項酸素消去機能の相関はない上にフリーラジカルや一重項酸素に対する抗酸化活

表１からわかるように、グループ A のようにφLWE/φSWE性を持たない。同様にフリーラジカルや一重項酸素に対すが大きくて紫外線防御機能が高い分子ほど kQ が大きくてる抗酸化剤として化粧品に用いられている天然のビタミン

一重項酸素消去機能が大きいが、グループ C では紫外線防E 類やコエンザイム Q10 など 2b）では抗酸化反応によって生御機能も一重項酸素消去機能も見られない。グループ B はじるラジカルが酸化促進効果 10）を示して逆効果となりう

グループ A と B の中間的な性質を示す。グループ A、B のる。最近、一重項酸素に対する抗酸化剤として化粧品に用

分子の φLWE/φSWE と kQ の関係を図６に示す。φLWE/φSWE といられているアスタキサンチン 11）などの天然カロテン類

kQ には正の相関があることがわかる。こうした相関はヒ

は反応速度が速いが６）、紫外線などによって化学的な劣化

ドロキシアントラキノン類の分子と一重項酸素の会合体にを受けやすい 12）。このように従来の素材は長所の陰に短所おける基底状態のポテンシャル曲面が ESIPT によってゆを含んでいる。

４）がむことで説明することができる 。

４．考それに対してアロエは、天然の化粧品としてクレオパト
ラ以前から用いられてきており、アロエの化粧品としての察

起源はビタミン E、コエンザイム Q10、アスタキサンチン

従来の化粧品に紫外線防御剤として用いられているサリ
2a）チル酸誘導体やベンゾフェノン誘導体などは 、天然物でなどのカロテン類よりもはるかに古く、光毒性を示す含有分子もあるが 13）、全般的に安全性が長い歴史の中で確立し− 25 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

表１
分

子

蛍光量子収率 (φnon-PT, φSWE, φLWE）と比 φLWE/φSWE 及び kQ の値
φnon-PT

φSWE

φLWE

φLWE/φSWE

kQ / M-1s-1

AS19）

negligible

9）

9.8 × 10-3

large

2.8 × 108

negligible

-3

AS1

9.2 × 10large

3.1 × 108

1-HAQ

2.3 × 10-3

1.5 × 10-2

6.5

1.8 × 108

1,5-DHAQ

3.0 × 10-3

2.5 × 10-2

8.3

2.6 × 108

Aloe-emodin

6.8 × 10-3

2.0 × 10-2

2.9

0.5 × 108

Chrysophanic acid

8.8 × 10-2

2.1 × 102.4

0.7 × 108

Physcion

2.2 × 10-2

4.9 × 10-2

2.2

0.7 × 108

1,8-DHAQ

6.4 × 10-3

1.7 × 102.7

1.2 × 108

negligible

negligible

negligible

negligible

negligible

グループ A

グループ B-3-2

グループ C
Anthraflavic acidnegligible

AS3

negligible

Laccaic acid

4.0 × 10-3

negligible

1,4-DHAQ

0.20

negligible

9）

negligible

その他
2.2 × 10-3

1.7 × 10-4

Aloin

13

negligible
1.2 × 108

9）

Vitamin E

あろう。
最近異なる報道もあるが 14）、一般にはクレオパトラはギ
リシャの白人と考えられている。それにもかかわらず、アロエを用いることによって、激しく紫外線の降り注ぐアレ
キサンドリアで世界三大美人の名声を保ち続けた。アロエ
含有物による UV ケアがコスメトロジーに及ぼす影響は大きいに違いない。
謝辞以上の研究は愛媛大学理学部化学科の武井美紀さんと中村真理さんらとの共同研究である。コスメトロジー研究振図６

興財団からは研究資金の支援をいただいた。心より感謝すグループ A，B の分子の φLWE/φSWE と kQ の関係る。

ている。しかも、その中に含まれる分子内水素結合を含む（参考文献）

ヒドロキシアントラキノン類の一部は、フリーラジカルに

１）Kemper KJ, Chiou V, : Aloe Vela, http://www.long

対する抗酸化活性こそ持たないけれども紫外線による劣化

woodherbal.org/aloe/aloe.pdf（2012 年 5 月アクセス）及や一重項酸素やフリーラジカルによる化学的劣化に耐性をび引用文献 .

９）

持ち 、結果のセクションに示したように、紫外線防御機

２）光井武夫編 , : 新化粧品学 第2 版, 南山堂, 東京, 2001年 ,a）5-5 節 , b）5-6 節 .

能をサリチル酸誘導体などと同様に持ち、一部の分子の一重項酸素消去活性はビタミン E 類を上回る。そこで分子内

３）Dagne E, Bisrat D, Viljoen A, ほか 1 名 , : Chemistry

水素結合を持つアロエ含有分子の紫外線防御と一重項酸素

of aloe species, Curr. Org. Chem., 4, 1055-1078, 2000.

消去作用という UV ケア特性を詳細に検討し、長岡らが提４）Nagaoka S, Ohara K, Takei M, ほか3名, : UV protection

唱する節面モデル

7, 8）

and singlet-oxygen quenching activity of intramolecularly

を理論的指標として分子設計することによって、紫外線防御機能と一重項酸素消去機能が高く、hydrogen-bonded hydroxyanthraquinone derivatives

化学的耐性が強い分子を天然物から抽出するか化学合成すfound in aloe, J. Photochem. Photobiol. A, 225, 106-112

れば、UV ケア化粧品の有用な素材を得ることができるで（2011）.

− 26 −

アロエ含有物による UV ケアの研究─紫外線防御と一重項酸素消去作用─

and singlet oxygen quenching activity of aloesaponarin５）Chen RF, : Measurements of absolute values in

I, J. Phys. Chem. B, 111, 13116-13123, 2007.

biochemical fluorescence spectroscopy, J. Res. Nat.

10）Terao J, Matsushita S, : The peroxydizing effect of

Bureau Stand., 76A, 593-606, 1972.

a-tocopherol on autoxydation of methyl linoleate in６）Wilkinson F, Helman W, Ross AB, : Rate constantsbulk phase, Lipids, 21, 255-260, 1986 及び引用文献 .

for the decay and reactions of the lowest electronically
excited singlet state of molecular oxygen in solution.

11）http://www.fujifilm.co.jp/rd/field/story/cosmetic/
index02.html（2012 年 5 月アクセス）.

An expanded and revised compilation, J. Phys. Chem.

th12）The Merck Index, 13 ed., Budavari, S, O’Neil MJ,

Ref. Data, 24, 663-1021, 1995 及び引用文献 .
７）Nagaoka S, Nagashima U, : Effects of node of wave

Smith A, ほか2 名, Merck & Co., Inc., Whitehouse Station,function upon excited-state intramolecular proton transfer
of hydroxyanthraquinones and aminoanthraquinones,

NJ, 1996, pp.303-304.
13）Wamer, WG, Vath P, Falvey DE, : In vitro studies on

Chem. Phys., 206, 353-362, 1996.

the photobiological properties of aloe emodin and aloin８）Nagaoka S, Nakamura A, Nagashima U, : Nodal-

A, Free Radical Biol. Med., 34, 233-242, 2003 及び引用文

plane model for excited-state intramolecular protontransfer of o-hydroxybenzaldehyde: substituent effect,

献.
14）http://www.nhk.or.jp/special/onair/090802.html 及びJ. Photochem. Photobiol. A, 154, 23-32, 2002.

http://blog.livedoor.jp/myanchan/archives/65231839.

９）Nagaoka S, Fujii A, Hino M, ほか 7 名 , : UV protection− 27 −

html（2012 年 5 月アクセス）.

加齢に伴う皮膚脂質の変化に対するリピドーム解析

京都府立医科大学

守 田

消化器内科

麻 由 子

Human skin is exposed to some environmental stress. Because phospholipid (PL) and cholesterol esters (CE) aremajor component of cellular membrane, it is expected that the lipid change is a cause of the morphological change of thehuman skin. To analyze the morphological change and the lipid change of the skin according to aging would be important.
In this study, to investigate the correlation of histology change and lipid change of skin, we analyzed lipid class, fatty acidcomposition using HaCaT cells.
The major component of lipid extracted from HaCaT cells was PL. The relative amount of CE was also high. The total
relative amount of saturated fatty acid and unsaturated fatty acid was the almost same, but it of poly unsaturated fatty acidwas low. Elaidic acid and/or oleic acid (18:1 ; carbon numbers : degree of unsaturation) would be the key component of skinlipid. The major molecular species of phosphatidyl choline (PC) were 32:1PC, 34:1PC, 34:2PC and 36:2PC. These molecules
contained more than one unsaturated fatty acid acyl chain. We will examine the structural analysis for triacylglycerol (TG)molecular species and PC molecular species and these oxidation products of skin tissue.

１

緒

２-２

言

脂質クラス分析

脂質クラス分析は TLC-FID 法に従った

3, 4）。活性化させ皮膚は異物との接触や、紫外線、乾燥など、常にストレたクロマロッド（Chromarods S Ⅲ，三菱化学メディエンスを受けている組織である。皮膚脂質に関して脂質過酸化ス）に脂質サンプルを 1 mL スポットし、溶媒中で展開した。

物による皮膚炎の発症、コレステロール酸化物の発がん性

脂質種の検出はイアトロスキャン（Iatroscan MK- 6 三菱などが報告されている 。脂質過酸化物は加齢による量的化学メディエンス）を用いた。各脂質クラス同定は、標準1）2）変動を示し 、リン脂質やコレステロールは生体膜の構成

物質との保持時間の比較により行った。

成分であることから、脂質変化が皮膚の形態変化の一因で【TLC 条件】

あることが予想される。皮膚では加齢に伴って表皮、真皮、

・展開溶媒
ヘキサン：ジエチルエーテル：酢酸 =80：20：1（v/v/v）

脂肪層が薄くなり、弾力を損失するなど形態が変化する。
皮膚脂質を網羅的に解析し、脂質変動の全体像のプロファ【検出器条件】

イリングから加齢に伴う皮膚の形態変化および脂質変動を・水素流量解析することが重要であると考えられる。

・スキャンスピード

160 mL/min、空気流量 1500 mL/min
30sec/scan

本研究では質量分析法を用いて皮膚のリピドーム解析を行い、皮膚が受けるストレスに起因する皮膚の組織学的な

２-３

脂肪酸組成分析

変化と脂質変動の相関関係を明らかにすることを目的とし、脂肪酸組成分析は GC-MS を用いて行った。抽出した脂皮膚細胞を用いてリピドーム解析へ向けた予備検討を行っ

質を三フッ化ホウ素・メタノール法 に従ってメチルエス

た。

テル化し、ガスクロマトグラフィー・質量分析計（GC-

2
２ -１

実

5）

17A-HP5000（Shimadzu））に供した。脂肪酸メチルエス

験テ ル の 同 定 は 標 準 試 薬（Supelco 37 Component FAME

脂質抽出

Mix, SUPELCO）の保持時間との比較およびライブラリサ

クロロホルム‐メタノール混合溶液を用い、細胞から脂ーチによって行った。
【GC-MS 条件】

質を抽出した。

・カラム DB-23（Agilent Technologies）
・カラム温度

170℃ 1 分間→ 4℃ /min で 230℃まで昇温→ 230℃で 5 分間保持
Lipidomic analysis of skin lipid changing
by aging
Mayuko Morita
Molecular Gastroenterology and Hepatology,
Kyoto Prefectural University of Medicine

・キャリアガス

ヘリウム（流速 1 mL/min）・スプリット比40：1

・気化室温度

270℃

・インターフェイス部温度− 28 −

290℃

加齢に伴う皮膚脂質の変化に対するリピドーム解析

２-４

質量分析

脂質の割合が高かったが、リン脂質の中でも細胞膜の構成

質量分析法を用いて、脂質カラムの代わりにユニオンを成分である PC が主要成分であった。Positive mode で検出接続した、フローインジェクションを行った。

された主な PC 分子種、TG 分子種を図 2A、Table 3 に示

【測定条件】し た。 飽 和 脂 肪 酸 だ け で 構 成 さ れ た PC、TG 分 子 種 の・イオン化法Intensity は弱く、多くが分子内に 1 個以上の不飽和脂肪酸

エレクトロスプレーイオン化法

・質量分析計 esquire HCT plus（BRUKER DALTONICS）

を含む PC、TG 分子種であった。Negative mode で検出さ・溶媒

メタノール：水 =90：10（pH=7.0，1% ギ酸）

れた主な PC 分子種を Table 4 に示した。遊離脂肪酸（〜・流速20 mL/min

m/z400）はほとんど検出されず、検出された主な脂質は・測定モード３
３-１

PC であった（図 2B、Table 4 ）。

Positive mode、Negative mode

結

果

4

脂質クラス分析

考察

HaCaT 細胞を用いて皮膚脂質の解析を行った。細胞抽HaCaT 細胞から抽出した脂質の脂質クラスを Table１に出脂質の主な脂質成分はリン脂質であり、質量分析計によ示した。HaCaT 細胞抽出脂質ではリン脂質の割合が高く、る分析により、リン脂質の中でも特に PC を多く含んでい次いでステロール類、TG の割合が高かった。
多価不飽和脂肪酸

３-２

脂肪酸組成分析

飽和脂肪酸10.93％

HaCaT 細胞抽出脂質の脂肪酸組成を Table２に示した。
主な脂肪酸は 16 : 0（ステアリン酸）、18 : 0（パルミチン酸）、

43.29％

18 : 1（エライジン酸、オレイン酸）であった。エライジン

48.35％酸の割合はオレイン酸と同等であった。HaCaT 細胞抽出
脂質は、飽和脂肪酸と一価不飽和脂肪酸の割合がほぼ同じ

一価不飽和脂肪酸であり、高度不飽和脂肪酸の割合は低い（図 1）
。

３-３

図1

脂質の網羅的解析

Table 2

HaCaT 細胞抽出脂質では、Table 1 に示したようにリン
Table 1CE
TG
FFA
Ch1+DG
PL

Table 3

C14：0
C16：0
C16：1
C16：1
C18：0
C18：1
C18：1
C18：2
C18：2
C20：4

HaCaT 細胞抽出脂質の脂質クラス
①

②

③

Ave.

11.20
8.52
6.40
6.21
67.67

12.15
5.73
3.83
5.85
72.44

16.19
10.34
6.02
7.49
57.94

13.17±2.65
8.20±2.32
5.42±1.39
6.52±0.86
66.1±7.38

HaCAT 細胞抽出脂質の主な PC、TG 分子種（Positive mode）

PC［M+H］

m/z

Intensity

TG［M+NH4］m/z

Intensity

30：1PC
32：1PC
32：2PC
34：0PC
34：1PC
34：2PC
34：3PC
36：1PC
36：2PC
36：4PC
38：2PC
38：3PC
38：4PC

706.5
732.5
730.5
762.5
760.5
758.5
756.5
788.5
786.5
782.5
814.5
812.5
810.5

95199842012709396161093622712184042656625178901346654464787252987496766754554554177046：0TG
48：0TG
48：1TG
48：2TG
50：1TG
50：2TG
52：1TG
52：2TG
52：3TG
54：2TG

796.5
824.6
822.6
820.5
850.6
848.6
878.6
876.6
874.6
904.6

313125316770385241327803524523665469283877939291656301287452+

HaCaT 抽出脂質の脂肪酸組成− 29 −

HaCaT 細胞抽出脂質の脂肪酸組成

①

②

③

Ave.

4.28
32.47
2.97
9.25
11.30
19.50
14.91
2.14
3.13
3.85

3.15
26.82
3.14
9.49
11.94
19.19
16.25
4.12
2.97
6.03

3.04
26.11
2.87
10.03
10.77
18.62
18.83
2.48
3.69
4.39

13.49±0.69
28.47±3.49
2.99±0.14
9.59±0.40
11.34±0.59
19.10±0.45
16.66±1.99
2.91±1.06
3.26±0.38
4.75±1.13

Table 4 HaCAT 細胞抽出脂質の主な PC
分子種（Negative mode）+
PC［M+HOO］

m/z

Intensity

30：1PC
32：0PC
32：1PC
32：2PC
34：0PC
34：1PC
34：2PC
36：1PC
36：2PC
38：2PC

750.5
778.5
776.5
774.5
806.4
804.5
802.5
832.4
830.5
858.5

18760
33925
58922
13071
15502
103839
54970
17334
66767
19594

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

図 2A

フローインジェクションによる測定結果（Positive mode）

図 2B

フローインジェクションによる測定結果（Negative mode）

過酸化物量の加齢変化ることが示された。脂肪酸組成の特徴として、飽和脂肪酸と一価不飽和脂肪酸の割合がほぼ同じであること、エライ

３）N . C . S h a n t h a : T h i n - l a y e r c h r o m a t o g r a p h y -ジン酸の割合が高いことが挙げられる。フローインジェク

flame ionization detection Iatroscan system. J.

ションによる網羅的測定において、ポジティブモード、ネ

Chromatography, 624, 21-35, 1992.

ガティブモードともに PC が顕著に検出され、それらは分４）Laurent Striby, Raymond Lafont, Madeleine

子内に 1 個以上の不飽和脂肪酸をアシル基にもつ PC 分子

Goutx: Improvement in the Iatroscan thin-layer

種であった。

chromatographic-flame ionization detection analysis

細胞膜の主要構成成分である PC の組成変化は、加齢にof marine lipids. Separation and quantitation of

伴う皮膚組織の形態変化の指標になると考えられる。特にmonoacylglycerols and diacylglycerols in standards

一価不飽和脂肪酸を含む PC 分子種や TG 分子種、これら

and natural samples. J. Chromatogr. A, 849, 371-380,に由来する化合物や酸化生成物が加齢に伴う皮膚脂質の指1999.
５）Shirai N, Suzuki H, Tokairin S, Ehara H, Wada S:

標になると考えられる。

Dietary and seasonal effects on the dorsal meat lipid（参考文献）

composition of Japanese (Silurus asotus) and Thai

１）Black HS, DR Douglas: Formation of carcinogen of

catfish (Clarias macrocephalus and hybrid Clarias

natural orgin in the etiology of ultraviolet light-induced

macrocephalus and Clarias galipinus). Comp Biochem

carcinogenesis, Cancer Res, 33, 2094-2096, 1973.

Physiol A Mol Integr Physiol, 32, 609-619, 2002.

２）金子孝夫 , 田原正一 , 松尾光秀 : 老化に伴う皮膚脂質の− 30 −

自生ハマナス（Rosa rugosa）の精油成分とその抗菌活性〜コスメトロジーへの有効利用を目的とした基礎的研究〜
弘前大学大学院長 岐

理工学研究科正 彦

The essential oils and distilled-water extracts of Rosa rugosa flower, leaf, and fruit were analyzed by flame ionization
detector-gas chromatography and mass spectrometer-gas chromatography. The principle components in the flower oil andwater were citronellyl acetate, citronellol, and geranyl acetate, and citronellol and geraniol, respectively. For the leaf oil
and water, it was γ-muurolene and geraniol and linalool, respectively. The main component in fruit water was terpinen-4-ol.
Fruit oil, on the other hand, could not be extracted. Additionally, combining the Rosa rugosa distilled-water with one of theisoprenoids geraniol, farnesol, or citral showed higher antibacterial activity than the isoprenoid alone.

１. ２. ２

1．ハマナスの成分分析
１.１

緒

成分抽出

植物からの成分の抽出には水蒸気蒸留法を使用した。蒸言留は６時間行い精油を分取した。ハマナスの花 2.5 kg から

isoprenoid は植物や昆虫、菌類など多くの生物の生体内は精油が 0.15 g（蒸留量に対し 0.0058 %）得られた。また、

で isoprene（C5）から合成される生体物質である。また、ハマナスの葉 634 g からは精油が 0.39 g（0.062 %）得られた

isoprenoid は植物から発散される香り成分としても知られが、実からは精油は得られなかった。

ており、森林浴やアロマテラピー等の分野で注目されてい水蒸気蒸留により得られた蒸留湯は、それぞれ 1L に対る。アロマテラピーにおいて、バラの精油は古くから人気して hexane を用いて 4 回（100 ml、80 ml、60 ml、60ml、全の高いが、現在その殆どはトルコなどで栽培されるダマス量 300 ml）抽出を行い、無水硫酸マグネシウムを用いた乾クローズ（Rosa damascena）から精製されている

1−1）

。ハ

マナス（Rosa rugosa）は東アジアに広く分布するバラの原

燥の後、溶媒を留去した。
１. ２. ３

分析

種の一つであり、日本に於いては北海道から山陰地方まで

精油、及び蒸留湯からの抽出物の成分分析はGas chromatographyの日本海沿岸に広く分布する。青森県では、青森市や鰺ヶ-Flame ionization detector（GC-FID）及 びGas chromatography-

沢町がハマナスの花を市町村の花に指定しており、県民に

Mass spectrometer（GC-MS）により行った。GC-FID分析は

広く親しまれている。ハマナスの花の成分に関しては、中Hitachi Gas Chromatograph G - 5000A により行い、carrier

国産のものを中心に幾つか報告されているが1−2 〜 1−6）、葉やgas は N2 を 60 ml/min で使用した。カラムは poly（alkylene

実等その他の部位に関する研究は少ない。我々は、県産ハ

glycol）カラム（Sigma-Aldrich, 30 m×0.25 mm i.d.）を用い、マナスが含有する有用成分を検索するため、花や葉、実に昇温プログラムは 40℃（5min）− 10℃ /min − 200℃で行い、ついて成分を分析し、部位による成分の違いを調査した。

Injector、及び Detector はそれぞれ 150℃、250℃で使用しま た、 ハ マ ナ ス の 花 の 香 り に つ い て 研 究 す る 目 的 で、た。GC-MS 分 析 は JEOL Q1000 GC - Mk - II を 使 用 し て

Head-Space 法（HS 法）GC-MS 測定による香気成分の分析

HP - 5 カラム（Agilent, 30 m×0.32 mm i.d.）により分離した。

も行った。

carrier He ガスは 1 ml/min で用い、温度プログラムは 50℃（4.7min） −15 ℃ /min − 280 ℃（2min） で 行 っ た。

１. ２

実

１. ２.１験

injector と GC-transfer line は共に 200℃に設定した。

植物原料

HS法GC-MS測定は、JEOL12031 Headspace auto sampler

ハマナスの花及び葉は青森県西津軽郡鰺ヶ沢町で 2009と結合させた JEOL Q1000GC-Mk-II により行い、カラムは
ACUATIC（Agilent, 60 m×0.32 mm i.d.）を 使 用 し た。

年の 6 月に採取し、実は同年 9 月に採取した。

carrier He は圧力 15psi で使用し、昇温プログラムは 40℃
Composition and antimicrobial activity ofthe essential oil and water extract fromJapanese wild Rosa rugosa 〜Fundamental
study on the effective use to cosmetology〜
Masahiko Nagaki
Graduate School of Science and Technology,
Hirosaki University（3 min）− 10℃/min − 170℃− 20℃/min − 200℃（12.5min）で行った。Sample Loop モード、sample 加熱は 68℃により 香 気 成 分 をGC部 へ 導 入 し、HS-transfer line及 びGCtransfer lineはそれぞれ150℃、200℃で使用した。
成分の同定には、GC-MS により得られたマススペクト
ルと NIST MS スペクトルライブラリデータ（http://www.

− 31 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

nist.gov/srd/nist1a.cfm）との比較、
GC retention time（RT）

しており、全体的に精油より alcohol 体の成分比が高く、の比較により行った。保持時間の一致は、標品との co-acetate 体の成分比が低く見られた。geraniol や citronellol

injection 測定、n-alkane（C7 − C40）のピーク時間から算出

はその甘い香りにより香料等に広く用いられており、ハマされる Retention Index（RI）の文献値との比較により行

ナスの蒸留湯に含まれる成分も香水などへの応用に有用でった。また、各成分の割合は GC ピーク面積比から算出した。

はないかと考えている。
１. ３. ２

１. ３

結果と考察

１. ３.１

ハマナスの葉葉の精油及び蒸留湯に含まれる成分を Table 1−2 に示しハマナスの花た。葉の精油に最も多く見られた成分は g-muurolene（10.4%）

ハマナスの花から得られた精油、及び蒸留湯からの抽出であるが、この化合物は蒸留湯抽出物では全く見られなか物成分を Table 1−1 に示す。精油からは全体の 85.2％に相った。ハマナスは葉に於いても、geraniol、linalool の成分

当する 37 成分が同定され、citronellyl acetate を 12.1% と比が精油の 0.4 %、0.2 % に比べて蒸留湯では 4.2 %、3.9 % と最も多く含有していた。Babu らの報告によれば、バラの高く見られた。青臭い香りにもかかわらず、ハマナスの葉精油生産に世界的に用いられているダマスクローズ（Rosaが バ ラ や ラ ベ ン ダ ー の 花 の 香 り 成 分 で あ る geraniol やdamascena）の精油は、citronellol と nerol の 2 成分で 35％を

linalool を含有していると言う事実は興味深い結果である。

構成しており、geraniol も 21% と高い含有率で見られる

1−7）

。

１. ３. ３

ハマナスの実こ れ に 対 し て、 ハ マ ナ ス の 花 か ら 得 ら れ た 精 油 はハマナスの実から得られた蒸留湯に含まれる成分は全体citronellol が 7.7%、nerol が 1.4% と、その合計 9.1％はダマの 92.3％に相当する 52 成分が同定された（Table 1−3）。実

スクローズの精油と比較して 3 分の 1 以下であり、geraniolの成分は樟脳様の香りを持つ terpinen-4-ol とラベンダー様もハマナスの花の精油には 1.5% しか見られなかった。まの香りを持つ linalool がそれぞれ 19.1 %、15.6 % と非常に多た、ダマスクローズでは、ハマナスの花の精油の最多成分く見られた。また、花・葉の蒸留湯では何れの acetate 化

1−7）

。この

合物も 1％未満の含有率だったのに対し、実の蒸留湯では事から、ハマナスはダマスクローズよりも acetate 体を生lavandulyl acetate（6.6 %）、linalyl acetate（3.4 %）、成しやすいのではないかと考えられる。ハマナスの花の蒸

geranyl acetate（3.2 %）など比較的多く見られた。

留湯から抽出された成分は精油とは異なり citronellol を

１. ３. ４である citronellyl acetate は殆ど見られていない

31.4%、geraniol を 13.4%、nerol を 11.1 ％ 含 有 と 多 く 含 有Table1-1

ハマナスの花の香気成分

HS 法 GC-MS 測 定 に よ る ハ マ ナ ス の 花 の 香 気 成 分 をハマナスの花に含まれる成分

EO：essenntial oil
DW ex. distilled water extract− 32 −

自生ハマナス（Rosa rugosa）の精油成分とその抗菌活性〜コスメトロジーへの有効利用を目的とした基礎的研究〜

Table1- 2

ハマナスの葉に含まれる成分

Table1- 3

ハマナスの実に含まれる成分

tr：trace<0.1%− 33 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Table1- 4

ハマナスの花の香気成分

Table1- 4 に示す。ハマナスの花の香気成分は 35 成分が見（References）

られ、中でも 2-phenylethanol（37.6%）と citronellol（37.5%）

1 - 1）N. G. Baydar, H. Baydar, T. Debener, Analysis ofの 2 成分で 75％以上を構成していた。この事から、ハマナ

genetic relationships among Rosa damascena plants

スの花の香りにはこの 2 成分が大きく寄与していると考え

grown in turkev by using AFLP and microsatelliteられる。また、花の蒸留湯抽出物にのみ、0.1％と微量にmakers. J. Biotechnol., 111, 263-267 (2004).

含まれていた rose oxide の割合が合計 7％と高く見られた。

1 - 2）Y. Wensheng, S. Lihua, Z. Dezhi, et al., Study on theChemical Constituents of Essential Oil from Flower of

1．4

総

括

Rosa rugosa Thunb. Var. alba Warb. J. jilin For. Inst.,
2, 7-11 (1992).

ハマナスの花、葉からは蒸留重量に対してそれぞれ
0.0058%、0.062% の精油が得られたが、実からは精油は得

1 - 3）L. Zhaolin, Z. Fanxzhi, C. Nengyu, et. al., Study

られなかった。ハマナスの花の精油は、一般的なダマスク

on Chemical Constituents of Fragrance Volatiles andロ ー ズ オ イ ル に は 殆 ど 見 ら れ な い citronellyl acetate を

Essential Oil of Lanzhou Rose (Rosa rugosa Thunb.).

12.1％と多く含有していた。この結果から、ハマナスの花

Chin. J. Chromatogr., 1, 18-23 (1988).

の精油はダマスクローズとは異なる香気特性を持つ香料と1 - 4）P. Yan-li, Z. Bing-zhen, M. Zong-hui, et al., Study on

しての応用が期待される。また、花の蒸留湯から得られた

Constituents of Volatile Oils from Flos Rosae Rugosa

成分は精油と比べ citronellol（31.4%）等の flower like な香

in Different Areas by Gas Chromatography-Mass

りを有するアルコール成分の含有率が高く見られ、化粧品

Spectrometry. Food and Drug, 2, 2009.

などへの有用性が示された。また、ハマナスの葉はその青

1-5）Y. Ueyama, S. Hashimoto, H. Nii, et al., The essential

臭い香りにもかかわらず、geraniol や linalool といった花

oil from the flowers of Rosa rugosa Thunb. Var. plemaの香り成分を含有していた。ハマナスの実は、樟脳様のRegel. Flavor Fragr. J., 5 (2), 219-222 (1990).

terpinen-4-ol を 19.1%、ラベンダー様の linalool を 15.6% と、

1 - 6）Y. Hashidoko, THE PHYTOCHEMISTRY OF ROSARUGOSA. Phytomedhicine, 43 (3), 535-549 (1996).

香りの大きく異なる 2 つの成分を非常に多く含有している事が分かった。ハマナスの香気成分分析を行い、ハマナス

1 - 7）K. G. D. Babu, B. Singh, V. P. Joshi, et al., Essentialの花の香りは 2-phenylethanol（37.6%）と citronellol（37.5%）

oil composition of Damask rose (Rosa damascena Mill.)の 2 成分でその 7 割以上を構成していることが分かった。

distilled under different pressures and temperatures.
Fravor Fragr. J., 17, 136-140 (2002).

− 34 −

自生ハマナス（Rosa rugosa）の精油成分とその抗菌活性

２．２

２．抗菌活性試験
２．
１

緒〜コスメトロジーへの有効利用を目的とした基礎的研究〜

実

験

試験は日本化学療法学会で推奨する寒天平板希釈法に従言って行い、最小発育阻止濃度（MIC）を測定した。寒天培

現代は地球のグローバル化が進む中、世界の小さな村な

地には Müeller-Hinton Agar 培地（MHA 培地）を使用し、どで発生した感染症もすぐに全世界へと蔓延してしまう可界面活性剤として５%HCO - 50 で濃度調整した被試験薬の能性が高いといえる。また、その世界の中でちょうど日本

イソプレノイド類を加えておく。その培地に植菌する菌類

は歴史上類を見ないほどの少子高齢化を迎えている。そしは OD550 値を測定し、１×106 CFU/ml に濃度を調整してて、最近ニュースでも話題になった多剤耐性菌の出現によ播種する。また「MIC の値が 800 mg/ml 以下で抗菌活性がる院内感染なども報告されるようになってきている。このあると判断する」という日本化学療法学会の判定基準に従ような状況の中で 21 世紀は感染症の時代と言われている。

って、イソプレノイド類の抗菌活性の有無を判断する（Fig.

NDM-1 遺伝子を持った毒性の強い細菌による感染症や、2−1）。

鳥や豚からによる新型インフルエンザや SARS などの新興・グラム陽性菌とグラム陰性菌について感染症や黄色ブドウ球菌感染症、麻疹や結核などの再興感染症などが危惧されている

使用した菌類はグラム陽性菌とグラム陰性菌、真菌を用

2−1）

。

いた。そのグラム陽性菌とグラム陰性菌の違いは細胞壁の植物にはロシア語で「樹木から放散されて周囲の微生物構造にある。グラム陽性菌は細胞膜の外側に分厚いペプチなどを殺すはたらきをもつ物質」を意味するフィトンチッ

ドグリカン層のみを持っている。一方、グラム陰性菌は薄ドと呼ばれる森林浴の効果の元が含まれている。1930 年

いペプチドグリカン層の外側にさらに外膜を有している。

頃、旧ソ連の B. P. トーキン博士は、この植物の不思議な

この構造の違いをグラム染色法によって判断される。グラ力を発見し、フィトン（植物が）チッド（殺す）と名付けた。

ム染色によりペプチドグリカン層と外膜が青紫色になる。

そのフィトンチッドとは植物が発する揮発性のイソプレノ

しかし、アルコールなどで処理すると、グラム陰性菌の染イド類のことである。そのイソプレノイド類には植物自ら色された外膜は容易に壊れ流れ落ち、脱色される。グラムが大きく成長して繁栄するために、他の植物に対する成長陽性菌ではペプチドグリカンの層が厚いため脱色されず色阻害や自己防衛、アリやダニなどの小動物に対する摂食阻害、素が残り、青紫色が保持される。そのような染色の違いか

蛾や蝶などの昆虫に対する忌避・誘引、そしてカビなどにらグラム陽性菌とグラム陰性菌を区別することができる

2 −2）

。

（Fig. 2−2）2−3, 2−4）。

その中で、本研究ではイソプレノイド類の殺菌効果に着目

・真菌類について対する殺菌効果という働きを示すことが知られている

し、院内感染の予防や公衆衛生に利用できる消臭・除菌剤

真菌は微生物の中で、核が核膜に包まれた真核細胞で、の開発を目指している。さまざまな菌類に対してのイソプ

細菌より大きく真核生物中もっとも原始的な生物であり、レノイド類の抗菌活性を明確にすることを目的とし、さらミトコンドリアや小胞体などの細胞器官を持っている。まに天然の植物から抽出した精油や蒸留湯を使用した商品のた細菌と異なり、細胞壁は主に多糖類（グルカン、マンナン、開発を最終的な目標としている。

キチン）で構成され、蛋白質や脂肪が存在する（Fig. 2−3）。

寒天培地＋
イソプレノイド

インキュベート（37℃、18〜20時間）

抗菌活性あり抗菌活性なしFig. 2-1

寒天平板希釈法− 35 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

・使用した菌株：カンジダ菌（C. albicans）
2−5 〜 2−7）

・Trichophyton sp.

グラム陽性菌（Gram-positive bacteria）：白癬菌・Staphylococcus aureus 209P

・Malassezia furfur：黄色ブドウ球菌（S.aureus）：マラセチアフルフル真菌 2−10）・Staphylococcus aureus 834

・被試験薬：メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）
・Listeria monocytogenes 1b-1684

ハマナスの花の蒸留湯のヘキサン抽出物に含まれる：リステリア・モノサイトゲネス（L.monocytogenes）
2−8, 2−9）

geraniol、citronellol やラベンダーの精油成分に含まれてグラム陰性菌（Gram-）

いる linalool、terpinen-4-ol など、本抗菌・抗真菌試験に用・Escherichia coli IFO-3806

いた被試験薬のイソプレノイド類を構造式とともに Fig.
2 - 4 に記載する 2−11）。

：大腸菌（E.coli）
・Salmonella enterica serovar Typhimurium χ3306

・寒天培地：サルモネラ・ネズミチフス菌（S.Typhimurium）
・Pseudomonas aeruginosa ATCC7853

Müeller-Hinton Agar 寒天培地（MHA 培地）は蒸留水に対して培地を 21g/L、寒天 15g/L の割合で加える。加熱攪：緑膿菌（P.eruginosa）

拌して溶解させ、ピペットで試験管に 12 mL/ 本の割合で・Serratia marcescens

分注し、121℃、15 分間オートクレーブにて滅菌する。

：セラチア・マルセッセンス（S.marcescens）

Müeller-Hinton Broth の成分（1L 分）

・Shigella sonnei

Beef Extract Powder
Acid Digest of Casein
Soluble Starch		

：赤痢菌（S.sonnei）
・Proteus mirabilis（pH7.3±0.1）：プロテウス・ミラビリス（P.mirabilis）
真菌（fungus/（複）fungi）
・Candida albicans

Fig. 2 - 2

グラム陽性菌とグラム陰性菌の違い

リソソーム

細胞壁
細胞膜

核

リボソーム

ミ
トコンドリアFig. 2 - 3

2.0g
17.5g
1.5g

真菌類の細胞構造

Fig. 2 - 4− 36 −

自生ハマナス（Rosa rugosa）の精油成分とその抗菌活性

・界面活性剤〜コスメトロジーへの有効利用を目的とした基礎的研究〜

は全く抗菌活性を示さなかった。そして注目すべき点は、被試験薬の親油性であるイソプレノイド類を寒天培地とその farnesol とは逆にグラム陽性菌に対して抗菌活性を示

円 滑 に 混 合 さ せ る た め に、 界 面 活 性 剤 で あ る HCO-50

さなかった linalool と terpinen-4-ol が大腸菌と赤痢菌に対2−12 〜 2−16）。HCO-50 はポリオキシエ

して抗菌活性を示した。一般的にグラム陽性菌よりグラム

チレン硬化ヒマシ油で白色〜微黄色のワセリン様又はろう陰性菌の方が抗菌活性を示しにくいといわれていることか状物質で、わずかに特異なにおいが特徴の界面活性剤であらも、linalool と terpinen-4-ol の結果は興味深い結果と思る。また、皮膚に対する刺激や溶血性がほとんどなく、脂われる。

（NIKKOL）を使用した

溶性物質の水への可溶化剤として優れている。実験に用い
Table 2- 3

るときは蒸留水で 5 % に濃度にした状態の 5%HCO-50 にしてイソプレノイド類と混合させて使用した。
２．
３

結

果

geraniol
geranic acidfarnesol
citronellol
citronellal
linalool
terpinen-4-ol
hinokitiol

・単一試験
Table 2-1

geraniol
geranic acidcitralfarnesol
farnesal
citronellol
linalool
terpinen-4-ol
hinokitiol

グラム陽性菌に対する単一試験の MIC
MIC（mg/ml）
Gram-positive bacteria
S.aureus
MRSA
L.monocytogenes
534
534
378
1900
1900
970
720
720
720
184
184
133
40
40
n.t.
279
321
321
1310
1310
n.t.
1400
1400
n.a.
40
1.25
0.68

水虫の原因で知られる白癬菌に対して、ファルネソール
ソプレノイド類も高い抗菌活性を示した。
・併用試験
Table 2- 4 geraniol と farnesol を併用させ MRSA に対しての抗菌試験る。バラの香りの成分である geraniol は黄色ブドウ球菌とAgainstMRSAMRSA に 対 し て 534 mg/ml で 抗 菌 活 性 を 示 し た。 ま た
farnesol は geraniol よりもグラム陽性菌に対して高い抗菌活性を示した。しかし、ラベンダーに含まれる linalool と
terpinen- 4 - ol はグラム陽性菌に対して抗菌活性を示さなかった。

geraniol
445
geranic acid 1900
citral1800
farnesol−
farnesal−
citronellol−
linalool
656
terpinen-4-ol 676
hinokitiol
34

880
88
70
farnesol（mg/ml） 35
18
8.8

MIC（mg/ml）
Gram-negative bacteria

S.Typhimurium

400
1900
1800
−
n.t.
−
n.t.
n.t.
34

S.marcesens

700
7800
7200
−
n.t.
−
n.t.
793
n.t.

farnesol は 180 mg/ml で抗菌活性を示すのに対し、併用すP.mirabilis S.sonnei

540
1900
720
−
n.t.
−
n.t.
n.t.
n.t.

geraniol（mg/ml） 単一の MIC
geraniol：700 mg/ml
880
88
8.8
farnesol：180 mg/ml
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
−
−

MRSA に 対 し て 単 一 の 場 合 で geraniol は 700 mg/ml、グラム陰性菌に対する単一試験の MIC

E.coli

MIC（mg/ml）
Fungi
C.albicans
Trichophyton sp.
378
88
750
18
−
3.5
340
34
340
180
523
830
467
438
n.t.
17

は 3.5 mg/ml と非常に高い抗菌活性を示し、そのほかのイ

800 mg/ml 以下で抗菌活性があるものは太字で示していTable 2-2

真菌に対する単一試験の MIC

445
1900
900
−
n.t.
471
656
700
25

geraniol は大腸菌、赤痢菌に対して 445mg/ml で抗菌活ると geraniol は 8.8 mg/ml、farnesol は 18 mg/ml で抗菌活性を示した。単一に比べ 10 倍以上高い抗菌活性を示すことがわかった。
Table 2- 5 farnesol と hinokitiol を併用させ Trichophyton sp.
に対しての抗菌試験
Againstfarnesol（mg/ml） 単一の MIC
farnesol：3.5 mg/ml
Trichophyton sp.
8.8
0.88
hinokitiol：17
mg/ml
8.4
＋
＋
hinokitiol（mg/ml）性を示し、他のグラム陰性菌にも抗菌活性があることがわ

6.8
3.4
1.7
0.84

＋
＋
＋
＋

＋
−
−
−

かった。しかし、グラム陽性菌に対して geraniol よりも高Trichophyton sp. に 対 し て 単 一 の 場 合 で farnesol はい抗菌活性を示していた farnesol はグラム陰性菌に対して3.5mg/ml、hinokitiol は 17 mg/ml で抗菌活性を示すのに対− 37 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

し、併用すると farnesol は 0.88 mg/ml、hinokitiol は 6.8mg/

1.2ml で抗菌活性を示した。これは単一の結果と比較すると

1

飛躍的に高い抗菌活性を示した。

0.8

Ⅲ

citral と farnesol を併用させ MRSA に対しての抗菌

Against
MRSA
880
88
70
farnesol（mg/ml） 35
18
8.8

citral（mg/ml）
850
90
9.0
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
−
−

単一の MIC
citral：720 mg/ml
farnesol：180 mg/ml

試薬 b

Table 2 - 6
試験

0.6

Ⅱ

0.4

Ⅰ
0.2
0

Fig. 2 - 5

は 180 mg/ml で抗菌活性を示すのに対し、併用すると citral
これは単一の結果と比較すると非常に高い抗菌活性を示している。
Table 2 - 7 citronellol と farnesol を併用させ S. aureus に対しての抗菌試験
citronellol（mg/ml）単一の MIC
citronellol：279 mg/ml
257 214 171 150
farnesol：184 mg/ml
133 ＋ ＋ ＋ ＋
farnesol
111 ＋ ＋ ＋ −（mg/ml）
89 ＋ ＋ − −AgainstS. aureus

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

試薬 a

MRSA に対して単一の場合で citral は 720mg/ml、farnesol
は 9.0 mg/ml、farnesol は 180mg/ml で 抗 菌 活 性 を 示 し た。

0

試薬 a と試薬 b の併用の場合

Table 2 - 8 S.aureus に対して geraniol と farnesol 併用での抗菌試験のアイソボログラム
FIC
FICindexgeraniol farnesol
0.00
1.00
1.00
0.08
0.60
0.69
0.25
0.48
0.73
0.42
0.24
0.66
1.00
0.00
1.00

S.aureus に対して単一の場合で citronellol は 279mg/ml、
farnesol は 184 mg/ml で抗菌活性を示すのに対し、併用すS.aureus に対して geraniol と farnesol 併用での抗菌試験

る と citronellol は 171mg/ml、farnesol は 111mg/ml で 抗 菌

で、FICindex が 0.66 〜 0.73 で 0.5 以上であった。相乗効果活性を示した。これは単一の結果と比較すると高い抗菌活は確認できなかったものの、相乗効果に近い相加効果が働性を示している。

いていることが今回初めて判明した。

・相加・相乗効果の検討

Table 2 - 9 MRSA に対して geraniol と farnesol 併用での抗菌試験のアイソボログラム

単一時より併用させた方が抗菌活性が高まることが明らかになったが、その併用時に働いている効果が相加効果であるのか、相乗効果であるのかを明らかにするためにアイ
ソボログラム（Isobologram）を用いて実験を試みた。
アイソボログラムについて
薬物の相乗作用について検討するためによく用いられる

FIC
FICindex
GOH FOH
0.00 1.00
1.00
0.17 0.60
0.77
0.25 0.48
0.73
0.42 0.36
0.78
0.46 0.24
0.70
1.00 0.00
1.00

方法であり、ここでは併用発育阻止濃度指数（Fractional
Inhibitory Concentration index：FIC index）を測定する。
FICindex が 0.5 以下（Fig. 2−5 の Ⅰ の エリア）では相乗効果を示し、FICindex が 0.5 〜１（Fig. 2−5 の Ⅱ のエリア）
MRSA に対して geraniol と farnesol 併用での抗菌試験で、では相加作用を、FICindex が１以上（Fig. 2−5 の Ⅲ のエリア）では拮抗作用を示す。
FICindex=MICa（併用） MICb（併用）＋MICa（単一） MICb（単一）FICindex が 0.70 〜 0.78 で 0.5 以上であった。相乗効果は確認できなかったものの、相乗効果に近い相加効果が働いていることが判明した。

− 38 −

自生ハマナス（Rosa rugosa）の精油成分とその抗菌活性

Table 2-10

〜コスメトロジーへの有効利用を目的とした基礎的研究〜

ハマナス蒸留湯 MHA 培地に geraniol を添加した結果

geraniol（mg/ml）
Gram-positive bacteria（+Floral water of rosa rugosa） S. aureus
MRSA
467
＋
＋
445
＋
＋
423
＋
＋
400
−
−
378
−
−
Each of MIC（mg/ml）
534
534
Table 2-11

Gram-negative bacteria
E. coli
S. sonnei
＋
＋
＋
＋
＋
＋
−
−
−
−
445
445

ハマナス蒸留湯 MHA 培地に farnasol を添加した結果

farnesol（mg/ml）
Gram-positive bacteria（+Floral water of rosa rugosa） S. aureus
MRSA
155
＋
＋
133
＋
＋
111
＋
＋
89
−
−
67
−
−
Each of MIC（mg/ml）
184184

抗菌活性のあるイソプレノイド類を併用すると抗菌効果が高まることから、蒸留湯を使用した培地にイソプレノイ

Gram-negative bacteria
E. coli
S. sonnei
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−

（References）
2-1）Po-Ren Hsueh J Formos Med Assoc 109 (10) (2010)
685-687.

ドを添加した抗菌試験を行った。
ハ マ ナ ス 蒸 留 湯 MHA 培 地 に geraniol を 添 加 す る と、

2-2）S. Limsuwan, E. N. Trip, T. R. H. M. Kouwen, et al.,Phytomedicine 16 (2009) 645-651.

Table 2−10 のように geraniol 単一 MIC の値よりグラム陽性 菌 の S.aureus と MRSA に 対 し て は 534 mg/ml か ら 423

2-3）東匡伸、小熊惠二編 『シンプル微生物学（改訂第３版）』 南江堂

mg/ml までに MIC が減少し、抗菌活性が高まった。また
グラム陰性菌の E. coli と S. sonnei に対しては 445mg/ml か(2000)

2-4）C. M. Mann, S. D. Cox, J. L. Markham, Lett Appl
Microbiol 30 (2000) 294-297.

ら 423mg/ml と抗菌活性のわずかであるが高められた。
ハマナス蒸留湯MHA培地にfarnesolを添加すると、Table2-5）I. Kubo, K. Fujita, K. Nihei, Bioorg. Med. Chem.,11(2003) 4255-4262.

2−11 のように farnesol 単一 MIC の値よりグラム陽性菌のS. aureus と MRSA に対しては 184 mg/ml から 111 mg/ml ま2-6）A. Tanitame, Y. Oyamada, K. Ofuji, et al., Bioorg.
Med. Chem., 12 (2004) 5515-5524.

でに MIC が減少し、抗菌活性が高まった。

2-7 ）Stuart B. Levy, Adv. Drug Deliv. Rev., 57 (2005) 1446-1450.
２．
４

考

察

2-8）E. John Threlfall, FEMS Microbiol. Rev., 26 (2002) 141-148.

ハマナスの花に含まれる geraniol や farnesol、citronellol2-9）P. L. Winokur, D. L. Vonsterin, L. J. Hoffman, et al.,などのイソプレノイド類には抗菌活性があることが明らか

Antimicrob. Agents Chemother., Vol. 45 No. 10 (2001)になり、その作用機序についてはわかってはいないが併用

2716-2722.

して用いるとその抗菌作用は高まる。そして geraniol と2-10）V. Nalamothu, A. L. O’
Leary, S. Kandavilli,et al.,MD Clinics in Dermatology 27 (2009) S41-S43.

farnesol を併用し、S.aureus と MRSA に対しては FICindexの値が 0.66 〜 0.78 と相乗効果に近い相加効果が働いている

2-11）弘前大学と考えられる。そして、その効果で geraniol、farnesol の『青森県産植物（ハマナス）の精油・香気成分について』

どちらかの試薬に対しての濃度依存などはあまりしていな

2-12）「Nikko Chemicals」サイト内

卒業論文

後藤嘉文

html >（2010/03/11 アクセス）

グラム陽性菌とグラム陰性菌に対して抗菌活性は全くない

2-13）Harihara M. Mehendale: Int. J. Toxicology, 16 (3),269 (1964).

ソプレノイド類の抗菌作用が高まることから、ハマナス蒸
留湯には抗菌作用を補助する作用があると考えられる。

理工学部< http://www.nikkol.co.jp/jp/nikkol/nikkol_hco-50.

いと考えられる。さらに、蒸留湯を使用した培地だけでは、にも関わらず、イソプレノイド類を添加することでそのイ

21 年度

2-14）小西宏明：信州医誌 , 25 (3), 246 (1977).
2-15）美間博之ほか：薬学雑誌 , 77 (1), 1201 (1957).
2-16）鈴木守ほか：表面 , 6 (6), 392 (1968).

− 39 −

新規角質保護素材応用へ向けた
抗炎症性スフィンゴ糖脂質の精製と性質解明に関する研究
独立行政法人産業技術総合研究所

奥 田

生物プロセス研究部門

徹 哉

In several vascular inflammatory reactions, inflammatory mediators lead to the activation of vascular endothelial
cells (EC). To date, a number of functional molecules induced on the surface of activated-EC have been identified. In
this study, we found Globotetraosylceramide (Gb4), a glycosphingolipid expressed in EC, as a novel inducible moleculeon EC activated by TNF-a. After TNF-a stimulation for 24 hours, the expression level of Gb4 in activated-EC became
approximately three times higher than that of non-treated EC. MALDI-TOFMS analysis revealed that the enhanced Gb4
predominantly contains C24:0 or C24:1 fatty acids in the ceramide moiety. Isolated caveolae/lipid raft-enriched detergent
insoluble membrane domains in activated-EC predominantly contain this molecular species of Gb4 (C24-Gb4). Real time
RT-PCR analysis revealed that the increased expression of C24-Gb4 was regulated by transcriptional control of key genes for
C24-Gb4 synthesis. These observations suggest that Gb4, especially those containing a very long chain fatty acid, play animportant role in the inflammatory response of EC.

１．緒る成分中に抗炎症活性を有するスフィンゴ糖脂質が含まれ言ると予想し、その検証に向けて解析を進めている。本研究

セラミドやセラミドより合成されるスフィンゴリピッド

期間では、目的とする N-GSL 成分の組成分析及び主要成は、皮膚表面の角質保護成分として利用されている。これ

分の構造決定、更には同定した主要成分の発現制御機構及らは水に対して難溶性であるため、角質層内へ効率よく水び細胞内局在について検討した。

分を維持するための重要なブロックとして機能する。スフ

２．実験方法ィンゴ糖脂質は皮膚に存在するスフィンゴリピッド成分の一つであり、セラミドとこれに結合する糖鎖から成る分子である。なかでも中性糖から構成される中性スフィンゴ糖

２．
１
製

培養細胞からのスフィンゴ糖脂質成分の大量調

脂質（Neutral glycosphingolipids：N-GSL）は、難水溶性

HuMedia-EG2 培地にて培養したヒト初代培養血管内皮

かつエタノールなどの極性の高い有機溶媒へ容易に可溶化

細 胞（HUVEC）を 検 討 に 用 い た。 培 地 中 に 炎 症 性 物 質

できる性質を兼ね備えている。このセラミドよりも加工し

TNF-a を終濃度 20 ng/ml に加えて細胞に炎症を惹起し、易い性質から、近年、新規な化粧品素材として注目されて

24 時間インキュベートした後に細胞を回収した。

いる。これまでの関連研究では、生体内におけるスフィン
ゴ糖脂質の発現量を、遺伝子工学的手法に基づき変化させ２．２たマウスにおいて、皮膚の異物に対する反応が過敏になり、スフィンゴ糖脂質の抽出回収した細胞より、クロロホルム：メタノール（2：1）

難治性の皮膚炎が発症することが報告されている１−２）。し溶媒を用いて総脂質を抽出した。この総脂質に含まれる

かしながら、スフィンゴ糖脂質の変化と皮膚炎発症との因

N-GSL 成分を、Folch 分配法により抽出した。

果関係については未だ不明である。
我々はこれまでの研究過程にて、初代培養下のヒト臍帯

２．３

HPLC を用いた N-GSL の組成分析

由来血管内皮細胞を炎症性サイトカインにより刺激し炎症抽出した N-GSL は rEndoglycoceramidase Ⅱ（タカラバ

応答を惹起させると、細胞の N-GSL 成分が増大する現象イオ）にて酵素消化することで糖鎖部分を遊離させ、これを発見した３−４）。この増大現象は、細胞の炎症応答が衰退

を蛍光分子アントラニル酸で標識し、HPLC にて標識蛍光し始める時期に一致して観察されることから、炎症の抑制を指標とした組成分析を行った。HPLC分析にはTSKgelに関与する現象であると推察される。我々は、この増大すAmido-80カラムを用い、移動層には20％100mM ammonium
acetate（pH 3.85）-80％ acetonitrile、
及び20％ 100mM ammonium

Purification and Characterization of Neutral
Glycosphingolipids in Human VascularEndothelial Cells under Inflammatory
Condition.
Tetsuya Okuda
Bioproduction Research Institute National
institute of Advanced Industrial Scienceand Technology（AIST）

acetate（pH 3. 85）- 60 % DW-20％acetonitrileを用いた。蛍光検
出器は励起波長 360 nm に設定し、蛍光波長 425 nm を検出
した。

２．４

− 40 −

質量分析によるセラミド構造の解析

抽出した中性スフィンゴ糖脂質成分を a-CHCA マトリ

新規角質保護素材応用へ向けた抗炎症性スフィンゴ糖脂質の精製と性質解明に関する研究

クスと混合して結晶化し、質量分析装置（MALDI-TOF-に増加していることが判明した（Fig. 1B）。

MS）にて分析した。標準物質の MS スペクトルとの比較に３．２

より構造を決定した。

スフィンゴ糖脂質はセラミド部位の構造にも多様性があ２．
５Real time RT-PCR による遺伝子発現解析

る。その構造について、質量分析装置（MALDI -TOF-MS）

炎症刺激前後の HUVEC より mRNA を抽出し、逆転写を用いて分析した（Fig. 2）。標準物質と比較から、通常培酵素を用いて cDNA を合成した。合成した cDNA を鋳型

養下の HUVEC 由来の Gb4 は、セラミドの脂肪酸部位にパとして、目的糖脂質の生合成に関わる酵素遺伝子群の発現

ルミチン酸（C16：0）、リグノセリン酸（C24：0）、ネルボⓇ

量を、LightCycler 480 システム（ロシュ・ダイアグノス

ン酸（C24：1）を主成分として有していることが明らかに

ティックス）を用いた Real Time RT-PCR にて測定した。

なった（Fig. 2, 中段）。これらの Gb4 分子種に由来する MS
スペクトルは、炎症を惹起した後の HUVEC に由来する試

２．
６

脂質ラフト画分の調製料中ではより強く検出された。特に、C24：0 及び C24：1

炎症刺激後の HUVEC を界面活性剤（1%triton-X100）存在下にて Dounce 型ホモジナイザーにて破砕し、５− 40%を有する Gb4（C24 -Gb4）に由来するシグナルの増強が見られた（Fig. 2, 下段）。

のショ糖密度勾配にて遠心することで、脂質ラフトが含まれる界面活性剤不溶性膜を分離した。分離後のサンプルは

３．３

10 分画し、各種ラフトマーカー、及びコントロールタン

C24 - Gb4 の発現量の増加が、どのような細胞内制御機構

パク質の発現についてウエスタンブロッティング法によりにて調節されているのかを検証すべく、その生合成に関与検討することで、脂質ラフトを含む画分を同定した。同定する酵素遺伝子群の転写レベルについて Real time RT-

した画分より N-GSL を抽出し、上記質量分析法により目

PCR にて解析した（Fig. 3）。まず C24 - Gb4 の糖鎖の合成酵的とする N-GSL 成分の MS スペクトルを測定した。

素遺伝子群について検討したところ、TNF-a 刺激後（12３．結

時間後）に一様に発現量が上昇していた。一方で、C24-

果

Gb4 と前駆体（LacCer）を競合して合成される酸性糖脂質

３．
１

GM3 の合成酵素遺伝子（GM3S）の発現量には大きな変化

HPLC 分析の結果、通常培養下の HUVEC 由来の N- GSLが見られなかった。次に、セラミド部位の合成酵素遺伝子

成分には、グロボテトラオシルセラミド（Gb4）およびそ群について検討したところ、C24：0 及び C24：1 脂肪酸の生の前駆体であるグロボトリアオシルセラミド（Gb3）が主合成酵素（脂肪酸鎖長伸長酵素）である Elovl1-3 のうち、成分として存在していることが判明した（Fig.1A）。そのElovl1 遺伝子が強く発現上昇していることを見いだした。

他、マイナー成分として、Gb3 の前駆体であるラクトシル

一方、脂肪酸をスフィンゴシンに転移しセラミドを合成すセラミド（LacCer）や、構造未同定の N-GSL が数種存在す

るセラミド合成酵素（CerS）については、C24 脂肪酸を選ることが確認された。炎症を惹起させ 24 時間経過させた択的に転移する CerS2 遺伝子の発現上昇が見られたが、細胞では、これら全てに増加傾向が見られ、特に主要成分

C16 脂肪酸の転移酵素である CerS5 遺伝子についても同様である Gb4 の変化が大きく、炎症惹起前と比較して約３倍に発現量が上昇していた。これらの結果は、C24-Gb4 の発

Fig. 1 TNF-α 刺激後の HUVEC における N-GSL の発現変化 .
（A）HPLC を用いて N-GSL の各分子種の発現量を，TNF-α 刺激前後で比較検討した．未処理 HUVEC（Open bars）及
び TNF-α 刺 激 後 の HUVEC（closedbars）に由来する N-GSL 各分子種の発 現 量 を 示 す．Error bars, mean ±SE, n=3, from three independent
experiments, ＊P < 0.05.
（B）N - GSL 各分子種について，炎症刺激
後 の 増 加 率（TNF-α 刺 激 後 HUVEC／未処理 HUVEC）を示した．

− 41 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Fig. 2 MALDI-TOF-MS による HUVEC 由来 Gb4 の測定 .
（上段）標準物質としてヒト赤血球由来精製 Gb4 のMS スペクトルを測定 .
（中段）未処理 HUVEC より抽出した N-GSL 成分中の Gb4 由来 MS スペクトル .
（ 下 段 ）TNF-α に て 刺 激 後 の HUVEC に 由 来 す る
Gb4 の MS スペクトル．HUVEC に発現する Gb4には，脂肪酸構造の差異に由来する分子種（C14：
0 〜 C26：1）が存在することが MS スペクトルより 予 測 さ れ， そ の 位 置 を 上 段 に 示 し た（arrowheads）．

Fig. 3 Real time RT-PCR による C24-Gb4 合成酵素遺伝子群の発現解析 .
TNF-α 刺激後（12 時間後）の HUVEC 及び未処理の HUVEC より調製した cDNA を用いて，C24-Gb4 の合成に関与する生合成酵
素遺伝子群の発現量を比較解析した．図は，炎症刺激後（12 時間）の増加率（TNF-α 刺激後 HUVEC ／未処理 HUVEC）として示してあ る．C24-Gb4 の 糖 鎖 部 位 の 生 合 成 酵 素 遺 伝 子 と し て Gb3S，
Gb4S，B4GalT6，C24 脂 肪 酸 生 合 成 酵 素 と し て Elovl1，3，6，
C24 脂肪酸を基質としてセラミドを生合成する酵素である CerS2に つ い て， そ れ ぞ れ 発 現 量 を 解 析 し た． ま た 比 較 対 象 と し て，
HUVEC に存在する酸性スフィンゴ糖脂質の糖鎖合成酵素遺伝子である GM3S，Gb4 の前駆体の糖鎖分解酵素である GLA，C16 脂肪酸を基質としてセラミドを生合成する酵素遺伝子 CerS5，6 についても，その発現増加率を示した．Error bars, mean ± SE, n=4, from
two independent experiments.

現量増加においてセラミド合成酵素レベルでの選択性は無スフィンゴ糖脂質は細胞膜内にて脂質ラフトと定義される

く、Elovl1 による C24 脂肪酸合成量の増加が中心的な役割

シグナル伝達の足場構造を形成すると考えられている。そを担うことを意味する。

こで生化学的手法により、C24 - Gb4 の脂質ラフトにおける

３．４（DIM）を遠心分離した試料を 10 分画し、そのうち脂質ラ

局 在 に つ い て 検 討 し た（Fig. 4 ）。界面活性剤不溶性膜細胞の炎症応答における C24 -Gb4 増大の意義について

フトマーカーが検出される画分（Fig. 4A, 2-3）から N-GSL

検討するべく、その細胞内における局在について解析した。

を 抽 出 し、MALDI-TOF-MS に て 解 析 し た と こ ろ、C24-− 42 −

新規角質保護素材応用へ向けた抗炎症性スフィンゴ糖脂質の精製と性質解明に関する研究

Fig. 4 細胞膜における C24-Gb4 の局在解析
炎症刺激後の HUVEC より界面活性剤不溶性膜（DIM）をショ糖密度勾配遠心法により分離し ,C24Gb4 の局在を MALDI-TOF-MS により解析した .
(A) ウエスタンブロッティングにより、各画分における脂質ラフト（Flotillin-1,2）及びカベオラ膜（Caveolin-1）のマーカー分子の局在について検討した . また , コントロールとしてアクチンタン
パク質（Actin）の局在についても検討した .
(B) 分離した脂質ラフト濃縮画分における C24-Gb4の発現を，MALDI-TOF-MS により解析した .

Gb4 の MS スペクトルが検出された（Fig. 4B）。一方で、非（参考文献）

脂質ラフト画分（Fig. 4A, 7-10）からは、Gb4 に由来するい１）Fukumoto S, Yamamoto A, Hasegawa T, et al:
Genetic remodeling of gangliosides resulted in the

ずれの MS スペクトルも検出されなかった。

４．考enhanced reactions to the foreign substances in skin.

察

Glycobiology, 7, 1111-1120, 1997.

本研究にて、炎症を惹起した血管内皮細胞では超長鎖脂２）Inoue M, Fujii Y, Furukawa K, et al: Refractory skin

肪酸を含有する N -GSL の発現量が増加することが明らか

injury in complex knock-out mice expressing only theとなり、その主成分は C24 脂肪酸を含有する Gb4（C24 -GM3 ganglioside. J. Biol. Chem., 277, 29881-29888, 2002.

Gb4）であった。C24 脂肪酸を含有するスフィンゴ糖脂質

３）Okuda T, Tokuda N, Numata S, et al: Targeted

は、形質膜の脂質二重層構造において、二つの層間に存在

disruption of Gb3/CD77 synthase gene resulted in theする分子の相互作用を媒介する役割があると考えられていcomplete deletion of globo-series glycosphingolipids

る 。一方で、炎症性サイトカインにより炎症惹起した血and loss of sensitivity to verotoxins. J. Biol. Chem., 281,

５）10230-10235, 2006.

管内皮細胞では、脂質ラフトを介したシグナル伝達が細胞６）の炎症応答に関与することが知られており 、C24 - Gb4４）Okuda T, Nakakita S, Nakayama K: Structuralの脂質ラフトへの局在からもこれらの現象への関与が示唆

characterization and dynamics of globotetraosylceramide

される。また遺伝子発現解析の結果から、炎症時におけるin vascular endothelial cells under TNF-alphaC24 - Gb4 の発現増加は遺伝子転写レベルで制御されていstimulation. Glycoconj. J., 27, 287-296, 2011.

ることが明らかとなり、その脂肪酸構造の異なる各分子種

５）Iwabuchi K, Nakayama H, Iwahara C, Takamoriの発現量まで転写レベルで厳密に制御されていることが判

K: Significance of glycosphingolipid fatty acid chain

明した。

length on membrane microdomain-mediated signaltransduction. FEBS Lett., 2584, 1642-1652, 2010.

以上の結果は、炎症下の血管内皮細胞における C24 - Gb4６）Kiely JM, Hu Y, García-Cardeña G, Gimbrone MAの増加が、細胞の炎症応答にて重要な役割を担うことを示

Jr: Lipid raft localization of cell surface E-selectin is唆しており、今後は C24-Gb4 の関与が予想される膜シグ

required for ligation-induced activation of phospholipase

ナル伝達経路を中心に、その機能についてアプローチする

C gamma. J. Immunol., 171, 3216-3224, 2003.

予定である。

− 43 −

能動的標的化技術を搭載した新規ドラッグデリバリーシステムキャリア「バイオナノカプセル」の次世代化粧品分野での応用可否の検討
名古屋大学

黒 田

俊 一

Bio-nanocapsule (BNC) is a hollow particle consisting of liposome and hepatitis B virus (HBV) surface antigen(HBsAg) L proteins. Due to the high similarity in surface structure between HBV and BNC, BNC is considered to harbor
three functions like HBV: active targeting activity (originally to human liver), membrane fusogenic activity, and stealthactivity (escaping from reticuloendothelial system in body). Recently, we have developed in vivo pinpoint drug and genedelivery system using BNC as a platform by replacing the human liver-specific recognition region (pre-S region) on BNC
surface to the targeting molecules of interest. In this study, I have evealuated the applicability of BNC technology for thetransdermal delivery, which would be useful technology in the forthcoming cosmetic field.

１．緒

酵母小胞体膜由来脂質二重膜に HBsAg L タンパク質約

言100 分子が膜タンパク質として存在している。これは既に化粧品は、有効成分を作用させる部位（標的部位）が皮30 年に亘って世界的に臨床応用されている B 型肝炎ワク

膚や毛髪の細胞であり、それらが外部に直接露出するか、チンの抗原と同様の構造であるため、ヒトにする安全性が外部から至近距離にあることから、長年、有効成分の投与高いと考えられており、実際に動物を用いた安全性試験で方法は表皮部分に直接塗布するのみで、特に大きな工夫はも安全性が認められている。また、近年では臨床応用されなされていなかった。しかし、その方法では、有効成分のているガーダシルやサーバリスクという子宮頸部癌ワクチ

物性（極性に基づく皮膚浸透性等）により非特異的に生体ンの抗原提示用足場タンパク質としても用いられている。

内に吸収されており、また、生体内に吸収された有効成分

本キャリアは「リポソーム（liposome, LP）とウイルスベクのごく一部のみが標的部位に到達すれば良しとされていた。

ターのハイブリッド（The Lancet 誌（2003 年 7 月）
、Nature

正確な計測値は利用可能ではないが、皮膚表面での有効成

Materials 誌（2003 年 8 月））」と称され、今は複数の医薬品

分の捕捉、表皮及び真皮組織内での標的部位以外への有効に搭載され、臨床研究に使用されている程、安全性と有効成分のリーク（漏れ）などは当然起きるはずで、我々の医性が高い。本研究では、表皮、真皮、毛髪部位における任薬品の体内動態解析等の経験から、ベストコンディション

意の細胞に対して、外部から直接投与して効率よく到達すでも有効成分の全投与量の数％程度しか標的部位に到達しる BNC の開発を行う。

ていないのではないか？と考えている。

２．実

そこで我々は、2005 年に Fragrance Journal 誌１）で指摘
し た よ う に、 近 年 著 し く 進 歩 し て い る DDS（drug

２．
１

験

実験材料

delivery system : 薬物送達）技術を、世界に先駆けて化粧

BNCは、HBsAg Lタンパク質発現プラスミドpGLDLIIP39-

品分野に応用し、上記問題を改善し、次世代の化粧品開発

RcT を保有する Saccharomyces cerevisiae AH22R- 株 ３）かに資することを目的としている。具体的には、我々が開発

ら既報４）に従い精製し、凍結乾燥して保存した。

した B 型肝炎ウイルス（HBV）の感染機構とヒト肝臓特異的な細胞及び臓器認識機構を有する非ウイルス性ベクター

２．２

蛍光標識アニオン性 LP の作製であるバイオナノカプセル（bio-nanocapsule,BNC）を用い

Cholesterol（SIGMA, St.Louis, MO, USA）、DPPC

る２）（Fig. 1）
。BNC は HBV 表面抗原（HBV surface antigen,（Dipalmitoylphosphatidylcholine, 日 油 株 式 会 社 , 東 京 ）、HBsAg）L タンパク質を出芽酵母内で過剰発現させること

DPPE（Dipalmitoylphosphatidylethanolamine, 日油株式会

３）で得られる 直径約 70 nm の中空ナノ粒子である。BNC は社）、DPPGNa（Dipalmitoylphosphoglycerol, sodium salt, 日
油 株 式 会 社 ）、NBD-PE（7-nitrobellzo-2-oxa-1, 3-diazole,
dihexacanoylphosphothanolamine, trithylammonium salt,

Evaluation of novel drug delivery system
carrier“bio-nanocapsules” possessing active
targeting machinery in the forthcoming
cosmetics field
Shun’ichi Kuroda
Nagoya Univerisity

Invitrogen, Carlsbad, CA, USA）
（ 励 起 光 波 長：470nm，
蛍光波長：530 nm）を使用して水和法により（最終モル比
は Cholesterol：DPPC：DPPE：DPPG ＝ 40：15：13：
30：2（mol/mol））NBD 標識アニオン性 LP を得た。

− 44 −

能動的標的化技術を搭載した新規ドラッグデリバリーシステムキャリア「バイオナノカプセル」の次世代化粧品分野での応用可否の検討

Fig.1 HBV と BNC の構造

２．３ 第 2.5 世代 BNC 技 術を用いた BNC-LP 複合体の作製

UK）を用いて測定した。具体的には、ブラウン運動中のLP 溶液 700 ml（脂質量 3mg 分）を 15ml ファルコンチュて検出する DLS 法（動的光散乱法）による粒子径測定と、M3ー ブ に 分 注 し、Britton Robinson buffer（0.1 M ホ ウ 酸，

（mixed mode measurement）測 定 技 術 と PALS（Phase.

0.1 M 酢酸，0.1 M リン酸，0.5M NaOH により pH 3 に調整）

Analysis Light Scattering）法をあわせた M3 -PALS によを 800ml、BNC を 300 ml（タンパク質量として 300 mg）添る z 電位測定を行った。

粒子群にレーザー光を当て、その散乱光を光電子倍増管に加し、37℃、30 分間インキュベートした後、5%、10%、
15 %、20 %、30 % 及び 40%（w/v）の塩化セシウム溶液を２．５

イオントフォレシス

それぞれ 6.5 ml、6.5ml、5ml、5ml、5ml、5ml ずつ P28ST

ラット（8 〜 10 週齢のオス Sprague-Dawley）背部皮膚の用遠心管（日立工機，東京）に重層し、調製したサンプル

毛を剃り、首もとの脊柱を挟んで左右（1cm 間隔）の皮膚

溶液 1800 ml を重層して全量 34.8 ml とし、分離用超遠心機

表面において、BNC-LP 複合体を不織布に HEPES（pH7.4）

CP100MX（日立工機 , 東京）を用いて 24,000 rpm、室温、300 ml を用いて含浸させ、銀−塩化銀電極を使用して、イ

16 時間の条件で塩化セシウム密度勾配超遠心を行った。

オントフォレシス（TTI エルビュー、TCCR-3005、東京）

超遠心終了後、上層から 1ml ずつ分取した各フラクション

により 0.3 mA/cm2 の条件で１時間行って皮膚内に投与しを 0.1%（w/v）SDS（sodium dodecyl sulfate）を含む 10%（w/

た。イオントフォレシス後、３時間遮光して放置して、投v）ポリアクリルアミドゲル（SDS - PAGE）（ゲルサイズ

与部位の凍結皮膚切片を作製し、共焦点レーザー顕微鏡

10 cm×10 cm）に負荷し、80V、80mA、30 分泳動した後、FV1000D（ オ リ ン パ ス、 東 京 ）に よ り 皮 膚 内 に お け る

160V、80mA、60 分泳動した。電気泳動後、ゲルを銀染

BNC - LP 複合体の動態を評価した。

色して BNC が存在するフラクションを特定した。また、

３．結

各フラクションの NBD 蛍光標識 LP の定量は、NBD 由来果

蛍 光 強 度（ 励 起 光 波 長：470nm， 蛍 光 波 長：530 nm）を

３．
１ 蛍光標識アニオン性 LP と BNC との複合体作製

1mg/ml の NBD 蛍光標識 LP を標準物質として Varioskan

第 2.5 世代型 BNC 技術は本来 DNA 送達の為に開発され（Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA）に よ り

た も の で、 カ チ オ ン 性 LP と DNA を 複 合 体（lipoplex、

評価し、BNC に約 80％（重量比）含まれるタンパク質成分

LPX）化した後に、酸性条件下で BNC と融合させて、塩の定量はMicro BCA Protein Assay Kit（Thermo SCIENTIFIC，化セシウム密度勾配超遠心法で BNC-LPX 複合体を精製しRockford，
IL，
USA）を用いて 1mg/ml の BSA を標準物質とた（Fig. 2）。そこで、本研究では薬剤をアニオン性 LP にして定量した。目的のフラクションをまとめた後、500 ml の封入して、第 2.5 世代型 BNC 技術により、酸性条件下でPBS（Phosphate buffered saline ; 140 mM NaCl, 3 mM

BNC を混合して融合を促し、塩化セシウム密度勾配超遠KCl, 10mM Na2HPO4, 1.8mM KH2PO4）を用いて室温で 2

心法に供して BNC-LP 複合体の生成を試みた。超遠心後，時間透析した後、同量の PBS に交換して、さらに室温で上層より 1 ml ずつフラクションを回収し、全フラクション

一晩透析したものを BNC-LP 複合体として、４℃で一晩保について NBD（LP）の蛍光強度、BNC のタンパク質濃度、存した。

密度を測定した（Fig. 3）。その結果、フラクション番号８において LP の単一ピークが形成された。また、各フラク

２．
４

性状解析

ションを SDS- PAGE で展開して銀染色し、デンシトメト

BNC - LP 複合体の粒子径と z 電位は、ゼータサイザーナ

リー解析を行った結果、大部分の BNC はフラクション番ノシリーズ ZS（Malvern Instruments Ltd.,Worcestershire,号 17 をピークとして集約していたが、一部はフラクショ− 45 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Fig. 3 第 2.5 世代型 BNC 作製法による蛍光標識アニオン性
LP と BNC の融合パターン（左）及び塩化セシウム超遠心分離パターン（右）Fig. 2 BNC 内部への遺伝子封入法の変遷

ン番号８においてピークを形成していた。以上の結果から、酸性条件下でアニオン性 LP は BNC と効率よく BNC -LP 複合体を形成することが判明した。

３．
２

BNC-LP 複合体の性状得られた BNC-LP 複合体は、薬剤を LP 内に封入することが可能であり、本研究の目的に対してモデルキャリアとして考えることができる。そこで、DDS 分野において重要な物性を決定した。まず、BNC 濃度（タンパク質として）は 200 mg/ml で、LP 濃度は 700mg/ml であった。第２世代

Fig. 4 BNC-LP 複合体の粒子径（上、Intensity
モード；中、Number モード）と z 電位（下）型 BNC 作製法までの BNC-LP 複合体は BNC 濃度は LP 濃
度の５％程度であったことから、今回は 30％程度なので幾分 BNC 濃度が高かった。また、粒子径は DLS 法で測定す
ると 200 nm 前後であった（Fig. 4）。ただし、PDI（多分散係数）は 1 であり、粒度分布が不均一であることを示していた。また、表面電荷（z 電位）は−69.2 mVであり、生体内での非特異的吸着が起こりにくいアニオン性であったが、粒度分布が均一でないことにより電荷分布も均一でなかった。

３．
３

イオントフォレシス

本来であれば、BNC 自身が有する膜透過活性により、皮膚表面に BNC-LP 複合体が接触すれば、ある程度は皮膚内に浸透するものと期待されたが、まずは強制的にどこまで皮膚内に浸透できるかイオントフォレシス５）を行ってみた。その結果、BNC-LP 複合体の皮膚内への顕著な浸透は見られなかった（データ示さず）。そこで、BNC 単体で皮
膚内に浸透できるか検討するために、蛍光色素 Cy5 で標識した後、粒子径及び z 電位を測定した（Fig. 5）。その結果、

Fig. 5 Cy5 標識 BNC の粒子径（上、Intensity モード）と z 電位（下）− 46 −

能動的標的化技術を搭載した新規ドラッグデリバリーシステムキャリア「バイオナノカプセル」の次世代化粧品分野での応用可否の検討

粒子径は 102 nm で PDI が 0.228 と均一な粒子を形成していようになった（Fig. 8）。特に、60℃で生成させた BNC - LP

た。次に、z 電位を測定すると、粒度分布が均一なために複合体を透過型電子顕微鏡で観察したところ、40℃ 30 分

シャープな電位を示しており、− 4.54mV と生体内投与に間（37℃と同じ）で生成した同複合体と同じ形状を示して好適な弱アニオン性であった。

い た（Fig. 9 上 段 ）。 ま た、60 ℃ 及 び 70 ℃ で 生 成 さ せ た

次に、Cy5 標識 BNC（タンパク質量として 833 mg/ml）

BNC-LP 複合体の粒子径及び表面電荷を測定したところ、

溶液 300 ml を用いて同様にイオントフォレーシスを１時間

特に 60℃で生成した分は粒子径及び表面電荷ともに生体行い、３時間遮光放置して、皮膚切片を観察した（Fig.6）。

内投与に適していた（Fig.9 下段）。

その結果、BNC は皮膚表面から満遍なく入っており、浸４．考透している領域は、表面から数 10 mm から 100mm 弱の「表察皮層」であった。これは、カチオン性 LP を投与した場合５）

今回、化粧品の有効成分を封入したナノキャリアーを効と同じ皮膚内浸透能力を BNC が有していることを示して

果的に皮膚内に浸透させるために、我々の開発した BNC

いた。

を用いて条件検討を行った。まず、最近、BNC 内部に物質封入する方法が改良された（第 2.5 世代型 BNC 作製法）

３．４ 蛍光標識アニオン性 LP と BNC との複合体作
製条件の再検討（今回は蛍光色素）を封入し、BNC と融合させ、BNC-LP

ので、同方法を用いてアニオン性 LP 内部にモデル化合物

BNC - LP 複 合 体 を 皮 膚 内 に 一 層 浸 透 さ せ る た め に、複合体とした。今回は、能動的標的化は期待していなかっBNC - LP 間の相互作用を高めて複合体の安定性を高めるこたので、ヒト肝臓特異的 BNC を使用した。その結果、同とが必要と考えた。そこで、再度複合体作成条件の検討を複合体の z 電位はアニオン性で生体内非特異的吸着が少な行うことにした。具体的には、３. １で記載した酸性条件

いことが期待されたが、粒子径が 200 nm 程度となり、また、

下での BNC とアニオン性 LP との融合に際して、脂質膜の粒度分布が不均一なために、単純塗布でもイオントフォレ

流動性を高めるために高温条件（37℃ 30 分間から、50℃、シスでも皮膚内に効率的に侵入することはなかった。そこ

60℃、70℃で２時間に変更）で行い、BNC-LP 複合体が効

で、BNC 単 独 で 同 様 な 検 討 を 行 っ た と こ ろ、 粒 子 径率よく形成されるか検討した（Fig. 7）。その結果、塩化セ

100 nm で z 電位は弱アニオン性となり、単純塗布では難し

シウム密度勾配超遠心法により分離した BNC-LP 複合体にかったが、イオントフォレシスでは効率よく皮膚内に浸透含まれる BNC 及び LP の回収率が高音になるに従って一段した。その経路は毛根を介して入っているように見えた。

と向上した。また、同複合体のバンドも明確に視認できる

今回は、イオントフォレシスの作用時間は１時間であり、Fig. 6

Cy5 標識 BNC のイオントフォレシス結果１（上、明視野；下、蛍光像）− 47 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Fig. 7 BNC-LP 作製法の改良

Fig. 8

BNC-LP 複合体形成効率に対する温度の影響

Fig. 9高温で形成された BNC-LP 複合体の性質

電流値も大きかった（これ以上長いと、皮膚に炎症が起こ

５．総る可能性がある）ので、次回からは作用時間及び電流値も括下げて検討を行う必要がある。また、膜透過活性の高いペ従来血液中投与を目的として開発されたナノキャリアー

プチドを提示させた改良型 BNC についても同様な実験をである BNC は、今回の検討により、少なくともイオント行い、単純塗布でも皮膚内に侵入できる BNC の開発も行

フォレシスにより皮膚内に浸透できることが判明した。今いたい。

後は、BNC 表層の改良、粒子径の改良、表面電荷の改良

その後、BNC-LP 複合体の作製法を改良し、皮膚内投与を行い、単純塗布でも皮膚内に浸透できるナノキャリアー

しても崩壊しないような強固かつ粒子性状も好ましい複合化を目指したい。また、能動的標的化機構も搭載して、化体の作製に成功した。現在、本複合体のアッセイをおこな

粧品のみならず医薬品まで展開できるグレードのナノキャっており、皮膚内に安定かつ容易に浸透するか否か検討しリアーを目指したい。

ている。

− 48 −

能動的標的化技術を搭載した新規ドラッグデリバリーシステムキャリア「バイオナノカプセル」の次世代化粧品分野での応用可否の検討（引用文献）

Chem., 267, 1953-1961, 1992.

１）黒田俊一：バイオナノカプセルの開発と化粧品への応

４）Yamada, T., Iwabuki, H., Kanno, T., Tanaka, H.,
Kawai, T., Fukuda, H., Kondo, A., Seno, M., Tanizawa,

用，Fragrance Journal，33, 22-28, 2005.
２）Yamada, T., Iwasaki, Y., Tada, H., Iwabuki, H., Chuah,K., and Kuroda, S.: Physicochemical and Immunological

M. K. L., VandenDriessche, T., Fukuda, H., Kondo, A.,

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Ueda, M., Seno, M., Tanizawa, K., and Kuroda, S.:

Particles Exclusively Consisting of the Entire L (Pre-

Nanoparticles for the Delivery of Genes and Drugs to

S1+Pre-S2+S) Protein, Vaccine, 19, 3154-3163, 2001.

Human Hepatocytes, Nature Biotechnology, 21, 885-890,

５）Kajimoto K, Yamamoto M, Watanabe M, Kigasawa K,
Kanamura K, Harashima H, and Kogure K.:

2003.
３）Kuroda, S., Otaka, S., Miyazaki, T., Nakao, M., andNoninvasive and persistent transfollicular drug

Fujisawa, Y.: Hepatitis B Virus Envelope L Protein

delivery system using a combination of liposomes andParticles: Synthesis and Assembly in Saccharomyces

iontophoresis, Int. J. Pharm., 403, 57-65, 2011.

cerevisiae, Purification and Characterization, J. Biol.

− 49 −

海洋生物に由来する機能性化粧品素材の探索

熊本大学大学院生命科学研究部

塚 本

佐 知 子

In Japan, we have used medicinal plants for the efficient ingredients in functional cosmetics so far. Recently,
thalassotherapy has been popular in Japan, and marine algae, dried material of seawater, and marine mud are used for thetherapy. However, only a few marine-derived compounds, e.g. pseudopterosin, astaxanthin, chitin, chitosan, and sodium
alginate, are used for the efficient ingredients in functional cosmetics. Marine organisms inhabit under strong ultraviolet rays,
and they may contain antioxidants, radical scavengers, and ultraviolet-absorbing substances. Since many drug leads wereisolated from marine organisms, leads of efficient ingredients in functional cosmetics may also be discovered from marine
sources. We screened the DPPH radical scavenging activity of extracts of marine organisms (360 samples) and found that theextracts of 22 samples showed more than 30% radical scavenging activity. The bioassay-guided purification of the extractsof two marine sponges (06M046, 07M105) afforded 4,7-dihydrotubastrine (1), epinine-3-O-sulfate (2), 5-hydroxyindole-3aldehyde (3), 5-hydroxy-3-(2-hydroxyethyl)indol (4), 5-hydroxytryptophane (5), hyrtioerectin B (6), and hyrtiosulawesine(7). Their IC50 values of the DPPH radical scavenging activity were 5.0, 50, 49, 5.2, 9.0, 49, and 9.5 mg/mL, respectively.

１．緒で注目されている。私たちは、現在、インドネシアのスラ言

ウエシ島北部にあるサムラトランギ大学と共同研究を行う

我国においては、民間薬や漢方薬を古くから利用してきことにより、熱帯サンゴ礁海域に棲息する海洋生物や微生た歴史がある。その関係もあって、従来、アロエやオリー

物からの医薬品シーズの探索を行っている。そして、研究

ブエキスなど多くの植物成分が機能性化粧品素材として利室において自ら各種アッセイを行いながら化合物の探索を用されてきた。そして最近では、ヨーロッパを中心として進めることにより、生物活性を有する多くの新規天然低分

広く普及していた海洋療法（タラソテラピー）が、我国に子化合物を発見してきた。そこで本研究においては、これおいても急速に広まってきている。タラソテラピーとは、

まで研究室で独自に構築した海洋資源ライブラリーを用い海藻、海水乾燥物、海泥などを利用することにより、新陳て、新規な機能性化粧品素材を探索することを目的とした。

代謝の促進による解毒効果や皮膚の保湿効果による美肌効

特に海洋生物は、強い紫外線から身を守るために、抗酸化、果を得ることを目的とするとともに、さらに循環器や神経

ラジカル消去、紫外線吸収などの各作用を示す成分を生体系統の障害を解消することにより健康を増進することを目内に豊富に蓄えていると考えられるが、これまでに、その的としたものである。我国においても最近、女性を中心とような成分が発見された例はあまり知られていない。当研

してタラソテラピーに対する関心が高まっている。しかし究室で所有するライブラリーは、機能性化粧品素材の探索

我国は周りを海に囲まれているにもかかわらず、現在化粧資源として従来あまり利用されてこなかった海洋生物の抽品素材として用いられている海洋資源由来の機能性化粧品

出物を多く含むので、本研究の遂行により、これまでに用素材は、抗酸化・抗炎症効果を示すシュードプテロシン、

いられてきた化粧品素材とは全く異なったタイプの新規機

抗酸化作用を示すアスタキサンチン、保湿作用を示すキチ

能性素材が発見されると考え、本研究課題を遂行した。

ン・キトサンやアルギン酸ナトリウムなどに限られていて、

２．実験、結果

それ以外の海洋資源由来の成分については研究がほとんど行われていないのが現状である。機能性素材の中でも特に

２・１

研究材料

抗酸化物質は、皮脂の酸化やメラニンの産生を抑制するの

これまでインドネシアにおいて、海洋無脊椎動物をで、美白やアンチエイジング効果が期待できるということ

1,400 サンプル、海洋微生物を 1,300 サンプル収集している。
また、前任地である金沢大学在任中に能登半島で海洋微生物を 1,000 サンプル単離している。当研究室では、それぞ

Search for leads of efficient ingredientsin functional cosmetics from marineorganisms
Sachiko Tsukamoto
Graduate School of Pharmaceutica l
Sciences, Kumamoto University

れのサンプルをアルコール抽出し、濃縮後に得られた水溶液を酢酸エチルと分配することにより、脂溶性画分と水溶性画分に分離しそれぞれを海洋資源ライブラリーとしている。本研究では、ライブラリーの中から 360 サンプルを用いてスクリーニングを行った。

− 50 −

海洋生物に由来する機能性化粧品素材の探索

２・２

スクリーニング

作用を示した。活性を指標にして分画を行い、水画分から抗酸化作用は、DPPH ラジカル消去能により検定した。

4,7-dihydrotubastrine２）（1, 604mg） お よ び epinine-3-O-

私たちは、既にこの方法を用いて、キノコから新規骨格を

sulfate３）（2，2.9mg）を単離した（図１）。n- ブタノール画有する抗酸化物質の単離と構造決定に成功している１）。初分は、TLC で水画分とほぼ同じ成分を含んでいると判断−5めに DPPH を 6×10 M になるようにメタノールに溶かし、したので精製は行わなかった。化合物１と２の DPPH ラジ

96 穴 プ レ ー ト に 200 mL ず つ 入 れ、 そ こ に サ ン プ ル のカル消去能は表２に示す通りである。

DMSO 溶液を１mL ずつ添加した（サンプルの最終濃度は

２・３・２

インドネシア産海綿 07M105 から得られた抗酸化物質の精製50 mg/mL となる）
。そして、DPPH 試薬を加えずにサンプル溶液のみ加えたものをブランクとし、サンプル溶液の代2007 年にインドネシアのスラウエシ島北部に位置する

わりに DMSO を１mL 加えたものをコントロールとした。

マ ン テ ハ ゲ 島 に お い て 採 集 し た 海 綿 07M105（ 湿 重 量反応液を 25 度で 30 分間インキュベートした後、492 nm で800g）のエタノール抽出液を濃縮し、濃縮後の水溶液を酢の吸光度を測定し、以下の式を用いて DPPH ラジカル消去

酸エチルと n- ブタノールで分配した。得られた 3 つの画分能を計算した。

を用いて、50mg/mL の濃度で DPPH ラジカル消去能を測

DPPHラジカル消去能（%）=[{ABSD−（ABSS−ABSB）}/ABSD]×100
ABSD：コントロールの吸光度定したところ、84%（酢酸エチル画分）、72%（n- ブタノール画分）および 45%（水画分）の阻害作用を示した。活性 を 指 標 に し て 分 画 を 行 い、 酢 酸 エ チ ル 画 分 か ら

ABSS：サンプルの吸光度5-hydroxyindole-3-aldehyde ４）（3，
1.7mg）、5-hydroxy-3-

ABSB：ブランクの吸光度（2-hydroxyethyl）
indol ５）（4，5.3 mg）、hyrtiosulawesine ５）

スクリーニングを行った 360 サンプルのうち、DPPH ラ（7，3.4 mg）が、また水画分からは 5-hydroxytryptophane ６）

ジカル消去能を示したサンプルの数は表１に示す通りであ（5，5.6 mg）および hyrtioerectin B ７）
（6，1.5 mg）が得られる。

た（図２）。n- ブタノール画分も DPPH ラジカル消去能を示したが、TLC により水画分とほぼ同じ成分を含んでい

２・３

抗酸化物質の精製と構造決定ると判断されたので精製は行わなかった。化合物 1 − 5 のDPPH ラジカル消去能を示したサンプルのうち 2 種類の

DPPH ラジカル消去能は表３に示す通りである。

海綿（06M046，07M105）について、活性を指標にして抗３．考

酸化物質の精製を行った。精製には、各種カラムクロマト
グラフィーや高速液体クロマトグラフィーを用いた。得ら察

現在、海洋資源由来の機能性化粧品素材の多くは、海藻、れた成分の構造決定は、核磁気共鳴（NMR）スペクトルを

海水乾燥物、海泥を原料としたものである。海藻から得ら中心とした各種機器分析により行った。

れるものとして、多糖類であるアルギン酸ナトリウム、カ

２・３・１

ラギーナン、寒天、フコイダンなどが保湿剤として用いら

インドネシア産海綿 06M046 から得られた抗酸化物質の精製れている。また、海水乾燥物はミネラル分を多く含むが、2006 年にインドネシアのスラウエシ島北部に位置する

その組成はヒトの体液組成に類似しているので、タラソテ

マ ン テ ハ ゲ 島 に お い て 採 集 し た 海 綿 06M046（ 湿 重 量1200 g）のエタノール抽出液を濃縮し、濃縮後の水溶液を
酢酸エチルで分配した。得られた 2 つの画分を用いて、50 mg/mL の濃度で DPPH ラジカル消去能を測定したとこ
ろ、17%（酢酸エチル画分）および 30%（水画分）の阻害

図 1 7,8-Dihydrotubastrine（1）および epinine-3-O-sulfate（2）の構造

表１ 360 サンプル中、スクリーニングにより DPPH ラジカ
ル消去能を示したサンプル数

表 2 インドネシア産海綿 06M046 から得られた抗酸化物質の DPPH ラジカル消去能

DPPH ラジカル消去能（%）*

サンプル数（個）

30-39

16

40-49

2

50-59

3

60-69

1

* サンプル濃度 50μg/mL

サンプル

DPPH ラジカル消去能
IC50（μg/mL）

4,7-Dihydrotubastrine（1）5.0Epinine-3-O-sulfate（2）50Ascorbic acid*3.0* ポジティブ・コントロール− 51 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

ラピーではミネラル成分が体内に吸収されることにより新

スクワランが油分や皮膜形成成分として用いられている。

陳代謝を促し解毒効果が得られると考えられている。海泥以上に示した機能性素材はいずれも高分子化合物であるのは、海水中の各種成分と海藻などの有機物が海底に堆積しに対して、低分子の機能性化粧品素材としては、カリブ海て形成されたもので、洗浄剤やパック剤として用いられてに生息する腔腸動物から得られたシュードプテロシン C ８）いる。一方、海藻、海水乾燥物、海泥以外の海洋資源由来（pseudopterosin C，8）
（図３）が、強い抗酸化・抗炎症効の機能性化粧品素材として、最近、魚や甲殻類などの生物

果を示す成分としてアメリカでスキンケアクリームに配合資源を起源とするものが製品化されている。たとえば魚のされている。また、甲殻類やヘマトコッカス（藻類）に豊

表皮から得られる加水分解コラーゲンや、サメの軟骨から富に含まれるアスタキサンチン９）（astaxanthin，9）も、強得られるコンドロイチン硫酸、甲殻類から得られるキチン

い抗酸化効果を示すことからシミやしわの防止（アンチエやキトサンが保湿剤などに用いられている。また、サメのイジング）を目的としてスキンケアクリームに配合されている。海洋資源から多くの医薬品シーズが発見されている

表３ インドネシア産海綿 07M105 から得られた抗酸化物質の DPPH ラジカル消去能

ことを考慮すると、機能性化粧品素材の多くが未だ海洋資

DPPHラジカル消去能
IC50（μg/mL）の研究期間内で DPPH ラジカル消去能についてスクリー

5-Hydroxyindole-3-aldehyde（3）49

綿（06M046, 07M105）から合計 7 種類の抗酸化物質を発見

5-Hydroxy-3（2-hydroxyethyl）
indol（4）5.2

することができた。特に 06M046 の海綿からは、IC50 値で5-Hydroxytryptophane（5）9.0

5.0 mg/L というアスコルビン酸に匹敵するラジカル消去能

Hyrtioerectin B（6）49を有する 4, 7- dihydrotubastrine を 604 mg という高い収量

Hyrtiosulawesine（7）9.5Ascorbic acid*

3.0

サンプル

* ポジティブ・コントロール

源に埋もれていると考えられる。本研究課題では、１年間ニングを行い、さらにラジカル消去能を示した 2 種類の海で得ることができた。今後も研究を継続することにより、抗酸化物質を初めとする有用な機能性化粧品素材が海洋資源から発見できると考えられる。

図 2 5-Hydroxyindole-3-aldehyde（3）、5-hydroxy-3-（2-hydroxyethyl）indol（4）、5-hydroxytryptophane（5）、hyrtioerectin B（6）および hyrtiosulawesine（7）の構造

図 3 Pseudopterosin C（8）および astaxanthin（9）の構造− 52 −

海洋生物に由来する機能性化粧品素材の探索（参考文献）

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小皺形成に関わる
皮膚特異的プロテアーゼ SASPase 活性と加齢との関係
京都大学 物質−細胞統合システム拠点 柊研究室

松 井

毅

The epidermis layer of the skin is composed of basal, spinous, granular, and cornified cell layers. Skin aspartic protease(SASPase) is expressed primarily in the granular layer of human and mouse stratified epithelia. In a previous report, weused high throughput in situ hybridization screening to identify the mouse homolog of SASPase. We recently reported
that SASPase-deficient hairless adult mice showed characteristic dry-skin like phenotype. In this study, we analyzed therelationship between the mode of activation of SASPase and the aging of skin. In addition, we identified profilaggrin, as oneof endogenous substrates of SASPase. Profilaggrin processing activity by SASPase would be an important hallmark of agingof skin.
Copyright 2011 Wiley. Used with permission from Matsui et al., SASPase regulates stratum corneum hydration throughprofilaggrin-to-filaggrin processing. EMBO Mol. Med. 3:320-333, 2011.

１．緒

トロジーに関する問題は明らかになっていない。そこで、

言本研究課題では、マウスを用いて、SASPase の活性型定

しわのない肌は、若い皮膚の特徴であり、若々しく、美量法の検討と、SASPase の基質が Profilaggrin である事のしい肌を長い間維持する事は、精神や気力の充実に大きな証明と、SASPase による Profilaggrin の切断部位決定を行影響を与える。皮膚は、表皮・真皮・皮下組織の三つの区

い、ヒトにおける活性測定法を将来的に行う為の基盤研究

画から構成されるが、しわの形成は表皮・真皮の老化が原を行った。

因である事が明らかにされつつある。加齢に伴う、真皮に

２．実

おけるコラーゲンや弾性繊維等の劣化は大きなしわ（大じ験

水分蒸発量の変化や表皮柔軟性の変化により目尻等に出現

２．１ マウス表皮角質層における前駆体型・活性型
SASPase の検出する小じわが誘導されると考えられている１）。大じわの形

無毛マウス（Hos:HR-1、４週齢及び 14 週齢、雌）の全身わ）の形成を促す事が知られている。一方、表皮における成機構は、UV 照射や Fiblin-5 欠損マウス

２）等を用いる事の 表 皮 角 質 層 の テ ー プ ス ト リ ッ ピ ン グ（SCOTCH, 3M,

により解析が可能であるが、小じわに関しては、その形成

Book tape）を１〜５回、６〜 10 回行った。得られた角質機構は依然として不明な部分が多く、モデルマウスも存在

層をそれぞれ５ml の Urea 抽出液（5M urea，2 M thiourea，

していなかった。我々は、皮膚特異的であり、表皮顆粒層

PBS，1mM EDTA）を用いて回収し、Amicon-ultra 10kDaに発現するレトロウイルス型アスパラギン酸プロテアーゼを用いて 50 ul に濃縮した。得られた角質層抽出液をブラSASPase（Skin ASpartic Protease）の欠損マウスを作製

ッ ト フ ォ ー ド 法 に よ り 蛋 白 質 を 定 量 し、 ５ug を SDS-

３）

し、その体側に小じわが形成される事を発見した 。また、

PAGE に供した。その後、抗 SASPase 抗体３）（99-217 aa を

最近、我々は、SASPase 欠損無毛マウスが、小じわのみ認識する抗体）を用いてイムノブロットを行い、前駆体型

４）ならず、乾燥肌様表皮を呈する事も明らかにした（図１） 。 （32kDa）・活性型（15kDa）の SASPase を検出した。
このように、SASPase は、角質層水分量の調節に関わるなマウス表皮において、加齢と供に SASPase の活性がど

２．２ SASPase 欠損無毛マウスにおける表皮分 化
マーカーの発現のように変化するのか、発現量はどのように変化するのか、SASPase 欠損マウスを無毛マウス（Hos : HR-1）と戻し活性型 SASPase の産生量はどのように変化するのか、そ交配する事で作製した SASPase 欠損無毛マウスの皮膚表の比活性はどのように変化するのか、など基本的なコスメ

皮に対して Urea 抽出液（５ml）を用いて表皮抽出液を調

プロテアーゼである事が明らかになってきているが、正常

製し、様々な表皮分化マーカー（Keratin14，Keratin1，
Involucrin，Loricrin）に対する抗体（COVANCE 社）を用
Activity of SASPase in Stratum Corneum
and Aging of Skin
Takeshi Matsui
Hiiragi Laboratory Institute for Integrated
Cell-Material Sciences (iCeMS), Kyoto
University

いたイムノブロットを行った。また、Profilaggrin の分解パターンを解析する為に、２．１の方法を用いて、テープ
ストリップ 10 回分からの抽出液に対して抗 Filaggrin 抗体（COVANCE 社）を用いたイムノブロットを行った。

− 56 −

小皺形成に関わる皮膚特異的プロテアーゼ SASPase 活性と加齢との関係

図１ レトロウイルス型アスパラギン酸プロテアーゼ SASPase（a）ヒト及びマウス SASPase の構造
ヒト及びマウス SASPase は、N 末端側に膜貫通ドメインを持つがその役割は不明である。（黒エリア）また C 末端側にプロテアーゼ活性ドメインを持つが，ヒト・マウス顆粒層において、ヒトでは 28kDa 型（hSASP28）、マウスでは 32kDa 型（mSASP32）として細胞質に局在していると考えられる。マウスでは、
mSASP32 は 91 − 339aa として存在しており、それらはホモダイマーを形成し、自己分解により活性化し、プロテアーゼドメイン（Protease）のみを産生する。
（ヒトでは 14kDa；hSASP14、マウスでは 15kDa；
mSASP15）（b）抗 SASPase 抗体による成体無毛マウス皮膚表皮凍結切片に対する免疫蛍光染色像 SASPase は表皮顆粒
層の最上層に発現する。点線；表皮と真皮の境界（c）SASPase 欠損無毛マウスは、小じわと乾燥肌様表皮を呈する。
Reproduced and modified with permission from John Wiley and Sons（Matsui et al., EMBO Mol. Med.
3 : 320-333, 2011）− 57 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

２．３ SASPase の内在性基質としての Profilaggrin リ
ンカー配列の in vitro 切断実験

分解されずに蓄積し、このような表現系を呈する事が推測

２．２ で 得 ら れ た 結 果 よ り、 ダ イ マ ー・ ト リ マ ー のの基質配列の切断活性を解析する事により SASPase の活Profilaggrin が SASPase 欠損無毛マウスに蓄積していた事性を測定すれば、皮膚老化との関連性を検討できる可能性から、Profilaggrin リンカー配列が SASPase の基質であるがある。そこで、SASPase 欠損無毛マウスの表皮抽出液可能性が考えられた。そこで、Maltose-binding protein とに対して、様々な表皮分化マーカー（Keratin 14，Keratin

リンカー配列とヒトFilaggrin の融合蛋白質（MBP-hFilaggrin）

1，Involucrin，Loricrin）の免疫蛍光染色とイムノブロッを大腸菌にて発現させ、Maltose resin にて精製を行った。

４）
トを行った（図３）。SASPase 欠損無毛マウスにおいては、

リコンビナントヒト SASPase は GST 融合蛋白質として

これらの表皮分化マーカーには異常は認められなかった。

GST-SASP28（28 Da 型）を大腸菌にて、発現・精製を行い、

しかし、３．１のような角質層抽出液に対するイムノブロッ

5mg/ml の濃度の GST-SASP28 を 50 mM phosphate buffer

ト法によって、バリア蛋白質 Filaggrin の分解パターンが異常（pH 6.0），700 mM NaCl, １mM EDTA, protease inhibitorになり、異常蓄積している事が明らかになった（図４）４）。

cocktail（Nakarai Tesque）において自己分解反応を 37℃，

またイムノブロットのパターンから、SASPase の 基 質 は60 分 間 行 っ た。 次 に、1 ml の 5 mM phosphate buffer

Profilaggrin のリンカー配列である事が予測された。そこ（pH6.0），70 mM NaClにより希釈した後、200 ml のGlutathione

で、 リ コ ン ビ ナ ン ト Profilaggrin の リ ン カ ー 配 列 をSepharose 4B ビーズに対して二回素通りさせる事により、SASPase が 切 断 す る か ど う か を 検 討 し た。 マ ウ ス

活性型ヒト SASPase（14kDa；hSASP14）を精製した。精Profilaggrin のリンカー配列を大腸菌内で発現させようと製 し た hSASP14（419pmol）を 3.6mM の MBP-hFilaggrin

したが、充分に発現させる事ができなかった。そこで、ヒと 100 ml の 50 mM phosphate buffer（pH6.0），0.7M NaCl，ト Profilaggrin の リ ン カ ー 配 列 と モ ノ マ ー Filaggrin を

1mM EDTA，protease inhibitor cocktail 中において 37℃，

MBP との融合蛋白質として大腸菌内で発現・精製し、リ60 分反応させ 50 ul の３×SDS sample buffer にて停止させ、コンビナントヒト活性型 SASPase（hSASP14）とともに、

10ul を SDS-PAGE に供し、それぞれ切断された断片を N

その至適 pH である弱酸性条件で、反応させたところ、分末端アミノ酸シーケンス解析を行い、切断点を決定した。

解産物（バンド）が出現した。それぞれのバンドを N 末端される。すなわち、SASPase の内在性の基質を探索し、そアミノ酸シーケンスにより解析し、ヒト SASPase による

３．結果と考察

ヒト Profilaggrin リンカー配列の切断点を決定した。その

３．１ マウス表皮角質層における前駆体型・活性型
SASPase 検出法の確立

結 果、hSASP14 は MBP-hFilaggrin の リ ン カ ー 配 列 の“GSFLY” と“QVSTH” との間を切断する事が明らかと雌の 4 週齢と 14 週齢の無毛マウス表皮角質層抽出液に対する抗 SASPase 抗体を用いたイムノブロット解析により、角層において、SASPase の前駆体型（mSASP32）
・活性型（mSASP15）の両型が存在する事が明らかとなった（図２）。
また mSASP32 と mSASP15 のバンド強度から両者の比率
は、活性型（角質層の表層（１〜 5 回のテープストリップ）の方が、多く存在している事が明らかとなった。4 週齢と
１4 週齢の間に大きなパターンの違いは認められなかったが、老齢個体においては、発現量の個体毎のばらつきが大きく、定量性の低い Immunoblotting を用いた活性の定量は、困難であると考えられた。一方で、SASPase は角質層上層程、高い活性を示す可能性があり、SASPase の基質切断活性を測定する事で、簡便な活性測定法が検出されると考えられた（図２）。

３．
２SASPase の内在性基質の同定

そこで、SASPase の内在性基質を決定する事を試みた。
我々は、乾燥肌様表皮を示す SASPase 欠損無毛マウスは小じわ形成とともに、乾燥肌様表皮を呈する事を発見していた。このマウスにおいては、SASPase の内在性基質が

図２ 抗 SASPase 抗体を用いたマウス角層抽出液に対するイ
ムノブロット
４週齢、14 週齢の雌のヘアレスマウスの背中からの１〜
５回及び６〜 10 回のテープストリッピング（1 〜 5，6 〜
10）の抽出液（５mg）を SDS-PAGE に供し、抗 SASPase
抗体を用いてイムノブロットを行った。角層上層においては、前駆体型（32kDA；mSASP32；矢頭）よりも活性型（15kDa：
mSASP15；矢印）の方が多く存在している。

− 58 −

小皺形成に関わる皮膚特異的プロテアーゼ SASPase 活性と加齢との関係

図３ SASPase 欠損無毛マウスにおける表皮分化マーカーの発現（A）SASP＋/− 及 び SASP−/− 無毛マウスの背皮膚の凍結切片に対す る 抗 keratin 14，keratin 1，
Involucrin，Loricrin 抗 体 に よ る、
免 疫 染 色 像。 こ れ ら の 表 皮 分 化
マ ー カ ー は SASP−/− 無 毛 マ ウスでは、正常な発現部位を示していた。Scale bar：10μm 点線：表
皮と真皮の境界（B）SASP＋/＋，SASP＋/− 及 び
SASP−/−無毛マウスの表皮抽出液に対する抗 keratin 14，keratin
1，Involucrin，Loricrin 抗体による、
イムノブロット。これらの表皮分化
マ ー カ ー は SASP−/− 無 毛 マ ウ
スでは正常な発現量を示していた。
Reproduced and modified withpermission from John Wiley andSons (Matsui et al., EMBO Mol.
Med. 3:320-333, 2011).

図４ SASPase 欠損無毛マウスにおける Filaggrin の発現（A, B）SASP＋/−及び SASP−/−
無毛マウスの背皮膚の凍結切片に対する抗 Filaggrin 抗体による免疫染色。
（核は Bisbenzimide により 染 色 し た。
）Filaggrin（ 核 の 上
部 の シ グ ナ ル ） は SASP−/− 無
毛 マ ウ ス で は、 角 質 層 下 層 部 分（Lower SC）に濃縮していることが 明 ら か と な っ た。Scale bar：
10μm、点線：表皮と真皮の境界（C）無毛マウスの表皮のテープスト
リップ抽出液に対するクマシー染色と抗 Filaggrin 抗体による、イム
ノブロット。Filaggrin は、SASP＋/＋では Profilaggrin から段階的にリンカーが切断され、トリマー、
ダイマー、モノマーへと分解されていくパターンが検出されているが、SASP−/−無毛マウスではト
リマー、ダイマーからスメアーになるパターンが検出された。この事は、SASP−/−マウスにおける
角 質 層 下 層 に お け る 蓄 積 は、Profilaggrin の 分 解 異 常 に よ る ト
リマー、ダイマーの蓄積が原因と考えられた。
Reproduced and modified withpermission from John Wiley andSons (Matsui et al., EMBO Mol.
Med. 3:320-333, 2011).

− 59 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

なり、ヒトProfilaggrinのリンカー配列を特異的に SASPase がる可能性がある。また、Filaggrin はアトピー性皮膚炎発

切断する事が明らかとなった。切断点の N 末端側配列は既症の最大の疾患素因とされている事 7）から、この活性検出に報告されているヒト精製 Filaggrin の質量分析解析にお法によって角質層バリアー構築と SASPase 活性との関連

いて、ピログルタミン酸化されていた Q に相当する事か性にも手がかりを与えると考えられる。その結果と３．１

ら、本来の Profilaggrin の切断部位であると考えられる（図に示したような hSASP14/hSASP28 の存在比を統合する

５）５，６）。

事により、皮膚の老化・小じわ形成・乾燥肌といったコス以上のような SASPase に対する新規基質 Profilaggrin の同定によって、その切断部位の基質 peptide を設計する事

メトロジーに重要な現象の定量的指標を構築できる可能性が本研究により示された。

により、検出感度の高い SASPase 活性検出法を構築でき

図５ リコンビナント活性型ヒト SASPase（hSASP14）は Profilaggrin のリンカー配列を in vitro で切断する。
（A）GST-SASP28 からの自己分解活性による hSASP14 の産生と精製精製した GST-SASP28（矢印）を 700mM NaCl 存在下で、０分、60 分間、pH6.0 の条件下でインキュベートした。
GST-SASP28 は自己分解反応を行い、hSASP14 を産生した（矢頭）。切断された GST 融合蛋白質は、グルタチオ
ンビーズにより除かれ、hSASP14 が精製された。ダイマーの hSASP14 のバンドもわずかながら検出されている（＊）（B）hSASP14 による Profilaggrin リンカー配列の切断精製した MBP-hFilaggrin（C 末が truncate された産物も含む：MBP-hFilaggrin-DC）を hSASP14 存在下・非存
在下で 700mM Nacl，pH6.0 の条件下で 60 分間インキュベートした。その結果 MBP と hFilaggrin との間のリンカー配列が切断され、MBP（42kDa），hFilaggrin（37kDa），hFilaggrin-DC（23kDa）が産生されている事が、各バンドの N 末端アミノ酸配列解析により明らかになった。
（C）（B）の実験における切断様式の模式図（D）ヒト SASPase によるヒト Profilaggrin リンカー配列の切断の模式図
ホモダイマーを形成した hSASP 14 は Profilaggrin リンカーの GSFLY-QVSTH の間を切断する事が明らかとなった。
Reproduced and modified with permission from John Wiley and Sons (Matsui et al., EMBO Mol.Med. 3:320-333,
2011)− 60 −

小皺形成に関わる皮膚特異的プロテアーゼ SASPase 活性と加齢との関係（引用文献）

profilaggrin-to-filaggrin processing. EMBO Mol. Med.

１）Imokawa G, Takema Y: Analysis of etiologic factors

3 : 320-333, 2011.

involved in stratum corneum function in fine wrinkle

５）Thulin CD, Taylor JA, Walsh KA Microheterogeneity offormation and its prevention, Frag J., 20, 29-42, 1992.

human filaggrin: analysis of a complex peptide mixture２）Nakamura T, Lozano PR, Ikeda Y et al.: Fibulin-5/

using mass spectrometry. Protein Sci 5 : 1157-1164,

DANCE is essential for elastogenesis in vivo, Nature,
415, 171-5, 2002.

1996.
６）Thulin CD, Walsh KA Identification of the amino３）Matsui T, Kinoshita-Ida Y, Hayashi-Kisumi F etterminus of human filaggrin using differential LC/MS

al.: Mouse homologue of skin-specific retroviral-like

techniques: implications for profilaggrin processing.

aspartic protease involved in wrinkle formation, J Biol

Biochemistry 34 : 8687-8692, 1995.

Chem, 281, 27512-27525, 2006.

７）Brown SJ, McLean WH One remarkable molecule :４）Matsui, T., Miyamoto, K., Kubo, A. et al.: SASPase
regulates stratum corneum hydration through− 61 −

filaggrin. J Invest Dermatol 132 : 751-762, 2012.

栄養障害型表皮水疱症の原因遺伝子であるⅦ型コラーゲンの分泌メカニズムの解析
東京大学大学院薬学系研究科生理化学教室

齋 藤

康 太

Collagen is synthesized in the endoplasmic reticulum (ER) and secreted to the cell surface via secretory pathway.
Collagen is too big to fit into conventional secretory vesicles and the mechanism of collagen exit from the ER has not been
elucidated. We have recently identified cTAGE5, a protein localized at the ER exit site, and revealed that it is specificallyrequired for collagen export from the ER. Furthermore, cTAGE5 directly interacts with TANGO1, therefore, we suggest thatcTAGE5/TANGO1 complex form a collagen receptor complex within the ER.

１緒

一般に現在までに知られている積み荷受容体は、積み荷

言と結合し、共に COPII 被覆小胞に取り込まれ出芽するこ小胞体（Endoplasmic Reticulum；ER）において合成さとで小胞体からの輸送を制御する。一方で、TANGO1 はれたタンパク質は、輸送小胞に積み込まれゴルジ体を経て出芽することなく、小胞体に留まったままで機能すること

細胞内の様々な小器官へと運ばれる。この小胞輸送系に着から、TANGO1 は既存の積み荷受容体とは異なったメカ

目した研究は、出芽酵母を用いた分泌阻害因子の網羅的なニズムで機能している可能性が考えられた。

スクリーニングにより数多くの変異体が単離されたことにコラーゲンはその形成する複合体が巨大であり（Ⅶ型コ

よって飛躍的に進展し、現在までに数多くの構成因子が明ラーゲンの場合は 400−500nm）、通常の COPII 被覆小胞（直らかとなっている。一方で高等真核生物の小胞輸送系は、

径 60−90nm）には入りきらないと考えられている。しかし、出芽酵母に比べ分泌するタンパク質が多様であることを反その分泌の分子メカニズムは解明されていない。そこで、映して、更に多くの制御因子が存在することが考えられる。

申請者は TANGO1 の制御機構を理解することで、コラー

申請者は以前、ショウジョウバエ S2 細胞において分泌

ゲン分子分泌の分子機構に迫ることができると考えた。

変異体を単離するため、dsRNA 法を用いた網羅的 RNAi

また、Ⅶ型コラーゲンは栄養障害型表皮水疱症（DEB）

スクリーニングを行なった。その結果、出芽酵母では保存の原因遺伝子である。DEB は難治性疾患に登録されておされておらず、高等真核生物においてのみ存在する遺伝子

り、未だに根本的治療法は確立されていない。Ⅶ型コラー

として TANGO1 を単離、同定した（Nature, 2006）。

ゲンが小胞体に蓄積し、分泌が阻害されることで、本疾患

TANGO1 は小胞体における COPII 被覆小胞出芽ドメイに罹患する患者の存在も知られていることから、本研究はンである ER exit site に特異的に局在し、小胞体内腔に配細胞生物学的知見のみならず、疾患生物学的貢献も期待さ向する SH3 ドメインでⅦ型コラーゲンと、細胞質中に配れる。

向するプロリンリッチ領域で COPII 被覆の複合体構成因２子の一部である Sec23/24 と結合することが明らかとなっ実験た。さらに、TANGO1 を発現抑制した細胞においては、

TANGO1 と同様のドメイン構造を有するタンパク質をⅦ型コラーゲンが小胞体に蓄積し、その分泌が抑制される

データベースから探索し、cTAGE5 を同定した。そこでことを見出した。また、この分泌阻害効果は、Ⅶ型コラー遺伝子のクローニング、抗体の作製を行ない、細胞内局在

ゲンに特異的であり、その他の多くのタンパク質の分泌にをはじめ、細胞内動態の解析を行なった。

は 大 き な 影 響 を 及 ぼ さ な か っ た。 以 上 の 結 果 か ら、

さらに cTAGE5 の各種欠失変異体をリコンビナントタ

TANGO1 はⅦ型コラーゲンに対する積み荷受容体としてンパク質として大腸菌より精製し、生化学的解析を行なう

機能する可能性が示唆された（Cell, 2009）。

ことで結合様式の同定をはかった。また、RNAi 法による発現抑制系を用いることにより、遺伝子の細胞内におけるThe mechanism of collagenⅦ secretion;
Understanding the etiology of dystrophic
epidermolysis bullosa（DEB）
Kota Saito
Department of Physiological Chemistry,
Graduate School of Pharmaceutical Sciences,
University of Tokyo

機能同定を試みた。

2. 1

抗体の作製

抗原部位のペプチドおよび GST- fusion タンパク質を精製し、ウサギに免疫することにより作製した。作製した抗血清はそれぞれ、ペプチド及びタンパク質カラムによりア− 62 −

栄養障害型表皮水疱症の原因遺伝子であるⅦ型コラーゲンの分泌メカニズムの解析

フィニティー精製後、実験に用いた。

2. 2

細胞培養及びトランスフェクション

HeLa 細胞を始め、各種培養細胞は DMEM, 10%FCS で37℃、5%CO2 で培養した。
トランスフェクションはLipofectamine
2000（Invitrogen）を常法通りに用いた。また siRNA の導
入には Lipofectamine RNAimax（invitrogen）を用いた。

2. 3

結合因子の探索

HeLa 細胞を20 mM Tris-HCl（pH7.4）, 100mM NaCl, 1mM
EDTA, １%Triton X-100 及びプロテアーゼ阻害剤を含む溶液で可溶化し、65000 rpm 30 min 超遠心した。遠心後の上清にプロテイン A ビーズに結合させた抗体を添加し、免疫沈降した。その後、ビーズを TBS/0.1% Triton X-100 で洗浄後、サンプルバッファーを加えボイルし、SDS-PAGE
により分離した。

３
3. 1

結

果

クローニング

データベース検索により、TANGO1 と同様のドメイン構造を有するタンパク質として cTAGE5 を単離した。この因子は、SH3 ドメインを有していないが、TANGO1 のC 末端側の配列と相同性を有し、コイルドコイルドメイン
及びプロリンリッチ領域を有していた。

3. 2

図１ cTAGE5 と TANGO1 は結合する MBC : 22:2301
Protein A ビーズにそれぞれ 1.cTAGE5 抗体 2.HeLa lysate
3. cTAGE5 抗体 + HeLa lysate を添加し免疫沈降した局在の観察

cTAGE5 に対する抗体を作製し、内在性タンパク質の3. 4

結合ドメインの同定

局在を検討したところ、ER exit site のマーカーである

TANGO1 と cTAGE5 の結合ドメインを調べる目的で、

Sec31A と共局在した。また、ERGIC53 との局在を比較し各 種 欠 失 変 異 体 ど う し の 結 合 実 験 を 行 な っ た と こ ろ、た結果、一部で共に局在する様子が観察された。一方、

TANGO1 と cTAGE5 の 結 合 は、 細 胞 質 中 に 存 在 す る

COPI 被覆複合体の構成因子の一つである b-COP との共染

coiled-coil ドメインを介していることが示された。

色においては局在の一致は観察されなかった。以上の実験結果より、cTAGE5 は ER exit site に局在して機能してい3. 5

る可能性が考えられた。

結合因子の同定

また cTAGE5 は TANGO1 と同様に、C 末端にプロリン
リッチドメインを有している。TANGO1 はプロリンリッ

3. 3

cTAGE5 結合因子の探索

チドメインを介して Sec23/24 と結合することが認められ

次に、cTAGE5 に結合するタンパク質を探索する目的ていることから、cTAGE5 についても同様の検討を行っ

で、抗体を用いた免疫沈降画分中の共沈降物の有無を検討た。Yeast two hybrid 法を用いた解析の結果、cTAGE5した。

も同様に COPII 被覆複合体の構成因子である Sec23/24 とHeLa 細胞から抗体を用いて内在性タンパク質を免疫沈結合する事が明らかとなった。

降し、共沈降画分を銀染色法により検出した。その結果、
cTAGE5 に相当する 110kDa のシグナルに加え約 250kDa

3. 6

コラーゲン分泌に対する影響のシグナルが銀染色により認められた。ウエスタンブロッ

最後に cTAGE5 の分泌に対する影響をノックダウン法

ト 法 に よ る 解 析 の 結 果、250kDa 付 近 の シ グ ナ ル はによって検討した。その結果、ノックダウンは多くのタンTANGO1 で あ る こ と が 判 明 し た。 よ っ て cTAGE5 に

パク質の分泌には影響を与えないのに対し、TANGO1 とTANGO1 が特異的に結合することが明らかになった。

同様にⅦ型コラーゲンの分泌を顕著に阻害することが明らかとなった。

− 63 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

図２ ノックダウン時のⅦ型コラーゲンの小胞体蓄積量
ノックダウンにより、有意にⅦ型コラーゲンが小胞体に蓄積した。 MBC : 22 : 2301

図 3 TANGO1, 新規因子の協調によるⅦ型コラーゲン詰め込みモデル MBC : 22 : 2301

４

考

察

５

総

括

以上のように、今回単離した新規因子 cTAGE5 は ER

本研究により、コラーゲン分子の積み荷受容体として新exit site に局在し、TANGO1 と特異的に結合することがたに TANGO1 と cTAGE5 が協調的に作用することが見出

明らかとなった。さらに、cTAGE5 のノックダウンは、された。

TANGO1 のノックダウンと同様にⅦ型コラーゲンの分泌現在のコスメトロジーにおいては、コラーゲンは化粧品

を 特 異 的 に 抑 制 し た。 以 上 の 結 果 か ら、 申 請 者 は、の構成要素として注目されている。本研究をさらに発展さ

cTAGE5 が TANGO1 と協調して小胞体からのⅦ型コラー

せ、コラーゲン分子の分泌機構を明らかにすることができ

ゲンの分泌を特異的に制御していると考える（図 3 参照）。

れば、コラーゲン分泌を制御することが可能になると考え

cTAGE5 は、小胞体内腔側にはほとんど配向しておらず、る。これにより、内在するコラーゲンの分泌を促進するよ

Ⅶ型コラーゲンとの結合は主に TANGO1 によって担われ

うな化粧品あるいは薬剤の作成に将来的に寄与できると考ていることが考えられる。つまり、cTAGE5 は TANGO1

える。

の補助因子あるいは制御因子として働く可能性が考えられ謝る。
今後、どのような分子メカニズムによって、TANGO1と cTAGE5 が協調的にⅦ型コラーゲンの分泌を担ってい辞本研究の遂行にあたりコスメトロジー研究振興財団よりご援助賜りましたことを深く感謝申し上げます。

るのかを解明していくことが課題である。

− 64 −

栄養障害型表皮水疱症の原因遺伝子であるⅦ型コラーゲンの分泌メカニズムの解析（発表論文、参考文献）

Nishina (2010) The LIM protein Ajuba is required１）Frederic Bard, Laetitia Casano, Arrate Mallabiabarrena,

for ciliogenesis and left-right axis determination in

Erin Wallace, Kota Saito, Hitoshi Kitayama, Gianni

medaka. Biochem. Biophys. Res. Commun. 396, 887-893

Guizzunti, Yue Hu, Franz Wendler, Ramanuj(1Contributed equally).

DasGupta, Norbert Perrimon and Vivek Malhotra４）Shinya Takahashi, Kyoko Sakurai, Arisa Ebihara,(2006) Functional genomics reveals novel components

Hiroaki Kajiho, Kota Saito, Kenji Kontani, Hiroshi

involved in protein secretion and Golgi organization.

Nishina, and Toshiaki Katada (2011) RhoA activation

Nature, 439, 604-7.

participates in rearrangement of processing bodies andrelease of nucleated AU-rich mRNAs. Nucleic Acids

２）Kota Saito, Mei Chen, Fred Bard, Shenghong Chen,

Res. Apr;39(8):3446-57.

Huilin Zhou, David Woodley, Roman Polischuk, Randy
Schekman, Vivek Malhotra (2009) TANGO1 facilitates５）Kota Saito, Koh Yamashiro, Yuki Ichikawa, Patrik

cargo loading at Endoplasmic Reticulum exit sites. Cell,

Erlmann, Kenji Kontani, Vivek Malhotra and Toshiaki

136, 891-902

Katada (2011) cTAGE5 mediates collagen secretion

３）Yoko Nagai1, Yoichi Asaoka1, Misako Namae,
Kota Saito, Haruka Momose, Hiroshi Mitani, Makoto
Furutani-Seiki, Toshiaki Katada and Hiroshi− 65 −

through interaction with TANGO1 at endoplasmic
reticulum exit sites. Mol Biol Cell Jul 1;22(13):2301-8

タイトジャンクション動的平衡を制御する低分子化合物の探索

名古屋大学大学院創薬科学研究科構造分子薬理学分野

廣 明

秀 一

The cellular maintenance of tight junctions (TJs) is considered as dynamic remodeling processes of equilibrium between
internalization / degradation and generation of claudin-based TJ strands. While the mechanism of biogenesis of TJs driven by
ZO-1 and its paralogs were well understood, the molecular mechanism behind TJs' turnover remains unknown. Recently, theE3 ubiquitin ligase ligand of Numb-protein X1 (LNX1p80) was identified as a responsible factor that binds to claudin-1 andpromotes its endocytosis. Since the first PDZ domain of ZO-1 is indispensable for claudin interaction in the TJ biogenesis,
a competition between ZO-1 and LNX1p80 against claudin is assumed. We analyzed in vitro binding activity of the several
claudin-derived peptides and the other peptides derived from the TJ-related proteins. We found that some of the claudinderived peptide could bind LNX1-PDZ2, whereas none of claudins bind LNX1-PDZ3. Notably, all of these claudin-derived
peptides bound ZO1-PDZ1. CAST and JAM-4 are the strong binders to LNX1-PDZ2 domain, which also did not bind ZO1PDZ1. For further clarifying the molecular recognition mechanisms underlying the claudin competition among LNX1 andZO-1 PDZ domains, we started the structurl studies. We also succeeded in determining the NMR structure of mouse ZO1PDZ1 domain, which was further subjected to a virtual screening study for identifying ZO1-PDZ1 inhibitors. We succeededin crystallizing the LNX1-PDZ2 in a certain condition, and the structural determination at 1.5Å resolution was mostly
completed. This high-resolution structure of LNX1-PDZ1 is also planned to be subjected to a virtual screening study. These
structural informations of TJ-related PDZ domains will provide the molecular basis towards discovery and development of
TJ-regulating (promoting and inhibiting) small molecular weight compounds.

1．緒TJ の形成には、この裏打ちタンパク質群の特定の PDZ ド言

メインと CLD の相互作用が、必須であることが知られて細胞接着装置は、組織や臓器の形成に必須の構造体であいる（図１a）。TJ は腸管や血液脳関門などの上皮細胞にり、その異常はがんや他の多くの疾患の原因になっている。

存在し、細胞極性を維持すると同時に、水分子やイオンの細胞接着装置は、まず直接細胞間の接着に関与する膜タン透過を調節するバリア機能を持つ 1）。皮膚においては、水

パク質である接着分子の細胞質側に、その分子の機能を制分子の透過を制御するバリアとして、保湿・保水などコス御する足場タンパク質、それを安定化するための細胞骨格、

メトロジー研究の観点からも注目される。例えば、TJ のならびに接着分子によって制御されているシグナル伝達因主成分の一つ claudin-1 を欠損したマウスが、全身の乾燥

子など、数多くのタンパク質から構成されている。これらにともなう脱水症状により生後すぐに死んでしまうことかの多数のタンパク質が巨大な分子複合体を形成して、生体

ら、TJ は皮膚バリア機能における保水・保湿に極めて重膜に存在する膜ドメイン構造とともに、最終的に細胞間接要な役割を果たすと考えられてきた 1）。

着を完成させているのである。接着装置は、特に上皮細胞

これまで、TJ の制御は、ZO -1 による形成促進のメカニで発達しており、頭頂部のタイトジャンクション（TJ）と、ズムのみが知られており 2, 3）、一方、その分解経路ないしそれより内側に位置するアドヘレンスジャンクション

ダウンレギュレーション過程についてはほとんど研究がな（AJ）により構成されている。

されていなかった。しかし 2008 年に、筆者らの共同研究

このうち TJ は、４回膜貫通構造をもつ接着分子クロー者である神戸大学医学研究科の古瀬教授らのグループが、

ディン（CLD）およびオクルーディンと、CLD の裏打ちタ

CLD のエンドサイトーシスを促進する因子としてマルチ

ンパク質 ZO- 1/ZO- 2 と呼ばれるマルチドメイン蛋白質か

PDZ ドメイン蛋白質である LNX1p80 を発見・同定した 4）。

らなる。具体的には、CLD の C 末端に存在する PDZ 結合

LNX1（Ligand of Numb X1）は、もともとは神経前駆細モチーフと、ZO-1/ZO -2 が持つ PDZ ドメインが結合する。

胞の維持と胎生期の神経発生に必須の因子 Numb の相互作用因子として同定されたユビキチン化酵素 E3 であり、A search for low-molecular weight ligandsthat regulate a dynamic equillibrium oftight-junction.
Hidekazu Hiroaki
Division of Structural Molecular Pharmacology,
Graduate School of Pharmaceutical Sciences,
Nagoya University

Numb との結合モチーフ NPXY の下流に、4 つの PDZ ドメ
イン、N 末端に RING ドメインを持つ（図１b）。古瀬らは、
この LNX1 の PDZ ドメインが CLD の C 末端に結合することで CLD をユビキチン化し、そのエンドサイトーシスの促進と細胞表面からの TJ 構造の消失を誘導することを見出した。興味深いことに、ZO -1/ZO - 2 と LNX1 は、いず− 66 −

タイトジャンクション動的平衡を制御する低分子化合物の探索れもその PDZ ドメインによって TJ を構成する鍵分子であの１番目の PDZ ドメイン（ZO1-PDZ1）の立体構造決定をるクローディンの C 末端を認識して結合するため、お互い行った。一連の研究結果から得られる知見、とくに原子レに競合関係にある。言いかえれば、CLD との相互作用にベルでの立体構造情報は、インシリコ創薬の手法などと組おいて両タンパク質の PDZ ドメインが拮抗し、TJ の形成

合わせることで、LNX1 に特異的な薬剤を設計・探索すると消失の動的平衡を達成していると考えられる（図１c）。

ことを可能にするであろう。

筆者らは、皮膚バリア機能を強化する低分子化合物を、

2．実

構造生物学に基づいた創薬手法を援用して探索することを2・1

目的として、研究を開始した。その際に、特に CLD と験

GST 融合 LNX1 のドメイン発現系構築と精製

LNX1 の相互作用を特異的に阻害する低分子化合物を開発

本研究の最終的なゴールの一つは LNX1 の PDZ ドメイすることができれば、前述の動的平衡が TJ 形成側に偏り、ンの立体構造決定であるが、構造解析には大量の精製した

結果的に TJ が担う皮膚のバリア機能を強化できるのでは

タンパク質試料が必要である。従って、研究に先立ち、効ないかと考えた。すでに皮膚バリア機能を強化することを率のよい大腸菌組換えタンパク質発現系の構築と精製法の目的とした化粧品成分として、タイトジャンクション形成確立は必須である。

促進剤の報告がある一方で、TJ の形成過程における細胞

ヒト（h）・マウス（m）LNX1 のドメイン領域（表 1）の質内タンパク質を標的とした、タイトジャンクション形成

遺伝子を pGEX - 6P3 -PRESAT ベクターに挿入した発現用促進剤の報告はまだない。しかし、通常、タンパク質─タ

プラスミドを作製した 5）。このプラスミドを大腸菌 BL21

ンパク質相互作用（protein-protein interaction, PPI）を創（DE3）に 導 入 し た。 そ の 大 腸 菌 を LB 培 地 で 培 養 し、薬標的とする場合には、低分子化合物によりその相互作用

IPTG によって発現誘導することで目的タンパク質を大量を強化することは原理的に難しい一方で、PDZ ドメインのような相互作用ポケットの形状が明らかなドメインに対

表１

しては、PPI 阻害剤の開発は不可能ではない。ここで問題

LNX1になるのは、LNX1 に 4 つある PDZ ドメインのどのドメイ
mouse

ンが CLD との結合に寄与しているか不明であるということである。そこで、筆者らは、構造生物学的手法と分子間相互作用解析により各 PDZ ドメインの特徴付けを行うことを目指した。まず、LNX1 の PDZ ドメインの結晶解析をhuman

行った。分子間相互作用解析では、LNX1 の PDZ2 ドメイ
ンと CLD の一部に相互作用を検出し、一方 PDZ3 はいず
れとも相互作用しなかった。更に、JAM- 4/CAST が LNX1
- PDZ2 に CLD よりも強く結合することが明らかになった。
それと並行して、CLD 結合においてそれと拮抗する ZO-1

domain 領域
アミノ酸残基数110
258 ー 367PDZ1
87381 ー 467PDZ287
505 ー 591PDZ3
106621 ー 726
PDZ4
125
16 ー 140RING
110
254 ー 363PDZ1
87377 ー 463PDZ287
504 ー 590
PDZ3106621 ー 726
PDZ4

本研究において構築された LNX1p80 の各領域の発現系。数字は、発現系を構築した領域の N 末端とC 末端の残基番号を示す。右欄は、各発現系のアミノ酸残基数である。

a）ZO-1 のドメイン構成図b）LNX1p80 のドメイン構成図c）TJ 形成と分解の動的平衡による制御機構の模式図
図１− 67 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

発 現 さ せ た。 集 菌 後、 超 音 波 に よ り 大 腸 菌 を 破 砕 し、い た。 ま ず、 構 造 解 析 ソ フ ト CCP4 の 中 の プ ロ グ ラ ム

DEAE - sepharose カラム、Glutathione-sepharose カラムを

Molrep7）を用い位相を決定した。モデルには Protein Data順に用いて融合タンパク質を精製した。さらに PreScission

Bank に登録されている hLNX2-PDZ2（PDB ID：2VWR）

Protease によりカラム上で GST 部分を切断し、ゲル濾過を用いた。モデルとの兼ね合いで、mLNX1PDZ2 の 87 個

カラムに通した。精製後、限外濾過によるタンパク質の濃のアミノ酸のうち N 末端側 2 残基はカットした。また Unit

縮を行った。これを透析し結晶化用サンプルとした。相互cell 内に 1 分子というシンプルな構造であった。この構造

作用解析には GST 融合タンパク質を用いた。条件を精査

を CCP4 中のプログラム Refmac5 8）によって精密化した。

したがヒト・マウスいずれの由来の LNX1 においても 1 番

構造の確認には、プログラム Coot を用いた。精密化を 20目の PDZ ドメインと 4 番目の PDZ ドメインについては、

サイクルかけた後、Coot による構造の確認・修正をした。

溶解度の高い、かつアグリゲーションしにくい良質なタン

Coot で出力された電子密度図は非常に精巧であり、マッ

パク質試料を得ることができなかった。従って、今後の研プのとおりに座標を合わせるようにした。この作業を 5 セ

究は２番目と３番目の PDZ ドメインに限って続行するこット程度行った後、Coot の Find water を用い、水を assignととした。

した。ただし、非常に高分解能データであることを考慮し、
1σ のレベルで電子密度が球状であるもの以外の場所に

2・2

LNX1-PDZ2 と相互作用するペプチドの作成

assign された水はすべて削除した。R factor、Free R の値

本研究では LNX1-PDZ2 に相互作用するパートナーに注が 20% 程度から落ちなくなったところで、構造解析ソフト

目し、その C 末端 10 アミノ酸をチオレドキシン（Trx）融Phenix 中にある Phenix.refine を用い、simulated anniling

6）合ペプチドとして発現系を構築ののち、発現・精製した 。

を行った。最後に multi conformer（alternative conformer）

精製には DEAE - sepharose カラム、Ni キレート sepharoseのアミノ酸、および対称軸上に存在する水を 0.5 の占有率

カラムを順に用い、imidazol を含むバッファーで溶出した。

で assign した。この構造を Refmac 5 で 20 サイクル精密化

溶出したタンパク質を透析し、以降の実験に用いた。用意したモデルを最終的なマウス LNX1-PDZ2 の構造とした。

したペプチドの配列を表２に示す。

立体構造は、現在、PDB 登録準備中である。

2・3

2・4

X 線結晶解析

LNX1-PDZ2とペプチドの相互作用解析

24 mg/mL まで濃縮したマウス LNX1-PDZ2 の試料を、Trx 融合ペプチドを Co2+ レジンに固定し、そこへ 5nmol

リガンドフリー状態で、結晶化を試みた。大規模スクリー

GST あるいは GST 融合 LNX1- PDZ2 を添加した。4℃で 1

ニングには大阪大学蛋白質研究所 Phoenix を使用し、約時 間 半 攪 拌 し バ ッ フ ァ ー で 3 回 wash し た 後、500mM

870 条件の探索を行った。結晶化は、4℃で蒸気拡散法

imidazol を含むバッファーで溶出した。差を明瞭にするた（sitting drop 法）で行った。晶出した結晶がタンパク質のめ 銀 染 色 を 行 っ た。 表 面 プ ラ ズ モ ン 共 鳴 セ ン サ ー結晶であることを確認する為に、神戸大学研究基盤センタ（BIACORE®3000）をもちいた相互作用解析においては、ーにおいて X 線照射実験を行った。更に有望な結晶につい10mM CH3COONa 水 溶 液（pH5.0）で 希 釈 し た 20mg/mLては、flash cooling 法により凍結し、大阪大学鈴木准教授

Trx 融合ペプチドをセンサーチップ CM3 に固定した。そに 共 同 研 究 を 依 頼 し て、 つ く ば の 高 輝 度 放 射 高 施 設

こへ HBS-EP バッファーに溶解した 0, 10, 25, 50, 100 mg/（Photon Factory, PF）で構造決定用のデータセットを取

mL の 濃 度 の LNX1-PDZ を ア ナ ラ イ ト と し て 測 定 し た。

得した（表３）。

CLD と相互作用することが明らかな mZO1 -PDZ1 を、陽マウス LNX1-PDZ2 の結晶構造決定には分子置換法を用性の標準試料として測定し、結果を比較した。
表３

表２
施設名

本研究において構築された claudin ならびにタイトジャンクション
関連蛋白質の C 末端ペプチドの配列。添え字の m/h はそれぞれ
マウス・ヒト由来であることを示す。CAST ではヒトとマウスでこの領域のアミノ酸が完全一致している。すべてのペプチドはチオ
レドキシン融合タンパク質発現系として構築された。

神戸大学
高エネルギー加速器研究機構
研究基盤センタ—
放射光科学研究施設
装置名
RIGAKU R-AXIS Ⅳ ++PFAR-NW12A
波 長
1.0Å
1.0Å
露光時間
10 分
2秒
回転角度
0, 90°
+1°
撮影枚数
2枚
360 枚
カメラ距離
150mm
100mm
In house 回折装置（神戸大学）ならびにつくば高エネルギー加速器研究機構放射光科学研究施設（PF）におけるマウス LNX1PDZ2 の結晶回折実験の諸条件− 68 −

タイトジャンクション動的平衡を制御する低分子化合物の探索

2・5
13

ZO1-PDZ1 の NMR 立体構造解析

化条件で再現性のよい結晶が得られたことになる。

15

C/ N で二重標識したマウス ZO-1 の一番目の PDZ ドメ

それを踏まえて、更に高分解能の反射を与える結晶を得

イン（mZO1-PDZ1）について、NMR を用いて立体構造決るために、前述の条件の組成を出発点に、１% もしくは定を行った。
0.7mM のタンパク質を 20mM MES 緩衝液（pH

0.1 M 刻みに沈殿剤および塩濃度を変化させて、最適条件5.8）に 溶 解 し、 シ ゲ ミ サ ン プ ル 管 に 封 入 し て、 一 連 のを探索した。ただし条件 B6 に用いるカコジル酸は毒物で2D-NMR、3D-NMR の測定を行った。測定は、大阪大学蛋

あり、試薬の入手ならびにハンドリングが煩雑であったた

白質研究所 Bruker DRX-600 ならびに神戸大学医学研究科

め、pH が同じ条件として 0.1M Bis -Tris（pH 6.5）で代用設置の Bruker Avance-III 測定装置を使用した。データ解した。緩衝液成分を替えたにも拘わらず、結晶は 4℃、

9）

10）

析は NMRPipe 、Sparkyをそれぞれ用い、構造計算に

3．結
3・1

over night の静置で再現よく析出した（図 2A）。一方、結晶の大きさは PEG の量に大きく依存することがわかった。

は CYANA ver2.1 11）ならびに CNS1.2 12）を用いた。

すなわち、PEG が最適結晶化領域よりも 1 % でも多いと結果

晶の大きさは半分以下になる。これらの観察により、pH

mLNX1-PDZ2 の結晶構造解析

6.5 の近傍が最適 pH なのかもしれないと考えられる。

mLNX1-PDZ2 の結晶構造解析は、後述する結晶化キッ

次にこれらの結晶がタンパク質の結晶であることを確認

トを用いて、Sitting drop 法（リザーバ 80mL, drop1+1 mL）

する為に、神戸大学研究基盤センターにおいて X 線照射実により行った。その際、マウス LNX1-PDZ2 は溶解度が極験を行った。Structure Screen で析出した 3 条件では、中めて高い試料であったため、低い母液からは再現よく結晶心に程近い点で回折点が得られ、タンパク質の結晶であるが得られなかった。そこで、濃度を濃縮限界と考えられる

ことが確認できた。図 2B は B6 の回折像を示している。こ

24mg/mL まであげ、さらに結晶化温度を 4℃として条件の B6 条件の回折像はそれぞれの回折点が独立して存在おの 探 索 を 行 っ た。 そ の 結 果、 結 晶 化 キ ッ ト Structure

り、極めて良好であった。そこで、これらの結晶を flash

Screen（Molecular Dimensions 社）中の 3 条件（A7, B6, D1）、

cooling 法により凍結し、PF でシンクロトロン光により回および Index（Hampton research 社）F11、Crystal Screen

折実験を行い、立体構造決定と精密化に用いた。

Cryo（Hampton research 社）C4 で結晶の析出が認められた。

図 3 A にはマウス LNX1-PDZ2 の精密化途中での電子密結晶が得られた条件のうち、Structure Screen A7 は、度図に側鎖モデルを当てはめている途中経過の図を、図以前に 2.8 Å 分解能の結晶が得られたものの、これまで再

3 B には得られた PDZ ドメインの立体構造のリボン図を示

現が取れていなかった条件と全く同じ組成であった。そのしている。図中の右側のへリックスのすぐ左側が、ペプチため、再度得られた結晶は、以前に得られた結晶の再現でド結合部位のポケットである。このPDZドメインは、CLD1あると考えられる。一方、結晶が得られた条件であるなど一部の（後述のように全てではない）クローディン C 末Structure Screen B6 と Crytal Screen Cryo C4 は、供給元

端ペプチドに結合することができる。ここで、CLD1 を含む、が異なるもののバッファー組成が同じであった。従って、ほぼすべてのクローディンの C 末端は、ZO1-PDZ1 と優先

母液濃度を濃くコントロールすることで、いくつかの結晶的に結合可能であることから、同じ PDZ ドメインであって

図２(A）mLNX1-PDZ2 の結晶の写真、(B) 結晶回折像の拡大図。
数字は分解能を示す。

− 69 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

3・3 LNX1 に優先的に結合する CLD 以外の基質の決定

も、基質ペプチドの分子認識の様式はかなり異なることが予想される。この予想は、リガンドフリー状態でのポケッ

更に、TJ に存在するタンパク質には、CLD のほかにも、

ト形状の差異からも、ある程度裏付けられた。

その C 末端が LNX1 の PDZ ドメインと相互作用すると報告されているタンパク質が多数存在する。これらの中から、3・2 試験管内タンパク質相互作用実験による LNX1の CLD 結合ドメインの決定

CLD よりも強く LNX1 と結合し、CLD と拮抗することの試験管内タンパク質結合実験（pull-down 実験、data not

ドの構造をもとに、CLD と LNX1 の相互作用を特異的に

shown）ならびに BIACORE を用いた相互作用実験から、阻害する低分子化合物を設計することにつながる。そこで、PDZ2 と PDZ3 の 二 つ の PDZ ド メ イ ン の う ち、 ど ち ら がCLD を含む９種の LNX1 結合タンパク質由来ペプチドとCLD に結合するかの判定を行った。表４には、種々のペLNX1 の PDZ ドメインとの溶液中での会合を精査した。そプチドと PDZ ドメインとの解離定数 KD の結果を示した。

の結果、JAM ファミリーのひとつである JAM4 の C 末端

できるタンパク質を探索することができれば、そのペプチ

その結果、mLNX1-PDZ2 は一部の CLD と相互作用するペプチドが、mLNX1-PDZ2 と強く相互作用することがわ

が一方全く相互作用をしない CLD もあることが明らかにかった。また mLNX1-PDZ2 は hCAST とも相互作用するなった。通常、PDZ ドメインの多くはペプチドの C 末端 4とわかった。これは前述の pull down assay の結果と一致

アミノ酸を必要十分条件として認識するが、CLD ではこした。

の 4 残基はどれも配列がよく似ている。従って、mLNX1PDZ2 には通常の PDZ ドメインとは異なる分子認識機構が3・4 mZO1-PDZ1 のリガンドフリー体の溶液構造決定

内在している可能性が示唆された。これに対し mLNX1-NMR を用いて、mZO1-PDZ1（95 アミノ酸残基）由来の

PDZ3 は実験したどの CLD とも相互作用せず、同じ LNX1

主鎖ならびに側鎖のほぼすべての水素、窒素、炭素の内の PDZ 間でも結合に差が見られた。

NMR シグナルを帰属することができた。帰属した結果は、

図３(A) マウス LNX1-PDZ2 の精密化途中の電子密度図。
(B) マウス LNX1-PDZ2 の立体構造のリボン表示。
表４

表面プラズモンセンサー解析による解離定数 KD の比較。
n.d.) 実験を行ったが結合が弱く検出できなかったもの。
ハイフン）実験を行っていないもの。

− 70 −

タイトジャンクション動的平衡を制御する低分子化合物の探索

国 際 デ ー タ ベ ー ス で あ る BioMagResBank に 登 録 し たするために、現在、哺乳動物での培養細胞系で発現する（deposition code 11424）。この結果は、Biomolecular NMR

LNX1 全長のプラスミドをもとに、それぞれの PDZ ドメイ

13）

ンをドメインごと欠失した変異体を作成した。この変異体

Assignment 誌に報告した 。
得られた化学シフト情報をもとに、更に NOE 情報によプラスミドを培養細胞に導入して、４つあるPDZドメインのるプロトン間距離を解析して、立体構造の決定に成功した。

うちの PDZ2 を破壊した場合にのみ TJ のエンドサイトー

決定した立体構造座標は、国際データベース Protein Data

シスと分解が起きないことを確認する、という細胞生物学

Bank に登録した（PDB code ; 2RRM）。収束した 20 個の的実験を、神戸大学医学研究科古瀬教授と共同で進めてい立体構造の重ね合わせ構造を図 4A に、既に報告されている。また、CLD1 の C 末端ペプチドと 15N 標識した mLNX1-

る ZO1 - PDZ1 の結晶構造（PDB : 2H3M）との比較を図 4B

PDZ2 を用いて、滴定実験を行った結果、LNX1 はかなりに、示す。既知の結晶構造との最大の構造の差異は、ペプ

広いインタフェースを用いて CLD1 を認識しているという

チドリガンド（=CLD）結合ポケットの入口付近に存在す

予備実験結果も既に得ている。そこで、これらの結果がまる b2/b3 loop の向きである。なお、結晶中では、このルーとまり次第、マウス LNX1-PDZ2 の立体構造ならびにペプ

プ部分に硫酸イオンが結合していることが知られている。

チドとの相互作用の結果を査読付き専門誌に発表する予定

我々が決定した立体構造では、このループ部分に比較的大である。

きな構造揺らぎがあることが明らかになった。

４．考

それらを踏まえた上で、mLNX1-PDZ2 のフリーの立体構造を利用したインシリコスクリーニングと、それにより

察探索された低分子化合物が mLNX1-PDZ2 に結合するかど

本研究の最終目的は、TJ を分解する因子である LNX1

うかの検証実験が、次に解決すべき課題である。筆者がについて、それを分子標的とみなして、それに特異的な阻2011 年に神戸大から名古屋大に異動した関係で、特にイ害剤を開発し、コスメトロジー分野研究に展開することでンシリコスクリーニング関連の研究環境の再始動に手間取ある。今回得られた結果からは、LNX1 の二番目の PDZ ドってしまい、現時点で mLNX1-PDZ2 のバーチャルスクリ

メインが、CLD との相互作用の一端を担うことが示され、ーニングは開始していない。また、インシリコスクリーニ

LNX1-PDZ2 を標的とした「立体構造に基づいた」創薬アングの結果を実験的に検証するためには、NMR を利用しプローチの妥当性は検証できた。しかし、LNX1 の PDZ1た滴定実験を予定しているが、その結果を解釈するためにドメイン、PDZ4 ドメインが、CLD との相互作用の責任ドも、mLNX1-PDZ2 の NMR 解析を進め、シグナルの全帰

メインではないという確証を得るまでにはいたっていない属を行う予定である。これまでに ZO1-PDZ1 に関してイン（preliminary には CLD とは結合しないという結果を得て

シリコスクリーニング実験を行った結果では、20 個程度

はいる）。これは、タンパク質試料としての性質が悪く、の化合物からでも数個の結合化合物が得られている。従っ大腸菌発現系で大量の可溶性のタンパク質試料を調製するて、インシリコスクリーニングの精度そのものについては、ことが困難だったからである。そこで、この問題点を解決

既存の技術（市販ドッキングソフトの精度など）が十分実

図４(A)mZO1-PDZ1 の NMR 溶液構造、10 個の解の重ね合せ図。(B) 今回著者らが決定した NMR 構造（濃色）と既知の結晶構造（淡色, PDB:2H3M）の比較。太く表示された loop 部分の構造が大きく変化している。

− 71 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

用可能なレベルに達していると考えられる。今後の研究のadherens junctions during epithelial cell polarization., J

進展が期待できる。

Cell Biol, 176, 779-786, 2007.

一方、本研究で得られた結果であるところの、JAM4 の

４）Takahashi S, Iwamoto N, Sasaki H, Ohashi M, Oda Y,

C 末端ペプチドが、mLNX1-PDZ2 に対して、CLD のいず

Tsukita S, Furuse M: The E3 ubiquitin ligase LNX1p80

れのペプチドよりも強く結合するという発見の持つ意義は

promotes the removal of claudins from tight junctions

大きい。すなわち、例えば細胞膜透過ペプチド（CPP）のin MDCK cells., J Cell Sci, 122, 985-994, 2009.

ような方法論を援用して、JAM4 ペプチドを細胞内に送り

５）Goda N, Tenno T, Takasu H, Hiroaki H, Shirakawa

込むことによって、LNX1 の TJ 分解機能が阻害できる可M: The PRESAT-vector: asymmetric T-vector for能性が示された。これは、今後、検証するに値する有力な

high-throughput screening of soluble protein domains

仮説である。その一方で、細胞接着分子である JAM4 につ

for structural proteomics.,Protein Sci., 13, 652-658, 2004.

いては、これまで、TJ 近傍に共局在することは知られて

６）Tenno T, Goda N, Tateishi Y, Tochio H, Mishima M,

いたが、TJ 形成においてどのような役割を果たしている

Hayashi H, Shirakawa M, Hiroaki H: High-throughput

か な ど の 報 告 は ほ と ん ど な か っ た。 ま た、 生 理 的 に、

construction method for expression vector of peptides

JAM4 が LNX1 によってエンドサイトーシスされるのかど

for NMR study suited for isotopic labeling.,Protein Eng.

うかについては、未だ明らかではない。今回の筆者らの知Des. Sel., 17, 305-314, 2004.

見は、JAM4 が TJ 近傍において TJ 抑制因子である LNX1７）Vagin AA, Teplyakov A: MOLREP: an automatedと優先的に結合することによって、間接的に CLD のユビ

program for molecular replacement., J. Appl. Crys, 30,

キチン化を抑え、TJ の安定化に寄与しているのではない

1022 -1025, 1997.

か、という新しいモデルを示唆している。更に、LNX1 に８）Vagin, AA, Steiner, RS, Lebedev, AA, Potterton,

はスプライシングバリアントとして RING ドメインのない

L, McNicholas, S, Long, F and Murshudov, GN:

E3 活性を欠失した LNX1p70 というイソフォームが存在しREFMAC5 dictionary: organisation of prior chemicalているが、その分子は、細胞接着装置の足場タンパク質とknowledge and guidelines for its use., Acta Cryst. D,
60, 2284 - 2295, 2004.

して機能する可能性が高い。本助成金によって行われた研究が端緒となり、コスメトロジー研究における新規作用メ９）Delaglio F, Grzesiek S, Vuister GW, Zhu G, Pfeifer

カニズムにおける皮膚保湿助剤が開発できるとともに、細J, Bax A: NMRPipe: a multidimensional spectral

胞接着装置研究に新たな光をあてる一助となれば幸いであprocessing system based on UNIX pipes., J. Biomol.

る。

NMR, 6, 277-293, 1995.

最後に、本研究を遂行するにあたり、ご支援いただきま

10）Goddard TD, Kneller DG: Sparky 3,University ofCalifornia, San Francisco.

した財団法人コスメトロジー研究振興財団に心より感謝い11）Guntert P: Automated NMR protein structure

たします。

calculation, Prog. Nuc. Magn. Reson. Spect., 43, 105-125,（引用文献）

2003.

１）Furuse M, Hata M, Furuse K, Yoshida Y, Haratake12）Brunger AT , Adams PD , Clore GM , DeLano

A, Sugitani Y, Noda T, Kubo A, Tsukita S: Claudin-

WL , Gros P , Grosse RWK , Jiang JS , Kuszewski J ,based tight junctions are crucial for the mammalian

Nilges M , Pannu NS , Read RJ , Rice LM , Simonson

epidermal barrier: a lesson from claudin-1-deficient

T , WarrenGL: Crystallography & NMR system: A

mice., J Cell Biol, 156, 1099-111, 2002.

new software suite for macromolecular structure
determination., Acta Crystallogr D Biol Crystallogr, 54,２）Itoh M, Furuse M, Morita K, Kubota K, Saitou M,

905-921, 1998.

Tsukita S: Direct binding of three tight junctionassociated MAGUKs, ZO-1, ZO-2, and ZO-3, with the13）Umetsu Y, Taniguchi R, Satomura R, Goda N,
1

13

15

COOH termini of claudins., J Cell Biol, 147, 1351-1363,

Ikegami T, Furuse M, Hiroaki H*: H,

1999.

resonance assignment of the first PDZ domain of３）Ikenouchi J, Umeda K, Tsukita S, Furuse M, Tsukita
S: Requirement of ZO-1 for the formation of belt-like− 72 −C, andmouse ZO-1, Biomol. NMR Assign, 5, 207-210, 2011.

N

皮膚の健康・老化状態の非侵襲的解析法：
質量分析法を基盤としたケラチン上の化学修飾スクリーニング法の開発
東北大学大学院薬学研究科 臨床分析化学分野

大 江

知 行、李

宣 和、後 藤貴 章、宮 本浩 平

Purpose: Human skin is one of the major barriers of our body against environmental stimuli such as UV and chemical
exposures. Therefore, as the main constituent of the skin, keratins have recently been recognized as the major target proteins
to various chemical modifications. However, because of the difficulties associated with their insolubility and handling, there
have been lack of studies to identify the sites of chemical modification in keratins. Here, we introduce a combination of
non-invasive sampling, simple clean-up, efficient digestion method, and MS analysis to screen keratin modifications. Thisapproach would provide significant information of the chemical modifications including oxidative modifications on keratinsthat could be useful as biomarkers of the skin damage.
Experimental: The analytical methodology to detect chemical modifications on skin keratins were optimized using tape
stripping, filter-aided sample preparation, tryptic digestion, MALDI-TOF/MS etc. The tryptic keratins in human skin with/without H2O2 treatment were analyzed by MALDI-TOF/MS to confirm the oxidative modification sites.
Results and Discussion: We have developed the methodology to identify chemical modifications in human skinkeratins. Using the methodology, we have identified that Met259, 262,295, 469, located in the a-helical rod domain of K1, were themost susceptible sites to oxidation induced by H2O2 in vitro and in vivo.

１．緒
１−１

言

目的

表皮で作られるケラチンは、皮膚の最外側の角質層として 28 日程度のサイクルで剥離，脱落する疎水性蛋白質
である（Fig. 1）１）。即ち、このものは、酸化や UV 照射に対する防護壁として
常に外部からの刺激に直接晒されており、他の生体構成蛋白質とは極めて異なる環境にある。それ故、ケラチン上の状態変化を分別し情報源として活用
することは、皮膚の健康・老化状態を知る上で極めて有用な方法論となると思われる。

Fig. 1 Section of epidermis (a) and Keratins (b)蛋白質上の微小な状態変化を明らかにする手段としては、その蛋白質上の化学修飾（酸化修飾以上の事を鑑み申請者は、化粧品の抗酸化・UV カットなど）を精査することが有効である。例えば、ケラチン上作用による皮膚の保護効果をも解析し得る非侵襲的かつ簡の化学修飾としては、
活性酸素種２，３）、
UV 照射４）によるカル

便な皮膚状態評価法を開発するため、質量分析法を基盤とボニル化、更には脂質過酸化を介した脂質化修飾など、数したケラチン上の化学修飾、取り分け酸化修飾スクリーニ

多くの可能性が考えられる。しかしながら、この様な微小ングの方法論を確立することを目的とする。

な変化を分別するには、抗体やプローブを用いたイメージ
ングでは不充分であり、他の精緻な分析基盤が必要となる。
＊

Non-invasive analysis to monitor skinaging conditions: screening of chemical
modifications on keratin proteins by mass
spectrometry

１−２

皮膚状態評価法の現状：非侵襲的な皮膚状態評価法の試み
として、筑波大とカネボウのグループによる皮膚内コラーゲン構造の 3 次元画像化が報告されている５）。しかし、特殊な分析機器を必要とすること、データから皮膚状態＊

Tomoyuki Oe , Seon Hwa Lee, Takaaki
Goto, Kohei Miyamoto
Department of Bio-analytical Chemistry,
Graduate School of Pharmaceutica l
Sciences, Tohoku University

背景の質的変化の原因を直接フィードバック出来ないこと、などの制限もある。
化学修飾研究の現状：生体高分子上の化学修飾を情報源と− 73 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

する dosimetry 研究は、化学物質の曝露・毒性評価など

3494.6513）を用いて行った。蛋白質同定の peptide mass

で広く行われており、生体内のアルブミン、DNA の修

fingerprinting（PMF）法 は、MS-Fit（ProteinProspector

飾体が広く用いられてきた。しかしながら、皮膚の健康・

Version 5.2.1 Basic, UCSF Mass Spectrometry Facility）

老化状態を評価する研究例は皆無である。

を以下の検索条件で用いた：データベース , SwissProt.

研究対象としてのケラチン：ケラチンは、皮膚に多量に局

2008. 12. 16; 消化酵素，トリプシン ; maximum number of

在し、非侵襲的に採取可能である一方、疎水性で取り扱

missed cleavages, 2; constant modifications,

い困難な蛋白質である。更に生理活性が無い事も相まっ

carbamidomethyl（C），minimum matches, 4 ; sort type,て研究対象としての例も乏しかった。しかし最近、化学score sort; considered modifications, oxidation of M; min

工場労働者皮膚から、環境被曝としてのナフタレン修飾

precursor ion matches, 1; MOWSE On, 1; MOWSE P

ケラチンが示されるなど６）、ケラチンを用いた興味深い

factor, 0.4; masses, monoisotopic; mass tolerance, 0.2Da。

研究が報告され始めている。

検索にはシグナル / ノイズ比が 14.0 以上のピークを用いた。

２．実
２−１

サ ン プ ル 調 製 は、 試 料（0.5mL）及 び 150mMDHB 溶 液

験

（0.1%v/v リ ン 酸 を 含 む 50%v/v ア セ ト ニ ト リ ル 溶 液 ）試薬・基材類（0.5mL）をステンレス製 MALDI プレート上に順次滴下し、室温で乾燥させて用いた。

テープはアサヒバイオメッド社（東京）製の角質チェッカー用（25×25 mm）を用いた。超純水は大和薬品社（仙台）
過した物を、LC 用アセトニトリルは関東化学社（東京）製

２−３ ケラチンの皮膚からの採取、回収、精製、酵素
消化（Fig. 2）を用いた。2, 5 - dihydroxybenzoic acid（DHB）は東京化成

表皮蛋白質の採取と回収：表皮上の脂質等を除くため、上社（東京）製、dithiothreitol（DTT）、iodeacetamide（IAA）、

腕部皮膚を予めエタノールで清拭し、テープを張り３回

mercaptoethanol、H2O2、sodium dodecyl sulfate（SDS）、

押しつけ、一回目のテープは廃棄した。次いで２回目の重炭酸水素ナトリウム、塩酸、尿素、リン酸、リン酸二ナト

テープを同様に３回押しつけ、この物を分析に用いた。

製を、更に Millipore 社（Billerica,MA,USA）製 Milli-Q でろリウム（12 水 和物）、リン酸一ナトリウム（無水物）、NaClは

テ ー プ の 1/4（6.25×25mm）を 0.1%SDS/PBS 緩 衝 液

ナカライテスク社（京都）製、2-amino-2-hydroxymethyl-（50 mM sodium phosphate buffer、0.15 M NaCl、２mM

1, 3-propanediol（Tris）、2, 6-di-t-butyl-4-methylphenol

BHT、pH7.0、200 mL）中、handy pestle でそぎ落とし、（butylated hydroxytoluene; BHT）は和光純薬社（大阪）製、

11, 300 g、４℃、10 分間遠心し、その上清を 0.65mL の
遠心チューブに移した。

トリプシンは Promega 社（Madison，WI，USA）製の物を用いた。ヒト angiotensin（Ang）
Ⅱは Calbiochem社（San Diego，

酵素消化と精製：常法に従い、20 mM DTT/RCM 緩衝液

CA，
USA）
製、
ACTH
（18 -39）はBachem社（Budendorf, Switzland）（8 mM 尿製、insuline chain B（酸化体）
は Sigma-Aldrich 社（St. Louis，

2 mM BHT、pH 8.6）中 54℃、１時間の還元反応に付し、MO，USA）製を用いた。Amicon Ultra molecular cut off filter

110 mM iodeacetamide/RCM 緩 衝 液 中、 室 温、 暗 所 で（0.5mL，<30K）は Millipore 社（Billerica，MA, USA）
製を、

45 分間アルキル化に付した。還元アルキル化後の試料

ZipTipC18 カートリッジは Waters 社（Bedford，MA,USA）は、molecular cut off filter（<30K）に 付 し、11,300g、素、50mM Tris、0.1M mercaptoethanol、製を用いた。また、
ヒト表皮ケラチンは、実験者（K.M.）の上腕部より採取した。ホモジナイザーはフナコシ社（東京）製グラインダーに Scientist Specialities 社（Omaha，NE，USA）製を用い行った。

２−２

分析機器

MALDI-TOF/MS（Voyager-DE STR，Applied
Biosystems，Framingham，MA，USA）を以下の条
件 で 用 い た：mode: positive reflectron, mass range:
m/z500−5000; extraction delay time: 100 sec;
accelerating voltage: 20kV,: spectra:average of 100−
150 laser shots. カ リ ブ レ ー シ ョ ン は、Ang Ⅱ（m/z1046.5418）、Ang I（m/z 1296.6800）、ACTH（m/z2465.1989）、insuline chain B（oxidized）（m/z

Fig. 2− 74 −

Sample preparation for non-invasive skin keratin analysis

皮膚の健康・老化状態の非侵襲的解析法：質量分析法を基盤としたケラチン上の化学修飾スクリーニング法の開発

４℃、12 分間遠心し、分析の妨害となる SDS 及び共存に示した。その結果、角質層蛋白質由来の 75 のペプチドする小蛋白質を濾液として除去した。フィルター上の残

ピ ー ク の 内、61 ピ ー ク（K1：15；K2：11；K9：21；

渣を 100 mM 重炭酸アンモニア水溶液（100 mL、2 mM

K10：14．Total81%）がケラチンに帰属された。この事は、BHT を含む）に溶解し、トリプシン（0.75mg）存在下、極めて難溶性で取扱いの困難なケラチンを、テープストリ

37℃、オーバーナイトでインキュベートした。消化ペプ

ッピング法による採取および FASP 法のみで、ほぼ選択的

チドは、11, 300g、12 分間遠心し濾液として回収、フィに精製・回収可能である事が示された。

ルター上に残った溶液もフィルターユニットを逆さまにし 1,000g、3 分間遠心する事により回収した。消化ペプ

３−２

チド溶液は窒素気流下で乾固させ 0.1%TFA を含む５%酸化修飾位置の同定

次いで、３%H2O2 で 30 min 処理したヒト上腕部から試（v/v）アセトニトリル水溶液 50mL に再溶解した。

料を得、ケラチン酸化修飾を精査した。その結果、主要な

脱塩操作：再溶解後の試料の脱塩精製は、予めアセトニト

酸化修飾ターゲットは K1 と K10 であり、とりわけ K1 の a-

リ ル（10 mL×3）、 次 い で 0.1% TFA 水 溶 液（10mL×3）

ヘリックスドメイン上の Met259，262，296，469 が濃度依存的にで平衡化した ZipTipC18 カートリッジに数回通導する事

酸化を受け、MALDI-TOF/MS により容易に分別可能でに よ り 保 持、0.1%TFA 水 溶 液（10 mL×3）で 洗 浄、あった（Fig. 4）。ちなみに、操作中の酸化は BHT 添加に

0.1%TFA を含む 75%（v/v）アセトニトリル水溶液（10 mL

より抑制された。また、修飾アミノ酸は、MS/MS 解析に×5）で溶出し、溶出液を窒素気流下で乾固させた。残より別途確認した。

渣は 50% アセトニトリル水溶液（40 mL）で再溶解後、そ３−３の一部（0.5 mL）を MALDI-TOF/MS 分析に付した。

反応時間と酸化修飾の関係

ついで、これらの Met 上の酸化修飾が、酸化ストレス

２−４

酸化実験

を量的に反映するマーカーとなるか否かを判断する目的で、

in vitro での酸化実験：２−３で得られた 2 回目のテープの

上記 Met の酸化を、H2O2 との処理時間との関連でも精査

1/4（6.25×25 mm） を、1.8mL の H2O2 溶 液（0，2，5，

した。その結果、いずれも酸化修飾の割合は、処置時間を10，40 mM）と 37℃、30 分間インキュベーションした。反応後、テープを水（1mL×2）で洗浄し、以下の操
作は、２−３と同様に行い、試料とした。
in vivo での酸化実験：エタノールで清浄したヒト上腕部に、3%H2O2 溶
液 で 湿 潤 し た 脱 脂 綿（30 mm×30mm）を軽く押し当て、一定時間後、 水 に 浸 し た 脱 脂 綿（30mm×Fig. 3 MALDI-TOF/MS spectrum of human skin proteins after tryptic digestion30mm）で酸化部位を洗浄した。乾燥後、テープを張り３回押しつけ、
その1/4（6.25×25mm）を試料とし、以下の操作は２−３と同様に行った。

３．結
３−１

果

ケラチンの回収実験

皮膚角質層蛋白質の非侵襲的採取には、表皮中薬物の抽出等に用いられる
テープストリッピング法７）を、試料の精製にはプロテオミクスで多用される
filter-aided sample preparation（FASP）法８）を検討した。最適条件を用いた時のトリプシン消化後の
MALDI-TOF/MS スペクトルを Fig. 3− 75 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

反映しており、酸化ストレスの指標となると考えられた（Fig. 5）
。

４．考

察

今回、皮膚の健康・老化状態の非侵襲的解析法開発を目的として、皮膚角質層ケラチンの採取を粘着テープによるテープストリッピング法、クリーンアップ
をmolecular cut off filter による FASP
法 に よ り 行 い、 ト リ プ シ ン 消 化 と
MALDI-TOF/MS の 利 用 に よ り、 ケ
ラチン上の化学修飾を簡便に分別出来
ら、シャンプー・リンス・ヘアトニック等のヘアケア製品

る方法論の開発を試みた。
その結果、極めて疎水性で取扱い困難なケラチン上の化
学修飾を簡便に評価する系を確立し、ケラチンが皮膚の健の評価、また未だ例は無いが裁判科学分野で規制薬物の長期使用履歴の評価にも応用できるものと思われる。
以上、本研究は非侵襲的かつ汎用機器で簡便に皮膚状態

康・老化状態を知る情報源となり得る事、Met の酸化が酸を客観的に数値化、評価できるという独創的なものであり、化ストレスの指標となり得る事を確認した。
今 後、 他 の 生 理 的 酸 化 条 件（CuII/ ア ス コ ル ビ ン 酸、

コスメトロジー分野の製品開発における効能評価・安全性

MnO2）、UV 照 射（254nm）、 脂 質 化 条 件（ 過 酸 化 脂 質

評価の迅速化、コストの低減、更には顧客サービスの向上

13-HPODE、分解物 4-hydroxy-2（E）-nonenal）でも検討し、等にも幅広く寄与するものと期待される。

これら修飾体の表皮での存在を確認する。また、ベースラ

６．謝

インレベルの酸化修飾を市販抗酸化クリームの継続的塗布

辞で減少し得るか否か、多変量解析により皮膚状態を定量的本研究は、平成 21 年度コスメトロジー研究振興財団のに解析出来るか否かも精査し、本コンセプトの妥当性を検研究助成を受けて行ったものである 9−13）。同助成会に心よ討する予定である。

り感謝致します。また、MALDI-TOF/MS 装置は本学医

５．総学研究科共通機器室の物であり、ここに感謝致します。

括『非侵襲的かつ汎用機器で簡便に皮膚状態を評価する方（引用文献）

法論』は、現在のところ国内外で見るべき物がない。それ

１）Plowman JE: The proteomics of keratin proteins. J.

故、プロテオミクスと dosimetry 研究の概念を取り入れた

Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci.,

本研究は、通常の分析施設で常備している機器（MALDI-

849, 181-189 (2007).

TOF-MS）でも対応可能であり、国内外に高いインパクト

２）Thiele JJ, Hsieh SN, Briviba K, Sies H: Proteinoxidation in human stratum corneum: susceptibility ofを与える物と期待される。
更に、本法は、皮膚の健康・老化状態、更には皮膚環境

keratins to oxidation in vitro and presence of a keratinのみならず、化粧品の抗酸化・UV カット効果をも非侵襲

oxidation gradient in vivo. J. Invest. Dermatol., 113,

的に評価出来得るため、極めて有用な方法論と考えられる。

335-339 (1999).

また、角質層でのケラチンのサイクルが 28 日程度である

３）Hirao T, Takahashi M.: Carbonylation of cornified

ことを考える時、同一被験者をコントロールとした、よりenvelopes in the stratum corneum. FEBS Lett., 579,

具体的な効能評価を可能とするばかりか、真皮中コラーゲ

6870-6874 (2005).

ンを指標とした皮膚評価法とは全く異質の情報を得ること

４）Sander CS, Chang H, Salzmann S, Muller CS,
Ekanayake-Mudiyanselage S, Elsner P, Thiele JJ:も期待される。
一方ケラチンは、非侵襲的に採取可能であるばかりか、

Photoaging is associated with protein oxidation in

室温でも極めて安定な蛋白質である。それ故、被験者自身

human skin in vivo. J. Invest. Dermatol., 118, 618-625(2002).

による試料採取と郵送可能な安定性を考える時、化粧品会社が顧客のアフターサービスの一環としての試料分析も可

５）Sakai S, Yamanari M, Miyazawa A, Matsumoto M,
Nakagawa N, Sugawara T, Kawabata K, Yatagai T,能と考える。
更に、ケラチンは毛髪中にも多量に含まれていることか− 76 −

Yasuno Y: In vivo three-dimensional birefringence皮膚の健康・老化状態の非侵襲的解析法：質量分析法を基盤としたケラチン上の化学修飾スクリーニング法の開発

17 日、仙台analysis shows collagen differences between young
and old photo-aged human skin. J. Invest. Dermatol.,10）宮本浩平、李 宣和、後藤貴章、大江知行：" 非侵襲的な表皮ケラチン分析法の開発と酸化修飾解析への応用 "．

128, 1641-1647 (2008).

みちのく分析科学シンポジウム 2011 、2011 年 7 月 23 日、

６）Kang-Sickel JC, Fox DD, Nam TG, Jayaraj K, Ball
LM, French JE, Klapper DG, Gold A, Nylander-French

米沢

LA: S-arylcysteine-keratin adducts as biomarkers of11）宮本浩平、李 宣和、後藤貴章、大江知行："Development

human dermal exposure to aromatic hydrocarbons.

of non-invasive proteomic analysis to monitor skin

Chem. Res. Toxicol., 21, 852-858 (2008).

conditions by mass spectrometry". 第 50 回日本薬学会

東北支部大会 、2011 年 10 月 29 日〜 30 日、仙台

７）Chao YC, Nylander-French LA: Determination of
keratin protein in a tape-stripped skin sample from jet12）Lee SH, Miyamoto K, Goto T, Oe T: "Non-invasive

fuel exposed skin. Ann. Occup. Hyg., 48, 65-73 (2004).

proteomic analysis of human skin keratins: screening８）Wiśniewski JR, Zougman A, Nagaraj N, Mann M:

of methionine oxidation in keratins by mass

Universal sample preparation method for proteome
analysis. Nat. Methods, 6, 359-362 (2009).

spectrometry". J. Proteomics, 75, 435-449 (2011).
13）Lee SH, Miyamoto K, Goto T, Oe T: "Non-invasive analysis
to evaluate skin conditions : screening of chemical（本助成金による業績）

modifications in human skin keratins by mass spectrometry"９）宮本浩平、李60th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied

宣和、後藤貴章、大江知行：" 非侵襲的サンプリングによる表皮ケラチン分析と酸化修飾解析への応用 "．日本分析化学会第 59 年会 、2010 年 9 月 15 〜

− 77 −

Topics, may 20-24, 2012, Vancouver, Canada.

皮膚細胞を用いた化粧品中のナノマテリアルの安全性評価〜ナノマテリアルの皮膚ランゲルハンス細胞に対する影響評価〜
大阪大学薬学研究科毒性学分野

堤康 央

Amorphous silica nanoparticles (nSPs), widely used in cosmetics, medicines, and foods, are thought to pose risks
induced by changes in the biologic reactivity and kinetics of bulk materials due to the reduction of the particle size. In aprevious study, we demonstrated that silica particles with a diameter of 70 nm penetrated the stratum corneum (SC) of mouseskin and were taken up by living cells such as keratinocytes and Langerhans cells. Here, to reveal the relationship among
particle size, distribution, and cellular response, we evaluated size-dependent intercellular localization and cytotoxicity ofsilica particles in a mouse epidermal Langerhans cell line (XS52). Treatment with silica particles of various diameters (70,300, or 1000 nm) increased both the amount of silica particles taken up into the cells and cytotoxicity in accordance withthe reduction of particle size. These findings suggest that smaller-sized silica particles induce greater cytotoxicity against
Langerhans cells in association with a greater quantity of silica particles taken up by the cells.

1．緒

内に吸収され得る可能性を見出している。しかしながら、言

ナノマテリアルの安全性研究は世界経済協力機構（OECD）

近年のナノテクノロジーの発展に伴い、化粧品や食品、の主導のもとで進められているものの、ハザード情報が散医薬品分野を中心として、ナノマテリアルを配合した数多在するばかりで具体的な安全性評価指針の策定や安全なナくの製品が既に実用化・上市されている。ナノマテリアル

ノマテリアルの設計指針に関する情報は皆無である。これは、サイズの減少に伴い、電気的・磁気的・光学的特性やは、従来までのサブミクロンサイズの素材の知見に基づき、組織浸透性などといった点において、従来までのサブミク

ナノマテリアルの場合でも曝露されても吸収されないだろ

ロンサイズ以上の素材とは異なる特徴的な機能を有するこうという誤った認識にも大きく影響されている。このままとが明らかとなっている。そのため種々の産業に革命を起

では、ナノマテリアルの体内吸収性 / 生体内動態に関する

こす新素材として強く期待されている。化粧品産業におい検討がなされぬまま、ハザード情報のみを鵜呑みにした科ては、粒子サイズを小さくすることにより得られる使用感学的根拠に乏しい無闇な使用規制が施行されてしまい、ナの向上や紫外線遮蔽能の向上といった利点から、ナノシリ

ノマテリアルの有用性を享受した豊かな社会の構築や産業

カやナノ酸化チタンなどのナノマテリアルが多くの製品に発展が阻害されてしまいかねない。従って、ナノマテリア

使用されており、その使用量は、世界で年間約 2000 トン

ルと従来までのサブミクロンサイズ以上の素材との体内 /にも達することが報告されている。

細胞内動態や生体 / 細胞への影響における相違点を科学的

このようにナノマテリアルが我々の日常生活に欠かせな根拠に基づいて立証し、ナノマテリアルの物性を反映した

い素材となっている一方で、ナノマテリアルは、これら特安全性を評価し、それらの情報を基盤としてより具体的な徴的な機能を反映して、サブミクロンサイズ以上の従来素

安全性評価の推進と情報発信、安全設計指針の提示が急務

材とは異なる生体内動態や生体影響を発揮する可能性が危となっている。

惧され始めている。実際に近年、遺伝子改変マウスなどを

本稿では、マウスランゲルハンス細胞株（XS52 細胞）を用いた安全性試験から、カーボンナノチューブがアスベス

用いて、香粧品基材としての非晶質ナノシリカの粒子サイト様の発がんリスクを有するなど、ヒトの健康を確保する

ズと細胞内局在や細胞傷害性 / 酸化ストレス誘導との連関上で軽視できない事実が続々と報告されている 1）、2）。事実、に焦点を絞って解析し、興味深い知見を得たので報告し、我々の研究グループの検討結果においても、直径が 100nm

当該成果が、安全で安心、そして魅力的な化粧品／香粧品

以下の非晶質ナノシリカが、皮膚角質バリアを通過して体の創出に結びつくことを期待している。

2．実
Safety science for nanomaterials in
cosmetics using skin-related cells
Yasuo Tsutsumi
Laboratory of Toxicology and Safety
Science, Graduate School of Pharmaceutical
Sciences, Osaka University

2. 1

験

シリカ粒子

本研究では、赤色蛍光色素（RedF）で標識された直径
70 nm（nSP70）、300 nm（nSP300）、1000 nm（mSP1000）の非晶質ナノシリカを使用した。

− 78 −

皮膚細胞を用いた化粧品中のナノマテリアルの安全性評価

2. 2

細胞培養

〜ナノマテリアルの皮膚ランゲルハンス細胞に対する影響評価〜

2´7´- dichlorofluorescein（DCFH - DA）を用いた。DCFH-DA

マウスランゲルハンス細胞株（XS52 細胞）はマウス GM-

は、細胞内において ROS と反応して DCFH となり、蛍光CSF（2 ng/ml）、10％マウス皮膚由来繊維芽細胞（NS47を発する。3×104 個の XS52 細胞を 96 プレートに予め播種細胞）の培養上清、10％非働化ウシ胎児血清、1％非必須

し、24 時間後に種々の濃度に調製した nSP70、nSP300、

アミノ酸、1％ L -グルタミン、1mM ピルビン酸ナトリウム、

mSP1000 を添加した。各シリカを添加して 3 時間後、phenol

1％ 2- メルカプトエタノール、10mM HEPES 緩衝液、1％

red free の RPMI-1640 培地（ナカライテスク）で 3 回洗浄

抗生物質を含む RPMI -1640 medium（ナカライテスク）を

操 作 を 行 い、10 mM に 調 製 し た DCFH-DA を 含 有 し た

用いて、37℃、5％ CO2 条件下で培養した。

phenol red free の RPMI-1640 培 地 を 添 加 し、37 ℃、5%CO2 条件下で培養した。30 分培養後、DCFH の蛍光強度を

2. 3

透過型電子顕微鏡観察

励起波長 485 nm、蛍光波長 530 nm で蛍光プレートリーダ

4

1×10 個の XS52 細胞を 8 穴チャンバースライドに播種ーを用いて測定した。

し、24 時間後に終濃度が 100 mg/ml になるように nSP70、3．結

nSP300、mSP1000 を添加した。ナノシリカを添加して 24

果時間培養した XS52 細胞を PBS で洗浄した後に、氷冷した

これまでに我々は、香粧品基材として粒子径 70nm の非

2.5％グルタールアルデヒド液で１時間固定した。続いて晶質ナノシリカをマウスの皮膚に塗布したところ、角質層

0.1 M リン酸緩衝液で洗浄した後に１％四酸化オスミウムを通過し、角化細胞やランゲルハンス細胞などの細胞内にで 30 分間後固定し、さらに上昇エチルアルコールで脱水取り込まれることを明らかとしている。これらの結果は、した。常法に従ってこれらの標本をエポキシ樹脂で包埋し、直径が数百 nm 以上の従来素材では見られない現象であり、熱重合により硬化させた。この標本からダイヤモンドナイ

従来素材では予想もしなかった想定外の生体影響を誘発す

フを用いて超薄切片を作製し、無染色あるいは酢酸ウラニ

る可能性を示している。これらの結果を踏まえて、本論文

ウムおよびクエン酸鉛の二重電子染色を施した後に、透過ではマウスランゲルハンス細胞株（XS52 細胞）の in vitro

電子顕微鏡を用いて観察した。

培養系を用いて、ナノシリカの粒子径と細胞内動態や細胞

2. 4

影響との連関を解析した。初めに、非晶質ナノシリカの粒3細胞増殖試験（［ H］チミジン取り込み試験）

子径が細胞内局在に与える影響について評価する為に、

4

1×10 cells の XS52 細胞を 96 穴プレートに予め播種し、100 mg/ml の nSP70、nSP300、mSP1000 を 24 時 間 処 理 し

24 時 間 後 に 種 々 の 濃 度 に 調 製 し た nSP70、nSP 300、た XS52 細胞を透過型電子顕微鏡で観察した。その結果、

mSP 1000 を添加した。各ナノシリカを添加して 18 時間後

Fig. 1 に示すように、nSP300 あるいは mSP1000 を適用しに、１mCi/well となるように［3H］チミジンを添加し、さらたいずれの群において各シリカが細胞内に侵入した像が認に６時間培養した。培養終了後に細胞内に取り込まれためられた（Fig. 1 c, d）。それに対して、nSP70 は、細胞内

3［ H］チミジンの放射活性（cpm）を液体シンチレーションに侵入するばかりか核膜を透過して核内に侵入していた

カ ウ ン タ ー（TopCounter、PerkinElmr、MA、USA）を（Fig. 1 a, b）。更に、粒子サイズの減少に伴い、細胞に取用いて測定した。

り込まれる粒子量の増加が認められた。これらの結果は、
直径 70 nm の非晶質ナノシリカが従来までのサブミクロン

2. 5

細胞膜傷害性試験（LDH release assay）

サイズ以上のシリカとは異なる細胞内動態特性を示すこと

ナノシリカの細胞膜傷害性は、ナノシリカを曝露したを示唆している。更に、nSP70 は、nSP300、mSP1000 と

XS52 細胞の上清中に放出された Lactate dehydrogenaseは異なる細胞内局在を示すことから、細胞に対する反応性

4（LDH）量を指標として評価した。1×10 cells の XS52 細胞も異なる可能性が示された。

を 96 穴プレートに予め播種し、24 時間後に種々の濃度にそこで次に、シリカの粒子サイズが XS52 細胞の増殖能調製した nSP70、nSP300、mSP1000 を添加した。各ナノに与える影響について評価した。その結果、Fig. 2 に示す

シリカを添加して 24 時間後、細胞上清を回収し、上清中

ように、ナノシリカ処理により、XS52 細胞の増殖は粒子の LDH 量を LDH cytotoxicity test（WAKO、Osaka、

径依存的に阻害されることが示された。nSP70、nSP300、

Japan）を 用 い て 定 量 し た。 尚、 細 胞 膜 傷 害 性（ ％ of

mSP1000 の IC50 値 は、 そ れ ぞ れ 4.2mg/ml、32.6mg/ml、

control）は 0.％ Tween を添加群の LDH 放出量を 100％と75.0 mg/ml であり、粒子サイズの小さいシリカほど、よりして算出した。

低濃度で XS52 細胞の増殖阻害を示すことが明らかになった。以上の結果は、粒子サイズが、細胞内局在と同様に細2. 6 非晶質ナノシリカ添加時の活性酸素種（ROS）の測定胞に対する反応性に対しても大きく影響を及ぼすことを示

活性酸素種（ROS）量の評価には蛍光プローブである唆している。続いて、ナノシリカによる粒子径依存的な細− 79 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

胞傷害性の機構解明を目的に、膜傷害性による細胞傷害性められた。一方で、mSP1000 添加群では LDH の放出は確の指標である Lactate dehydrogenase（LDH）量の測定を認できなかった。この結果より、ナノシリカによる XS52行った。ナノシリカを XS52 細胞に添加し、24 時間後に回細胞に対する粒子サイズ依存的な細胞傷害性は細胞膜に対収した培養上清中の LDH 放出量は、Fig. 3 に示すように、する傷害性の違いに起因していることが示された。

nSP300、nSP70 添加群では濃度依存的な LDH の放出量の安全なナノシリカの創出や開発支援を念頭に、ROS 産増加が認められた。特に 30 mg/ml の nSP70 添加群におい生の観点から XS52 細胞の細胞傷害性をはじめとした細胞て非常に高い LDH 放出量（193±6.8% of the control）が認

毒性の発現メカニズムの解明を試みた（Fig. 4 ）。各粒子サ

Fig.1 Localization of each silica particles in XS52 cells(arrows).
XS52 cells were treated for 24 hr with nSP70 (a and b),
nSP300 (c) and mSP1000 (d). nSP300 and mSP1000 were
only located cytoplasm. On the other hands, nSP70 was
located in nucleus as well as cytoplasm (b, arrow head).
Scale bars; 2μm (a, c and d), 500 nm (b)Fig. 3 Effect of silica particles against membrane damage of
XS52 cells.
Cellular membrane damage on XS52 cells after incubation
with nSP70 (circle), nSP300 (square) and mSP1000(diamond) for 24 hr were evaluated by LDH release assay.
The percentage of cellular membrane damage rate wasrelative data as compared to the negative (medium) andpositive (0.2% Tween20) control. The data were presented
with means±SD.

Fig. 2 Effect of various sized silica particles against the
proliferation of XS52 cells.
The proliferation of XS52 cells after incubation with nSP70(circle), nSP300 (square) and mSP1000 (diamond) for 24 hr
were evaluated using tritium thymidine uptake assay. The
percentage of cell proliferation rate was relative data as
compared to the negative control. The data were presented
with means±SD.

Fig. 4 Detection of reactive oxygen species (ROS) inducedby silica particle treatment in XS52 cells.
XS52 cells were incubated with various concentrations of
nSP70 (circles), nSP300 (squares), and mSP1000(diamonds) for 3 h. Total ROS induced by silica particles
were expressed as relative fluorescence units in the DCFH
assay. Data are presented as means±SD (n=4).*P < 0.01 vssame dose of nSP300 and mSP1000.

− 80 −

皮膚細胞を用いた化粧品中のナノマテリアルの安全性評価〜ナノマテリアルの皮膚ランゲルハンス細胞に対する影響評価〜

イズのシリカを XS52 細胞に添加し、3 時間後の ROS 産生程において発生する一連の活性分子種（O2−、H2O2）である。

量を DCFH-DA を用いて測定した結果、全てのサイズの非実際に、動脈硬化などの生活習慣病や代謝疾患性疾患、ア晶質シリカにおいて、作用濃度に依存した ROS 産生が認

ルツハイマー病など様々な疾患の発症・悪化や、細胞レベめられた。特に nSP70 添加群では、nSP300、mSP1000 でルにおいてもアポトーシスや DNA 損傷などの多くの細胞は ROS 産生が認められなかった低濃度添加時においても、内ストレス応答に関与していることが知られている。我々

コントロール群と比較して約 2 倍の ROS 産生が認められはこれまでに、ヒト皮膚角化細胞を用いた検討において、ており、サブミクロンサイズのシリカよりも高い ROS 産

非晶質ナノシリカによる DNA 損傷には、ROS 産生の関与

生能を有することが明らかとなった。ROS は、DNA 傷害が関与していることを見出している。この事実を踏まえるや炎症反応の起点となり得る。従って、直径 100 nm 以下と、貪食能を有するランゲルハンス細胞においても同様に、の素材を対象として安全性を評価するに当たっては、ROS

エンドサイトーシスによる非晶質ナノシリカの細胞内取りを起点とした遺伝毒性や免疫毒性について特に精査する必込みを介した ROS 産生により、DNA 損傷などの細胞毒性

要があるものと考えられた。また、これらの事実は、ナノを誘発していることが予想され、これが細胞傷害性の発現

シリカに ROS 産生を誘導しない何らかの修飾を施すことにつながる可能性を考えている。ROS 産生と細胞応答性が出来れば、安全かつ有用なナノシリカを創製できることの関係について、未だ不明な点は多くあるが、近年、ROSを示すものである。現在、ナノマテリアルに加え、サブナ

産生経路の一つである NADPH oxidase が、異物が細胞内ノマテリアルの経皮安全性の解析やアトピーといった皮膚に取り込まれる際にエンドソーム膜にリクルートされ、疾患との関係など、さらなる追求を始めている。

ROS 産生を通じて異物の除去に寄与することが明らかと４．考なっている。例えば，アスベストや結晶性シリカなどの微察

粒子状の異物が炎症を引き起こす際に、粒子が細胞に侵入香粧品分野において、ナノマテリアルは紫外線遮蔽能のすることにより発現する NADPH oxidase の関与が報告さ向上や使用感の向上といった利点から我々の生活に多大なれ，これらの報告では NADPH oxidase から産生されたる恩恵をもたらす新素材として大きな期待が寄せられていROS が NALP3 を活性化することが明らかとされている。

る。しかし一方で、ナノマテリアルのリスク評価に関する以上の点を踏まえ、現在我々は ROS 産生経路と細胞毒性

情報開示は極めて少なく、本邦におけるナノマテリアルのの発現について ROS 産生経路の観点から解析を進めてい安全性評価研究は欧米諸国に比べると圧倒的に立ち遅れてる。また、ランゲルハンス細胞や皮膚上皮細胞の ROS 産いる。従って、これまで殆ど検討されていなかったナノマ

生を介して、皮膚免疫系の攪乱が誘発されることも報告さ

テリアルの体内吸収性やハザードの明確化およびメカニズ

れており、この点も加味すると、非晶質ナノシリカが皮膚ムの解明を積極的に推進すると共に、ナノシリカの物性が免疫系に対する影響も精査する必要があると考えている。

体内 / 細胞内動態や生体 / 細胞に対する反応性に与える影

一方で我々は、これまでの検討において、ナノシリカの粒響について精査する必要がある。そこで我々は、非晶質ナ

子表面をアミノ基やカルボキシル基で修飾することで、ナノシリカに関して物性−動態−安全性の連関解析を進めてノシリカの細胞毒性を軽減できることを見出している。今おり、これまでの検討において、粒子サイズが皮膚透過性後、Nano - Safety Science 研究の推進の観点からナノマテに与える影響について解析を行い、nSP70 のみがマウスのリアルの安全性確保と社会受容の促進を実現するためには、角質層を通過し皮膚ランゲルハンス細胞に取り込まれるこ

曝露実態とハザード情報を詳細に収集し、ナノマテリアルとを明らかとしている。そこで本検討においては、マウスのリスクを把握すると共に、これらのハザードを回避する

ランゲルハンス細胞を用いて粒子サイズが細胞内局在と細ための方法論の確立が必須であろう。

胞に対する反応性に与える影響について評価するために、

以上、本研究では非晶質ナノシリカがランゲルハンス細nSP70、nSP300、mSP1000 それぞれの細胞内局在と細胞胞に対して細胞傷害性を発現すること、ならびにその細胞傷害性を解析した。その結果、粒子径依存的に細胞内への傷害性には ROS 産生が関与している可能性を見出した。

取り込み量・細胞傷害性が増加すること、更に、核内移行

ランゲルハンス細胞は、皮膚の抗原提示細胞として免疫応性という点において、nSP70 のみが独自の細胞内動態を示

答に大きく関与している細胞である。そのため、ランゲル

すことを明らかとした。そこで次に、安全なナノシリカのハンス細胞の機能不全は免疫応答の撹乱を引き起こすこと創出や開発支援を念頭に、XS52 細胞を用いて、非晶質ナが報告されている 3）〜 6）。そのため、我々の今回明らかとノシリカによる細胞傷害性の発現を ROS 産生の観点からした事実 7）〜 10）は、免疫応答が攪乱される可能性を示唆す解析した。その結果、粒子径依存的な ROS 産生の増大がるものである。また、nSP70 が細胞の核内にまで侵入して認められ、細胞傷害性の発現と同様の傾向を示すものであいることから、既にナノシリカによって引き起こされるこった。ROS は、生体内のエネルギー代謝や感染症防御過とが報告されている核内蛋白質の凝集、RNA 転写阻害 11）− 81 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

等、核の機能不全に繋がる可能性が示唆される。そこで今Lett., 6 (1) : 93-98, 2011.

後は、ナノシリカの細胞内局在情報を基盤とした各種ハザ

３）Nabeshi H., Yoshikawa T., Matsuyama K., Nakazato

ード評価を実施中であると共に、皮膚ケラチノサイト等の

Y., Tochigi S., Kondoh S., Hirai T., Akase T., Yamashita

他の細胞種を対象として同様の検討を進めると共に、アトT., Yamashita K., Yoshida T., Nagano K., Abe Y.,

ピーや皮膚炎との関係などを精査しているところである。

Yoshioka Y., Kamada H., Imazawa T., Itoh N., Tsunoda

5．総S., Tsutsumi Y. : Amorphous nanosilica induce括

endocytosis-dependent ROS generation and DNA
damage in human keratinocytes., Part. Fibre. Toxicol.,

以上、本検討において我々は、70nm の非晶質ナノシリカ

8 (1) : 1-10, 2011.

は、XS52 細胞に対して、細胞内動態・細胞に対する反応性という点においてサブミクロン以上のサイズのバルクマテリア

４）Nabeshi H., Yoshikawa T., Akase T., Yoshida T.,

ルとは異なる性質を発揮することを明らかとした 7）、8）、9）、10）。

Tochigi S., Hirai T., Uji M., Ichihashi K., Yamashita

即ち、ナノマテリアルの安全性確保と社会受容の促進を実T., Higashisaka K., Morishita Y., Nagano K., Abe Y.,

現するためには、ナノマテリアルをバルクマテリアルとは

Kamada H., Tsunoda S., Itoh N., Yoshioka Y., Tsutsumi

別個の新素材として捉え、細胞内動態や組織浸透性 / 蓄積

Y. : Effect of amorphous silica nanoparticles on in vitro

性といった生体内動態をより慎重に解析し、免疫応答や遺RANKL-induced osteoclast differentiation in murine

伝毒性等といった安全性情報を収集する必要があることをmacrophages., Nanoscale Res. Lett.,6 (1) : 464-468, 2011.

示している。更に、動態と細胞に対する反応性が相関しているという本検討の結果は、ナノマテリアルの動態情報を（引用文献）基盤とした安全性評価が NanoTox 研究において重要であ１）Takagi, A., Hirose, A., Nishimura, T., et al. : Induction

ることを示している。我々は現在、ナノシリカの粒子サイof mesothelioma in p53+/- mouse by intraperitoneal

ズが動態 - 安全性に影響を与える機構を解明するために、

application of multi-wall carbon nanotube. J Toxicol

細胞内への取り込み機構やストレス応答の観点から解析を

Sci., 33: 105-16, 2008.

進めている。これによって、ナノマテリアルの物性と安全

２）Takagi, A., Hirose, A., Nishimura, T., et al.: Carbon

性の因果関係を明確化することが可能になるものと考えて

nanotubes introduced into the abdominal cavity ofいる。これら物性−動態−安全性の連関解析から得られる

mice show asbestos-like pathogenicity in a pilot study.
Nat Nanotechnol., 3: 423-8, 2008.

情報が安全なナノマテリアルの設計指針の提示、さらには安全性評価法の確立に繋がり、安全なナノマテリアルの開３）Bennett, C.L., van Rijn, E., Jung, S., et al.: Inducible

発とその支援、そして安全・安心で魅力的な香粧品／化粧ablation of mouse Langerhans cells diminishes but fails

品の誕生と豊かな社会への展開に寄与することを期待して

to abrogate contact hypersensitivity. J Cell Biol., 169:
56 ｘ 9-576, 2005.

いる。

６．成果発表（コスメトロジー研究振興財団への謝辞記載）

４）Tinkle, S., Antonini, J.M., Rich, B.A., et al.: Skin
as a route of exposure and sensitization in chronic
beryllium disease. Environ Health Perspect., 111: 1202-

１）Nabeshi H., Yoshikawa T., Matsuyama K., Nakazato

120814, 2003.

Y., Matsuo K., Arimori A., Isobe M., Tochigi S., Kondoh
S., Hirai T., Akase T., Yamashita T., Yamashita K.,

５）Fifis, T., Gamvrellis, A., Crimeen-Irwin, et al.: Size-

Yoshida T., Nagano K., Abe Y., Yoshioka Y., Kamada

dependent immunogenicity: therapeutic and protective

H., Imazawa T., Nakagawa S., Mayumi T., Itoh N.,

properties of nano-vaccines against tumors. J Immunol.,Tsunoda S., Tsutsumi Y. : Systemic distribution,173: 3148-3154, 2004.

nuclear entry and cytotoxicity of amorphous nanosilica

６）Palucka, K., and Banchereau, J.: How dendritic cells

following topical application., Biomaterials., 32 (11) : 2713-

and microbes interact to elicit or subvert protective

2724, 2011.

immune responses. Curr Opin Immunol., 14: 420-431,
2002.

２）Nabeshi H., Yoshikawa T., Arimori A., Yoshida T.,
Tochigi S., Kondoh S., Hirai T., Akase T., Nagano K.,

７）Nabeshi H., Yoshikawa T., Arimori A., Yoshida T.,

Abe Y., Kamada H., Tsunoda S., Itoh N., Yoshioka

Tochigi S., Kondoh S., Hirai T., Akase T., Nagano K.,

Y., Tsutsumi Y. : Effect of surface properties of

Abe Y., Kamada H., Tsunoda S., Itoh N., Yoshioka

silica nanoparticles on their cytotoxicity and cellularY., Tsutsumi Y. : Effect of surface properties of

distribution in murine macrophages., Nanoscale Res.

silica nanoparticles on their cytotoxicity and cellular− 82 −

皮膚細胞を用いた化粧品中のナノマテリアルの安全性評価

distribution in murine macrophages., Nanoscale Res.

〜ナノマテリアルの皮膚ランゲルハンス細胞に対する影響評価〜

10）Nabeshi H., Yoshikawa T., Matsuyama K., Nakazato

Lett., in press.

Y., Tochigi S., Kondoh S., Hirai T., Akase T., Yamashita

８）Nabeshi H., Yoshikawa T., Matsuyama K., Nakazato

T., Yamashita K., Yoshida T., Nagano K., Abe Y.,

Y., Matsuo K., Arimori A., Isobe M., Tochigi., S.,Kondoh

Yoshioka Y., Kamada H., Imazawa T., Itoh N., Tsunoda

S., Hirai T., Akase T., Yamashita T., Yamashita K.,

S., Tsutsumi Y. : Amorphous nanosilica induce

Yoshida T., Nagano K., Abe Y., Yoshioka Y., Kamada

endocytosis-dependent ROS generation and DNA

H., Imazawa T., Nakagawa S., Mayumi T., Itoh N.,

damage in human keratinocytes., Part. Fibre. Toxicol.,Tsunoda S., Tsutsumi Y. : Systemic distribution,in press.

nuclear entry and cytotoxicity of amorphous nanosilica11）Chen, M., and von Mikecz, A.: Formation offollowing topical application, Biomaterials., in press.

nucleoplasmic protein aggregates impairs nuclear

９）Nabeshi H., Yoshikawa T., Yoshioka Y., Tsutsumi

function in response to SiO 2 nanoparticles. Exp Cell

Y.：Safety evaluation study of nanomaterials aimed
at the promotion of the social reception., Genes andEnvironment, in press.

− 83 −

Res., 305: 51-62, 2005.

細胞外マトリックス糖タンパク質による皮膚の再生・修復のグリコバイオロジー
お茶の水女子大学大学院・糖鎖科学教育研究センター

小 川

温 子

We discovered that the survival of rat hepatic stellate cells (rHSC) were suppressed on vitronectin (VN) which had
been synthesized in the early stage of liver regeneration after partial hepatectomy1). The changes in glycosylation of VN,
especially decreased sialylation plays a modulatory role for rHSC spreading. In this study, we aimed at elucidating whether
VN regulates the dermal fibroblast adhesion and motility during the tissue-remodeling. Primary culture of the mouse dermal
fibroblast (MDF) was isolated and analyzed for adhesion and spreading on glycosylation-modified VNs. It was found that
decreased sialylation of VN not only attenuated the cell adhesion and spreading but changed the cellular signaling of dermal
fibroblasts, MDF and Swiss 3T3.

１．緒細胞（MDF、Swiss3T3）に着目した。MDF は VN レセプ

言ターである av インテグリンを発現するので、初代培養に

組織再生時において細胞外マトリックス（ECM）の分子より MDF を単離し、組織再生時に重要な細胞の接着・伸性状は、糖鎖合成に関わる多くのタンパク質の発現と活性展ならびに形態変化を中心に、VN の糖鎖調節機構を明らが変動するために正常組織のものとは異なる。ECM 分子

かにすることを目的とした。

は生物過程や疾患において多くの役割を果たしているが、

２．実

主要な ECM 分子の１つであるビトロネクチン（VN）は主に肝臓で産生され、血漿中や組織中に存在する多機能性糖験１）ラットの部分的肝切除手術と血液採取

タンパク質である。VN は多くのリガンドと結合とする（図５週齢の Male Wistar rats（平均体重約 110 g、日本生１）。細胞表面のインテグリンと結合して細胞接着や細胞物材料）を、飼育室（23.5℃，明 6：00−18：00，暗 18：00−6：

運動に関わるほか、１型プラスミノーゲン活性化因子阻害00）で 飼 育 し た。70% 部 分 肝 切 除 は エ ー テ ル 麻 酔 後、因子（PAI-1）、ウロキナーゼ型プラスミノゲン活性化因子

Higgins と Anderson の方法 6）に従って行った。シャム手（uPA）、および uPA 受容体（uPAR）と結合して組織溶解術は体外に肝臓を出し、切除せずに再び肝臓を体内に戻すに関連する細胞挙動を調節するなど、組織再生において重操作を行った。何も処置をしていないラットを非手術要な役割を果たす。VN はこのようなリガンド結合ならび（Non- operated：NO）と し た。 術 後 24，48，72 時 間 経 過に組織溶解系、血液凝固系の調節を介してマトリックスの後に、採血量の約 10 %（v/v）の 3.8 % クエン酸ナトリウム

再構築に関わる。またその N- 型糖鎖結合部位はよく保存を抗凝固剤としてそれぞれ腹部大動脈より採血を行った。

され、シアリル化糖鎖の存在は動物種間で共通性が高い 2）

これを 4℃で 1, 200 xg、10 分間遠心分離により、上清を集（図１）。

め血漿とし、−80 ℃で保存した。

当研究室ではこれまでに、ラット肝再生初期過程における VN のシアリル化の低下がコラーゲン結合性を増強する

２）血漿ビトロネクチンの精製

一方 3, 4）、肝星細胞の生存につながる接着伸展を著しく抑Yatohgo らの方法 7）に従い、非手術（NO）、シャム手術

制し、その過剰な活性化を抑制調節していることを報告し

24 時間後（SH）、部分肝切除 24 時間後（PH）のラット血漿た

1）。同時期のフィブロネクチンでは、VN の様な糖鎖変化は観測されなかった 5）。

あ る い は ブ タ 血 漿 か ら VN の 精 製 を 行 っ た。 ヘ パ リ ン-Sepharose 4B は還元アミノ化法で調製した。血漿に 1/50

本研究では、肝とならんで再生能力の高い組織である皮量（v/v）の 1.0 M CaCl 2（終濃度 20 mM）を加え撹拌した

膚組織の再生時に、主要な役割を果たすマウス皮膚線維芽

のち、室温で約１時間放置し血漿を凝固させた。さらに４℃で１時間以上放置した後、凝固した血漿をはさみで細断

Glycobiology of an extracellular matrix
glycoprotein, vitronectin, during skinregeneration and repair
Haruko Ogawa
Graduate School of Humanities and Sciences
and Glycoscience Institute, Ochanomizu
University

し、13,000 g，４℃，で 10 分間遠心分離を行って血清を得た。
この血清にフッ化フェニルメチルスルホニル（PMSF）（終
濃度 1 mM）とエチレンジアミン-N, N, N', N'- 四酢酸二ナトリウム（EDTA）（pH 7.0, 終濃度 5 mM）を加え、Sepharose 4B カラ
ムをプレカラムとするヘパリン- Sepharose 4B カラムにかけた。通過画分を集め、尿素を最終濃度８M まで加えて− 84 −

細胞外マトリックス糖タンパク質による皮膚の再生・修復のグリコバイオロジー

図１

ラット VN の一次構造とリガンド結合部位

溶解し、室温で２時間以上静置した。その後、８M 尿素

ごとに0.25% トリプシン , 0.02% EDTA, PBS（５mL/10cm

を 含 む 0.13 M NaCl, PB-EDTA で 平 衡 化 し た ヘ パ リ ン

径ディッシュ）を加えて 37ºC、5 分間処理し、細胞を回収-Sepharose カラムに通過画分をかけ、平衡化溶液で洗浄、して行った。

ついで 10 mM 2 -メルカプトエタノール（2-ME）を含む 0.13

②接着伸展実験

M NaCl, PB-EDTA をゲル体積の２倍以上流した後カラム

Adhesion medium： 撹拌しながら５M NaCl，１M KCl，を止め、２時間静置した。その後、同緩衝液で全量でゲル

１M MgCl2，0.5M Na2HPO4,１M KH2PO4 および 1M CaCl2

体積の５倍以上流した後に、0.5M NaCl, Phosphate buffer

を、MilliQ に 対 し て そ れ ぞ れ 終 濃 度 が 150 mM, ３mM，

（PB）-EDTA でヘパリン結合タンパク質を溶出した。さら0.5 mM, 6 mM, 1 mM および 1 mM になるように順に加え、に 2.0 M NaCl , PB-EDTA で完全に溶出を行った。各フラ

約１時間撹拌した。沈殿が生じていないことを確認してかクションについて 280nm における吸光度を測定すること

ら 0.22 µm 孔径のフィルター（Millex -GV，Millipore）でろによりタンパク質の検出を行い、溶出ピークが現れている

過し、以下の操作に用いた。

画分を集め、SDS-PAGE で VN の精製を確認した。回収し継代後の細胞浮遊液を室温で 130 g ，３分間遠心後上清をた画分は透析によって尿素濃度、ついで NaCl 濃度を下げ捨てた。さらに Adhesion medium を加えてよく懸濁したて最終的に 0.13 M NaCl, PB-EDTA に対して透析し、タン

のち、再び 130 g で３分間遠心し、上清を捨てた。この操

パク質濃度を BCA 法によって決定し、−20℃で保存した。

作を２回行った後、Adhesion medium を２mL 加え、血球計算盤を用いて細胞数を計測した。2.0×105cells/mL とな

３）精製 VN のグリコシダーゼ処理

るように Adhesion medium に懸濁し、これを細胞懸濁液①ノイラミニダーゼ（シアリダ—ゼ）処理とした。組織培養プレート（96 穴）の各ウェルに２倍希釈

精製 VN を 4℃で 50mM 酢酸緩衝液（pH 5.3）に対して列（10µg/mL）を作成した VN を 100µL ずつ加え、37ºC で透析し、CaCl2 を加えた（終濃度４mM）。これをタンパク

１時間以上あるいは４ºC で一晩固定化させた。組織培養

定量した後ノイラミニダーゼを加え（VN 0.8mg に対しプレートから VN 溶液を排液し、細胞懸濁液を 100µL ずつ

0.02 U）、37℃で 24 時間消化したのち、TBS に対して透析

加え、37ºC, ５% CO2 条件下で 60−120 分間インキュベート

した。

した。ピペットで各ウェルから 50 µL ずつ液を吸引、排液② N- グリコシダーゼ F（PNGase F）処理

し、ただちに 12.3 ％パラホルムアルデヒド溶液を 50µL 加

精製 VN を４℃において 0.13M NaCl, PB-EDTA に対しえ、室温で 30 分以上固定した。ウェルを PBS で満たし、て透析し、N- グリコシダーゼ F を加え（VN 0.3mg に対し 2

スライドガラスを乗せ、位相差顕微鏡で観察した。各ウェ

U）、37℃で 48 時間消化したのち TBS に対して透析した。

ルで３視野ずつ、各視野ごとに細胞 100 個前後中の伸展している細胞数を数え、伸展率（%）= 伸展細胞数 / 全細胞数

４）細胞接着伸展活性の測定を求めた。同一の培養細胞について少なくとも３回、異な①細胞継代培養

る２回の培養細胞でそれぞれ実験を行った。

生後３日目の新生マウスの皮膚より初代培養を行い、MDF③細胞接着伸展形態の観察
滅菌したカバーガラス上に種々濃度の VN をコートし、を単離した。MDF と Swiss3T3 細胞（お茶の水女子大学宮本泰則准教授より提供）を以下の条件下で継代、培養を行洗浄後、細胞を播種し、37℃, 5％ CO2 条件下で 90 分間イった。

ンキュベートした。3.7 % パラホルムアルデヒド溶液で 20

10 % FBS, １%ペニシリン-ストレプトマイシンを含むDMEM

分間固定し、PBS で洗浄した。0.1％ Triton X-100/ リン酸

培地中で、37ºC、５% CO2 条件下で培養し、継代は３−４日緩衝液で 5 分間、透過処理を行い、PBS 洗浄後、10％ BSA− 85 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

/PBS で室温にて 60 分間ブロッキングした。PBS により洗しく異なる状況を示唆された。そこで細胞骨格を形成する

浄後、1.5% BSA/PBS に溶解した抗ヘパラン硫酸抗体また

ストレスファイバーの状態を比較した。ラット血漿からのは Alexa488 -フ ァ ロ イ ジ ン と 室 温、60 分 間 反 応 さ せ た。

VN 精製量は少ないため、正常なブタ血漿から精製した

PBS により洗浄後、10 % BSA/PBS に溶解した二次抗体とVN（pVN）を用いて、ノイラミニダーゼ処理、または N- グ

反応させた。蛍光顕微鏡 FSX-100（オリンパス）で観察、リコシダーゼ処理により糖鎖を除去し、各 VN 基質上で接撮影した。

着伸展した MDF 細胞において、アクチンストレスファイ

３．結

バーをファロイジンにより染色し、蛍光顕微鏡で観察した。

果

ノイラミニダーゼ処理 pVN 上では、未処理 pVN 上で伸

１）VN 上での MDF の細胞接着伸展活性展した MDF 細胞と比較して、アクチンフィラメントの短70% 肝切除手術（PH）、
コントロールとしての偽手術（SH）

小化と辺縁部への分布の変化、および伸展面積の有意な減を行い、術後 24 時間後のラット及び非手術（NO）ラット

少が見出され、ラメリポディア（糸状仮足）の形成が示唆

から血漿を採取し、肝手術（PH）
・シャム手術（SH）・非された（図３上段）。このような伸展形態の変化から、細手術ラット（NO）の各精製 VN 基質上での MDF ならびに胞上のレセプターが異なる可能性が考えられた。以前の細Swiss 3T3 細胞の接着伸展率を測定した。その結果、肝切胞 伸 展 と シ グ ナ ル 伝 達 に 関 連 す る Saoncella8）な ら び に

除 後 24 時 間 の VN（PH-VN）基 質 上 で は、NO- お よ び

Hall9）らの研究報告より、図３下段に示すように、細胞のSH-VN に比べ、著しく MDF および 3T3 細胞の接着伸展がストレスファイバー形成と伸展状態の変化には、インテグ低下した（図２）。われわれは以前に、肝再生初期過程にリンとへパラン硫酸プロテオグリカン（シンデカン）が関おける各 VN にはそれぞれ高シアリル化された分子種と、与している。これらはいずれも VN のレセプターであるが、相対的にシアル酸含量が低い分子種が存在し、PH-VN でシンデカン依存的なシグナル伝達と非依存的な伝達では、はいずれのシアリル化も著しく減少することを見出した１）形成されるストレスファイバーの分布が異なることがので、ノイラミニダーゼ処理した NO-VN 上での初代培養

Swiss3T3 細胞を用いて示されている 8, 9）。細胞の接着と移MDF および Swiss3T3 線維芽細胞の接着伸展率を測定し動が行われるためには細胞表面のインテグリンとシンデカたところ、いずれもコントロール処理の約７割以下に減少

ンの相互作用が必要であるが、本研究結果から、VN 上のすることが示された（データ示さず）。この結果は、ラッシアリル化の変化がこれらのシグナル伝達を調節する事がト肝再生に重要な役割を担う肝星細胞の接着伸展が、NO-示唆された。一方、細胞のへパラナ―ゼ処理によって細胞および SH-VN と比較して PH-VN 上で約 1/2 にまで減少し、表面のシンデカンのヘパラン硫酸鎖を酵素的に除去したり、VN のノイラミニダーゼ処理によっても同様に細胞接着伸ヘパリンを細胞に添加することにより VN との相互作用を展率が大きく減少したことと一致した。よって MDF および Swiss3T3 細胞ではラット肝星細胞と同様に、VN のシ
アリル化糖鎖の減少による細胞生存の抑制が示唆された。

２）VN 上の糖鎖によるストレスファイバー形成への影響
VN のノイラミニダーゼ処理前後の変化から、MDF 接
着伸展率ばかりでなく、伸展した細胞の形状においても著

図２

肝切除 VN 基質上での MDF 接着伸展活性

図３ VN のアシアロ化による MDF のアクチンフィラメント形成への影響− 86 −

細胞外マトリックス糖タンパク質による皮膚の再生・修復のグリコバイオロジー

阻害すると、pVN 上での MDF の伸展形態に逆の変化が認

ご支援をいただき、心よりお礼申し上げます。

められ、シンデカン依存性シグナルの影響が弱まった（データ示さず）。組織修復時、VN 糖鎖のシアリル化が低下（引用文献）

すると、MDF の接着伸展に対するインテグリンとの相互

１）Sano, K., Miyamoto, Y., Kawasaki, N., Hashii, N.,

作用を減弱する一方、シンデカンとの相互作用の寄与が相Itoh, S., Murase, M., Date, K., Yokoyama, M., Sato, C.,

対的に高まる、すなわち細胞活性化を VN の糖鎖が調節す

Kitajima, K., and Ogawa, H, Survival of Hepatic Stellate

る可能性が示唆された。Swiss3T3 細胞についても同様の

Cell during Liver Regeneration is Regulated by the

傾向が認められた（データ示さず）。

Changes in Glycosylation of Rat Vitronectin especially

４．考

the Decreased Hypersialylation. J Biol Chem 285,

察

17301-09, 2010.

本研究成果から肝再生における VN がその糖鎖変化によ２）Kitagaki-Ogawa, H.,Yatohgo, T.,Izumi, M.,Hayashi,って、マウス皮膚組織の修復においても線維芽細胞の細胞

M.,Kashiwagi, H.,Matsumoto, I., and Seno, N. Diversities

外マトリックスへの接着など、組織修復の多段階を制御しin animal vitronectins. Differences in molecular weight,

うる可能性が示唆された。特に我々は MDF の生存シグナ

immunoreactivity and carbohydrate chains Biochim.

ルと VN の糖鎖修飾の関連に着目し、次のことを明らかにBiophys. Acta, 1033, 41-56, 1990.
３）Sano, K., Asanuma-Date, K., Arisaka, F., Hattori, S.,した。
１．肝再生初期過程において VN ではシアリル化の減少がand Ogawa, H, Changes in Glycosylation of Vitronectin

起こる。この変化が肝星細胞（RSC）と同様に、MDF とModulate Multimerization and Collagen Binding

Swiss3T3 細胞の接着伸展活性を減少させた。組織再生

During Liver Regeneration.Glycobiology, 17, 784-794,

時 に お け る VN 糖 鎖 の シ ア リ ル 化 の 程 度 が、RSC と2007.

MDF の生存につながる接着伸展、すなわちインテグリ

４）Uchibori-Iwaki, H., Yoneda, A., Oda-Tamai, S., Kato,

ン活性化の調節に共通して重要であることが示された。

S., Akamatsu, N., Otsuka, M., Murase, Kojima,K., K.,

２．ノイラミニダーゼ処理 VN を基質とした MDF 接着伸

Suzuki, R., Maeya, Y., and Ogawa.H, The changes

展時のストレスファイバーの形成状態は、コントロール

in glycosylation after partial hepatectomy enhance

VN 上と比較してアクチン線維が短小化し、細胞伸展面

collagen binding of vitronectin in plasma. Glycobiology
10, 865-74, 2000.

積が小さく、ラメリポディアを形成することが示唆された。 こ の こ と か ら、VN の シ ア リ ル 化 の 低 下 に よ り、

５）Sano, K., Yanagibashi M., Hashii N., Itoh S.,

VN で誘導される細胞内シグナルの下流で起こるアクチ

Kawasaki N., Ogawa H, Glycosylation and ligand-ン系の細胞骨格の再構築や接着斑の形成を介したシグナ

binding activities of rat plasma fibronectin during liver

ル伝達経路に変化が生じていることが示された。VN 糖

regeneration after partial hepatectomy. Carbohyd. Res.,

鎖修飾、特にシアリル化が、細胞表面インテグリンとシ343, 2329-2335, 2008.

ンデカンとの相互作用による細胞活性化を調節する可能

６）Higgins, G.M. and Anderson, R.M, Experimental性が示唆された。

pathology of liver. I. Restoration of the white rat

今後、本研究から得られた知見をもとに、皮膚組織修復

following partial surgical removal Arch. Pathol. 12,
6-202, 1931.

に与える糖鎖による VN 機能の調節機構を、細胞移動性、増殖、線維増生の各段階についても研究する。細胞接着と

７）Yatohgo, T., M. Izumi, H. Kashiwagi, and M. Hayashi,

細胞骨格形成の VN 糖鎖による制御機構を明らかにするこ

Novel purification of vitronectin from human plasmaとで、ECM 分子の糖鎖修飾という観点からの、皮膚再生

by heparin affinity chromatography Cell Struct Functの分子メカニズム解明と細胞接着異常による癌浸潤やケロ13, 281-92, 1988.

イドなどの線維化疾患制圧への手がかりにつながることが８）Saoncella, S., Echtermeyer, F., Denhez, F., Nowlen,
J.K., Mosher, D., Robinson, SD., Hynes, R.O., Goetinck,

期待される。

P.F., Syndecan-4 signals cooperatively with integrins
謝辞

in a Rho-dependent manner in the assembly of focal
adhesions and actin stress fibers. Proc. Natl. Acad. Sci.

以上の研究は、お茶の水女子大学大学院自然応用科学系

USA. 96, 2805-2810, 1999.

の宮本泰則准教授、大学院生でライフサイエンス専攻 糖鎖情報研究室に所属する田邊美音らとの共同研究によるも９）Hall, A, Rho GTPases and the actin cytoskeleton.

のです。また、コスメトロジー研究振興財団からは多大な− 87 −

Science, 279, 509-514, 1998.

物質の輸送・代謝リズムの分子時計機構の解明と操作要因の開発

九州大学大学院薬学研究院薬剤学

大 戸

茂 弘

Mammalians circadian pacemaker resides in the paired suprachiasmatic nuclei (SCN) and influences a multitude of
biological processes. Clock genes are the genes that control the circadian rhythms in physiology and behavior. Not only
disease but also the effectiveness and toxicity of many drugs vary depending on dosing time. Identification of a rhythmic
marker for selecting dosing time will lead to improved progress and diffusion of chronotherapy. The mechanisms underlying
chronopharmacological findings should be clarified from viewpoint of clock genes. On the other hand, several drugs havean effect on molecular clock. Furthermore, to produce new rhythmicity by manipulating the conditions of living organs
appears to lead to the new concept of chronopharmacotherapy. The knowledge of interactions between molecular clock anddrug should be very useful for the clinical practice. In the present study, we demonstrated the circadian rhythm of CYP andtransporter transcription in mice and in vitro cell culture system. Then we clarified the regulatory mechanisms underlying
the rhythmicity of CYP and transporter transcription from viewpoints of molecular clock. Furthermore, we produced new
rhythmicity by manipulating the conditions of living organs or culture cell by using rhythmic administration of alteredfeeding schedules or serum shock. The monitoring of rhythm and manipulation of rhythm from viewpoints of molecular
clock are essential to improved progress and diffusion of chronopharmacotherapy. Therefore, we show the regulatory systemof biological rhythm from viewpoints of clock genes and the possibility of chronopharmaceutics based on molecular clock.

１．緒

関与しており、その発現をリズミカルに制御している。

言

一方、薬物の体内動態を規定する吸収・分布・代謝・排生体リズムは生物界に広く普遍的に存在する生命現象で泄の各過程に関わる生体機能にも日周リズムが認められる。

あり、近年、一連の遺伝子群（時計遺伝子）が約 24 時間周体内動態を規定する因子の一つであるトランスポーターは、期で発現の増減を繰り返すことが、リズム発振の中心機構

生体内において、医薬品の輸送に関与しており、吸収、分であることが明らかになってきた。哺乳類における生体リ

布、排泄の各過程において重要な役割を担っている。小腸ズム中枢（体内時計）は視床下部の視交叉上核に位置し、は経口投与された薬物の主な吸収部位であり、薬物の体内

神経の活動やホルモン分泌、免疫機能など多くの生体機能への移行を制限している。薬物の消化管吸収におけるトラの日周リズムを制御している。哺乳類における生体リズム

ンスポーターの役割は大きく、消化管腔からの血中への移

中枢は、視神経が交差する視交叉上核（SCN；suprachiasmatic

行や消化管腔への排出など薬物の膜透過に重要な役割を担

nucleus）に位置し、神経伝達物質や液性因子などを介してっている。近年、マウスの小腸での mdr1a/abcb1a および末梢組織における時計遺伝子の発現リズムを制御している

pepT1/slc15a1 の発現は日周リズムを示すことが報告され、（図１）。概日リズム発振の本体は、CLOCK、BMAL1 を

薬物の吸収にも影響を及ぼすことが指摘されている。しか初めとする時計遺伝子間で起こる発現の促進、抑制によるしながら、これらトランスポーターの発現に何故日周リズ

フィードバックループ機構であることが明らかとなっていムが生じるのか、その分子機構は解明されていない。一方、る（図２）。すなわち、CLOCK/BMAL1 の複合体が Period

代表的な薬物代謝酵素である P450（CYP）は大部分の医（Per）および Cryptochrome（Cry）遺伝子の各転写を促進

薬品の代謝に関与するため、薬物の体内動態を規定する重する。産生された PER、CRY の各蛋白質は複合体を形成し、要な因子と位置づけられている。中でも、CYP3A4 は薬物

CLOCK/BMAL1 による自らの転写活性を抑制することに代謝への寄与が大きいこと、また、肝臓における含有量がより、その遺伝子および蛋白質の発現に日周リズムが生じ最も多いことなどから高い注目を集めてきたが、ヒトにおる。また、これらの時計遺伝子群は他の遺伝子の転写にもける CYP3A4 の酵素活性にも日周リズムが認められることが報告された。しかしながら、その酵素活性の日周リズ

Molecular clock mechanisms oftransporter and metabolic enzyme andthe manipulation of biological rhythm
Shigehiro Ohdo
Department of Pharmaceutics, Graduate
School of Pharmaceutica l Sciences ,Kyushu University

ムの制御メカニズムは解明されておらず、CYP3A4 の活性
リズムと体内時計の分子機構とを結びつける因子の存在についても、何ら明らかにされていない。こうした状況の中で、時計遺伝子の機能と役割が生理学的側面より明らかにされつつあるが、今後の重要な課題として医薬品、化粧品、食品など社会応用があげられる。そこで本研究では、まず− 88 −

物質の輸送・代謝リズムの分子時計機構の解明と操作要因の開発

図１ 生体リズムの制御図。生体には体内時計が存在し、その本体は視神経が交差する視交叉上核（suprachiasmatic nucleus、SCN）に位置し、時計遺伝子により制御されている。
この機構により多くの生体機能や疾患症状に 24 時間周期のリズムが認められる。

２．実

験

自由摂食摂水・明暗周期（明期：07 : 00 − 19 : 00）条件下で飼育した Clock 遺伝子変異マウス（Clk/Clk）および野生型（Wild-type）マウスを対象に 09 : 00､13 : 00､17 : 00､21 : 00、
01 : 00、05 : 00 の６時点に種々の細胞を採取した。物質輸
送および代謝関連遺伝子および時計遺伝子を含む周期的に変動する遺伝子 mRNA の日周リズムを RT-PCR 法で測定する。物質輸送および代謝関連遺伝子リズムの存在と時計
遺伝子リズムとの相互関連を明らかにする。mRNA の定量
は、上記６時点において、Wild-type および Clk/Clk マウス
図 2 哺乳類における体内時計の分子機構。時計振動遺伝子の転写は負のフィードバック機構で制御されている。例えば、
Per 遺 伝 子 の 転 写 は ポ ジ テ ィ ブ 因 子 で あ る CLOCK とBMAL1 のヘテロ二量体が Per 遺伝子上流に存在する E-box
配列（CACGTG）に結合することによって活性化される。
また Per 遺伝子産物がネガティブ因子となり、自らの転写を抑制する。

から小腸を摘出後、DNA を抽出した。GAPDH を内部標準として、Real time RT-PCR 法により Abcb1a mRNA の相対的な発現量を測定した。ルシフェラーゼレポーター解析は、
マウス Abcb1a 遺伝子の 5’
上流域を含むルシフェラーゼレポ
ーターベクターを各時計遺伝子の発現ベクターと共に
NIH3T3 細胞にトランスフェクトした。トランスフェクトから 24 時間後のルシフェラーゼ活性をルミノメーターで測定した。また、時計遺伝子応答配列を変異させたルシフェ
ラーゼレポーターベクターを作成し、同様の検討を行った。

動物実験系で、物質の輸送・代謝リズムの分子時計機構を

ゲルシフトアッセイは、マウス Abcb1a 遺伝子 5’上流域に解明する。次に動物実験系および in vitro 細胞培養系で、おける時計遺伝子応答配列およびその変異配列を含むビオ物質の輸送・代謝リズムの分子時計機構の操作要因を開発

チンラベル化 DNA プローブを合成し、各プローブと inする。なお本研究では、種々の分子について検討したが、vitro translational system を用いて合成した各転写因子

mdr1a/abcb1a、CYP3A4、CYP2E1 などを中心に紹介する。 （HLF、E4BP4）を反応させ、ゲルシフトアッセイ法で各− 89 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

転写因子の時計遺伝子応答配列への結合能を検討した。

ンパク質量測定は、Western bloting 法で測定した。mRNA

Small interfering RNA は、BLOCK-iTTM RNAi Designer

量測定は、RT-PCR 法により測定した。ルシフェラーゼ活を用いて、HLF および E4BP4 に対する siRNA を合成し、性測定は、Mouse CYP2E1 の promoter 領域を対象に HNF-

colon26 細胞にトランスフェクトした。細胞を 50％血清を

1a 及び時計遺伝子による影響を測定した。CYP2E1 プロモ含む培地に２時間曝露後、Abcb1a mRNA 発現量の経時ーターへの転写因子結合測定は、クロマチン免疫沈降法で的変化を Real time RT-PCR 法で測定した。ウエスタンブ測定した。CYP2E １プロモーター領域における転写因子

ロッティングは、Wild-type および Clk/Clk マウスの小腸の相互作用は、ChIP 再免疫沈降法で測定した。
培養細胞はヒト新生児線維芽細胞（NB1RGB）を、a‐MEM

または Colon26 細胞における、HLF および E4BP4 のタン
パク発現をウエスタンブロッティング法で測定した。クロ培地中、37℃、５％ CO2 条件下で培養した。またヒトケラ

マチン免疫沈降は、Wild-type および Clk/Clk マウスから

チノサイト細胞（HaCat）を、DMEM（high glucose）培地、小腸を摘出し、氷冷した１％パラホルムアルデヒド溶液に37℃、５％ CO2 条件下で培養した。50% 血清刺激による時

浸すことでタンパク -DNA のクロスリンクを形成させた。

計遺伝子のリズムを再構築する目的で、NBR1RGB を 2×クロスリンクを形成させた小腸の組織片から核タンパクを10 cells/well になるように６well plate に播種した。播種抽出し、抗 HLF 抗体および抗 E4BP4 抗体を用いて、これ

24 時間後に無血清培地に交換し 12 時間培養した。その後

ら各タンパクと結合した DNA 断片を免疫沈降法で精製し50％血清培地に２時間暴露後、１％血清培地に交換し細胞た。各転写因子と DNA との結合量は、PCR 法で定量した。

内時計遺伝子のリズムを再構築した。細胞は、４時間ごと

次に、in vitro で物質輸送および代謝関連遺伝子の日周血清刺激後 52 時間にわたり回収した。mRNA 量測定は、リズムの制御機構を検証した。数種の細胞を対象に 50%

real time RT-PCR 法および RT-PCR 法により測定した。

5

horse serum を添加することにより時計遺伝子など周期的統計解析は、
独立多群の比較には一元配置分散分析法（One-

変動遺伝子のリズムを形成する。すなわち生体で認められ

way ANOVA）およびTukey multiple comparison testを用いるリズムを in vitro で再現する実験系を構築する。Serum

た。また、独立２群の比較にはStudent’s t-testを用い、５％

shock 後、経時的に細胞を採取する。上記の物質輸送、代謝、以下を有意な差とした。

薬効関連遺伝子および時計遺伝子を含む周期的に変動する

３．結遺伝子の mRNA を RT-PCR 法で測定し、物質輸送、代謝および薬効関連遺伝子リズムの存在と時計遺伝子リズムとの相互関連を明らかにする。

果

Wild-typeマウスの小腸におけるAbcb1a mRNAの発現量は、明期後半から暗期前半にかけて高値を示す有意な日周

生体内環境の操作方法として、in vivo では摂食条件、in

リズムが認められた（図３）。一方、Clk/Clk マウスの小腸vitro では serum shock、ステロイド shock を用いる。時における Abcb1a mRNA の発現量には、有意な日周リズ

計遺伝子を含む周期的に変動する遺伝子の中からリズム操

ムは認められなかった。転写調節領域に E-box や D-site を

作要因を抽出した。上記と同様の手法を用いて、in vivo

有する遺伝子の多くは、時計遺伝子群によって構成される

および in vitro で要因の妥当性を検証した。コンフルエン

フィードバックループ機構によって、その遺伝子発現に日ト状態のヒト由来肝癌細胞（HepG2）を、高濃度（50％）血清培地に２時間暴露させ、処置後経時的に RNA および蛋白を抽出した。RNA は TRIZOL 試薬 を用いて抽出した。
GAPDH を内部標準とし、RT-PCR 法により各遺伝子のmRNA の相対的な発現量を測定した。CYP3A4 の酵素活性の測定は、P450-GloTM Glo Assays を用いて、高濃度血清処理後、経時的に CYP3A4 の酵素活性を測定した。ヒト CYP3A4 遺伝子の 5’
上流域の塩基配列を含むルシフェ
ラーゼレポーターベクターを作成し、各時計遺伝子の発現ベクターと共に、HepG2 細胞にトランスフェクトした。トランスフェクト 48 時間後のルシフェラーゼ活性を測定した。
自由摂食群は、自由摂食摂水、明暗周期（明期：07 : 00
− 19 : 00）条件下で２週間飼育した７週齢 ICR 雄性マウスを 使 用 し た。 時 間 制 限 摂 食 群 は、 摂 食 時 間（09 : 00 −17 : 00）、自由摂水、明暗周期（明期：07 : 00−19 : 00）条件
下で２週間飼育した 7 週齢 ICR 雄性マウスを使用した。タ

図 3 マウス小腸細胞における Abcb1a mRNA の日周リズム。
野生型マウス（○）の Abcb1a mRNA の発現は日周リズムを示したが、clock 変異型マウス（●）のリズムは消失した。
（N=3、mean±SE、6 時 点 P<0.01;ANOVA、 ＊＊P<0.01：
Tukey-Kramer’s test）− 90 −

物質の輸送・代謝リズムの分子時計機構の解明と操作要因の開発

周リズムが生じることが知られている。マウス Abcb1a 遺的に変化し、それぞれ約 24 時間周期のリズミカルな変動

伝子の 5’
上流域約 1,000bp 内の塩基配列について解析を行を示した。また、同一条件下において、CYP3A4 遺伝子ったところ、E-box および D-site が数カ所存在することがの mRNA の発現量およびその酵素活性にもそれぞれ 24 時確認された。そこで、これら塩基配列を含むルシフェラー

間周期の変動が認められ、本酵素活性の日周リズムは転写

ゼレポーターベクターを作成し、その転写活性に及ぼす各レベルで制御されている可能性が示唆された（図４）。転時 計 遺 伝 子 の 影 響 に つ い て 検 討 し た 結 果、PAR basic

写調節領域に E-box（CANGTG）や D-site（TTA［C/T］［A/

leucine zipper（bZIP）転写促進因子によって Abcb1a の転G］TAA）を有する遺伝子の多くは、時計遺伝子群によっ

写活性は上昇し、その転写活性は PAR bZIP 転写因子のて構成されるフィードバックループ機構によって、その遺リプレッサーである E4BP4 によって抑制された。また、伝子発現に日周リズムが生じることが知られている。ヒト

ゲルシフトアッセイによる解析の結果から、これらタンパ

CYP3A4 遺伝子の 5’
上流域約 1,800bp 内の塩基配列についクは、Abcb1a 遺伝子上の D-site 様配列に直接結合するこて解析したところ、E-box および D-site が数カ所存在するとで、その転写活性を制御している可能性が示唆された。

ことが確認された。そこで、これら塩基配列を含むルシフ

また、マウス小腸における HLF、E4BP4 の蛋白発現量のェラーゼレポーターベクターを作成し、その転写活性に及

経時的変化をウエスタンブロッティング法で検討した結果、ぼす各時計遺伝子の影響について検討した結果、CYP3A4

HLF の発現リズムは Abcb1a mRNA と同位相を、E4BP4遺伝子の転写活性リズムは DBP および E4BP4 の各時計遺発現リズムは逆位相を示した。さらに、クロマチン免疫沈伝子により、制御されていることが明らかになった。また、降による解析の結果、Abcb1a mRNA の発現量が低下する

この転写活性の調節には 5’
上流域−45 〜−38bp 内に存在時間帯に E4BP4 のプロモーター領域への結合量の増加がする D-site 配列が重要な役割を担っている可能性が示唆さ認められた。これらの結果から、マウス小腸におけるれた。同様の所見は、高濃度血清処理した培養 colon26 細Abcb1a 遺伝子の発現は、HLF と E4BP4 の働きによりリズ胞においても、Abcb1a mRNA の発現量に約 24 時間周期

ミカルに制御されていることが示唆された。すなわち、のリズミカルな変動が認められた。すなわち、高濃度血清

CLOCK、BMAL1、PER、CRY により構成されるフィー処理した培養 colon26 細胞においても、Abcb1a mRNA のドバックループ機構により、HLF および E4BP4 タンパク

発現量には約 24 時間周期のリズミカルな変動が認められの 発 現 に は そ れ ぞ れ 逆 位 相 の 日 周 リ ズ ム が 生 じ る。

た。しかしながら、siRNA 法によって HLF または E4BP4

Abcb1a 遺伝子は、これら PAR bZIP タンパクの発現リズの各タンパクの発現を抑制した細胞では Abcb1a mRNAムにより、転写の「促進」と「抑制」の切り替え調節を交の発現リズムは観察されず、本遺伝子の発現リズムの形成互に受ける結果、その発現に日周リズムが生じると考えらに HLF と E4BP4 とが関与していることが示唆された。

れた。

マウスの肝臓において、CYP2E1 活性および mRNA 発

高濃度血清処理後の HepG2 細胞内における Bmal1、

現量に日周リズムが認められた（図５）。その機序とし

Per2、Dbp および E4bp4 の各時計遺伝子の発現量は経時

HNF-1a が転写促進因子とし作用し、時計遺伝子（CRY1）

図 4 高濃度血清刺激後の HepG2 細胞における CYP3A4 の mRNA（○）および酵素活性（●）のリズム。
（N=3、mean±SE、P<0.01 ;ANOVA）− 91 −

図５ マウス肝臓における CYP2E1 mRNA の日周リズムに及ぼす摂食条件の影響。自由摂食時（○）に認められる CYP2E1 mRNA の日周リズ
ムは、時間制限摂食（●）によりリズムの位相が 大きくシフトした。
（N=10、mean±SE、6時 点 P<0.01;ANOVA、 ＊＊P<0.0 １：TukeyKramer's test）

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012が転写抑制因子とし作用していることが示唆された。これ含まれている。本研究で明らかになった CYP やトランス

らのリズムは、時間制限摂食でも認められたが、互いにほポーター発現リズムの制御メカニズムは、投薬時刻の違い

ぼ逆位相を示した。

による体内動態の変動の原因の理解のみならず、それら薬

50％血清刺激後のヒト新生児線維芽細胞およびヒトケラ
チノサイト細胞における時計遺伝子の mRNA 発現リズム

物の至適投薬タイミングを設定する上で重要な知見となりうると思われる。

を測定した結果、約 24 時間を周期とするリズミカルな発

次に、本研究では、ヒト培養細胞を用いた生体リズムの現変動を示すことが明らかとなった（図６）。また酵素や再構築を試み、CYP やトランスポーターのリズムの調節

トランスポーターにも約 24 時間を周期とするリズミカル

メカニズムを解明することに成功した。例えば、ヒトな発現変動が認められ、時計遺伝子の発現リズムとの関連

CYP3A4 の活性リズムは転写レベルで制御され、その遺伝が示唆された。以上の結果より、50％血清刺激後の 1％血

子発現は D-site を介して時計遺伝子である DBP と E4BP4

清培地存在下で培養した細胞においては、細胞内の時計遺とによってリズミカルに制御されていることが明らかにな

伝子リズムの再構築に成功した。他の酵素およびトランスった。これらの結果から、CYP3A4 の基質薬物を用いて治ポーターについても同様の所見が認められた。

療を行う際には、体内時計の分子機構に基づいた至適投薬

４．考タイミングを設定することで、より効率的な治療が可能に察なることが示唆された。また、本研究で構築されたヒト培本研究ではマウスを対象に、CYP やトランスポーター

養細胞でのリズム評価系は、これまで困難であったヒトにに日周リズムが存在することを明らかにした。その機序とおける生体リズム研究の分子レベルでの進展にも寄与でき

して時計遺伝子が関与していることを明らかにした。またるものと考えられた。さらに、摂食条件を操作することにClock 遺伝子の変異マウスにおいてはそれら各遺伝子の発より、CYP やトランスポーターの日周リズムをコントロ

現リズムが消失することを見出した。マイクロアレイを用ールできる可能性が示唆された。同様に、皮膚培養細胞をいた解析結果などから PAR bZIP 転写因子は、薬物動態用いた検討においても時計遺伝子の発現に約 24 時間を周に関与する多くの遺伝子の発現制御に関与していることが期とするリズミカルな発現変動が認められた。また酵素や指摘されていたが、本研究における解析の結果から、それ

トランスポーターの発現にも約 24 時間を周期とするリズ

ら転写制御因子による CYP やトランスポーターの遺伝子

ミカルな発現変動が認められた。これらのことから、皮膚の発現リズム制御メカニズムが明らかになった。例えば、細胞においても高血清処理により生体リズムを再現し、リ

マ ウ ス 小 腸 に お け る Abcb1a 遺 伝 子 の 発 現 は、HLF とズムを操作できることが明らかとなった。

E4BP4 の働きによってリズミカルに制御されていること

本研究により、体内時計の分子機構の所見を効率よく化を明らかにした。現在までに、投薬時刻によって体内動態

粧品の適正使用に応用するためのリズム診断法、リズム操に変化が生じる薬物が複数知られているが、その中には今作法を開発できる可能性が示唆された。また生命体がうま回検証した CYP やトランスポーターの基質となるものもく機能していくうえで最重要と考えられている「生体のホメオスタシス機構の維持」に大きく貢献できるものと考え
る。

５．謝

辞

本研究はコスメトロジー研究振興財団の研究助成により行われました。心より感謝申し上げます。また研究の進展にご協力を頂きました共同研究者の皆様に感謝申し上げます。
（文献）１）Ohdo S: Chronotherapeutic strategy: Rhythm
monitoring, manipulation and disruption. Advanced
Drug Delivery Reviews 62 : 859-875, 2010.
２）Ohdo S, Koyanagi S, Matsunaga N: Chrono-drug図６ 高濃度血清刺激後のヒト新生児線維芽細胞（NB1RGB）における時計遺伝子（○；hBmal1, ●；hPer1）の mRNA の発現リズム。(N=3、mean、P<0.01 ; ANOVA)− 92 −

delivery focused on biological clock: Intra- and interindividual variavility of molecular clock. Advanced
Drug Delivery Reviews 62 : 885-897, 2010.

遺伝子改変動物を用いた脂肪酸受容体の皮膚における作用の検討

京都大学大学院薬学研究科ゲノム創薬科学分野

平 澤明

Free fatty acids are not only essential nutritional components but they also function as signaling molecules. By utilizing
the human genome database and G-protein-coupled receptor (GPCR) deorphanizing strategy, we successfully identified
multiple receptors for free fatty acids (FFAs) which have been proposed to play a critical role in various components ofmetabolic regulation.Among the FFA receptors, we previously showed that GPR120, which is expressed in large intestine,
adipose tissue, lung and skin, functions as a receptor for unsaturated long-chain FFAs such as alpha-linolenic acid (a-LA).
We also developed specific antibody against the extracellular domain of GPR120 and GPR40, respectively. We also foundthat GPR120-deficient mice were obese with high-fat diet feeding, suggesting that GPR120 plays an important role in lipid
metabolism. Furthermore, we have been able to use these antibodies to describe for the first time and in detail the expression
and localization of the GPR120 protein in a number of mouse tissues; skin, lung, large intestine and adipose tissue. This antiGPR120 antibody and selective ligand should prove useful for further analysis of the physiological role of fatty acid receptor
GPR120 in skin.

1．緒

言

2．実

脂肪酸は、栄養成分として非常に重要であるのみならず、験

動物：GPR120 受容体の生体内での機能解析を目的として、生体内での情報伝達にも重要な役割を果たすことが明らか

GPR120 をノックアウトしたマウスを gene targeting 法となっている。生体内の脂肪酸制御メカニズムとしては、を用いて作製した。

細胞外の脂肪酸を細胞内へ輸送するトランスポーター、細抗体の作製：マウス GPR120 受容体細胞外第 2 ループ内の胞内の脂肪酸結合タンパク質、核内受容体群の研究が従来

26 アミノ酸（177- 202 アミノ酸）にあたるペプチドに、から進められてきた。最近、我々を含む複数のグループにキャリアタンパク質としてKeyhole Limpet Hemocyanin

より、7 回膜貫通型受容体の中に、細胞膜表面に発現し脂（KLH）を付加したものを rabbit に免疫し、その血清か肪酸を検知することで生理機能の調節に重要な役割を果た

ら抗体を精製した。抗体の反応性は ELISA により確認

す脂肪酸受容体群（GPR120、GPR40、GPR41、GPR43）の１）した。

存在が明らかにされた（Table 1） 。我々は特に脂肪酸受GPR120 発現細胞の作製：N 末端に FLAG タグを付加し容体 GPR120 に関して、リガンドの発見から、生理機能のたマウス GPR120 受容体（以下 FLAG - mGPR120）の発現

2）

ベクターを作製し、HEK293 細胞に一過性に発現させた。

解明までを系統的に研究を進めてきた 。また、リガンドが類似する脂肪酸受容体として、GPR40 も見出されたた

抗 GPR120 抗体の評価：FLAG - mGPR120 発現 HEK293 細め、これと比較しつつ、解析を進めている。その過程で胞を用いた、免疫沈降、ウエスタンブロッティング、フGPR120 が、皮膚組織および毛根の周辺に存在することをローサイトメトリー、及び免疫染色により本抗体の特異性評価を行った。

見出した。皮脂成分は、表皮中の細菌等による代謝により、
水解され脂肪酸として存在する成分も多いため十分高い局

組織分布：各組織の RNA について、RT-PCR により、発所濃度になる可能性がある。従って、脂肪酸受容体が生理現解析を行った。また、GPR40、GPR120 特異体抗体

的に機能する可能性は十分ありうる。本研究では、皮膚表を 用 い て 免 疫 組 織 染 色 を 行 い、 局 在 を 解 析 し た。

皮および、毛根に発現する脂肪酸受容体 GPR120 の生理機

GPR120 mRNA の発現が報告されている肺において抗能の詳細を明らかにし、コスメトロジーにおける新たな役

GPR120 抗体による免疫染色を行うために、GPR120 野

割を見出し、貢献することを目的とする。

生型マウス及び GPR120 欠損型マウスから上記各組織の3、4）

パラフィン切片を作製し、DAB 染色を行った。肺組織においては、肺サーファクタント分泌細胞であるクララ細胞特異的な抗体である抗 CC10 抗体と抗 GPR120 抗体

Role of free fatty acid receptor GPR120
in skinAkira Hirasawa
Kyoto University Graduate School of
Pharmaceutical Sciences Department of
Genomic Drug Discovery Scienceとの連続切片染色を行った。マウス皮膚組織は表皮、真皮、皮下組織を毛乳頭を含めて切片を作成し、免疫染色により観察を行った。
表現型解析：通常食及び高脂肪食の給餌状態で野生型と遺− 93 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Table 1

Free fatty acid receptors family

伝子欠損マウスの体重の推移を比較した。さらに、白色の組織像については野生型と GPR120 ノックアウトマウス

脂肪組織について、ヘマトキシリン・エオシン染色法及の間に顕著な差は見られなかった。免疫染色により、マウ

び組織免疫染色法で染色、観察した。

ス肺においては、GPR120 は終末気管支の上皮細胞に発現していることを初めて同定した。さらに、肺サーファクタ

3．結果と考察

ント分泌細胞であるクララ細胞特異的な抗体である抗GPR120 は中長鎖遊離脂肪酸をリガンドとする G タンパ
ク質共役型受容体（GPCR）であり、その生理機能は現在

CC10 抗体との連続切片免疫染色により、GPR120 はクララ細胞に特異的に発現していることが示された。

判明している腸管からの GLP -1 分泌促進だけでなく、脂また脂肪細胞においては、GPR120 は大半の細胞膜上に質代謝調節など多岐に渡ると推定される。今回我々は強く発現していることを見出した。GPR120 ノックアウト

GPR120 ノックアウトマウスの脂肪組織、肺及び皮膚につマウスおよび野生型の体重を、通常食の給餌時と高脂肪食

いて組織レベルおよび細胞レベルで観察し、野生型と比較の給餌時において生後 5 週間から 16 週間までの体重の推移した。

を比較したところ、通常食を給餌している状態では野生型

これまでの研究により、GPR120 の mRNA は大腸、肺おと GPR120 遺伝子欠損マウスの間に有意な差は観察されなよび脂肪細胞に強く発現することが確認されたが、タンパかった。しかし、高脂肪食を給餌して同様に比較したとこ

ク質レベルでの検出、解析はほとんど行われていない。まろ、野生型と比べ、GPR120 遺伝子欠損マウスでは顕著かず、我々は GPR120 受容体に対する抗体を作製し、その特つ有意な体重の増加が認められた。これは、脂肪の蓄積に異性を免疫沈降、ウエスタンブロッティング、フローサイ

よるものであった。また、脂肪細胞径の増加、マクロファ

トメトリー、及び免疫染色によって確認した。

ージの浸潤も認められた（Fig. 1B）。

トランスフェクションにより一過性に FLAG-mGPR120

さ ら に、 皮 膚 組 織 に つ い て RT -PCR を 行 い、 皮 膚 にを発現させた HEK293 細胞の可溶画分を抗 GPR120 抗体まGPR120 が発現していることを確認した（Fig. 2A）。免疫染

たは抗 FLAG 抗体により免疫沈降、引き続き同抗体によ色により、GPR120 は毛乳頭付近に特異的に発現している

りウエスタンブロッティングを行った。その結果、単量体ことを同定した（Fig. 2 B）
。毛乳頭細胞は毛髪の伸長に関と考えられる約 35kDa、二量体と考えられる約 70kDa、及わる細胞であることから、GPR120 は毛髪の伸長に関与しび多量体と考えられるスメアなバンドを検出した。さらに、ている可能性がある。皮膚組織については形態上顕著な差

抗 GPR120 抗体によるフローサイトメトリーおよび免疫細は認められなかった。

胞染色においても、対照細胞と比較し、GPR120 発現細胞

4．総で強い蛍光シグナルの検出に成功した。これらの実験によ括り、本抗体は免疫沈降、ウエスタンブロッティング、フロ

皮膚において GPR120 が発現していることを RT - PCR にーサイトメトリー、細胞免疫染色に用いることが可能であより確認し、免疫染色によって GPR120 は毛乳頭付近に特ることを確認した 。

異的に発現していることを同定した。毛乳頭細胞は毛髪の4）

GPR120 ノックアウトマウスの皮膚および白色脂肪組織、伸長に関わる細胞であることから、GPR120 は毛髪の伸長

肺、腸管について組織レベルで観察し、野生型と比較したにも関与している可能性がある。また最近、脂肪酸受容体

上で組織分布を調査した。肺組織を解剖により単離し、組である GPR120 が脂肪センサーとして正常に機能すること

織切片を作製した。これらの標本について、ヘマトキシリ

で、脂質生合成調節を通じて体内のエネルギー代謝のバラ

ン・エオシン染色法で染色した後観察した（Fig. 1A）。肺ンスを保っていることを明らかにした。この成果は Nature 誌− 94 −

遺伝子改変動物を用いた脂肪酸受容体の皮膚における作用の検討

Fig. 1

A Immunohistochemical staining of sections of the ling of GPR120+/+ and GPR120-/- mouse with antibodies ageinst GPR120 and CC10.
B H&E staining of epididymal white adipose tissue from 16-week-old GPR120-/- orwild-type (WT) mice fed a standard diet or 16-week-old mice fed a high-fat diet.

Fig. 2

A RT-PCR により、skin に GPR120 が発現していることを確認した。
B 免疫染色により、GPR120 は毛乳頭付近に特異的に発現していることを同定した。

− 95 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 20125）

and regulation of protein expression of the free fattyに掲載された 。

acid receptor GPR120, Naunyn Schmiedebergs Arch

肺および皮膚では、現在のところ野生型に対して顕著な

Pharmacol., 379, 427-434, 2009.

変化は観察できていないが、アレルギー感作時などでの検討によって、今後未知の機能が明らかになることが期待さ

５）Ichimura A, Hirasawa A, Poulain-Godefroy O, et al.,れる。今後、ノックアウトマウスを用いた更なる解析と、: Dysfunction of lipid sensor GPR120 leads to obesity

特異的な化合物の開発とを組み合わせることにより、詳細

in both mouse and human, Nature., 483 (7389), 350-354,

な生理機能が明らかにされ、特に皮膚における機能を明ら

2012.
６）Gotoh C, Hong Y H, Iga T, et al., : The regulation of

かにできるはずである。

5．謝adipogenesis through GPR120, Biochem Biophys Res

辞Commun., 354, 591-597, 2007.

本研究を実施するにあたり、ご支援いただいた財団法人

７）Suzuki T, Igari S, Hirasawa A, et al., : Identificationof G protein-coupled receptor 120-selective agonists

コスメトロジー研究振興財団に深く感謝いたします。

derived from PPARgamma agonists, J Med Chem., 51,（参考文献）

7640-7644, 2008.

１）Hirasawa A, Hara T, Katsuma S, et al., : Free fatty８）Hara T, Hirasawa A, Sun Q, et al., : Flow cytometry-acid receptors and drug discovery, Biol Pharm Bull.,based binding assay for GPR40 (FFAR1; free fatty acid31, 1847-1851, 2008.

receptor 1), Mol Pharmacol., 75, 85-91, 2009.

２）Hirasawa A, Tsumaya K, Awaji T, et al., : Free fatty９）Hara T, Hirasawa A, Sun Q, et al.,: Novel selective

acids regulate gut incretin glucagon-like peptide-1

ligands for free fatty acid receptors GPR120 andsecretion through GPR120, Nat Med., 11, 90-94, 2005.

GPR40, Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol.,380, 247-255, 2009.

３）Hirasawa A, Itsubo C, Sadakane K, et al., : Production
and characterization of a monoclonal antibody against

10）Sun Q, Hirasawa A, Hara T, et al.,: Structure-Activity

GPR40 (FFAR1; free fatty acid receptor 1), Biochem

Relationships of GPR120 Agonists Based on a Docking

Biophys Res Commun., 365, 22-28, 2008.

Simulation, Mol Pharmacol., 78, 804-810, 2010.

４）Miyauchi S, Hirasawa A, Iga T, et al., : Distribution− 96 −

皮膚表皮でのナノマテリアルの動態と免疫応答の可視化
─ナノマテリアルに対する新たな安全性評価法の確立に向けて─
大阪大学免疫学フロンティア研究センター

藤 井

文 彦

Nanomaterials have been used in various fields, such as cosmetic products. The skin, as the primary interface between the
body and the environment, provides the first line of defense against pathogens. We are especially interested in the motion of
nanomaterials in the skin. In addition to three dimensional (3D) motion of nanomaterials, their rotational motion is also crucial
to reveal their dynamics in tissue. To track nanomaterials at single particle level, first, we synthesized fluorescent probes
based on semiconductor nanocrystals. In previous period, we reported on rod-shaped nanocrystals, quantum rods (QRs), forrotational measurement. In present period, we have developed a system that combines nanometry and nanomaterial science
to simultaneously measure 3D and rotational motion. Then, we demonstrated simultaneous 3D and rotational single particle
tracking of membrane receptors, CD36, in freshly isolated macrophages. The receptors were tracked three dimensionally at
nanometer accuracy and had their relative orientations determined simultaneously. The combined technology presented here
will be able to provide new information on motion and function of various nanomaterials in tissue, such as skin.

１．緒

将来的には、本技術を２光子顕微鏡などの小動物観察用顕言

微鏡に応用することによって、皮膚組織におけるこれまで

近年、ナノメーターサイズの物質を用いた化粧品やそのに無い観察法を提案したい。

他の製品が数多く存在し、日常的にナノマテリアルに接す

２．実験方法る機会が増えている。様々なナノマテリアルを化粧品に利用していくためには、ナノマテリアルと生体間、特に皮膚２．
１

量子ロッド（Quantum rod : QR）の合成

組織との相互作用を観察し、理解しなければならない。詳QR はコア（CdSe）とシェル（CdS）から成る半導体のナ細なナノマテリアルの体内動態と分子間相互作用を把握す

ノ 結 晶 で あ り る。 コ ア の 合 成 は、tri - n - octylphosphine

るためには、高い時空間分解能をもった観察法を利用する

oxide（TOPO）、octadecylphosphonic acid（ODPA）、ことが必要である。光を使った生体イメージングは、光の

cadmium oxide（CdO）および Tri - n - octylphosphine（TOP）

回折限界や生体分子による多重散乱の問題を伴うものの、の混合溶液を、窒素ガス雰囲気下で 370℃まで加熱し、生体分子や生きた細胞のダイナミクスを観るための強力なTOP に溶解した Se を加えて行った。得られた CdSe のナ手法である。量子ドット（QD）を含むナノメーターサイズ

ノ結晶と、TOPO、ODPA、hexylphosphonic acid（HPA）、の半導体ナノ結晶は、蛍光タンパク質や色素の弱点を克服

CdO が入った溶液の温度を 350℃に保ち、TOP に溶解した

できる次世代の蛍光イメージング用プローブである。本研

S を加えてコアの周りにシェル構造を成長させた。

究では、光イメージング法と半導体ナノ結晶を用いて、ナノマテリアルの動態とそれに対する免疫応答を皮膚表皮で２．２

グル タ チ オン 被 覆 QR（Glutathione coated

QR：GSH-QR）の合成

明らかにし、化粧品の安全性に関する新たな評価法を提案することを目的としている。上記の目的のために、去年度還元型グルタチオン（Glutathione：GSH）を用いて、以はシリカ被覆ナノ粒子や超高輝度ナノ粒子に加えて、回転下の手順で QR を被覆した。QR 溶液からクロロホルムを運動を可視化するために棒状の半導体ナノ結晶、量子ロッ

除いた後、QR をテトラヒドロフラン（Tetrahydrofuran:ド（Quantum rod：QR）を合成した。今年度は特にこのTHF）に溶解した。GSH 水溶液を QR 溶液に加えて混合しQR に注目して、ナノ粒子の回転運動の可視化を１粒子精た後、70℃まで温度を上昇させた。混合溶液が２層に分離度で行った。1 例として、免疫細胞の膜上受容体を QR ですることを確認した後、遠心操作を行って GSH-QR を回収

標識し、受容体の回転運動を可視化することに成功した。

した。得られたペレットに蒸留水を加えた後、カリウムブ
トキシド（Potassium t-butoxide：KOBu t ）を加えることに

Visualization for movement of nanomaterials
and immune responses to them in epidermis−Toward establishment of a new safety
evaluation method for nanomaterials−
Fumihiko Fujii
WPI Immunology Frontier ResearchCenter, Osaka University

よって半透明の GSH-QR 溶液を得た。

２．３ 抗体付 加 QR（Monoclonal antibody conjugated
QR : mAb-QR）の合成
まず、GSH-QR の細胞膜への非特異的な吸着を抑制する
ために、以下の手順で GSH のアミノ基に PEG を付加した。

− 97 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

GSH- QR 溶液にクロスリンカー試薬として sulfo-SMCC をよって発光波長を nm ステップで変えることが出来る。し加えた後、続いて PEG-SH を加えて室温で２時間反応させたがって長時間このナノ結晶を生体中で追跡することが可た。

能であり、多色の光イメージングにも適している。QD に次に、GSH のカルボキシル基に以下の手順で抗 CD36 抗

似た特性に加えて、QR は細長い形状をしているため偏光体を付加した。GSH -QR 溶液にクロスリンカー試薬とし特性をもっており、QR で標識した生体分子の回転情報、て EDCSulfo - NHS を加えた後、続いて抗 CD36 抗体を加えつまり方向を知ることができる。このナノマテリアルを使て４℃で一晩反応させた。最後に PEG-NH2 を加えることって、皮膚表皮からのナノマテリアルの取り込みを、3 次によって、未反応のカルボキシル基を終端した。

元でトレースするだけでなく、回転情報を交えた詳細な情報を得ることができる。そこで、QR を作製し、その特性

２．
４QR の物性評価を調べた。

QR 溶液の蛍光スペクトルと量子収率は、それぞれ蛍光QR はコア（CdSe）とシェル（CdS）から成る構造をして光度計（FP - 6200, Jasco）と絶対量子収率測定装置（C10027,

おり、コアの周りにシェルを一定方向に伸長させることに

Hamamatu photonics）を用いて測定した。QR の形状は、よって得られる。得られた QR を透過型電子顕微鏡（TEM）

カーボン支持膜がコートされた銅製グリット上に QR 溶液で観察したところ、幅は平均 4 nm、長さは 50 nm であり、を載せて乾燥させた後、transmission electron microscope縦横比（Aspect ratio：AR）は 13 だった（Figure１）。AR（H-800, Hitachi）を用いて観察した。GSH-QR の水和半径が 5 以上のときは偏光度は 0.6 以上となることから２）、得と GSH - QR への抗体の付加の評価は、それぞれ Zetasizer

られた QR の 99% 以上が 0.6 以上の偏光度をもつことが示

Nano ZS（Malvern Instruments） と compact FCS 装 置

唆された。

（C9413-01MOD，Hamamatsu Photonics K.K., Japan）を用いて行った。

２．
５

得られた疎水性 QR を水溶化するために、トリペプチド鎖の１種である還元型グルタチオン（GSH）を用いて QR

マクロファージの単離と観察

腹腔由来のマクロファージは、6 − 10 週例の C57BL/6
マウスから採取した。採集したマクロファージは、1.0×105cells/well の 密 度 で 8-well LabTek chambers（Nalge
Nunc International、Rochester，NY）に培養した。mAbQR を加えた後のマクロファージの観察は、共焦点レーザー顕微鏡（FV1000，Olympus）で、473nm の励起光と 575− 675nm の検出用フィルターを用いて行った。

２．
６

回転と３次元運動観察用の顕微鏡の構築

回転運動および３次元運動を同時に観察するための顕微鏡は、IX−71（Olympus）、対物レンズ（Olympus 60X PlanApo，1.45NA，oil）、リレー光学系（GA01，G-angstrom, Japan）、
CCD カメラ（EM-CCD，Ixon DV887，Andor Technology
plc., UK）
、レーザー（J050BS−18−11−11, Showa optronics
Co., Japan）を用いて構築した。
回転運動を解析するために、観察対象からの蛍光を偏光
ビームスプリッターを用いて分離し、３次元運動を解析するために、分離した信号を凸型および凹型のレンズペアに通し、信号を CCD カメラに導いた。

３．結果と考察３．
１

QR, GSH-QR, mAb-QR の特性

量子ロッド（QR）は、量子ドット（QD）と同じく半導体
元素からなるナノサイズの結晶である１），２）。QD と同様に高輝度で光退色に耐性があり、サイズを変化させることに

Figure 1 (a) TEM images of QRs. (b) Distribution of width(upper panel), length (middle panel) and aspect ratio (lower
panel) of QRs.

− 98 −

皮膚表皮でのナノマテリアルの動態と免疫応答の可視化

Figure 2 Schematic representation for the preparation of
GSH-QRs. Four pictures show that QRs in tetrahydrofuran(THF) (leftmost), after adding of GSH and heating at 70℃(second from left), in water (second from right) and after
adding of potassium t-butoxide (KOBut) (rightmost).

─ナノマテリアルに対する新たな安全性評価法の確立に向けて─Figure 3 (a) Fluorescent image of CdSe, CdSe/CdS (QRs)and GSH coated CdSe/CdS (GSH-QRs). (b) Normarized
fluorescence spectra (lower panel) of CdSe, QRs and GSHQRs.

を被覆した。Figure２に示したように、疎水性 QR と GSH溶液を混合して熱を加え、脱プロトン化剤である KOBut
を加えることで簡便に水溶化 QR を得ることが出来る。
GSH は、生体中にも存在する低分子化合物であり毒性が低い。加えて、アミノ基とカルボキシル基の官能基をもつ
ため、抗体等の生体分子を QR 表面に簡便に付加することができる。
疎水性 QR と GSH-QR の蛍光スペクトルを比較したとこ
ろ大差は無く（Figure３）、両者の量子収率はそれぞれ 49
および 48% だった。半導体ナノ結晶は、水溶化の過程で表面に欠陥が生じることによって、量子収率が著しく低下

Figure 4 (a) DLS histograms of GSH-QRs (blue line) and polymer
coated QRs (Poly-QRs, red line). (b) Autocorrelation functionsof GSH-QRs (blue line) and mAb-QRs (red line). The arrowmarks an increase in QR diffusion time.

することが知られている。したがって、ここで示した
GSH を用いた被覆法は、簡便さに加えて QR の特性を損なわない水溶化法といえる。広く用いられているポリマー被覆 QR（Poly-QR）とサイズを比較した場合、半分程度の水和半径であった（Figure４a）。従来の被覆法よりも小さな
水溶化 QR を調製可能ということで、生体分子の標識にもより適した被覆法といえる。先に述べた GSH の利点として、GSH-QR 表面に簡便に抗体を付加できることも確認した（Figure４b）。
以上の特性をもった GSH-QR を標識剤として用いて、膜受 容 体 CD36 の 運 動 を 観 察 し た（Figure５a）。CD36 は、
マクロファージの膜上に存在するスカベンジャーレセプターの１種であり、様々なリガンドとの結合によって細胞質中に移行することが知られている。ここでは、CD36 の３次元運動および回転運動を１分子の精度で観察することに

Figure 5 (a) Schematic description of the internalization ofmAb-QR labeled CD36 from the cell membrane to thecytoplasm. (b) The merged image of fluorescent anddifferential interference contrast (DIC). Red represents
mAb-QR signals through a band path filter (575− 675 nm).

よって、合成した QR の有用性を実証した。
QR を CD36 に特異的に結合させるために、クロスリン
カー試薬を用いて GSH-QR の表面に抗 CD36 抗体を付加しされたことから、目的どおり大部分の mAb-QR が CD36 に結合していることが確認できた。

た（mAb-QR）。Figure５b に示したように、マクロファー
腔由来のマクロファージが染色された。この現象は、非標

３．２ 回転と３次元運動を同時観察するための顕微鏡の構築

識の抗 CD36 抗体を事前に過剰に加えることによって阻害

CD36 の回転運動および３次元運動を観察するために、ジの培養液に mAb-QR を加えることによって、マウス腹− 99 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Figure 6 Optical setup for simultaneous 3D and rotational
single particle tracking. 1/2λ, 1/2 phase plate; S, slit; BS,beam splitter; L, lens; M, mirror; Pr, prism; CvC, convex
cylindrical lens; and CnC, concave cylindrical lens.

Figure 8 3D measurements. (a) Fluorescence images of asingle GSH-QR at various Z-positions ranging from −800
to 800 nm. (b) Ellipticity as a function of Z-position at
various polarized intensity ratios (ー 0.60 to 0.59).

Figure 7 Polarization dependency. (a) Fluorescent imagesof a single GSH-QR on a coverslip simultaneously recordedin p- (upper images) and s-polarizations (lower images).
The detection angle was changed from 0°to 180°. (b) The
relative fluorescence intensity of a single GSH-QR as afunction of detection angle.

Figure 9 Simultaneous 3D and rotational tracking of CD36
in macrophages. 3D movements of a single mAb-QR. The
angle of the mAb-QRs is indicated by the color bar (bottom).

Figure６のような２つの特徴をもった光学系を組んだ。まとなっていた。

ず、回転運動を解析するために、QR からの偏光を偏光ビ

また、QR と対物レンズの距離を変化させたときの蛍光ームスプリッターを用いて分離した。加えて、３次元運動像の楕円率を測定した。Figure 8 a は 1 粒子の QR の蛍光像を解析するために、偏光ビームスプリッターを通した後のを示している。対物レンズを QR から遠距離側へ移動させ信号をシリンド状のレンズペアを通過させた。

ることによって、縦長だった蛍光像が横長へと変化した。

この光学系を用いて、QR の偏光を測定した。Figure７a

したがって、蛍光像の縦横比から QR の Z 位置を見積もる

は 1 粒子の QR の蛍光像を示している。p 偏光（上段の画像）ことが可能である（Figure８b）。この顕微鏡では、偏光度と s 偏光（下段の画像）に違いがあり、実際に QR が偏光特の影響を受けずに見積もれる Z 位置は約１mm であった。

性をもつことが確認された。検出角度を 20 度ステップで変化させると蛍光強度が徐々に変化し、p と s 偏光の蛍光

３．３

CD36 の回転および３次元運動の同時観察

強度は対称性をもって変化した。したがって、pとs 偏光の上述した mAb-QR および顕微鏡を用いて、マクロファ

強 度 比 か ら QR の 角 度 を 見 積 も る こ と が 可 能 で あ る

ージ膜上の CD36 の運動を１分子精度で観察した。その１（Figure７b）。ちなみに、ここで測定した QR の偏光度は例を Figure９に示した。この CD36 は、緩慢な角度変化を0.8 を超えており、多数の QR の偏光度を平均すると約 0.6

伴いながら、３次元位置を大きく変化させながら移動した。

− 100 −

皮膚表皮でのナノマテリアルの動態と免疫応答の可視化

─ナノマテリアルに対する新たな安全性評価法の確立に向けて─

この運動は、エンドソーム内に取り込まれた CD36 が、エQR で標識した免疫細胞膜上の受容体の回転および３次元

ンドソームの動きに合わせて回転運動を伴い、細胞質に移運動を１粒子精度で同時に観察することに成功した。この動する様子を示しているのかもしれない。別の CD36 は、技術を生体深部の観察法に拡張することによって、これま

激しく角度を変化させていたが、Z 位置の変化はほとんどでに無い独創的な観察法を提案できる。

観察されなかった。この CD36 は、細胞表面の膜上で自由５．謝に回転運動をしているが、細胞質への移動を伴っていない
ことを示しているのかもしれない。

本研究は、平成 21 年度コスメトロジー研究振興財団の生体分子の回転運動を観察するために、従来は有機系色
３、４）素が使用されてきた

辞研究助成を受けて行ったものです。本成果は、渡邉朋信、。それらの色素類は、蛍光強度が梅本英司、神隆、宮坂昌之、柳田敏雄、諸博士との共同研

低く、光退色性を有するなどの不十分な点がある。特に、究によるものです。特に、渡邉朋信博士には顕微鏡の構築

皮膚などの生体深部で蛍光を観察する場合は、２光子顕微を、梅本英司博士には免疫細胞の実験を遂行いただきまし

鏡を用いなければならないが、励起光強度が高いため、そた。同助成会および諸博士に心より感謝いたします。

の弱点が顕著に現れる。ここで示した半導体ナノ結晶は、それらの点を克服できる蛍光体である。加えて、半導体ナ（参考文献）

ノ結晶は構成する元素を換えることによって、近赤外領域

１）Peng, X. G., Manna, L., Yang, W. D., Wickham, J.,に蛍光ピークをもつ量子収率の高い蛍光体を調製すること

Scher, E., Kadavanich, A., Alivisatos, A. P. Shapeも可能である。近赤外領域の光は、ヘモグロビンおよび水

control of CdSe nanocrystals. Nature 404, 59-61 (2000).

による吸収、その他の分子による散乱が少ないため、生体

２）Hu, J. T., Li, L. S., Yang, W. D., Manna, L., Wang, L.

に対する透過能が高い。これを利用することによって、皮

W., Alivisatos, A. P. Linearly polarized emission from膚などの生体深部での観察が容易となる。

colloidal semiconductor quantum rods. Science 292,

また、回転運動を観察には、金ナノロッドも使用されて
きた

５−８）

2060-2063 (2001).

。従来の生体イメージングでは、多種類の分子を３）Forkey, J. N., Quinlan, M. E., Shaw, M. A., Corrie,

多色の色素で標識し、相対的な位置関係や相互作用の解析

J. E. T., Goldman Y. E. Three-dimensional structuralが行われてきた。回転運動の観察でも、今後は多種類の分

dynamics of myosin V by single-molecule fluorescence

子を観察する必要性が増えてくると推測する。しかしながpolarization. Nature 422, 399-404 (2003).

ら、金ナノロッドの測定では光散乱を検出するために、多４）Gould, T. J., Gunewardene, M. S., Gudheti, M. V.,

色イメージングには不向きである。一方、QR の吸収は短Verkhusha, V. V., Yinhttp://www.nature.com/nmeth/

波長領域の広範囲におよんでおり、蛍光スペクトルの半値

journal/v5/n12/abs/nmeth.1271.html - a3, S., Gosse, J. A.

幅は約 30nm と狭い。したがって、多種類の QR を１種類

and Hess, S. T. Nanoscale imaging of molecular positionsの光源で励起し、得られた多色の蛍光を光学フィルターでand anisotropies. Nature Methods 5, 1027- 1030 (2008).

分離することにより、容易に多色イメージングが可能である。

５）Sonnichsen, C., Alivisatos, A.P. Gold nanorods as以上の特性によって、多種類のナノマテリアルの動態を、

novel nonbleaching plasmon-based orientation sensors

皮膚などの生体深部で観察する場合、ここで報告した QRと観察法が有効である。皮膚でのナノ粒子の動態はこれまでにも報告されてきたが、我々はナノマテリアルの回転情

301-304 (2005).
６）Failla, A. V., Qian, H., Qian, H., Hartschuh, A.,
Meixner, A. J. Orientational imaging of subwavelength

報を得る技術を新たに確立した。

４．総

for polarized single-particle microscopy. Nano Lett. 5,

Au particles with higher order laser modes. Nano Lett.

括6, 1374-1378 (2006).

本研究では、半導体ナノ結晶と光イメージング法を用い

７）Chang, W. S., Ha, J. W., Slaughter, L. S., Link, S.

て、皮膚表皮におけるナノマテリアルの動態とそれに対す

Plasmonic nanorod absorbers as orientation sensors.

る免疫応答の可視化を目指した。前期は、回転情報を得る

Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 2781-2786 (2010).

ための量子ロッド（Quantum rod：QR）、粒子径をコント８）Wang, G., Sun, W., Luo, Y., and Fang, N. Resolving

ロールしたナノ粒子（Silica coated nanoparticle：Si-NP）、

rotational motions of nano-objects in engineered

生体深部での追跡を可能とする超高輝度ナノ粒子

environments and live cells with gold nanorods and（Ultrablight nanoparticle：UB-NP）を開発した。今期はdifferential interference contrast microscopy. J. Am.

特に QR に注目し、それを用いて回転および３次元運動のChem. Soc. 132, 16417-16422 (2010).

同時観察を試みた。皮膚表皮での観察には至らなかったが、− 101 −

海藻カロテノイドの皮膚における光老化抑制作用

京都大学大学院農学研究科

平 田孝

Fucoxanthin, a major carotenoid in brown algae, has various beneficial effects. In this study, we evaluated the effectof topical fucoxanthin on UVB-induced skin photoaging of hairless mice. The dorsal skins were treated topically with a0.001% fucoxanthin solution 2 h before each UVB irradiation (5 times a week) for 10 weeks. The formation of wrinkles
in UVB-irradiated skin treated with vehicle alone was significantly increased compared with the non-irradiated control.
Treatment with fucoxanthin tended to suppress the UVB-induced wrinkle formation but there was no significant difference
between wrinkle formation in the control group and in the fucoxanthin treatment group. However, topical treatment
with fucoxanthin significantly prevented UVB-induced epidermal hypertrophy, VEGF and MMP-13 expression in theepidermis and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in the skin. These results indicate that topical treatment
with fucoxanthin prevents skin photoaging of UVB-irradiated hairless mice, possibly via its antioxidant and antiangiogenic
effects.

１．諸を直接的に引き起こすことも報告されている3）。さらに炎症言と光老化の関わりとして、慢性的な紫外線照射によって誘老化現象として皮膚に現れる変化は、生命活動の結果生導された好中球に由来する MMPs が、継続的に細胞外マじる損傷の蓄積によって進行する内因性老化と、外的刺激

トリックスを損傷した結果、シワ形成が引き起こされるこを受け続けることによって進行する外因性老化の二種類にとも示されている 4, 5）。したがって、血管新生抑制物質が光大別できる。外因性老化に関わる刺激としては、紫外線暴老化によるシワ形成を抑制できることが大いに期待される。

露、乾燥、熱、物理的刺激等が挙げられ、とくに紫外線にカロテノイドは生物全般に広く含まれる脂溶性色素で、よる老化現象は光老化（photoaging）と呼ばれている。高赤から橙色を呈し、強い抗酸化作用を有する。近年、新し齢化や長寿化が進み、単に長生きするだけでなく、老化を

い健康機能が注目されており、その作用機序解明も進めら抑制し健康的に生きることが重要と考えられるようになり、れている。フコキサンチンは、ワカメ、コンブ等の褐藻に美容やアンチエイジングへの関心が高まっている。したが特有の海洋由来カロテノイドであり、アレン構造、エポキって、皮膚の老化に関わる光老化のメカニズムの解明やそ

シ基、ヒドロキシ基といった特徴的な構造を有する（図１）。

の抑制は、現代社会における QOL（Quality of Life）の向

我々のこれまでの取組みによって、フコキサンチンが強力上に役立つと考えられる。

な血管新生抑制作用を有することが明らかにされている６）。

近年、光老化のメカニズムに血管新生が関与することがしたがって、フコキサンチンの光老化抑制作用が期待され報告されている。血管新生とは、成熟個体において標的部る。そこで本研究では、光老化モデルマウスを用いてフコ位の血管内皮細胞がプロテアーゼを産生し、基底膜を消化

キサンチンの影響を検証するとともに、その作用機序を解して遊走・増殖した後、血管壁細胞ペリサイトが取り囲む

明することを目的とした。

ことで既存の血管が拡張する現象である。紫外線照射によ２．実って引き起こされるVEGF（vascular endothelial growth factor、
血管新生促進因子）と TSP-1（thrombospondin-1、血管新

２．
１

験

フコキサンチンの抽出と精製

生阻害因子）の発現バランスの変化が、皮膚の光老化を促

市販の乾燥ワカメをミルミキサーで粉砕後、約 10 倍容

すスイッチとなることが示唆されている 1, 2）。また、血管内量のアセトンを加え、アルミホイルで遮光し 4℃で一晩抽

皮細胞の分泌するマトリックスメタロプロテアーゼ（MMPs）

出した。ろ過後、エバポレーターで乾固し、残留物を少量が真皮層を構成するコラーゲンを分解することでシワ形成の メ タ ノ ー ル に 溶 か し、LiChroprep RP-18（40−63 mm、Merck）を用いたカラムクロマトグラフィーに供し、粗フ
コキサンチン画分を分取した。さらに ODS-80Ts TSK-gel（4.6×250 mm、東ソー）を用いた HPLC に供し、フコキサ

Suppressive effects of the algal carotenoid
fucoxanthin on skin photoaging
Takashi Hirata
Graduate School of Agriculture, Kyoto
University

ンチンを精製した 6, 7）。

２．２

動物実験

ヘアレスマウス（Hos：HR-1、6 週齢、雌）を用いて、紫− 102 −

海藻カロテノイドの皮膚における光老化抑制作用

外線照射試験を行った。マウスの取り扱いは京都大学動物実験委員会の指針に従った。室温 24±2℃、明暗周期 12 時
間で、固形試料（MF）と水を自由摂食させた。２週間予備飼育した後、ノーマル群、コントロール群、フコキサン
チン群の３群に分けた（n=6）
。ノーマル群は UVB 照射も
試料塗布もせずに飼育した。フコキサンチン群は週５回、

図１0.001%（w/v）フコキサンチン溶液（プロピレングリコー

フコキサンチンの化学構造

ル / エタノール / 水（3 : 2 : 5、v/v/v））、コントロール群は溶媒のみそれぞれを 80ml 背部に塗布し、２時間後に UVBを照射した。照射量は、第１週目で１日あたり 30mJ/cm2、第２、３、４週目はそれぞれ 50、55、60 mJ/cm2、５週目以降は 65 mJ/cm2 と、段階的に照射強度を高めるようにした。
塗布および UVB 照射処理期間は 10 週間とし、最後の照射から 24 時間後にイソフルランを用いた吸引麻酔下で皮膚の評価を行った。頚椎脱臼後、背部皮膚を採取した。

２．
３

図２

UVB 照射ヘアレスマウスの背部皮膚レプリカ

皮膚の評価

背部皮膚のレプリカ（ASA-01 アサヒバイオメッド）を採取し、反射用レプリカ解析システム（ASA-03 アサヒバ
イオメッド）を用いて解析した。
頚椎脱臼後、背部皮膚約 20×20mm を採取し、10％中性緩衝ホルマリン溶液で固定後、パラフィン切片を HE 染
色した。光学顕微鏡で表皮厚を測定した。
採取した背部皮膚約 50 mg をホモジナイズし、TBARSを測定した８）。また、DispaseII（Roche）を用いて表皮層を単離し９）、セパゾール（ナカライテスク）を用いてトー
タ ル RNA を 抽 出 後、 リ ア ル タ イ ム RT-PCR 法 に て、
VEGF、TSP-1、MMP-13、IL-6、TNFa の mRNA 発 現 量を測定した。

３．結３．
１

図３ レプリカ画像解析によるシワの定量
平均値 ±SD、異なる符号間で有意差あり（P<0.05）

果

背部皮膚の形態変化の評価

UVB 照射によって、ノーマル群と比較してコントローに示した。表皮厚はノーマル群に対してコントロール群で

ル群でシワが増加し、深いシワが特徴的に認められた。一有意な増加が認められ、フコキサンチン群で有意に抑制さ方、フコキサンチン群はコントロール群と比較して深いシれた。

ワは認められなかった（図２）。レプリカ画像を用いて、シワ平均個数について定量的に解析した結果、コントロー

３．３

皮膚の過酸化ル群で、ノーマル群に比べて有意な増加が認められた。一コントロール群でマロンジアルデヒド量がノーマル群に方、フコキサンチン群では有意ではないものの、コントロ

対して有意に増加した。一方、フコキサンチン群ではコンール群に比べて低値を示す傾向があり、ノーマル群とも有トロール群に対して有意に減少し、ノーマル群と同レベル

意な差は認められなかった（図３）。

の値を示した（図６）。

３．
２

３．４

組織学的分析

表皮の遺伝子発現の変化

HE 染色した背部皮膚切片を用いて、表皮層の肥厚化に

UVB 照射による MMP-13 と VEGF の発現亢進は、フコついて調べた（図４）。コントロール群では表皮厚の肥厚

キサンチン塗布によって有意に抑制された（図７）。TSP-1、化が認められたが、フコキサンチンはそれを抑制している

TNFa、IL-6 の発現はいずれもすべての群間で有意な差はことが認められた。肥厚化を定量的に評価した結果を図５

認められなかった。

− 103 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

図４

背部皮膚の組織切片

図 5 UVB 照射による背部表皮厚の変化に与えるフコキサン
チンの影響
平均値 ±SD、異なる符号間で有意差あり（P<0.05）

４．考図６ UVB 照射による皮膚の脂質酸化に与えるフコキサンチ
ンの影響
平均値 ±SD、異なる符号間で有意差あり（P<0.05）

し、コラーゲンやエラスチンの損傷、DNA の傷害、抗酸

察化酵素の不活性化、細胞機能の劣化が引き起こされる。

本研究において UVB 照射による有意なシワ形成と表皮

UVB 照射による TBARS の上昇が 0.001% フコキサンチンの肥厚化が認められ、0.001% フコキサンチン溶液の塗布

塗布により抑制されたことから、脂質過酸化反応を抑制すによってシワ形成の抑制傾向と有意な表皮肥厚化抑制作用

ることも光老化抑制作用の一因と考えられた。活性酸素をが認められた。

介して VEGF や MMPs の発現が調節されることも報告さ

表皮肥厚化は外因性老化である光老化と内因性老化とをれており 17−19）、活性酸素に応答したサイトカインを介して区別する最も顕著な兆候の一つである。肥厚化は基底細胞

IL - 1 や IL - 6、TNFa などの産生が誘導されることも報告

層や真皮層を紫外線から守るための防御機構とみなすことされている 10）。したがって、活性酸素を介して変動する可が出来る。フコキサンチンの有する生理活性が相乗的に機能性のある遺伝子の発現解析も重要と考えられた。

能して UVB による皮膚の損傷を軽減したために、肥厚化

UVB 単回照射によって、VEGF と TSP-1 の発現バラン
スの変化が連動することが明らかにされている２）。また、が有意に抑制されたものと考えられた。
活性酸素種の産生によって、コレステロールやスクアレ

長期的 UVB 照射モデルにおいて、VEGF 過剰発現マウス

ン等の不飽和結合を有する脂質成分から過酸化脂質が生成

は UVB 感受性が増加し、表皮肥厚化、シワ形成、炎症細− 104 −

海藻カロテノイドの皮膚における光老化抑制作用

２）Yano K, Kajiya K, Ishiwata M et al.: Ultraviolet
B-induced skin angiogenesis is associated with a switch
in the balance of vascular endothelial growth factor
andthrombospondin-1 expression. J. Invest. Dermatol.,
122, 201-208, 2004.
３）Takema Y, Hattori M, Aizawa K: The relationshipbetween quantitative changes in collagen andformation of wrinkles on hairless mouse skin after
chronic UV irradiation. J. Dermatol. Sci., 12, 56-63, 1996.
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Photoimmunol. Photomedicine, 23, 155-162, 2007.
６ ）S u g a w a r a T , M a t s u b a r a K , A k a g i R e t a l . :Antiangiogenic activity of brown algae fucoxanthin
図７ UVB 照射による皮膚の遺伝子発現に与えるフコキサン
チンの影響
平均値 ±SD、異なる符号間で有意差あり（P<0.05）

and its deacetylated product, fucoxanthinol. J. Agric.
Food Chem., 54, 9805-9810, 2006.
７）Sugawara T, Baskaran V, Tsuzuki W et al.: Brown
algae fucoxanthin is hydrolyzed to fucoxanthinol胞の浸潤が惹起されることも報告されている１）。したがっduring absorption by Caco-2 human intestinal cells andて VEGF の発現亢進が光老化の惹起に強く関与するもの

mice. J. Nutr., 132, 946-951, 2002.

と考えられる。一方、長期的に UVB 照射した TSP-1 過剰発現マウスにおいて細胞外マトリックスの損傷、シワの形

８）Buege JA, Aust SD: Microsomal lipid peroxidation.
Methods Enzymol., 52, 302-310, 1978.

、TSP-1 も UVB 照

９）Trost A, Bauer JW, Lanschützer C et al.: Rapid, high-

射による光老化の抑制に関わると考えられる。しかしながquality and epidermal-specific isolation of RNA from

成、表皮の肥厚化が抑制されており

20）

ら、TSP-1 は VEGF と異なり様々な働きを有するタンパク質でもあるために 11, 12）、本実験結果において TSP-1 の発現

human skin. Exp. Dermatol., 16, 185-190, 2007.
10）Haddad JJ, Safieh-Garabedian B, Saadé NE et al.:Chemioxyexcitation (delta pO2/ROS)-dependentは変動しなかったものと推測された。
UVB 照射による MMP-13 発現の促進も、0.001 % フコキ

release of IL-1 beta, IL-6 and TNF-alpha: evidence of

サンチン溶液の塗布によって有意に抑制された。MMP- 13

cytokines as oxygen-sensitive mediators in the alveolar

はマウスの主要なコラゲナーゼであり、ヒトにおける

epithelium. Cytokine, 13, 138-147, 2001.

MMP-1 と同様の働きを担う。VEGF と MMP の発現は相互に強く関わっており13）、活性酸素を介した MMP 制御メ

カニズムも報告されていることから 14−16）、フコキサンチン

1 1 ）N i c o s i a R F , T u s z y n s k i G P : M a t r i x - b o u n dthrombospondin promotes angiogenesis in vitro. J. Cell
Biol., 124, 183-193, 1994.

の抗酸化作用と VEGF 発現を介した血管新生抑制作用が12）Donnini S, Morbidelli L, Taraboletti G et al.: ERK1-

相乗的に機能した結果、MMP-13 発現が有意に抑制され、

2 and p38 MAPK regulate MMP/TIMP balance andシワの形成が抑制されたものと考えられた。

function in response to thrombospondin-1 fragments inthe microvascular endothelium. Life Sci., 74, 2975-2985,（引用文献）

2004.

１）Hirakawa S, Fujii S, Kajiya K et al.: Vascular13）Heissig B, Hattori K, Friedrich M et al.: Angiogenesis:

endothelial growth factor promotes sensitivity tovascular remodeling of the extracellular matrix

ultraviolet B-induced cutaneous photodamage. Blood,

involves metalloproteinases Current opinion in

105, 2392-2399, 2005.

hematology. Cur. Opin. Hematol., 10, 136-141, 2003.

− 105 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 201214）Philips N, Keller T, Hendrix C et al.: Regulation of theextracellular matrix remodeling by lutein in dermal

derived cell lines and in human keratinocytes.
Photochem. Photobiol., 70, 674-679, 1999.

fibroblasts, melanoma cells, and ultraviolet radiation18）Kawaguchi Y, Tanaka H, Okada T et al.: The effects

exposed fibroblasts. Arch. Dermatolog. Res., 299, 373-

of ultraviolet A and reactive oxygen species on the379, 2007.

mRNA expression of 72-kDa type IV collagenase15）Wertz K, Seifert N, Hunziker PB et al.: Beta- carotene
inhibits UVA-induced matrix metalloprotease 1 andand its tissue inhibitor in cultured human dermal
fibroblasts. Arch. Dermatol. Res., 288, 39-44, 1996.

10 expression in keratinocytes by a singlet oxygen-19）Brenneisen P, Briviba K, Wlaschek M et al.:dependent mechanism. Free Radic. Biol. Med., 37, 654-

Hydrogen peroxide (H2O2) increases the steady-state

670, 2004.

mRNA levels of collagenase/MMP-1 in human dermal16）Karin W, Nicole S, Petra BH et al.: b-Carotene

fibroblasts. Free Radic. Biol. Med., 22, 515-524, 1997.

interference with UVA-induced gene expression by20）Yano K, Oura H, Detmar M: Targeted overexpression

multiple pathways. Pure Appl. Chem., 78, 1539-1550,

of the angiogenesis inhibitor thrombospondin-1 in the2006.

epidermis of transgenic mice prevents ultraviolet-B-17）Mildner M, Weninger W, Trautinger F et al.: UVA
and UVB radiation differentially regulate vascularinduced angiogenesis and cutaneous photo-damage. J.
Invest. Dermatol., 118, 800-805, 2002.

endothelial growth factor expression in keratinocyte-− 106 −

ヒト表皮角化幹細胞の動態制御を目指した低分子化合物の探索

愛媛大学上級研究員センター

難 波

大 輔

Reconstruction of epidermal sheets from isolated human epidermal keratinocytes has realized autologous transplantation
onto patients with extensive burns. Isolated keratinocytes from human skin have heterogeneity in their proliferative capacity
and in ability for regeneration of the epidermis. Keratinocyte stem cells have the greatest proliferative capacity and can
produce a progeny large enough to entirely reconstitute the epidermis of an adult human for a lifetime. The stem cells arealso available for gene therapy against inherited epidermal disorders such as junctional epidermolysis bullosa. Therefore,
increasing self-renewal of keratinocyte stem cells in culture facilitate regenerative medicine using autologous keratinocytes.
To address these issues, we explored small molecules that can expand keratinocyte stem cells in vitro. We screened anumber of compounds and found three molecules that could increase the number and size of keratinocyte colonies. Thesemolecules enhanced attachment speed but not efficiency of keratinocytes after inoculation, suggesting that rapid adhesion of
keratinocytes is crucial for maintenance and self-renewal of human epidermal keratinocyte stem cells.

1．緒

方法を開発するため、我々が見出したクローナル・コンバ

言ージョンに伴うヒト表皮角化幹細胞の変化に着目し（難波

表皮角化細胞の培養技術の開発によって、重度の広範囲
1）

ら、論文投稿中）、本研究において、その変化に影響を与

熱傷患者の救命が可能となった 。表皮は細胞が常に分裂える低分子化合物の中から、ヒト表皮角化幹細胞を培養上を繰り返して維持されている組織であるが、作製された移でより増幅する、またはより長期に渡って維持する活性を植表皮は生涯に渡って維持される

2、3、4）。この事実は、生体持つ分子の探索を行った。

より単離された表皮角化細胞の中に幹細胞が存在し、体外２．実での培養表皮作製期間中もその能力を失うことなく維持されていることを示している。表皮角化幹細胞は、培養上で

2. 1

験

表皮角化細胞培養

高い増殖能を示し 5）、機能的な培養表皮シートの作製に必

ヒト表皮角化細胞（KURABO より購入）を、フィーダ須である 6、7）。またその幹細胞に対する遺伝子導入は、先ー細胞としてマイトマイシン C で処理したマウス 3T3 線維

8）

天性表皮疾患の治療に応用されている 。このように表皮芽細胞を用いて培養した。DME 培地と F12 培地の 3：1 混

角化幹細胞は治療にとって必須であるにも関わらず、培養合培地に 10 % ウシ胎仔血清を含む培養液を用い、37℃、上で継代を重ねていくごとに失われていく。この現象はク

10 % CO2 の条件で培養を行った。

9）

ローナル・コンバージョンとして知られており 、表皮角化幹細胞培養における最大の問題点である。また培養にお2. 2コロニー形成能測定

いて幹細胞特性を維持することが、培養上皮シートを用い

ヒト表皮角化細胞を 200 個、６cm 細胞培養ディッシュ

た移植医療の成否に最も重要であることが角膜上皮細胞の（IWAKI）に播種し、12 日間培養後、10％フォルマリン溶10）

再生医療研究から明らかとなっている 。再生医療におけ液で固定し、１% ローダミン B 溶液で染色することでコロる細胞培養は熟練した技術者に負うところが大きく、それ

ニーを可視し、個数の計測を行った。またコロニーの面積

故、再生医療そのものが熟練者の数に制限される。容易には画像解析ソフト Volocity（PerkinElmer）を用いて計測

幹細胞性を維持できる細胞培養技術を開発することによっした。

て、幹細胞移植による再生医療が大きく発展するものと考

2. 3

えられる。
我々は培養ヒト表皮角化幹細胞の幹細胞性を維持させる

免疫蛍光抗体法

ヒト表皮角化細胞を４% パラフォルムアルデヒド溶液を用いて固定、0.5% Triton x-100 溶液処理し、１% ウシ血清
アルブミン溶液でブロッキングを行った。その後、１次抗Exploring small molecules that modulate
behaviors of human epidermal keratinocyte
stem cells
Daisuke Nanba
Senior Research Fellow Center, Ehime
University

体を室温で１時間、または４℃で約 16 時間反応させ、対応する２次抗体で室温下 1 時間処理を行った。また画像はAxiovert 200M（Zeiss）を用いて取得した。

− 107 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

3．結

時間後の細胞接着効率に変化がないことから、これら化合

果物は、播種後の細胞接着速度を増大させる働きがあること

3. 1 低分子化合物のヒト表皮角化細胞コロニー形成能への影響
我々が見出した培養ヒト表皮角化幹細胞のクローナル・が明らかとなった。

3. 4

低分子化合物の細胞死への影響

コンバージョンにおける細胞生物学的な変化（難波ら、論

低分子化合物の細胞死に対する影響を明らかとするため

文投稿中）に影響を与える市販の低分子化合物を 10 種類選に、細胞死（アポトーシス）の際に見出される活性型カス択し検索した結果、３種類の化合物が細胞播種後 24 時間のパーゼ３を認識する抗体と、角化細胞のみを特異的に認識処理で、コロニー数（図１a、b）とコロニーの面積の増大

する凡ケラチン抗体で二重染色を行い、角化細胞中でアポをもたらした（図１a、c）。

トーシスを起こしている細胞の割合を計測した。その結果、培養開始後 12 時間で、コントロールと化合物を加えたも

3. 2

ヒト表皮角化細胞クローンへの影響のに有意な差は観察されなかった（図３c）。

特にコロニー形成能に対して影響の大きかった化合物Ａに関して、角化細胞のクローンに対して実験を行った結果、ほぼ全てのクローンのコロニー形成能を増大させた
（図２）。

3. 5

低分子化合物の処理時間の検討

見出した低分子化合物は細胞接着を早く起こさせることによって、コロニー形成能を増大させていると考えられる。

3. 3

低分子化合物の細胞接着能への影響

特に化合物ＡおよびＢは、細胞播種後 1 時間で接着率を最

各低分子化合物の細胞接着能に関する影響を調べるため、大化させている。十分効果的な低分子化合物の処理時間を細胞播種後 0.5、1、3、6、12 時間後にそれぞれ細胞を固定検討するため、細胞播種後に 1、3、6、12 時間で通常培地し、角化細胞のみを特異的に認識する凡ケラチン抗体で免交換を行った。その結果、低分子化合物の処理時間は１時

疫染色を行い、単位面積あたりの接着細胞を測定した。そ間で十分効果的であることが明らかとなった（図４）。まの結果、化合物ＡおよびＢは、細胞播種後 1 時間で最大のたコントロール実験においても播種後１時間の培地交換で細胞接着をもたらすことが明らかとなった（図３a、b）。ま大きなコロニー形成能の低下は起きていないことから、コた化合物Ｃも同様に、細胞接着速度を増大させた（図３a、ロニーを形成する角化細胞は、播種後約１時間で接着するb）。コントロールと化合物を加えたものでは、播種後 12細胞であることが強く示唆された。

図１ 低分子化合物によるコロニー形成能の増大a）6cm の細胞培養ディッシュに 200 個のヒト表皮角化細胞を播種し、同時に 3 種類の低分子化合物を最終濃度 10μM で添加した。培養開始から 24 時間後に培地を交換し、さらに 11 日間培養を行い（計 12 日間）、細胞を 10% ホルマリンで固定後、1% ローダミン B で染色した。スケールバー：10 mm。
b）培養 12 日後のコロニー数。
c）培養 12 日後の面積が 7mm2 以上のコロニーの割合。低分子化合物Ａ、Ｂ、Ｃを培養開始後 24 時間添加することによって、コロニー数と各コロニー面積の増大が観察された。

− 108 −

ヒト表皮角化幹細胞の動態制御を目指した低分子化合物の探索

図２ 角化細胞クローンに対する化合物Ａの効果
角化細胞をクローニングし、各クローンに対する化合物Ａの効果を 12 日間培養することで評価した。化合物
Ａを培養開始後すぐ添加し 24 時間後に培地交換した。(a) と (b) は独立したクローン解析。スケールバー：10mm。増殖活性の異なる角化細胞クローンに対して、化合物Ａはコロニー形成能を増大させた。

図３ 低分子化合物の角化細胞接着および細胞死への影響
a）角化細胞を低分子化合物存在下で播種後、0.5、1、3、6、12 時間後に固定し、角化細胞を特異的に認識す
る凡ケラチン抗体で免疫染色することで、単位面積当たりの接着した角化細胞の数を測定した。
b）培養開始後、１時間後の接着した角化細胞の数。
c）培養開始後 12 時間で細胞を固定し、角化細胞のうちでアポトーシス細胞で検出される活性型カスパーゼ 3を発現している細胞の割合。低分子化合物は細胞接着速度を増大させたが、細胞死を抑制することはなかった。

− 109 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

４．考おいて評価されるヒト表皮角化幹細胞とは、迅速に接着す

察ることができる細胞であると考えられる。この特性を明ら

ヒト表皮角化細胞のコロニー形成能の測定は、個々の角化細胞の増殖能力を容易に可視化できる評価方法である。

かにすることで、新しいヒト表皮角化幹細胞像が見えてくると予想される。

表皮角化幹細胞は特にコロニー形成能が高いことが知られ本研究で見出された低分子化合物は、非常に短い処理時ている 5）。今回、この実験法を用いて、表皮角化細胞のコ間で、ヒト表皮角化細胞の培養効率を改善することができ

ロニー形成能を増大させる低分子化合物の検索を行ったとた。それは特に幹細胞のような非常に増殖能の高い角化細ころ、三種類の化合物を見出すことができた。これらの化胞が増大したためであると推測される。このような化合物

合物はすべて細胞のある基本的特性を阻害する。今回の研を用いることで、迅速な培養表皮シートの作製が可能とな

究では、この基本特性の阻害が、角化細胞の迅速な接着をり、広範囲重度熱傷や先天性表皮疾患などへの治療に対し促すことが明らかとなった。細胞基質間の接着を担う b 1て、培養表皮シートの応用可能性が益々増大するものと期

インテグリンタンパク質の発現量の高い細胞が、コロニー形待される。

成能の極めて高いヒト表皮角化幹細胞であるという報告 11）

５．総がある。本研究では、化合物によるインテグリン分子の発括現制御に関して実験を行っていないが、化合物処理１時間

ヒト表皮角化細胞のコロニー形成能を増大させる低分子という非常に短い時間で十分な効果を発揮することから、化合物を見いだすことに成功した。その作用機序の一部は、コロニー形成能の増大には、インテグリン分子の量以外に角化細胞の接着速度の促進であると考えられる。これらのも重要な要素が存在することが示唆される。

化合物が実際に培養表皮シートの作製に用いるため、さら短時間の化合物処理による迅速な接着がコロニー形成能なる条件検討や安全性の検討が求められる。最後に、本研を増大させる事実は、迅速に角化細胞を培養面に接着させ究の遂行にあたり御支援をいただいたコスメトロジー研究ることによって、どのような増殖活性を持つ角化細胞も増振興財団に深く感謝申し上げます。

殖活性が増大することを示唆している。すなわち培養系に

図４ 低分子化合物の処理時間の検討
a）細胞播種後直ちに低分子化合物を添加し、1、3、6、12 時間後に培地交換を行った後、計 12 日間培養を行い、コロニー形成能を測定した。スケールバー：10mm。
b）低分子化合物処理時間と 12 日後の総コロニー数。
c）低分子化合物処理時間と 12 日後の面積が 7mm2 以上のコロニーの割合。1 時間の低分子化合物処理でコロニー形成能に関して、十分な効果が観察された。

− 110 −

ヒト表皮角化幹細胞の動態制御を目指した低分子化合物の探索（参考文献）

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− 111 −

炎症性皮膚疾患におけるストレス応答性キナーゼASK1の機能解析

東京大学大学院薬学系研究科

一 條

秀 憲、水 上潤 哉

The skin provides a first line of defense against various physicochemical and biological stresses such as wound andmicrobial pathogens and induces inflammatory response. The adaptive responses to these stresses are essential for the
maintenance of homeostasis and dependent on the stress recognition mechanism and intracellular signaling systems.
Apoptosis signal-regulating kinase 1 (ASK1) is activated in response to various stimuli such as oxidative stress and a
mitogen activated protein kinase kinase kinase (MAPKKK) family member that activates both the p38 and JNK signalingcascades. Recent studies revealed that ASK1 is required for the production of inflammatory cytokines and migration ofmacrophages and induces apoptosis of keratinocytes in the skin.
Contact hypersensitivity (CHS) is a form of delayed-type hypersensitivity, an immune response to a variety of reactive
contact sensitizers, such as metals, preservatives, and hair dyes. Whereas the sensitization phase of CHS has been focusedon as a model for investigating T-cell-dependent immune response by immunologists, the elicitation phase in which allergic
contact dermatitis is clinically manifested has received much attention from clinicians. Even in the mouse model of CHS,
however, it is difficult to distinguish between the role of a certain molecule involved in the CHS response in the sensitization
phase and that in the elicitation phase. Here we show, using a chemical genetic approach, that ASK1 plays an important rolein the both sensitization and elicitation phase of the CHS response and would be a therapeutic target for the inflammatory
skin diseases.

1．緒も、その多くは対症療法に頼っているのが現状である。

言

このような炎症性皮膚疾患の病態への理解を深め、治療・

皮膚の炎症性疾患は、化粧品の安全性を考える上で最も予防方法を見いだすためには、抗原を含む様々なストレス

重要な疾患であり、その病態ならびに治療・予防方法を明

刺激を受容・認識し、その情報を免疫系へと正確に伝達すらかにすることは、安全性の高い化粧品やその安全な使用る分子機構を明らかにする必要がある。我々は、その機構法の開発に向けての必須の課題である。

を担う分子として、様々なストレスに応答してアポトーシ

皮膚は常に外界からの様々なストレスに直接さらされる

スの誘導 2）や炎症性サイトカインの産生調節に働く分子で組織であり、高度に発達した獲得免疫系と、幅広い生物種あり 3、4）、自然免疫応答においても重要な機能をもつ 5）において保存されている自然免疫系とを協調的に制御する

ASK1 というストレス応答性キナーゼに着目した。最近、ことで、生体を守る最前線の防御壁としての役割を果たし

ASK1 ノックアウトマウスの皮膚では接触過敏反応が著し1）ている 。しかし、過大なストレス刺激や免疫系の不全あく減弱することを見いだしたことから、ASK1 が様々な炎

るいは過剰応答はその防御機構を破綻させ、多様な炎症性症性皮膚疾患における鍵因子と考え、ASK1 の皮膚疾患に皮膚疾患を引き起こす。もっともポピュラーな炎症性皮膚おける機能を明らかにするとともに、治療・予防の標的と疾患としては接触皮膚炎が知られており、いったん接触抗しての有用性を探ることを本研究の目的とした。

原に対する感作が成立すると抗原に接触する度に皮膚炎を

2．実引き起こすため、日常生活に多大な影響を及ぼす疾患とし

験て多くの患者が苦しんでおり、化粧品もその原因の一つと本研究では、おもにマウス接触過敏反応モデルを用いてして重要視されている。治療法としては、初期感作を未然獲得免疫系における ASK1 の新たな機能を明らかにするこに防ぐこと自体は容易ではないため、抗原に再暴露した際とで、その病態を解明するとともに、治療・予防への応用の発症をいかに予防するかが重要であるが、その手がかりに向けての創薬基盤を確立することを目的とした。研究内はまだつかめていない。その他の炎症性皮膚疾患について容としては、マウスの個体レベルでの解析に加え、細胞レ
ベル、分子レベルまで解析を進め、ASK1 の活性を時期特＊異 的 に、 濃 度 依 存 的 に 制 御 で き る ノ ッ ク イ ン マ ウ ス（ASK1ASKA マウス）を新たに作製し様々な実験に用いるこA role of stress response kinase ASK1 inthe inflammatory skin disease.

とで、ASK1 の治療標的としての重要性を十分に検討した。

＊

Hidenori Ichijo , Junya Mizukami
Graduate School of Pharmaceutica l
Sciences, The University of Tokyo（1）接触過敏反応における ASK1 の機能解析：− 112 −

野生型マウスおよび ASK1KO マウスに DNFB、FITC

炎症性皮膚疾患におけるストレス応答性キナーゼ ASK1 の機能解析

を Day0、1 に感作させ、Day 5 に耳に再感作を行い、24 時
間後の炎症の程度を耳の腫脹で検討した。

（2）ASK1 は皮膚ランゲルハンス細胞の分化、遊走能に寄与しないCHS では表皮に存在する Langerhans cell（LC）が抗原（2）初期感作後の樹状細胞における ASK1 の機能解析を取り込み、所属リンパ節へ遊走することが重要である。

これまでの解析から接触過敏反応の感作期においてまず初めに LC での ASK1 の役割について検討するため、

ASK1 が重要な役割を担うことを明らかにしていることか

表皮シートを PE ラベルされた MHC class Ⅱ抗体を用いてら、まず感作初期に関わる樹状細胞の形成、機能について

染 色 し た。MHC class Ⅱ 陽 性 の LC の 形 態、 細 胞 密 度 は検討した。

WT マウス、ASK1KO マウスでは同様であった。次に LCの遊走を検討するため、FITC をマウス皮膚に塗布した。

（3）感作後のリンパ球の分化やサイトカイン産生における ASK1 の役割の解析

LC は皮膚に塗布された FITC を取り込み、FITC 陽性細胞として所属リンパ節へ遊走する 7）。FITC 塗布 24 時間後、初期感作後リンパ球でのサイトカイン産生パターンの解所属リンパ節を採取し、LC の数をフローサイトメトリー

析から、ASK1 は TH の分化誘導を制御することが示唆さで測定したところ、所属リンパ節での MHC class Ⅱ-FITCれる。TH の分化誘導は抗原提示細胞である樹状細胞とナ陽性 LC の数は、WT マウス、ASK1KO マウスで同様であイーブ T リンパ球との相互作用が非常に重要であり、樹状った。以上の結果より、LC の発生やリンパ節への遊走に細胞、T リンパ球、それぞれの細胞における細胞内シグナ

ASK1 は影響を及ぼさなかった。

ル伝達および共刺激分子の発現等により厳密に制御されている。そこで、感作リンパ節細胞の養子免疫実験やサイト
カイン産生、ならびにナイーブ T リンパ球から各 TH サブ
セットへの分化における ASK1 の関与を検討した。

（2）ASK1KO マウスでは DNFB 感作後の Th17 細胞の分化が低下するリンパ節に遊走した LC はナイーブ T 細胞に抗原提示を行い、ハプテン特異的な T 細胞に誘導することが知られてASKA（4）ASK1
マウスを用いた接触過敏反応の惹起相における ASK1 の役割の解析

おける ASK1 の役割を解析するために、DNFB 感作 WT マ

接触過敏反応は初めて抗原に接触する感作期（Day 0−5）

ウス、ASK1KO マウスをドナーとして所属リンパ節よりと再度抗原に接触してから炎症反応がおこる炎症惹起期

リンパ節細胞を採取し、ナイーブな WT マウス、ASK1KO（Day 6 以降）に分けられる。ASK1 ノックアウトマウスのマウスに後天的に細胞を移植した。感作 ASK1KO リンパ解析から感作期における重要性は明らかとなっているが、節細胞の WT レシピエントマウスでは、感作 WT リンパ節

炎症惹起期における機能はまだ明らかとなっていない。

細胞のレシピエントマウスと比較して CHS 反応が抑制さ

ASKA

いる 8、9）。そこで、次に抗原提示を受けたリンパ節細胞にマウスに DNFB を塗布して感作を成立させたのれていた。逆に、WT ドナー由来の感作リンパ節細胞をナ

ち、Day 5 に再度 DNFB を塗布する前に低分子化合物であイーブ ASK1KO マウスに移植した時には、DNFB チャレ

る 1Na- PP1 の投与／非投与群を検証することで、炎症惹ンジにより正常な CHS 反応が惹起された。これらの結果

起期の ASK1 の機能を明らかにした。

から、感作リンパ節細胞での ASK1 が CHS 反応において

ASK1

3．結

重要な役割を担うことが示唆された。

果

感作後のリンパ節内では抗原特異的なリンパ球の分化が（1）ASK1 は CHS 反応の誘導に働く

誘導され、再度抗原刺激を受けると局所へ遊走して炎症性CHS における ASK1 の役割を検討するために、我々は除サイトカインの産生に重要な役割を担う。ASK1 の欠損が毛した背部皮膚に DNFB を塗布することで、WT マウス、

DNFB 感作後のリンパ球にどのように影響するかを調べ

ASK1KO マウスを感作させた。

るために、次にリンパ球の構成、サイトカイン産生や分化５日後に CHS を惹起させるため、DNFB を経表皮的に6）について解析した。

塗 布 し、 耳 に チ ャ レ ン ジ（ 再 塗 布 ）を 行 っ た 。WT、

DNFB 誘導性 CHS では感作後に Th1 細胞、Th17 細胞がASK1KO マウスともに DNFB 塗布後に耳の浮腫を生じた

分化誘導される。DNFB 感作による IFN - γ 産生細胞およびが、耳の腫脹を測定したところ ASK1KO マウスでは WT

IL-17 産生細胞の数は WT、ASK1KO マウスにおいていず

マウスと比較して有意に耳の腫脹が軽減していた。接触感れも増加していた。しかしながら、ASK1KO マウスでは

作 物 質（contact sensitizer）と し て FITC（Fluorescein

WT マウスと比較して IL-17 産生細胞数が有意に減少してisothiocyanate）を用いた時も同様に ASK1KO マウスではいた。DNFB感作マウスからリンパ節細胞を採取し、in vitro

CHS 反応が減弱していた。

で DNBS（dinitrobenzene sulfonic acid）でチャレンジしたところ、ASK1KO マウス由来リンパ節細胞からの IFN-γ− 113 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

産生は、WT マウスと比較して差は見られなかった、興味

ンジ 24 時間後の耳の厚さを測定したところ、惹起相での深 い こ と に ASK1KO マ ウ ス 由 来 の リ ン パ 節 細 胞 で はみ 1Na-PP1 を投与したマウスにおいて耳の腫脹が低下し

DNBS チャレンジによる IL-17 の産生は著しく低下していていた。以上の結果から、ASK1 は CHS の惹起相で炎症反た。IL-17 は主にナイーブ T 細胞から分化した Th17 細胞か応に重要な役割を担うことが示された。

10）

ら産生されることが知られ 、特にその分化には制御転写

また、DNFB 感作後の ASK1ASKA マウスから採取したリ因子 RORγt（RAR-related orphan nuclear receptor γ t）がンパ節細胞に、in vitro で 1Na-PP1 を加え、惹起相を想定

11）

重要な役割を担うことが知られている 。そこで DNFB 感

した DNBS 依存的なサイトカイン産生を検討した。その結作５日後のリンパ節細胞から CD4+T 細胞を分離し、転写

果、1Na-PP1 投与のリンパ節細胞では 1Na-PP1 非投与リン

因 子 のmRNA発 現 を 検 討 し た と こ ろ、DNFB感 作 後 のパ節細胞と比較して、DNBS 依存的な IFN-γ の産生には差ASK1KOマウス由来 CD4+T 細胞では RORγt の発現が有意は見られなかったが、IL-17 の産生が有意に低下していた。

に低下していた。以上の結果から ASK1 は DNFB 感作後に

4．考Th17 への分化や IL-17 産生に影響することが示唆された。

察CHS の感作期および惹起期で ASK1 が非常に重要な役（4）ASK1 は惹起相において IL-17 産生を促進し CHSを誘導する割を担うことが明らかとなった。我々は CHS における
ASK1 の時期特異性を解明するため、ASKA を用いた化学

次に CHS の惹起相における ASK1 の時期特異的な役割

遺伝学的手法によりノックインマウスを作製し実験を行っを検討するため、我々は通常は野生型 ASK1 と同じく機能た。小分子阻害剤の不利な点は機能的な選択性にあるが、するものの、ATP 類似薬（1Na-PP1）の投与によって活性蛋白キナーゼ情報伝達解析のための化学遺伝学的手法は、ASKAが阻害される ASK1 変異体のノックインマウス（ASK1

分子特異性において小分子阻害剤より優れることが報告さマウス）を作製した。この変異体は ASKA（ATP analog-

れている 15）。この化学遺伝学的手法を用いて、CHS におsensitive allele）テクノロジーに基づいて設計したもので、ける ASK1 の時期特異的な役割および重要性を見いだした。

ASK1 のキナーゼ領域への点変異の導入により ATP 結合

CHS の病因についての研究は、ナイーブ T 細胞が抗原部位を改変することで、天然型 ATP を用いたキナーゼ活

特異的なエフェクター T 細胞に分化する感作相に焦点が性は野生型キナーゼと同等に維持されるが、1Na-PP1 によ

おかれている報告が多い。DNFB 誘導性 CHS では、感作って選択的に活性阻害を受ける（1Na-PP1 は野生型のプロ相でランゲルハンス細胞が抗原を取り込み、所属リンパ節

12、
13、
14）

テインキナーゼは一切阻害しない）
ASKA

まず我々は、ASK1。

へ遊走する。リンパ節でランゲルハンス細胞から抗原提示を HEK293 細胞に過剰発現させ、を受けたナイーブ T 細胞は Th1、Th17 などのエフェクタ

1Na-PP1 による ASK1 の活性阻害効果を検討した。Flag-

ー T 細胞に分化する 16）。Th17 細胞への分化は IL-23、IL-6、

ASK1ASKA を過剰発現した HEK293 細胞は、Flag-ASK1 を

TGF-b などのサイトカイン制御だけでなく転写因子の発過剰発現させた細胞とともに H2O2 刺激依存的な活性化が現が必要で 17）、RORγ t は Th17 細胞に特異的に発現する転検 出 で き た。 し か し、1Na-PP1 を 前 投 与 し て お く と、写因子として同定されている 11）。特に分化した Th17 細胞

Flag-ASK1ASKA の 過 剰 発現では H2O2 刺激依存的な ASK1から産生される炎症性サイトカインの一つである IL-17 はの活性化が抑制された。一方、1Na-PP1 の類似体である

マウス CHS の誘導に必要不可欠である 18）。また IL-17 はヒ

1NM-PP1 による ASK1 の活性阻害効果は弱いことが分かトにおいても接触皮膚炎のみならず感染防御や慢性炎症性っ た。Flag-ASK1 を 過 剰 発 現 さ せ た 細 胞 で は 1Na-PP1、疾患の長期化など、炎症反応において重要な役割を担って

1NM-PP1 による ASK1 の活性化阻害効果は見られなかっい る 19）。ASK1KO マ ウ ス で は 感 作 後 の CD4+T 細 胞 でた。次に ASK1ASKA ノックインマウスにおける PP1 の活性

RORγ t 発 現 が 低 下 し て お り、ASK1 が 感 作 期 に お い て阻害効果を検討した。H2O2 刺激後の 1Na-PP1 の ASK1 活

Th17 へ の 分 化 制 御 を 担 う 可 能 性 が 示 唆 さ れ た。 ま た

ASKA性阻害効果は、ASK1

マウス骨髄由来マクロファージにおいて 1Na-PP1 濃度依存的に見られるが、WT マウス由ASK1KO マウス由来の感作リンパ節細胞では DNBS 依存
的な IL-17 産生が低下していた。

来骨髄マクロファージでは阻害効果が見られなかった。こしかしながら、DNFB 誘導性 CHS において惹起相のみ

れらの結果は、1Na-PP1 が選択的かつ強力に ASK1 の活性の ASK1 活性阻害で CHS 反応が抑制され、in vitro におい化を阻害し、高濃度のこの化合物が野生型の ASK1 シグナて感作リンパ節細胞は DNBS 刺激時の ASK1 活性化を阻害

ル伝達に影響を及ぼさないことを示している。

することで IL-17 産生が有意に低下した。これらの結果か

次に in vivo での ASK1 シグナル伝達における 1Na-PP1

ら、ASK1 は感作期における Th17 分化制御に加え、惹起による阻害効果の効力および特異性を検討した。コントロ

相においてはエフェクター細胞からの IL-17 産生を促し、ール群、惹起相投与群に分けて 1Na-PP1 を投与し、チャレCHS 反応を誘導することが示唆された（Fig. 1）。

− 114 −

炎症性皮膚疾患におけるストレス応答性キナーゼ ASK1 の機能解析

Figure 1 The role of ASK1 in CHS.
ASK1 は、感作期においてヘルパー T 細胞での RORγt の発現や Th17 への分化制御を担い、惹起相においてはエフェクター細胞からの IL-17 産生を促し、CHS 反応を誘導することが示唆された。

5．総

6:587-92

括６）Kabashima, K. et al. Prostaglandin E2-EP4 signaling

IL-17 は CHS の病因の主要な役割を担うが、ASK1 を介

initiates skin immune responses by promoting

する IL-17 産生機構や実際にどのような炎症細胞が関与しmigration and maturation of Langerhans cells. Nat.

ているかなどは依然として検討する余地がある。それでもMed. 9, 744-749 (2003)

なお、ASK1 の活性を制御することで、惹起相での IL-17

７）Macatonia, S.E., Knight, S.C., Edwards, A.J., Griffiths,

産生の調節を介して、臨床的に局所の炎症反応や組織破壊

S. & Fryer, P. Localization of antigen on lymph

を制御できる可能性があり、ASK1 が新たな CHS の治療標

node dendritic cells after exposure to the contact

的となることが期待される。

sensitizers fluorescein isothiocyanate. Functional andMorphological studies. J. Exp. Med. 166, 1654-1667（引用文献）(1987)

１）Nestle, F.O., Di Meglio, P., Qin, J.Z., Nickoloff, B.J.

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in vivo monoclonal antibody depletion. J. Immunol. 144,

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10）Steinman, L. A brief history of TH17, the first majorrevision in the TH1/TH2 hypothesis of T cell-mediated４）Iriyama T, et al. (2009) ASK1 and ASK2 differentiallyregulate the counteracting roles of apoptosis andtissue damage. Nat. Med. 13, 139-145 (2007)11）Ivanov II, McKenzie BS, Zhou L, et al. The

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TRAF6-ASK1-p38 pathway is selectivity required for
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helper cells. Cell 2006; 126:1121-33.
12）Denzel, A. et al. Cutting edge: a chemical genetic− 115 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

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16）Iwakura, Y., Nakae, S., Saijo, S., Ishigame, H. The

888-898 (2009)

roles of IL-17A in inflammatory immune responses and− 116 −

接触性皮膚炎におけるIL-17ファミリーサイトカインの役割

東京大学医科学研究所フロンティア研究拠点

中 江進Interleukin-25 (also called IL-17E), which is a member of the IL-17 family of cytokines, is preferentially produced byepithelial cells and immune cells such as macrophages, mast cells, basophils, eosinophils and T cells. IL-25 treatment inmice induces Th2-cytokine production, resulting in the development of eosinophilia in the lungs and guts and increased
serum IgG1 and IgE. Moreover, IL-25 can induce Th2 cell differentiation and activation, suggesting to the involvement ofTh2-type immune responses such as nematode infection and allergic disorders. Indeed, it was shown that IL-25 is crucial for
host defense against Trichuris muris and Nippostrongylus brasiliensis using IL-25-deficient mice, and for the development ofallergic airway inflammation using mice treated with anti-IL-25 neutralizing Ab. On the other hand, IL-25 can inhibit Th17
cell differentiation dependently of IL-13, contributing to the suppression of Th17-mediated autoimmune diseases. Therefore,
these observations suggest that IL-25 is considered to be a potent enhancer of the Th2-type immunity, but a suppressor of theTh1 and Th17-type immunity.
Contact hypersensitivity (CHS) is classically considered to be a IFN-g-producing Th1 and Tc1 cell-mediated cutaneousallergic disease. On the other hand, the role of Th2 cells/cytokines in the pathogenesis of CHS is also investigated using
gene-deficient mice. IL-4-deficient mice show the reduced CHS induced by TNCB and DNFB, but normally developed CHS
induced by oxazolone. Contrast to IL-4-deficient mice, DNFB-induced CHS was normally developed in IL-13-deficientmice. Mice deficient in STAT6, which is an essential transcription factor for Th2 cell development and IL-4 and IL-13
signals, show the significant attenuation of CHS induced by oxazolone, TNCB, FITC or paraphenylemediamine, suggestingthat IL-4 and/or IL-13 is important for the induction of CHS. We and other investigators demonstrated that Th17 cells/
cytokines are also involved in the development of CHS induced by DNFB and TNCB. Therefore, it is considered that bothTh2 and Th17 cells/cytokines are required for the optimal development of CHS, and IL-25 may be involved in the inductionof CHS by enhancing Th2-type, but suppressing Th17-type, immune responses. However, the precise role of IL-25 in thepathogenesis of CHS is poorly understood. Thus, in the present study, we investigated the contribution of IL-25 to thedevelopment of CHS using IL-25-deficient mice.

１．緒

抑制する Th2 型サイトカインである IL-4 および IL-13 に関言しては、IL-4 遺伝子欠損マウスでは、oxazolone による接接触型過敏症は、金属や化学物質の経皮接触により、自触 型 過 敏 症 は 野 生 型 マ ウ ス と 同 程 度、 誘 導 さ れ る が、己タンパク質がそれらによって構造の変化あるいは修飾

TNCB と DNFB に よ る 接 触 型 過 敏 症 は 抑 制 さ れ る５−８）。

（ハプテン化）によって抗原性を取得することによっておIL-13 遺伝子欠損マウスでは、DNFB による接触型過敏症

きるアレルギー性炎症である。接触型過敏症の炎症部位では野生型マウスと同様に誘導される９）。IL-4 と IL-13 の両は IFN-g の発現上昇や IFN-g を産生する Th1 細胞の集積が方のシグナルに関わる STAT-6 遺伝子欠損マウスでは、認められたため、従来、接触型過敏症は IFN-g（Th1/Tc1

oxazolone、TNCB、DNFB お よ び FITC に よ る 接 触 型 過細胞）依存的なアレルギー性炎症と考えられてきた。しか敏症が抑制される 10）。したがって、接触型過敏症の発症にしながら、IFN-g あるいは IFN-g 受容体（IFN-gR）遺伝子欠は、従来考えられていた Th1 サイトカイン IFN-g よりも損マウスでは oxazolone、trinitrochlorobenzene（TNCB）、

Th2 サイトカイン IL-4 や IL-13 の寄与の方が大きいようで

dinitrofluorobenzene（DNFB）や fluorescein isothiocyanate

ある。

（FITC）の経皮暴露によって誘導した接触型過敏症は、野IL-17 ファミリーサイトカインは、アミノ酸配列に相同

生型マウスと同程度、誘導されることが示されており１−４）、性の高い６つの異なる分子（IL-17A-F）で構成されている。

接触型過敏症の発症に IFN-g の寄与は大きくないことが示

IL-17 受容体（IL-17R）ファミリーにもアミノ酸配列に相同されている。一方、Th1 細胞の分化・機能を相互排他的に性がある５つの異なる分子（IL-17RA-RE）が見つかっている 11）。IL-17 と IL-17F 遺伝子は近接しており、両者間のアミノ酸配列の相同性は他の IL-17 ファミリー（IL-17B-E）間

Role of the IL-17 family cytokines in thedevelopment of contact hypersensitivity
Susumu Nakae
Frontier Research Initiative, The Instituteof Medical Science, The Univetsity ofTokyoと比べて最も高い 11）。また、IL-17 と IL-17F は共に、同一の受容体（IL-17RA と IL-17RC のヘテロ二量体）に結合する。一方、IL-17RA は、IL-17RB とヘテロ二量体を形成す
る と、IL-17E（= IL-25）の 受 容 体 と し て 機 能 し 11）、IL17RE とヘテロ二量体を形成すると、IL-17C の受容体とし− 117 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012て機能する12, 13）。IL-17B は IL-17RB と結合することも知られているが、IL-17D の受容体および IL-17RD のリガンドについては現在のところ、よくわかっていない。

２．２

接触型過敏症の誘導

マウスの背中全体の毛をバリカンでよく剃り、剃毛から二日後に、剃毛部分に 2.0 % FITC 懸濁液を塗布した。５

接触型過敏症の患者から樹立した T 細胞株の中には IL14）

日後、マウスをイソフルラン吸入麻酔下で、耳介の厚さを

17A を産生するものがあることが報告されている 。したダイヤルゲージノギスで測定し（basal level）、引き続き、

がって、接触型過敏症の発症や病態形成に、IL-17A を産左側の耳介皮膚の外側および内側にそれぞれ 20 mL ずつ

生する Th17 細胞の関与が示唆されていた。実際に、IL-（総量 40 mL）の 0.5 % FITC 溶液を、右側の耳介皮膚の外側17A 遺伝子欠損マウスでは、oxazolone、TNCB、DNFB

および内側にそれぞれ 20 mL ずつ（総量 40 mL）の溶媒を塗および FITC による接触型過敏症応答が抑制されることが布した。耳介に試薬を塗布した後、経時的に耳介の厚さを報告されている 15, 16）。一方、IL-17F 遺伝子欠損マウスでは、測定した。接触型過敏症の評価は、耳介に試薬を塗布する

野生型マウスと同程度に TNCB による接触型過敏症が誘前と後の耳介の厚さの差分で評価を行った。

17）

導されることから 、接触型過敏症の誘導には IL-17F よりも IL-17A が重要であると考えられる。IL-17A は、接触

２．３

表皮ランゲルハンス細胞の遊走能測定

型過敏症の感作期におけるハプテン特異的な T 細胞の活

マウスの左側の耳介の皮膚に 20 mL の 2.0 % FITC 懸濁液性化に重要であり、Th17 細胞と IL-17A を産生する CD8 陽を、右側には同量の溶媒のみを塗布した（両耳とも外側の性 T 細胞（Tc17 細胞）がともに、接触型過敏症の発症や病

皮膚のみ）。24 時間後、FITC を塗布した左側と溶媒のみ態形成に重要であることが示されている 18）。したがって、を塗布し右側の顎下リンパ節をそれぞれ分けて回収した。

接触型過敏症応答の発症および病態の形成には、Th2 サイ

回収したリンパ節からリンパ細胞を FACS バッファー（２トカインだけでなく Th17 サイトカインの関与が明らかに% ウシ胎児血清（FBC）を含む HBSS）で懸濁した。そのリなっている。しかしながら、IL-17 ファミリーサイトカイン パ 節 浮 遊 液 に、anti-mouse CD16/CD32 mAb を 加 え、ンのうち、接触型過敏症の誘導における IL-17A と IL-17F

氷上で 15 分間静置した。引き続き、PE anti-mouse CD11c

以外の IL-17 ファミリーサイトカインの関わりについては

mAb と APC anti-mouse MHC class II mAb を加え、氷上全く知られていない。

で 30 分間静置した。その後、未反応の抗体をのぞくために、

マ ウ ス に IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D お よ び IL-

その細胞をFACS バッファーで洗浄し、200 mL のFACS バッフ

19）

17F を投与すると好中球の浸潤が観察されるのに対し 、ァーで再懸濁した。
さらに、等量の2 % 7- amonoactinomycin D

IL-17E（=IL-25）を投与した場合には、Th2 サイトカイン

溶液を加えたあと、FACS Caliburで、7-aminoactinomycin

19）の上昇や好酸球の浸潤が認められる 。また、IL-25 は、

D-negative MHC class IIhi CD11c+ 細胞中のFITC 陽性細胞

未感作 T 細胞を IL-2 の存在下で活性化させると、IL-4-IL-の割合を評価した。

4R-STAT6 経路を介して、Th2 細胞への分化を促進し20）、

喘息などの好酸球の浸潤を主徴とする Th2 サイトカイン

２．４

FITC 特異的なリンパ節細胞の応答試験

依存的なアレルギー疾患の発症に関わることが知られていマウスの両方の耳介の皮膚に 20 mL の 2.0 % FITC 懸濁液る 21）。したがって、IL-25 は Th2 細胞の分化誘導や活性化を塗布した。５日後、両側の顎下リンパ節を回収し、96well

を介して接触型過敏症の誘導に関わる可能性が考えられる。

プレートの１ウェルあたり、2×105 リンパ節細胞を、40mg/

そこで、本研究では、IL-17A と IL-17F 以外の IL-17 ファミ

mL の FITC の存在下で 72 時間培養を行った。培養後、上リーサイトカインのうち、IL-25 に焦点を当て、接触型過清中のサイトカインレベルを測定するために、１ウェルあ

敏症の発症機構における IL-25 の役割を明らかにすることたり 100 mL の培養上清を回収し、− 20℃で保存した。上清を目的とする。

を回収した後、細胞には、20mL の 0.25 mCi/mL [3H]- チミ

２．実
２．
１

ジンを加え、さらに６時間の培養を行った。その後、細胞験

内の DNA に取り込まれた [3H] - チミジン量を定量するたマウス

めに、セルハーベスターを用いて、グラスフィルター上に

C57BL/6 背景の野生型マウスは日本 SLC から購入した。

細胞 DNA を吸着させ、放射活性をマイクロベーターシン

IL-25 遺伝子を破壊した 129 背景の ES 細胞をもとに作製しチレーションカウンターで測定した。培養上清中のサイト

たキメラマウスを Lexicon 社から購入した。このキメラマ

カインのレベルを ELISA キットを用いて測定した。測定

ウスの♂を C57BL/6 背景の野生型マウスの♀と交配し、方法はキット付属のプロトコールに準じておこなった。

IL-25 遺伝子へテロマウスを得た。最終的に C57BL/6 背景に八代戻し交配をし、C57BL/6 背景の IL-25 欠損マウスを
得た。

２．５

リンパ節細胞の移植

マウスの両方の耳介の皮膚に 20 mL、毛を刈った背中の− 118 −

接触性皮膚炎における IL-17 ファミリーサイトカインの役割

皮膚に 200 mL の 2.0% FITC 懸濁液を塗布した。５日後、る。そこで、in vivo で TNF 産生を促進する IL-25 は、皮両側の顎下、鼠径、腋窩、上腕リンパ節を回収し、リンパ膚ランゲルハンス・樹状細胞の遊走に影響をもつのかどう

節細胞（1×107 細胞／マウス）を未感作マウスに静脈注射

か、IL-25 欠損マウスを用いて評価を行った。マウスの片した。翌日、このマウスをイソフルラン吸入麻酔下で、耳側の耳介皮膚に、FITC を塗布し、もう一方の耳介皮膚に介の厚さをダイヤルゲージノギスで測定し（basal level）、はコントロールとして溶媒のみを塗布する。翌日、FITC

引き続き、左側の耳介皮膚の外側および内側にそれぞれを塗布した側のリンパ節（FITC side）と溶媒のみを塗布

20 mL ずつ（総量 40 mL）の 0.5% FITC 溶液を、右側の耳介した側のリンパ節（Vehicle side）をそれぞれ、回収する。

皮膚の外側および内側にそれぞれ 20mL ずつ（総量 40 mL）

FITC を塗布した側のリンパ節のみに、FITC で修飾されの溶媒を塗布した。耳介に試薬を塗布した後、経時的に耳た自己の抗原を取り込んだ皮膚のランゲルハンス細胞およ介の厚さを測定した。接触型過敏症の評価は、耳介に試薬

び樹状細胞が、リンパ節へ移動し、FITC 陽性の樹状細胞を塗布する前と後の耳介の厚さの差分で評価を行った。

として FACS により検出される。その結果、リンパ節へ移３．結動してくる FITC 陽性の樹状細胞の数は、野生型マウスと果

IL-25 欠損マウスとの間に差は認められなかった。したが３．
１ 接触型過敏症の誘導における IL-25 の寄与についてFITC による接触型過敏症の誘導に IL-25 が関与していって、IL-25 は、接触型過敏症の感作期におけるランゲル
ハンス・樹状細胞の遊走には必須ではないことが明らかになった。

るかどうかを明らかにするために、IL-25 欠損マウスを用

マウスに FITC を塗布した後、５日目には FITC に対すいて評価を行った。その結果、C57BL/6 背景の IL-25 欠損る感作が成立している。実際に、その時点で、従属リンパマウスでは、野生型マウスに比べて、FITC による接触型

節を回収し、このリンパ節細胞をハプテンとともに培養す

過敏症は顕著に抑制された（図１）。したがって、IL-25 はると、リンパ球（主に T 細胞）の増殖やサイトカイン産生

FITC による接触型過敏症の誘導に重要な役割を演じていといったハプテン特異的な活性化が観察できる。FITC でることが明らかになった。

感作した IL-25 欠損マウスのリンパ節では、FITC 特異的な増殖及びサイトカイン産生能は、野生型マウスと同程度、

３．
２

接触型過敏症の感作期における IL-25 の役割観察された。

IL-25 を過剰発現させたマウスでは、Th2 サイトカイン

FITC で感作したマウスの T 細胞を未感作のマウスに移だけでなく、TNF などの炎症性サイトカインの産生亢進入 し た 後、 こ の 細 胞 を 移 入 さ れ た 未 感 作 の マ ウ ス に、。TNF は表皮からリンパ節へのランゲル

FITC を塗布すると、未感作であるにも関わらず、接触型

ハンス・樹状細胞の遊走に関わる重要なサイトカインであ過敏症を誘導することができる。この接触型過敏症の炎症が認められる22）の程度は、感作された T 細胞の数および活性化能に比例する。FITC で感作した IL-25 欠損マウスおよび野生型マウ
スのリンパ節から T 細胞を精製し、そのリンパ節を未感作の野生型マウスへ移入した。翌日、T 細胞を移入したマウ
スの耳介皮膚に FITC を塗布し、接触型過敏症を誘導した。
その結果、FITC による接触型過敏症は、IL-25 欠損マウスの T 細胞を移植した群と野生型マウスの T 細胞を移植した群の間で差はみられなかった（図２）。
以上の結果より、IL-25 は感作期における FITC 特異的な T 細胞の誘導には必須ではないことが明らかになった。

３．３ 接触型過敏症の炎症惹起期における IL-25 の役割
これまでの結果より、IL-25 は、接触型過敏症の誘導において、感作期における FITC 特異的な T 細胞の誘導よりも、炎症惹起相における局所の炎症に重要であることが示唆された。
図１ 接触型過敏症における IL-25 の関与
IL-25 欠損マウスに、FITC を塗布して接触型過敏症を誘導した。
データは平均値 + SEM。* p < 0.01

そこで、IL-25 は、感作期ではなく、炎症惹起期に重要であることを証明するために、FITC で感作した野生型マ
ウスのリンパ節細胞の T 細胞を、未感作の IL-25 欠損マウ

− 119 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

図２ 接触型過敏症の感作期における IL-25 の要求性
FITC 感作を行った野生型マウスおよび IL-25 欠損マウスのリンパ節細胞を、未感作の野生型マウスへ移入した。その後、移入したマウスに FITC を塗布して接触型過敏症を誘導した。デー
タは平均値 + SEM。

図３ 接触型過敏症の炎症誘導期における IL-25 の要求性
FITC 感作した野生型マウスのリンパ節細胞を未感作の野生型
マウスおよび IL-25 欠損マウスに移入した。細胞を移入したマ
ウスに FITC を塗布して接触型過敏症を誘導した。データは平均値 + SEM。* p < 0.01。

ス（WT LN cells → IL-25 欠損マウス）および野生型マウス

移入し、その移入したマウスに FITC を塗布することで接（WT LN cells →野生型マウス）に移入し、そのマウスの触型過敏症を誘導することができる。この実験系を用いて、耳介皮膚に、FITC を塗布して接触型過敏症を誘導した。

野生型マウスのリンパ節細胞および IL-25 欠損マウスのリ

この場合、すでに FITC で感作された野生型マウスの LN

ンパ節細胞を移入したマウスの間で接触型過敏症を誘導す細胞を同数移入しているため、感作相の影響は（WT LN

ると、その両群間で等しく接触型過敏症は誘導された。しcells → IL-25 欠損マウス）と（WT LN cells →野生型マウス）

たがって、接触型過敏症の感作期において、IL-25 はハプ

では同じと考えることができる。したがって、このマウス

テン特異的な Th1、Th2 および Th17 細胞の誘導には必須に接触型過敏症を誘導した場合、炎症惹起期におけるではなく、また、T 細胞が産生する IL-25 も接触型過敏症

IL-25 の影響について評価することができる。その結果、の誘導には必須ではないことが明らかになった。

（WT LN cells → IL-25 欠損マウス）では（WT LN cells →一方で、IL-25 は、接触型過敏症の誘導および病態形成

野生型マウス）に比べて、FITC による接触型過敏症は有において、感作期よりもむしろ炎症誘導期に重要な役割を意に抑制された（図３）。従って、これまでの結果から、演じていることが明らかになった。IL-25 は、Th2 細胞のIL-25 は、FITC による接触型過敏症の誘導において、感作分化を促進し20）、Th2 細胞依存的な炎症に関わる19, 23）。マ

期ではなく、炎症惹起期における炎症の誘導に重要なサイ

ウスに IL-17 を投与すると IL-25 を投与すると好中球の浸トカインであることが明らかになった。

潤を誘導するのに対し、IL-25 を投与した場合は、Th2 型

４．考のサイトカインの上昇および好酸球の浸潤が誘導される19, 23）。

察その一方で、IL-25 の投与ではなく、マウスに IL-25 を過剰

本研究では、IL-25 は接触型過敏症の誘導および病態形発現させた場合は好酸球だけでなく、好中球の浸潤も誘導成に関与するのかどうかを IL-25 欠損マウスを用いて評価される 22）。したがって、IL-25 には Th2 細胞／好酸球性のを行った。その結果、IL-25 欠損マウスでは FITC による炎症だけではなく、Th17 細胞／好中球性の炎症にも関わ

接触型過敏症が顕著に抑制されることが本研究を通じて明る可能性がある。

ら か に な っ た。 し か し な が ら、IL-25 欠 損 マ ウ ス で は、

従来、接触型過敏症は、IFN-g を産生する Th1 細胞によFITC 感作期において、皮膚のランゲルハンス細胞や樹状っ て 誘 導 さ れ る ア レ ル ギ ー 疾 患 と 考 え ら れ て き た が、細胞のリンパ節への遊走能は正常であり、FITC 特異的な

IFN-g および IFN-g 受容体欠損マウス、IL-4 欠損マウス、リンパ球の増殖応答能も正常であった。また、その際、IL-17 欠損マウスを用いた解析結果は必ずしもそれを支持

FITC 特異的なリンパ球の免疫応答を評価した際、IL-25 欠しない。接触型過敏症は、IFN-g ／ Th1 細胞ではなく、む

損マウスのリンパ球でも、野生型マウスのリンパ球と同レ

しろ IL-4 ／ Th2 細胞と IL-17 ／ Th17 細胞に依存したアレ

ベルの IL-4、IL-17 および IFN-g 産生を認めた。FITC で感

ルギーと考えられる。接触型過敏症の誘導の際、IL-25 は作したマウスのリンパ節細胞を、未感作の野生型マウスに炎症局所での Th2 細胞の活性化に関わるのか、Th17 細胞− 120 −

接触性皮膚炎における IL-17 ファミリーサイトカインの役割の活性化に関わるのか、あるいはその両方に関わるのかがreceptor family. Nat Rev Immunol., 9, 556-567, 2009.

現時点では不明であり、今後、明らかにされるべき課題の12）Ramirez-Carrozzi V, Sambandam A, Luis E, et al. IL17C regulates the innate immune function of epithelial

一つである。

cells in an autocrine manner. Nat Immunol., 12, 1159（引用文献）

1166, 2011.

１）Saulnier M, Huang S, Aguet M, et al.. Role of13）Song X, Zhu S, Shi P, et al. IL-17RE is the functional

interferon- g in contact hypersensitivity assessed inreceptor for IL-17C and mediates mucosal immunity

interferon-g receptor-deficient mice. Toxicology.,102,

to infection with intestinal pathogens. Nat Immunol.,12,1151-1158, 2011.

301-312, 1995.
２）Reeve VE, Bosnic M, Nishimura N. Interferon-g is14）Albanesi C, Cavani A, Girolomoni G. IL-17 is produced

involved in photoimmunoprotection by UVA (320-400

by nickel-specific T lymphocytes and regulates ICAM-nm) radiation in mice. J Invest Dermatol.,112, 945-950,

1 expression and chemokine production in human1999.

keratinocytes: synergistic or antagonist effects with IFN-g３）Dhabhar FS, Satoskar AR, Bluethmann H, et al.

and TNF-a. J Immunol.,162, 494-502, 1999.

Stress-induced enhancement of skin immune function:15）Nakae S, Komiyama Y, Nambu A, et al. Antigen-

A role for g-interferon. Proc Natl Acad Sci U S A. 97,

specific T cell sensitization is impaired in IL-17-

2846-2851, 2000.

deficient mice, causing suppression of allergic cellular４）Nakae S, Komiyama Y, Narumi S, et al. IL-1-induced

and humoral responses. Immunity, 17, 375-387, 2002.

tumor necrosis factor-a elicits inflammatory cell16）Oboki K, Ohno T, Saito H, et al. Th17 and allergy.

infiltration in the skin by inducing IFN- g -inducible

Allergol Int., 57, 121-134, 2008.

protein 10 in the elicitation phase of the contact17）Ishigame H, Kakuta S, Nagai T, et al. Differential

hypersensitivity response. Int Immunol.,15, 251-260,

roles of interleukin-17A and -17F in host defense

2003.

against mucoepithelial bacterial infection and allergic５）Berg DJ, Leach MW, Kuhn R, et al. Interleukin 10 but

responses. Immunity, 30, 108-119, 2009.

not interleukin 4 is a natural suppressant of cutaneous18）He D, Wu L, Kim HK, et al. CD8+ IL-17-producing

inflammatory responses. J Exp Med.,182, 99-108, 1995.

T cells are important in effector functions for the６）Dieli F, Sireci G, Scire E, et al. Impaired contact

elicitation of contact hypersensitivity responses. J

hypersensitivity to trinitrochlorobenzene in interleukin4-deficient mice. Immunology, 98, 71-79, 1999.

Immunol., 177, 6852-6858, 2006.
19）Hurst SD, Muchamuel T, Gorman DM, et al. New IL-７）Traidl C, Jugert F, Krieg T, et al. Inhibition of

17 family members promote Th1 or Th2 responses inallergic contact dermatitis to DNCB but not tothe lung: in vivo function of the novel cytokine IL-25. J

oxazolone in interleukin-4-deficient mice. J Invest

Immunol.,169, 443-453, 2002.

Dermatol., 112, 476-482, 1999.

20）Angkasekwinai P, Park H, Wang YH, et al.

８）Weigmann B, Schwing J, Huber H, et al. Diminishedcontact hypersensitivity response in IL-4 deficient
mice at a late phase of the elicitation reaction. Scand J
Immunol., 45, 308-314, 1997.

Interleukin 25 promotes the initiation of proallergic
type 2 responses. J Exp Med., 204,1509-1517, 2007.
21）Iwakura Y, Ishigame H, Saijo S, et al. Functional
specialization of interleukin-17 family members.

９）Herrick CA, Xu L, McKenzie AN, et al. IL-13 is

Immunity, 34, 149-162, 2011.

necessary, not simply sufficient, for epicutaneously22）Pan G, French D, Mao W, et al. Forced expression of

induced Th2 responses to soluble protein antigen. J

murine IL-17E induces growth retardation, jaundice, a

Immunol., 170, 2488-2495, 2003.

Th2-biased response, and multiorgan inflammation in10）Yokozeki H, Ghoreishi M, Takagawa S, et al. Signal

mice. J Immunol.,167, 6559-6567, 2001.

transducer and activator of transcription 6 is essential23）Fort MM, Cheung J, Yen D, et al. IL-25 induces IL-4,

in the induction of contact hypersensitivity. J Exp

IL-5, and IL-13 and Th2-associated pathologies in vivo.

Med.,191, 995-1004, 2000.

Immunity, 15, 985-995, 2001.

11）Gaffen SL. Structure and signalling in the IL-17− 121 −

糖脂質による増殖シグナル向上のメカニズムの解明

独立行政法人産業技術総合研究所

川 島

生物プロセス研究部門

永 子

Sandhoff Disease is a progressive neurodegenerative disorder caused by mutations in the HEXB gene which encodes
the b-subunit of N-acetyl-b-hexosaminidase A and B, resulting in the accumulation of the ganglioside GM2. Previously,
we reported that astrocytes from Sandhoff Disease model mice (ASD) grew markedly more rapidly than those from wildtype mice (AWT). This was caused by c-Src and ERK activation due to accumulated GM2 in the lysosomes. These results
suggested that c-Src might be directly activated by accumulated GM2. To investigate this issue, here we analyzed i) interactions
between GM2 and intracellular c-Src by Western blotting of immunoprecipitation with anti-GM2 antibody; ii) localizationof accumulated GM2 and c-Src, by immunofluorescence; iii) length of the fatty acids of GM2 accumulated in lysosomes, by
MALDI-TOF MS. We observed that the accumulated GM2 interacted directly with c-Src and co-localized in the lysosome
membrane. Analysis of the GM2 ceramide moiety revealed no difference in the fatty acid lengths in AWT and ASD, indicatingthat densely-packed GM2 interactions with the cytosolic kinase c-Src, and glycosphingolipid (GSL) aggregation was sufficient
to result in transmission of signals for proliferation. These results indicate that excessive accumulated GSLs have direct signaltransduction activity, not only at the cell surface but also at the membrane of intracellular organelles such as lysosomes.

１．緒

ガングリオシドは c-Src を活性化する事も考えられる。我々

言はこれまでに、ガングリオシドの細胞増殖調節に対する関

酸性糖脂質であるガングリオシドは神経系に豊富に含ま連性、すなわち蓄積ガングリオシドによって増殖シグナルれており、シナプス形成や神経突起伸張に重要な役割を果が亢進する事、特にリソソームに過剰蓄積した GM2 が細1− 4）、細胞表層におけるコレステロールや胞内シグナルタンパク質である c-Src や ERK の活性化を引

GPI アンカータンパク質などと同様に、受容体などの糖タき起こす事を示してきた。しかし、GM2 による細胞内、ンパク質と共に細胞内外のシグナル伝達、接着、増殖、分しかもリソソームのルーメン側に位置する c-Src の活性化たしているが化などを調節しているマイクロドメイン

3, 5）を形成している。

機構の詳細は、未だ明らかではない。そこで今回は、GM2スフィンゴ糖脂質に関わる研究は、糖鎖の多様性と機能性と c-Src の 相 互 作 用 を 検 討 し た 結 果、 蓄 積 GM2 に よ るの解明に注力されてきたが、特に、シグナル伝達は糖脂質

c-Src の活性化機構が明らかとなった事から、以下に報告

により調節されている事が明らかとされている。また、スする。

フィンゴ糖脂質の脂質分子、特に脂肪酸の生体膜における

２．実

マイクロドメインの構成、および機能の重要性も明らかに２．
１

されてきた。

験細胞および培養

Src ファミリーキナーゼ（SFK）は、中枢神経系やヒト

ザンドホッフ病モデルマウスおよび野生型（C57BL/6）

癌細胞で活性が高く、悪性化・浸潤、また細胞接着・代謝・マウスより樹立したアストロサイト（ASD および AWT）

血管新生の破壊などに関係している。特に c-Src を介したは、10 % 血清、100 mg/mL ペニシリン、50mg/mL ストレプ

ガングリオシドのシグナル伝達に関しては、GM3 や GM1

トマイシン、110 mg/mL ピルビン酸ナトリウムを含む DMEM

により Neuro2a の神経突起伸張が誘導される事などがすを用い、５% CO2 濃度で 37℃で培養した。

でに報告されているが、この現象は、細胞外ガングリオシ
ドがシグナルドメインへ導入され、c-Src がリン酸化され

２．２

細胞抽出液の調整る事で引き起こされるとされている。また、c-Src は抗リン酸化タンパク質を解析するために、培養した細胞はGM3 モノクローナル抗体によって共役沈降する事から、

100 mM pervanadate 処理した後、１% Triton X-100 を含む 細 胞 溶 解 液 を 用 い て 細 胞 を 溶 解 さ せ た 後、4 ℃ で13,000 rpm で５分間遠心し、上清を細胞抽出液とした。

Enhanced Aggregation of Ganglioside
GM2 Transmit Proliferation Signals
Nagako Kawashima
National Institute of Advanced Industrial
Science and Technology Bioproduction
Research Institute

２．３

免疫沈降
6

≈ 10 個の細胞を、１% Triton X-100 を含む細胞溶解液で懸濁した後、可溶化させた。15,000 rpm で 5 分間遠心して、核を除去した上清を集めた。相当量のタンパク質上清を抗− 122 −

糖脂質による増殖シグナル向上のメカニズムの解明

GM2 抗 体 と 共 に イ ン キ ュ ベ ー ト し た 後、Immobilized
Protein L を加え、４℃で一晩インキュベートした。

２．７

糖脂質の分解、精製・メチル化

糖脂質の Folch 画分に、0.1N NaOH/ メタノールを加え40℃で 2 時間反応させた後、1N の酢酸で中和した。遊離２．
４ SDS-PAGE およびウエスタンブロット解析

脂肪酸は n- ヘキサンで除去した後に、残った画分は乾固

細胞抽出液に SDS サンプルバッファーを加え、98℃でさせた。アルカリ分解した糖脂質は、0.1M KCl で再溶解

５ 分 イ ン キ ュ ベ ー ト し た。SDS-PAGE で 分 離 し た 後、した後、逆相カラム（C18 Sep-Pak）に供した。サンプルは

PVDF 膜に転写し、３% BSA でブロッキングを行った。

メタノールおよびクロロホルム/メタノール（2 : 1）で溶出させ、その後、特異 1 次抗体および HRP 標識の抗 IgG 抗体を用い減圧乾燥させた後、NaOH/DMSO 懸濁液およびヨードメて検出を行った。バンドは、化学発光で検出した。

タンで再溶解させた。反応は冷 50% 氷酢酸および冷蒸留
水を加えて反応を停止させた後、クロロホルムで抽出した

２．
５

免疫蛍光染色画分をメチル化糖脂質とし、MALDI-TOF MS で解析した。

GM2 と c-Src がリソソーム膜近傍に共局在しているかど
うかを検討するために、抗 GM2 抗体、抗 c-Src 抗体、抗リ

２．８

MALDI-TOF MS 解析

ン酸化 c-Src 抗体、抗 CD107a（Lamp-1）抗体を用いた蛍メチル化糖脂質は、
Ultraflex II TOF/TOF mass spectrometer

光抗体染色を行った。アストロサイトにおける糖脂質と糖（Bruker Daltonics）を用いて、MALDI-TOF MSで解析した。

タンパク質を解析するために、細胞は４% パラホルムアル

マトリックスは2,5-dihydroxybenzonic酸を含む溶液を用い、デヒドで固定した後、0.1 % Triton X-100 もしくは 90% メ

質量を決定した。

タノールで膜透過処理した。10% normal ヤギ血清でブロ３．結ッキングした後、一次抗体を添加した。Alexa488/Alexa555が標識された二次抗体を反応させた後に共焦点レーザー顕微鏡を用いて検出した。

３．
１

果

GM2 との共沈物における c-Src の検出

c-Src/GM2 の相互作用を調べるために、野生型マウス由来のアストロサイト（AWT）およびザンドホッフ病モデ

２．６ 糖脂質の抽出、分離および免疫薄層クロマトグ
ラフィー

ルマウス由来のアストロサイト（ASD）について免疫沈降

糖脂質は、イソプロピルアルコール / ヘキサン / 水を添いて免疫沈降を行った後、抗 c-Src 抗体を用いたウエスタ

加して抽出した。超音波処理後、3,500 rpm で５分間遠心し、ンブロット法により沈降物を解析した。AWT および ASD得られた上層をガングリオシドを含む総脂質画分とした。

の両者で c-Src と一致する約 60 kDa のタンパク質を検出しこの画分を乾固し、メタノール / クロロホルム / 水（4 : 2 : 1）

たが、AWT の細胞抽出液では、60 kDa 種は比較的少なく、を加えて 3,000 rpm で 5 分間遠心する事で Folch 画分を得た。

非特異性のマウス IgM の存在下ではシグナルは検出され

この Folch 画分を HPTLC プレートにスポットした後、クなかった（Fig. 1）。この結果から、ASD では GM2 が c-Src

ロロホルム / メタノール /0.2% CaCl2 溶媒（55:45 : 10）で展と強く結合している事が予想された。さらに抗 GM2 抗体

開し、オルシノールで染色した。また免疫 TLC 解析には、の特異性を確認するために、免疫 TLC と抑制実験を行っ

TLC アルミシートや Silica gel 60 F254 を用い、TLC 解析とた。その結果、AWT および ASD の Folch 画分について、同条件でスポット・展開した後、抗 GM2 抗体（GMB28）

抗 GM2 抗体を用いて検出したところ、GM2 のみ検出されおよび抗 GM3 抗体（GMR6）を用いて検出した。

た（Fig. 2）。さらに、抗 GM2 抗体で沈殿させた免疫沈降

Fig. 1 抗ガングリオシド抗体を用いた免疫沈降
左側：抗 GM2 抗体を用いた免疫沈降、中央：抗 GM3 抗体を用いた免疫沈降、右側：mu-IgM を用いた免疫沈降。
AWT：AWT 由来の細胞抽出液、ASD：ASD 由来の細胞抽出液、
mu-IgM：非特異的マウス IgM 抗体（ネガティブコントロール）。

Fig. 2 抗ガングリオシド抗体の特異性の検討
左 側：TLC の オ ル シ ノ ー ル 染 色、 中 央 お よ び 右 側： 免 疫
TLC,M：GM3、GM2 および GM1 の標準ガングリオシドを含有するマーカー実験を行った。実験は、抗 GM2 モノクローナル抗体を用− 123 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

物中にミセル化 GM2 添加すると、c-Src のバンドは、消失の量が含まれている事が分かった（Fig. 4B）。この結果よするという事が分かった（Fig. 3）。これらの結果は、使用

り、ASD における c-Src は主に GM2 と相互作用している

した抗 GM2 抗体が免疫沈降物における GM2 を特異的に認事が示唆された。

識しているという事を示している。ASD の細胞表層において多く発現している GM3 についても抗 GM3 抗体を用い

３．３

GM2 と c-Src の局在検討て、GM2 と同様の免疫沈降実験を行ったが、c-Src は GM2

免疫蛍光抗体染色によって、c-Src と GM2 の共局在を観に比べると非常に少ない量しか検出されなかった（Fig. 1）。

察した。細胞は８ウェルマイクロスライドに播種し、固定

また、使用した抗 GM3 抗体に関しても GM3 のみを認識しした後に界面活性剤で膜透過処理を行った。各々の細胞は、ている事も確認できた（Fig. 2）。これらの結果は、GM2 に特異一次抗体、および FITC/Rhodamine 修飾 2 次抗体で染比べ GM3 は殆ど c-Src と相互作用していない事を意味する色した。ASD においては GM2 と c-Src の染色像を重ね合ものである。

わせた像はかなりオーバーラップしている事が示された事から（Fig. 5A）、GM2 は殆どが c-Src と共局在している事

３．
２

GM2 との共沈物における SFK の検出が示唆された。これまでに我々は、ASD においては GM2

SFK（Fyn、Lyn、Yes）と GM2 の結合性を調べるために、は Lamp-1（CD107a/Lysosome marker）と共局在していTriton X-100 を含む緩衝液で溶解した各々の細胞抽出液をる事を示してきたが６）、今回は ASD における c-Src もまた用いて、抗 GM2 および抗 GM3 モノクローナル抗体を用い

Lamp-1 と共局在している事を確認した（Fig. 5B）。これらて免疫沈降を行った。免疫沈降とウエスタンブロッティンの結果は、ASD においては GM2 と同様に c-Src もまたリ

グはこれまで記載した様に行い、抗 Lyn、抗 Yes、抗 Fyn

ソソーム膜近傍に位置する事を示すものである。一方、抗体で検出を行った（Fig. 4A）。AWT および ASD におい

AWT でも c-Src シグナルが検出されるものの、染色シグて Fyn と Yes に相当するバンドは検出されたものの、バンナルの分布は ASD におけるそれとは全く異なる（Fig. 5B）。

ドの濃さは c-Src と比較すると非常に低かった。Lyn は検よって、通常状態では、c-Src はリソソームに局在するも出されなかった。細胞内の c-Src、Fyn、Lyn、Yes の量をのではない事を示している。

ウエスタンブロット法で解析したところ、これらは同程度

３．４

GM2 とリン酸化 c-Src の局在検討

c-Src およびリン酸化 c-Src の GM2 との共局在性を調べるために、ASD と AWT の免疫蛍光抗体染色を行ったが、タンパク質の脱リン酸化を防ぐために、過バナジウム処理を行った。さらに固定化と膜透過処理を行った後、細胞は、
c-Src、リン酸化 c-Src および GM2 に対する一次抗体、続Fig. 3 抗ガングリオシド抗体の阻害実験
ミセル化 GM2 または GM3 を抗 GM2 抗体または抗 GM3 抗体を用いて沈澱させた免疫沈降物中に添加した。

いて FITC/Rhodamine 結合 2 次抗体で染色した。リン酸化
c-Src のシグナルは AWT では微弱であり（Fig. 5 の c-Src
を比較）、全 c-Src のタンパク質量に対するリン酸化 c-Src

Fig. 4 SFK に関する検討
A : GM2 共役沈殿物における SFK の検討
B : AWT と ASD における SFK 発現タンパク質の検討− 124 −

糖脂質による増殖シグナル向上のメカニズムの解明の量は、AWT では低かった（Fig. 6）。さらに、AWT で

脂肪酸構造は、大凡 C16 :0 〜 C20 :0 である事がわかった。

はリン酸化 c-Src と GM2 の染色像は重ならなかった一方で、この結果は、c-Src の挙動や活性化に影響を与えるのはASD ではリン酸化 c-Src と GM2 の染色像が重なった事か

GM2 の脂肪酸の鎖長ではなく、GM2 の過剰な蓄積であるら共局在している事が示唆された（Fig. 6）。

事を示唆するものである。

３．
５

４．考

糖脂質の TOF MS 解析察

これまで我々は、c-Src はリソソームに蓄積した GM2 と本研究で我々は、c-Src が GM2 と共役沈降する事から、相互作用する事を示してきた。さらに、これらの相互作用

c-Src が GM2 と相互作用する事を示したが。これはリソソ

では GM2 の脂質部位が関係しているのかを調べるために、ームに蓄積した GM2 が細胞内 c-Src と相互作用する事を示

TOF MS を用いて AWT および ASD における GM2 の分子

唆するものである（Fig. 1 − 4）。また、c-Src と細胞質内量を調べた。AWT および ASD よりスフィンゴ糖脂質をGM2 の解析を行った結果、c-Src は、GM2 と同様、リソソ

Folch 画分として抽出した後に過メチル化し、TOF MS 解

ームマーカー CD107a/Lamp-1 とも共局在している事がわ析を行った。過メチル化 GM2 に相当する分子量のピーク

かった。これは、ASD では c-Src がリソソームに蓄積したは、AWT と ASD 間で殆ど同じであり、同一の脂肪酸鎖GM2 と共局在している事を示すものである（Fig. 5）。さら長で構成されている事を示唆している（Fig. 7）。すなわちに、リン酸化 c-Src もまた CD107a/Lamp-1 と GM2 と共局
在 し て い る 事 も わ か っ た が（Fig. 6）、 こ れ ら は c-Src がGM2 と相互作用する事で活性化される事を示唆している。
また、過剰に蓄積した GM2 のセラミド部位の解析から、ASD における脂肪酸鎖長は極めて一般的である事も分かった。これは、糖脂質の脂肪酸鎖長とは関係なく、凝集した GM2 が細胞内 c-Src の挙動と活性化に極めて重要である
事を提案するものである（Fig. 7）。
Prinetti らは、ガングリオシドが細胞内 c-Src を活性化すると報告し７）、また岩渕らは、長鎖脂肪酸を持つスフィン
ゴ糖脂質のみが細胞内 SFK を活性化させる事ができると報告している８）。最近浜村らは、SFK の Yes の活性化には増 加 し た GD3 が 関 係 し て い る 事 を 報 告 し た。 我 々 は、
GM2 が細胞内 c-Src と相互作用する様に、過剰に蓄積したガングリオシドは細胞表層だけではなく、リソソームの様

Fig. 5 蛍光標識抗体を用いた各分子の局在検討
A：c-Src と GM2 の局在検討；（a-c）：AWT 細 胞（ 上 段 ）、（d-f）：
ASD 細胞（下段）、（a、d）抗 c-Src 抗体による染色、（e）：抗
GM2 抗体による染色、（c、f）：重ね合わせ画像 .
B：c-Src と Lamp-1 の局在検討；（a-c）：AWT 細胞（上段）
、
（d-f）
：
ASD 細胞（下段）、（a、d）：抗 c-Src 抗体による染色、（b、e）：
抗 Lamp-1 抗体による染色、（c、f）：重ね合わせ画像 .

Fig. 6 リン酸化 c-Src と GM2 の局在検討（a-c）：AWT 細胞（上段）、（d-f）：ASD 細胞（下段）、（a、d）：
抗リン酸化 c-Src 抗体による染色、（b、e）：抗 GM2 抗体による
染色、
（c、f）
：重ね合わせ画像− 125 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

Fig. 7

アストロサイト糖脂質の MS スペクトル

Fig. 8 リソソームの蓄積糖脂質からのシグナル伝達経路（ASD モデル）
このモデルは、本研究および Kawashima et al. J Neurochem（2009）の結果を基に作成した。細胞表層の GM3 は EGFR の様な成長因子受容体を不活性化し、さらに Akt を不活性化させる。これらの挙動は、細胞表層の GM3 により受容体（EGFR や FGFR）は不活性化を促され、一方でリソソームに蓄積したGM2 により活性化された c-Src は、増殖シグナル伝達系を刺激し、結果として細胞増殖能が亢進される。これらの現象は糖脂質、特にガングリオシドの細胞表層における増殖因子受容体のサプレッサーとして、さらに増殖と関わる細胞
内シグナル伝達のアクティベーターとしても機能する事を示している。

なオルガネラにおける c-Src をも活性化させる事を示した。

ゴ糖脂質はリソソーム酵素により分解を受けることから、

これは、スフィンゴ糖脂質が細胞表層からだけではなく、リソソームに過剰に蓄積する事はない。しかし、我々が用ある程度の糖脂質が蓄積しているオルガネラの細胞膜からいた GM2 ガングリオシドーシスモデルマウスから単離しもシグナルを伝達できる事を意味する。通常は、スフィン

たアストロサイトは、分解酵素が欠損しているために− 126 −

糖脂質による増殖シグナル向上のメカニズムの解明

GM2 がリソソームに異常な密度で蓄積してしまう。以上（引用文献）の事から、ガングリオシドは蓄積の度合いにより細胞内の１）Takamiya, K., Yamamoto, A., Furukawa, K., et al. : Mice

c-Src のようなシグナル分子と相互作用し、これを活性化with disrupted GM2/GD2 synthase gene lack complex

させる事が出来る事を示している。

gangliosides but exhibit only subtle defects in their

また、AWT と ASD 間で GM2 の脂肪酸鎖長に差がない
事が明らかとなったため、蓄積した GM2 から c-Src へのシ

nervous system, Proc Natl Acad Sci U S A 93, 1066210667. (1996)

グナルの伝達には脂肪酸鎖長は重要ではない事が示された。

２）Prinetti, A., Iwabuchi, K., and Hakomori, S. :この結果は、岩渕らの見出したラクトシルセラミドと Lyn

Glycosphingolipid-enriched signaling domain in mouseの相互作用に脂肪酸の長さが重要であるという報告と対照

neuroblastoma Neuro2acells. Mechanism of ganglioside-的な結果となった。この違いはおそらく、糖脂質が受容体

dependent neuritogenesis, J Biol Chem 274, 20916-

として働くかどうかの違いと考えられる。ラクトシルセラ

20924. (1999)

ミドは好中球においてグルカンの受容体として働き、グル

３）Hakomori, S. : Structure and function of glycosphingolipids

カンと結合する事で Lyn を活性化する ８）。これに対し、and sphingolipids: recollections and future trends,

ASD では、リソソームに蓄積した GM2 により、c-Src はリ

Biochim Biophys Acta 1780, 325-346. (2008)

ガンドと結合する事なく恒常的に活性化されている。すな

４）Regina Todeschini, A., and Hakomori, S. : Functional

わち、受容体として機能する糖脂質により、細胞内リン酸

role of glycosphingolipids and ganglio sides in control化酵素の活性化は脂肪酸鎖長に依存する一方で、蓄積したof cell adhesion, motility, and growth, through糖脂質からのシグナル活性化では脂肪酸鎖長は無関係であ

glycosynaptic microdomains, Biochim Biophys Acta

る事を示している。今回我々が観察した ASD において、

1780, 421-433. (2008)

蓄積した GM2 による増殖シグナルの活性化は、Prinetti ら５）Ohkawa, Y., Miyazaki, S., Hamamura, K., et al. :の報告２）と似た機構であると考えられる。今回示した糖脂Ganglioside GD3 enhances adhesion signals and

質 GM2 と c-Src の相互作用はおそらく直接的なものと思わ

augments malignant properties of melanoma cells

れるが、テトラスパニンのようなアダプター分子が介在しby recruiting integrins to glyco lipid-enrichedている可能性も十分に考えられる。

microdomains, J Biol Chem 285, 27213-27223. (2010)

本研究により、ガングリオシドの蓄積により細胞増殖シ６）Kawashima, N., Tsuji, D., Okuda, T., et al. : Mechanism

グナルが活性化する仕組みが明らかとなった。この細胞増of abnormal growth in astrocytes derived from a

殖は、受容体を限定するものではなく、また糖脂質の蓄積

mouse model of GM2 gangliosidosis, J Neurochem 111,があれば細胞表層以外からも増殖シグナルが活性化する事

1031-1041. (2009)を示すものである。これは細胞種にも依存しない事を意味

７）
Prinetti, A., Marano, N., Prioni, S., et al. : Association of

するため、ガングリオシドのみによる細胞増殖能の活性化

Src-family protein tyrosine kinases with sphingolipidsが可能である事も示唆している。よって、ガングリオシド

in rat cerebellar granule cells differentiated in culture,により皮膚細胞の増殖活性化を亢進させる事が可能である

Glycoconj J 17, 223- 232. (2000)と考えられる。健康な皮膚を保持するためには、皮膚細胞

８）Iwabuchi, K., Prinetti, A., Sonnino, et al. : Involvementの増殖能亢進も重要な因子と考えられるため、今後この様of very long fatty acid-containing lactosylceramide in

な知見を基に、応用研究に発展される事を期待する。

lactosylceramide-mediated superoxide generation andmigration in neutro phils, Glycoconj J 25, 357-374. (2008)− 127 −

加齢および創傷治癒に伴う皮膚真皮細胞外マトリックスの組成変化：
バーシカン発現に注目して京都大学大学院医学研究科皮膚科学

室 賀

絵 里

Versican is a chondroitin sulphate proteoglycan that is present in the dermis of the skin as one of the extracellularmatrices (ECMs). Here we investigated the role of versican in the maintenance of skin integrity by examining how its
expression is regulated on wounding and skin aging. On skin wounding, versican expression was transiently upregulated
in the dermis and gradually disappeared. In the aged skin, versican was almost absent from the upper dermis, while in thereticular dermis more versican was found associated with the degenerated elastic fibers undergoing solar elastosis. Versicanis considered to play a role in skin wound healing and also in the age-related changes of skin texture.

１．緒

我々はこのバーシカンに注目し、皮膚線維芽細胞におけ言るその調節機構、創傷における発現の変化、および加齢変

皮膚は体表面にあって老化が如実に現れる臓器であり、化との関連を研究した。

その状態は QOL をも左右しうる。特に真皮成分の減少は

２．実

皺とたるみをもたらす主原因であるため、真皮細胞外マト
リックスの加齢変化は老化機構およびアンチエイジング研
究の発展において重要な位置を占める。

２-１

験

創傷治癒におけるバーシカンの発現変化

C57BL6/J マウスの背部皮膚を除毛後、1cm 長の全層皮

真皮のボリュームを規定する細胞外マトリックス成分に

膚欠損創を作成、創表面をポリエチレンフィルムにて保護

は、コラーゲンや弾性線維などの線維性成分のほか、プロした。１日後、２日後、３日後、５日後、７日後、10 日

テオグリカンやグリコサミノグリカンがある。プロテオグ

後の皮膚組織を採取、４％パラホルムアルデヒドにて固定

リカンの中でも真皮線維芽細胞が細胞外に分泌するバーシ

後パラフィン切片を作成した。脱パラフィン後抗マウスバ

カンはコンドロイチン硫酸鎖を多数有し、またヒアルロン

ーシカン抗体で染色、蛍光顕微鏡で観察した。

酸結合部位を持つことから、真皮の水分量とボリュームを保持する上で重要な役割を担っていると考えられる。また、

２- ２

加齢におけるバーシカンの発現変化

間質に存在するバーシカンが皮膚線維芽細胞そのものを取

10 歳代から 70 歳代までの女性の顔面良性皮膚腫瘍の摘り巻く微小環境として、細胞のマトリックス産生機能や出時の手術標本を用い、非病変部のパラフィン切片を作製

viability を調節している可能性がある。

した。脱パラフィン、95 度 10 分間オートクレーブによっ

国内外においてバーシカンは動脈硬化などの血管病変やて抗原活性化処理を行った。ブロッキング後、マウスモノ

悪性腫瘍との関連では盛んに研究されており、近年血管平ク ロ ー ナ ル 抗 ヒ ト バ ー シ カ ン 抗 体 で 染 色、 核 染 色 を滑筋細胞における詳細な発現機構が解明されている 。皮

TOTO ３にて行い、蛍光顕微鏡で観察した。

１）

膚におけるバーシカンは表皮の基底層と真皮弾性線維の

３．結

２）

microfibril 周囲に分布し 、また毛乳頭部細胞においては

３）

毛包の成長期の維持に関与していることが報告されている 。

果３-１（図１）

日光弾性線維症の皮膚においてバーシカンがヒアルロン酸

非創傷部では毛包周囲と毛乳頭のみにバーシカンは局在との結合能を失っていることが Hasegawa らにより明らか

し、真皮には染色されなかった。創傷作成後、バーシカンにされており 、光老化によりバーシカンに質的変化が生の発現が創傷部の真皮に出現、経時的に増強し、５日目〜

じている可能性が指摘される。

７日目に最大となった。その後徐々に減少し、約２週間で

４）

消失した。

３- ２（図２）
Changes in versican expression in skinwound healing and aging
Eri Muroga
Department of Dermatology, Kyoto
University Graduate School of Medicine

19 歳女性では真皮全体に張り巡らされた繊細な弾性線
維ネットワークが表皮直下まで及んでいた。37 歳女性では真皮中層の弾性線維束が 19 歳に比較して肥厚がみられ、
solar elastosis の始まりがみられたものの、弾性線維ネッ− 128 −

加齢および創傷治癒に伴う皮膚真皮細胞外マトリックスの組成変化：バーシカン発現に注目して５〜７日後をピークとして創傷部の真皮浅層に強いシグナルが観察される。
図１

マウス創傷におけるバーシカン発現の経時的推移

19F

37F

76F

19F（19 歳女性）、37F（37 歳女性）、76F（76 歳女性）。19 歳女性では真皮全体に張り巡らされた繊細な弾性線維ネットワークが表皮直下まで及ぶ。37 歳女性では真皮中層の弾性線維束が 19 歳に比較して肥厚がみられ、
solar elastosis の始まりがみられるが、ネットワークは表皮直下まで分布している。76 歳女性では表皮は平坦化
し、真皮浅層の弾性線維が消失し、連続性が失われる。中層から網状層に日光変化による solar elastosis が塊状にみられる。
図２

ヒト顔面皮膚のエラスティカ・ファン・ギーソン染色。弾性線維が茶色で染色される。

トワークは表皮直下まで分布していた。76 歳女性では表シカンが 19 歳皮膚に比較して減少していた。

皮は平坦化し、真皮浅層の弾性線維が消失し、連続性が失75 歳皮膚では真皮浅層のバーシカンが著減していた。

われていた。また、中層から網状層に日光変化による

一方で真皮深層にはバーシカンが塊状に分布し、増加して

solar elastosis が塊状にみられた。

いた。

４．考

３- ３（図３）

察

サンプル１：19 歳皮膚の真皮浅層には弾性線維と関連

マウス創傷での分析により、バーシカンは創傷治癒過程

し て バ ー シ カ ン 染 色 が 豊 富 に 観 察 さ れ、 細 線 維 状 ににおける欠損部の修復に大きくかかわっている分子である

oxytalan fiber に一致して表皮直下にまで分布していた。

ことが明らかとなった。バーシカンは創傷真皮の線維芽細真皮深層では成熟した弾性線維ネットワークと一致して胞で一過性に発現が上昇し、2 週間後には消失する。我々

fiber 状に染色が観察された。

のケロイド病変部由来の組織および初代培養細胞による研37 歳皮膚では真皮浅層および真皮深層のバーシカン強究では正常皮膚線維芽細胞に比較してバーシカンの発現が度に変化はみられなかったが、表皮直下の細線維状のバー

メッセージレベルでも蛋白レベル双方において増強してお− 129 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

19 y.o.

37 y.o.

76 y.o.

upper dermis

deep dermis

× 63

× 63

deparaffin, 95℃ 10min autoclave in 10mM citrate buffer (ph6), washx3, 1% BSAinPBS block 30min, 1st anti-human versican(2B1) x 500 4℃ o/n, 2nd anti-mouse Cy3 x300 TOTO3 x900 37℃ 30min
19 歳および 37 歳女性皮膚では弾性線維周囲に一致して線維状の染色が真皮浅層まで観察される。76 歳では真皮浅層のバーシカンは完全に失われ、真皮中層から網状層に solar elastosis に一致した染色が観察される。
上段：蛍光顕微鏡で撮影
中・下段：共焦点顕微鏡で撮影
下段：青は核染色（TOTO3）
図３ ヒト顔面皮膚（図２と同一組織）のバーシカン染色

り、創傷治癒機転の異常で ECM の産生が持続的に過剰と化皮膚での solar elastosis は真皮中層から深層の弾性線維なっているケロイドのような状態においてバーシカンが何とバーシカンの量的増加であるものの、バーシカンはヒアらかの役割を担っていることが推察された。

ルロン酸結合能を失っており、また弾性線維は変性して弾こうしたケロイドや肥厚性瘢痕のような真皮 ECM の増力を失った状態であるため、機能的な喪失といえる。

加が問題となる病態に対し、真皮 ECM の減少が問題とな

我々はバーシカンの制御にインターフェロン１b が関与る状態の代表として皮膚老化が上げられる。特に美容的にしていることを培養皮膚線維芽細胞を用いた実験で確認し問題となる皮膚のたるみと皺には皮膚ボリュームの減少おている（未公開データ）。バーシカンの発現を増強させる

よび皮膚弾性の低下の両側面が関与する。加齢に伴う皮膚因子を解明すればアンチエイジングの有効な手段となりえ

ボリュームの減少をきたす ECM 成分としてはコラーゲンる。血管平滑筋細胞でのバーシカン発現増強因子として血やヒアルロン酸がよく研究されているが、プロテオグリカ

小板由来成長因子（Platelet Derived Growth Factor:PDGF）

ンに関する研究は少ない。皮膚に存在するプロテオグリカが報告されており 、皮膚においても PDGF が創傷でのバンであるバーシカンが関与している可能性に着目した。バーシカン発現のトリガーとなっている可能性がある。皮膚ーシカンは真皮浅層の弾性線維と関連して存在し、多数の創傷刺激でバーシカンの発現が増強することは、レーザー

コンドロイチン硫酸鎖を側鎖として有していること、また治療やケミカルピーリング、自己血小板などの美容皮膚科

ヒアルロン酸との結合能もあることから、皮膚浅層の保水的侵襲によって皮膚の張りが蘇るという現象の一部分を説を担っていると考えられる。本研究の露光部皮膚の免疫組明しているのかもしれない。こうした手技でバーシカン発

織学的分析で、加齢皮膚においては真皮浅層のバーシカン

現がどのように変化するかにつき、今後の検討が必要であが著減していた。保水作用のあるバーシカンの減少は弾性る。

５）線維の減少と相まって、皮膚の弾力の消失、張りの喪失と皮膚において毛乳頭と外毛根鞘に特異的にバーシカンがいった皮膚老化に関与していることが推察される。また老存在すること、また一部の腫瘍細胞と関連して発現が増強− 130 −

加齢および創傷治癒に伴う皮膚真皮細胞外マトリックスの組成変化：バーシカン発現に注目してするという事実は、組織または腫瘍幹細胞を取り巻く

２）Bode-Lesniewska B, Dours-Zimmermann MT,

ECM としての細胞への関与を示唆している。創傷においOdermatt BF, et al: Distribution of the largeても、バーシカンはこの真皮浅層の間質に一過性に存在す

aggregating proteoglycan versican in adult humanることで局所の皮膚線維芽細胞や表皮角化細胞、さらにはtissues. J Histochem Cytochem. ;44 (4) :303-12, 1996

それらの幹細胞を取り巻く微小環境として増殖や分化、蛋３）Soma T, Tajima M, Kishimoto J:Hair cycle-specific

白合成などの細胞機能を調節している可能性がある。バー

expression of versican in human hair follicles. J

シカンの皮膚老化との関連が明らかとなれば、皮膚老化機Dermatol Sci., 39 (3) :147-54, 2005

構およびアンチエイジング研究の発展に大きく貢献するだ

４）Hasegawa K, Yoneda M, Kuwabara H et al.:

けでなく、有効な皮膚老化防止法の開発への寄与も期待さ

Versican, a major hyaluronan-binding component in

れる。

the dermis, loses its hyaluronan-binding ability in solar
elastosis. J Invest Dermatol., 127 (7) :1657-63, 2007

（引用文献）

５）Schönherr E, Kinsella MG, Wight TN..: Genistein

１）Rahmani M, Read JT, Carthy JM, McDonald PC, etselectively inhibits platelet-derived growth factor-

al : Regulation of the versican promoter by the beta-

stimulated versican biosynthesis in monkey arterial

catenin-T-cell factor complex in vascular smoothsmooth muscle cells. Arch Biochem Biophys. 1997 Mar

muscle cells, J Biol Chem, 280(13):13019-28, 2005.

15;339 (2) : 353-61.

− 131 −

皮膚状マイクロ触覚センサによるテクスチャ計測に関する研究

東京大学大学院

情報理工学系研究科野 田

知能機械情報学専攻

堅 太 郎

In this paper, we propose a skin-type tactile sensor to measure a micro size texture of an object by scanning its surface.
The sensor was composed of two layers with different stiffness, the surface layer with highly stiff and bumpy surface, andthe inner layer with low stiffness.
The bumpy surface structure of the tactile sensor, like the finger prints, enables to detect the micro texture by scanning.
According to this result, we designed and fabricated a tactile sensor and confirmed its sensing characteristics by scanning
random texture patterns formed on a silicon wafer surface.

1.

緒示す。人の皮膚は図 2A に示すように、剛性が高く、指紋言状構造が存在する表皮内に剛性が低い組織が包まれている

コスメトロジーにおいて、髪や皮膚などの手触り感は、（真皮）。この表皮と真皮との境にメルケル触盤やマイスナ

その質感の良し悪しを判断する上で非常に重要な要素であー小体といった触覚受容体が多く存在しており、表皮の変る。特に、髪の手触りには、髪表面に存在するキューティ

形を計測している 。

クルの存在が大きく関与しており、その形状・分布を計測し、これを定量的に評価する手法が必要となる。

2）

そこで、図 2B に示すように、提案する触覚センサは、表皮に当たる剛性が高く指紋のような凹凸構造が存在する

1）

髪表面には、一辺 50 mm、厚み 1 mm 程度の大きさ の鱗

シリコーンゴム層と、真皮に当たる剛性の低いシリコーン形状をしたキューティクルが積み重なって存在している

ゴム層を重ね合わせた。また、剛性が低いシリコーンゴム（図１）。人は、物体表面のマイクロサイズのざらつきを判層部分にセンサ素子を配置し、センサ表面部分の変形を検別が可能である ことから、髪を梳いた際に感じるキュー

出する

2）

ティクル状態の差を髪質の差として鋭敏に感知できると考
えられる。

4, 5）

。

センサ素子には、直立状に配置したピエゾ抵抗素子

6, 7）

を

利用した。ピエゾ抵抗素子は、変形することで抵抗値が大

このように髪質を評価する上で重要となるキューティク

きく変わる材料である。これを直立状に配置することで、ルの形状、状態を計測する方法として、これまで物体表面

図 2 C の矢印方向の変形を抵抗値変化として検出可能であをなぞった際に生じる振動を計測するセンサ などが実現る。このピエゾ抵抗素子を皮膚状構造中に配置することにされている。しかし、これまで提案されているセンサの表

よって、物体表面をなぞった際に触覚センサに生じるせん

面構造は平坦なものが多く、キューティクルのように微小断変形を計測する（図３）。

3）な大きさのテクスチャを計測することは困難であった。

物体表面をなぞった際に生じるせん断変形は、皮膚状構

そこで本研究では、高感度にテクスチャを計測すること

造表面の指紋構造が物体表面のテクスチャと触れることでができる人の皮膚構造に注目し、指紋構造を模した触覚セ生じると考えられるため、物体表面をなぞった際の触覚センサを実現した。このとき、指紋構造の形状と触覚センサ
感度とを比較することで、微小なテクスチャの計測に必要な指紋構造の形状の設計方法の確立を目指す。

2. 微小テクスチャを計測するための皮膚状構造体の特性評価
2. 1

皮膚状構造体の設計・試作

提案する皮膚状構造を持つ触覚センサの概念図を図２にTexture detection with micro skin typetactile sensor
Kentaro Noda
Department of Mechano-Informatics,
Graduate School of Information Scienceand Technology, The University of Tokyo− 132 −

図１

毛髪表面の SEM 観察画像

皮膚状マイクロ触覚センサによるテクスチャ計測に関する研究

図 2 提案する触覚センサの概念図(A) 皮膚の断面図、(B) 提案する触覚センサの断面図、(C) ピエゾ抵抗カンチレバーの構造

図3

なぞりによる物体表面テクスチャの計測

図 4 試作した皮膚状触覚センサ(A) 全体図、(B) 内部に配置したピエゾ抵抗カンチレバー

ンサの出力は、センサ表面の指紋構造の形状によって変化試作した皮膚状構造を持つ触覚センサおよびピエゾ抵抗

すると予測される。そこで、本研究では触覚センサ表面の素子の写真を図４に示す。この触覚センサは、30×30mm

指 紋 構 造 の 形 状、 す な わ ち 図 2B に お け る 幅 FW をの大きさであり、配線にフレキシブルなポリイミド－銅基

0.025mm ～ 0.6mm、指紋間のギャップ FG の値を 0.15mm板を用いることによって、曲面に固定することを可能とし～ 3.0mm まで変化させた場合の指紋状構造の形状とセンた。

サの感度との関係を計測する。

− 133 −

2

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

2. 2

なぞり動作による物体表面形状の計測

ぞり速度が 10 mm/s であることから、図８では、25Hz の物体表面を走査するにあたり、図５に示すようなセット

位置に応答のピークを観測した。二つのセンサにおいて、アップを作成した。このセットアップでは、一軸方向自動

このピーク値の大きさを比較すると、センサ表面に指紋構

ステージの上に６軸力計および半径 30mm の半円柱を配造を持つことで、センサの出力が約 50 倍まで上昇してい置し、半円柱表面に触覚センサを配置した。６軸力計の出ることが確認された。この結果から、本研究が提案するよ力を元に、触覚センサと計測対象物との接触力を決定し、うに、触覚センサ表面に指紋構造を形成した皮膚状触覚セ

自動ステージを駆動させることで、一定の押し付け力で物ンサを用いることで、センサの感度が向上し、微小な凹凸

体表面をなぞることが可能である。

の計測に有効であることが確認された。

本研究では、人が物体表面をなぞる動作を模して、押し付け力を 0.2 N、なぞり速度を 10mm/s として計測を行った。

2. 4 指紋構造幅 FW がセンサ感度に与える影響の検証
指紋構造の形状と触覚センサの感度との関係を求めるた

2. 3

触覚センサ表面の指紋構造の有効性の検証

め、ま ず 図 ２ に お け る 指 紋 構 造 の 幅 FW を 0.025 mm ～本研究が提案する皮膚状構造の有効性を検証するため、

0.6 mm まで変え、図 6 C と同様の凹凸形状をなぞった際の試作した皮膚状触覚センサと表面に指紋状構造がない平坦センサ応答の周波数特性を計測した。ただし、指紋構造間な触覚センサを利用し、幅 0.1mm、ギャップ 0.3 mm の凹の距離 FG=0.45 mm で一定とした。結果 3. 1 と同様に、各凸構造を走査し、応答結果の差を比較、検証した（図６、7）。

センサにおいて、周波数 25 Hz でのセンサ出力を比較した

図７の各センサでの計測結果をフーリエ変換し、周波数結果を図９に示す。

特性を算出、比較した結果を図８に示す。本実験で計測し図９の結果が示すように、指紋構造の幅 FWが 0.6 mm かた凹凸構造のエッジからエッジまでの距離は 0.4 mm、なら細くなるにつれ、応答が増加していき、FW=0.05mm の

図5

触覚センサを用いた物体表面のなぞり計測用セットアップ

図 6 指紋構造の有効性を検証するための触覚センサの寸法値(A) 皮膚状触覚センサ、(B) 表面が平坦な触覚センサ、(C) 計測
対象の寸法

図 7 皮膚状触覚センサと表面が平坦な触覚センサとを用いた
物体表面のテクスチャ計測結果の比較− 134 −

皮膚状マイクロ触覚センサによるテクスチャ計測に関する研究と き に 感 度 が 最 大 に な っ た 後、 更 に 幅 が 狭 く な り

果が示すように、FG が 0.15 mm ～ 1.0 mm の間では増加し

FW=0.025 mm になると出力が減少していくことがわかる。

ていくものの、1.0 mm を超えるとセンサの出力が減少し指紋構造の幅が 0.6mm よりも細くなっていった場合、ていくことが分かる。

指紋構造と指紋構造との間に物体表面の凹凸形状が入り込

本実験の結果は、2. 4 節の結果と同様に、指紋構造間のみやすくなるために触覚センサの出力が増加する。しかし、ギャップ FG が狭くなることによって、指紋構造間に物体

指紋構造のアスペクト（指紋構造の幅 / 指紋構造の高さ）

表面の凹凸が入り込むことが難しくなるためにが大きくなり、細くなりすぎた場合、指紋状構造が物体表

FG=0.15 mm ～ 1.0 mm の間では、FG の減少に従ってセン面の凹凸形状と接触した際に生じる接触力によって折れ曲

サ応答が減少していると考えられる。一方、FG ＝ 3.0mm

がり、触覚センサ内部にまで変形が届かなくなるものと予の場合にセンサ応答が減少する原因としては、指紋構造間想される（図 10）。こうした原因により、提案した触覚セの間隔が開いたことで、各指紋構造と物体表面の凹凸とのンサでは、指紋状構造の高さ 100um に対して、幅 50 um の間で生じた変形の重畳が起こらなくなったことが原因と考構造が最も高い感度を持つことになったと考えられる。

えられる。図 3A に示したように、本触覚センサでは、指紋構造と物体表面に存在する凹凸が接触したことによって、

2. 5 指紋構造間ギャップ FG がセンサ感度に与える影響の検証

せん断変形が生じている。触覚センサ表面には複数の指紋

2. 4 と 同 様 に 指 紋 構 造 間 の ギ ャ ッ プ FG を 0.15 mm ～構造が存在するため、触覚センサに生じるせん断変形は、

3.0 mm まで変化させた場合のセンサ出力の変化を計測し指紋構造一つ一つで生じたせん断変形の重ね合わせとなるた。このとき、指紋構造の幅 FW=0.3mm で一定とした。

（図 3B）。このため、指紋構造間のギャップ FG が大きくな

また、計測対象としては図 6C に示したものを使用した。

りすぎると、変形の重畳が生じなくなり、なぞりによって

対象物表面をなぞった際の応答周波数 25Hz でのセンサ

起こる触覚センサの出力が減少したと予想される。こうし

出力と FG との関係をまとめた結果を図 11 に示す。この結た原因により、指紋構造間のギャップと触覚センサの出力

図8

図9

物体表面をなぞった際のセンサ応答の周波数特性比較

図 10 高アスペクト指紋構造にて物体表面をなぞった場合の変形模式図− 135 −

図 11

指紋構造幅 FW とセンサ出力の関係

指紋構造間のギャップ FG とセンサ出力の関係

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012との関係を考慮した場合、FG=1.0 mm にてセンサ出力がダムに選択・作製している。作製したパターンを図 12 に最大になったと考えられる。

示す。また、本実験では、ランダムサンプルの凸構造の配置間隔の選択回数は図 12 に示すとおりである。

2. 6

皮膚状構造体の設計手法に関する考察

物体表面をなぞるにあたり、接触力は 0.2 N、なぞり速３節における実験結果より、本研究において提案する触度は 15 mm/s とした。

覚センサでは、表面の指紋構造の幅、構造間のギャップによって感度が大きく変化する。こうしたセンサ感度を最大

3. 2

触覚センサによる計測結果の評価とする寸法値は、３節でも述べたとおり、例えば指紋幅に試作したランダムサンプル表面を触覚センサによってな関しては、指紋の高さと指紋幅との関係であるアスペクト

ぞった結果を 2. 4. および 2. 5. 章の場合と同様に、センサ

比や、触覚センサ表面を構成する材料の剛性などが影響す

出力を周波数解析した結果と凸構造の配置パターンから周ることが予想される。特に材料の剛性などを変えた場合、波数を算出した結果の比較を図 13 に示す。

触覚センサの感度の最適値が変化する可能性が考慮される

図 13 が示すように試作したランダムサンプルの凸構造

も の の、 指 紋 幅 FW=0.05 mm、 指 紋 構 造 間 の 距 離の配置周期と同様に、サンプルをなぞった際の周波数解析

FG=1.0mm とすることでセンサの感度が最大になるとい結果では、0.1 mm、0.3 mm、0.6 mm 間隔で配置した凸構

う結果を得た。

造 を な ぞ っ た 時 に 生 じ る 周 波 数 成 分 で あ る、75Hz、37.5 Hz、25 Hz の周波数応答が検出されることを確認した。

3. ランダム配置した微小凹凸構造の計測試験
3. 1

この結果は、対象がランダムに配置されたパターンであ

計測対象物の設計および実験手法っても、配置された凸構造の周期をセンサ出力の周波数解幅 0.1mm、高さ 0.01 mm の凸構造をシリコン基板上に連析結果から検出できることを示しており、提案した皮膚状

続的に作製し、その表面を試作した触覚センサでなぞるこ構造を有する触覚センサを用いることで、一般的な物体表とで、凸構造の間隔・周期をセンサ出力から検出可能であ面の凹凸周期を計測できることを確認した。

るかを確認した。
このとき、計測を行うに当たり、人の指紋構造と同等の寸法である、FW=0.3mm、FG=0.15mm の皮膚状構造体を持つ触覚センサを使用した。また、触覚センサに液体フ
ィルタを組み込むことで、なぞり時の摩擦力がセンサ出力に与える影響を軽減している。
使用したサンプルでは凸構造を 61 個配置しており、各凸構造間の間隔は 0.1mm、0.3mm、0.6mm の間隔をラン

図 12 ランダム配置した凸構造サンプル(A) 試作したサンプルのイメージ (B) 配置周期とその割合

図 13− 136 −

ランダムサンプルをなぞった際の周波数解析結果(A) 触覚センサ出力 (B) 触針段差計出力

皮膚状マイクロ触覚センサによるテクスチャ計測に関する研究

4．総３）針生誠 , 田中真美 , 柿澤みのり , 川副智行 , 清水秀樹 ,括“毛髪手触り感計測用センサの開発に関する研究 ,”日本

本研究の成果として、人の皮膚表面の構造が微小なテクスチャ計測を行う上で重要であることを確認するとともに、機械学会情報・知能・精密機器部門講演会講演論文集 ,pp.69-73, 2008.

テクスチャ計測に有効な触覚センサ表面の指紋状構造の形

４）K. Noda, K. Matsumoto, and I. Shimoyama,“Tactile

状の設計方針を確立した。またランダムに配置した凸構造

sensor with standing piezoresistive cantilevers,

サンプル表面を触覚センサによってなぞった際に、センサ

covered with 2-layer skin type structures for texture

出力の周波数応答から、凸構造の配置周期を検出できるこ

detection of object surface,”Proc. of IROS2008, 2008.

とを確認し、提案するセンサが物体表面の微小凹凸－テク５）K. Noda, K. Matsumoto, and I. Shimoyama,“Skin-type

スチャの周期を検出する上で有効であることを確認した。

tactile sensor using standing piezoresistive cantilever

本成果を元に試作した皮膚状構造を持つ触覚センサは、

for micro structure detection,”Proc. of IEEE Sensors,

毛髪表面に存在するキューティクルのようにマイクロサイ

2010.

ズのテクスチャを計測することが可能となり、髪質のよう

６）K. Noda, K. Hoshino, K. Matsumoto, and I. Shimoyama,

な触感情報の定量的な計測・評価につながると期待される。

“A shear stress sensor for tactile sensing with thepiezoresistive cantilever standing in elastic material,”（引用文献）

Sensors and Actuators A, vol.127, pp.295-301, 2006.

１）C. Popescu, and H. Höcker,“Cytomechanics of Hair:

７）野田堅太郎、高橋英俊、中井亮仁、松本潔、下山勲、”

Basics of the Mechanical Stability,” International

ピエゾ抵抗カンチレバーを用いた MEMS 力センサに関

Review of Cell and Molecular Biology, vol.277, pp.137-

する研究 ,”4 大学ナノ・マイクロファブリケーションコ

156, 2009.

ンソーシアム 、2011.

２）山鳥重 , 彦坂興秀 , 河村満 ,“タッチ ,”医学書院 , 2001.

− 137 −

妊娠期における肌の乾燥メカニズムの究明
エストロゲン過剰分泌状態にも関わらず皮膚が乾燥する原因はなにか
京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻

山 口

琴 美

Striae gravidarum is one of the most common problem during pregnancy. They are linear lesions frequently found on
the abdomen, breasts, buttocks and thighs. They are often accompanied by a reddish purple color during pregnancy, loose
pigmentation and become atrophic in the long term after pregnancy. And striae gravidarum, especially on the abdomen,
is a cause of cosmetic concern for pregnant or postpartum women, who often attempt to seek various expensive andpainful treatments even if such treatments are not effective.Therfore They attepted to prevent for striae gravidarum. Striae
gravidarum is reported to be able to prevent it by keeing moisture for skin. The purpose of behavior of using moisturizing
cream is to increase the amount of stratum corneum moisture. But it has not been cleared that relation between presence ofstriae gravidarum and the amount of water content in the skin. Also, during pregnancy, estrogen that has the moisturizing
effect is secreted voluminously. Regardless, the striae gravidarum is caused.
There are no relationship between the presence of striae gravidarum and the amount of stratum corneum moisture. These
results indicate that behavior of using moisturizing cream for prevention of striae gravidarum would not prevent for it.

１．緒

言

２．実

妊娠 線は、妊娠中もっとも共通した問題の一つであり、妊婦自身の関心としても非常に高まってきている。いったん

験

2‐1．対象妊婦健康診査を受診した日本人初産婦 23 名。

生じた妊娠線は、分娩後も消失することがないため、妊娠線

2‐2．場所

発生の危険因子について検討されている。妊娠線の危険因子として統計学的に有意とされたものに、妊婦の年齢
非妊時 BMI1, 4, 6）

、分娩時の妊娠週数

3）

分娩時の体重 、児の出生体重
2）

1）

1）

1,3）

1, 2, 4, 6）2）、

愛知県岡崎市にある産婦人科を有する A クリニック。

1,2）、分娩時の BMI 、
2）、児の身長 、児の頭囲 、水分摂取量 、飲酒習慣 、家族歴
2）

1, 3, 4, 6）

1−3, 5）、体重増加量5）2‐3．腹部の角質層水分含入量値測定

3, 4）

Moisture Checker MY- 808S（スカラー株式会社）を使5）用した。Moisture Checker MY- 808S は、センサー部を当、腹部増大度 、殿部増大度 、胸部や腿部の既往 、人種が挙げられていた。しかし、明確な回答は得られていない。

てた部分から下の約 1 平方 cm の範囲で深さ数十ミクロン

その中で、妊娠線予防に対する市場も大きく、様々な商品の皮下の角質層部の水分率を測定する。
本研究の測定環境は、室温 26.0 ～ 28.0℃、湿度 64.0 ～が出回っている。中でも、妊娠線は、保湿することにより予防できるとされ、保湿ローションやクリームが多く販売

74.0％とした。

されている。しかし、妊娠中のホルモン変化の特徴として、保湿作用を有するエストロゲンが多量に分泌されている。

2‐4．測定部位

それにもかかわらず、肌が乾燥することにより、妊娠線が腹部における測定部位は、臍を垂直水平に四等分し、臍生じるとし、保湿が促されている。保湿剤がターゲットと部から上下左右５cm の部位とし、計４点を測定した。そする皮膚部位は、角質層部分である。しかし、妊娠線出現の４つの部位における測定値の平均測定値を腹部におけると角質層部位の水分含有量との関連性を調査した研究は皆角質層水分含有量値とした。

無である。そこで本研究では、妊娠線出現と腹部における

2‐5．妊娠線出現の評価

角質層部位の水分含有量との関係性を検討した。

妊娠線出現の評価は、36 週以降の妊婦健康診査時にその出現有無を判断した。妊娠線が１本など少しでも出現しThe analysis of drying on skin during
pregnancy. What causes the dry skin everwhen estrogen is over-secreted?
Kotomi Yamaguchi
Department of Human Health Sciences,
Kyoto University Graduate S chool of
Medicine.

ていた場合は、有りとした。

2‐6．対象者の属性対象とした日本人妊婦の分娩時年齢、身長、非妊時体重、分娩時体重、妊娠中の体重増加量、非妊時 BMI、分娩時
BMI、児の出生時体重をカルテより収集した。

− 138 −

妊娠期における肌の乾燥メカニズムの究明

エストロゲン過剰分泌状態にも関わらず皮膚が乾燥する原因はなにか

2‐7．統計処理

いても同様に妊娠線出現に関与していた。しかし、その他

妊娠線出現の有無と対象者の属性、ならびに角質層水分の妊娠線出現の危険因子とされている妊婦の年齢
1, 4, 6）

1, 2, 4, 6）

1, 3, 4, 6）

3, 4）

、

含有量値との関係を検討した。SPSS ver.19.0（IBM）を用

非妊時 BMIいて、t 検定を実施した。

連は認められなかった。今回のように、各研究により危険、児の出生体重、体重増加量に関因子が異なるため、属性により、妊娠線が出現するとは考2‐8．倫理的配慮

えられない。

研究に協力いただく妊婦すべての方に、今回の研究目的、

妊娠線の発生機序に関しては、1992 年に Watson らが弾

協力内容などを口頭と書面にて説明し、同意書に署名をい性繊維ネットワークの障害による妊娠線が生じるとの見解ただいた。

を述べてから約 20 年以上報告がなく、明確な発生機序は

３．結明らかになっていない。こういった中、妊娠線予防のため

果に、多くの保湿剤が販売されている。保湿剤の多くが、角3‐1．対象者の属性

質層部分の保湿を目的とするものである。妊娠線予防のた

対象者の分娩時年齢、身長、非妊時体重、分娩時体重、めに、角質層の水分補給が有効だとされているが、今回の妊娠中の体重増加量、非妊時 BMI、分娩時 BMI、児の出研究では、妊娠線出現と腹部における角質層水分含有量値

生時体重を表１に示す。

との間に関連性は認められなかった。すなわち、多くの妊体重増加ならびに児の出生時体重は、現代日本人の平均婦が実施している予防対策に効果が少ないと推測される。
しかし、今回の研究では、腹部への保湿による妊娠線予防的な数値であった。

対策の有無を聞いていないため、予防対策が妊娠線出現に

3‐2．妊娠線出現の有無と角質層水分含有量値の関係
対象者 23 名中、妊娠 36 週以降の時点で妊娠線が出現していたものは、8 名（34.8％）であった。妊娠線出現の有無影響した程度を知ることはできない。
今後は、さらなる妊娠線の発生機序の解明、予防方法の確立が望まれる。

と対象者の属性との関連性では、非妊時体重、分娩時体重、

５．総分娩時 BMI、児の出生時体重で有意差を認めた。しかしながら、妊娠線出現の有無と角質層水分含有量値との間に有意差は認められなかった（表２）。

４．考

本研究では、日本人妊婦の妊娠線の出現と腹部における角質層部位水分含有量値と関連がないことが明らかにされた。妊娠線出現に関与する因子をさらに検討する必要性が察

今回得られた妊娠線出現率は、諸家の報告示唆された。

1−6）

より低い

６．謝

出現率であった。対象が異なるため、比較することは難し
いが、今までに日本で妊娠線出現率を調査したものは少な
く、貴重なデータと考えられる。
分娩時体重、分娩時 BMI、児の出生時体重が本研究にお本研究を遂行するにあたり、経費を援助いただく財団法
また、本研究にご助言とご指導いただきました京都大学大学院医学研究科菅沼教授には深謝いたします。

表１ 対象者の属性
27.4±3.1
156.1±5.3
49.2±7.6
59.7±9.1
10.6±3.6
21.4±3.424.5±3.1
2941.2±376.5（平均値±標準偏差）辞

人コスメトロジー研究振興財団に深く御礼申し上げます。

また、従来危険因子として挙げられていた非妊時体重、

分娩時年齢
身長
非妊時体重
分娩時体重
妊娠中の体重増加量
非妊時BMI
分娩時BMI
児の出生時体重括表２妊娠線出現との関連性

妊娠線なし（n=15） 妊娠線あり（n=8）
分娩時年齢27.6±2.4
身長155.7±6.0
非妊時体重46.8±5.5
分娩時体重56.6±7.3
増加量
9.8±3.8
非妊時ＢＭＩ20.6±3.1
分娩時ＢＭＩ23.3±2.6
児の出生時体重2797.9±366.9
角質水分含有量値
32.5±3.3

27.0±4.2
156.9±3.7
53.6±9.2
65.6±9.7
12.0±2.6
23.0±3.626.5±2.9
3210.0±222.8
32.1±2.6

p値
0.666
0.631
0.038※
0.021※
0.160
0.111
0.012※
0.009※
0.723（平均値 ± 標準偏差） ※p＜0.05− 139 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

（参考文献）

Dermatology., 155, 965-969, 2006.

１）Ratree J-orh, :Vitaya Titapant.Prakong Chuenwattana.

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４）G.S.S.Atwal, L.K.Manku, C.E.MGriffiths,. et al., :1998.

Striae gravidarum in primiparae. British journal of− 140 −

「少女」の化粧─近代および現代の化粧文化からの一考察

立命館大学大学院一貫制博士課程

小 出

治 都 子

This study discusses the makeup culture of teenage girls in modern and present time, and that we make a clear thehistory of the teenage girls makeup culture and grasping the present condition.
Firstly, the study analyzes the articles about advertisements for makeup in Shojo no tomo, which was popular magazine
among the teenage girls during WWⅡ. Secondly, this study examines the advertisements of Utena in Weekly Margaret andhow the concept of the beginnings of selling kids cosmetics influenced teenage girls.
The study finds that teenage girls were said to making "new girls administering to nation" in 1940s magazines. However,
the advertisements weren't written to "new girls". It finds that makeup culture during WWⅡ had a few difference points
between Shojo no tomo and some cosmetic companies. In addition, it changed makeup culture of teenage girls that cosmetic
companies sold kids cosmetics. Advertisements for kids cosmetics described real life images of teenage girls. It means thatchanged the vision from a longing for adult to a longing for the same generation.
Thus, this examines the history of makeup for teenage girls during WWⅡand the beginnings of selling kids cosmetics.

１．緒のような化粧品広告が雑誌に掲載されていたのかといった言ことを検証しながら、当時の少女と化粧の関係について考本研究は、近代および現代における「少女」の化粧文化察した。

について考察し、少女の化粧行為や、化粧品購買者として

戦中期の化粧文化を考察するために、『少女の友』に掲の実態を明らかにし、化粧する少女の歴史的背景および現載された化粧品広告を取り上げた。
『少女の友』は 1908 年

状把握をすることを目的としている。

に刊行され、1955 年まで続いた長寿雑誌であり、戦時中

まず、一年目の課題として、近代における少女の化粧文においても刊行された数少ない少女雑誌である。そうした化について美育の観点から考察を行った。そして、少女た

雑誌の化粧品広告、さらに同誌に掲載された化粧に関する

ちが美しさを得るために、身だしなみとして化粧を行った記事を考察することで、戦中期の少女における化粧文化にこと、さらに、身だしなみ以上の化粧行為を行うようになついて論じることが可能になった。（このことについては、り、装飾としての化粧行為が広がったことを論じた。そし歴史社会学研究会編『センター報告 17て、そのような少女と化粧の関係が生まれた要因のひとつの学際的アプローチ』に「戦中期における少女の化粧 ─『少に挙げられるのが、美育という教育概念であったことを前

女の友』からの一考察」として収録された。
（2012 年 3 月

年度の研究報告書に記載している。

刊行））

歴史から現在へ

このように、近代における少女の化粧文化について考察

戦後の少女の化粧文化に関しては、1950 年代以降を調したのち、二年目の課題として現代における少女の化粧文査対象とした。1950 年代になると、少女（ないしは、もっ化を論じることとした。まず、美育を推奨していた高等女と幅広いカテゴリーである「子ども」）向けに化粧品が発学校が廃止された 1946 年ごろまでの化粧文化を、戦中期売されるようになった。この子ども向け化粧品の広告には、（特に、1941 年〜 1945 年）を中心に考察した。戦中期におそれまでの化粧品広告と比べて明らかな相違点がある。少ける化粧文化は、国家（および雑誌メディア）が提唱した女向けの化粧品広告は少女向け雑誌に掲載されていたが、少女の理想像と、化粧品広告に描かれた少女という二つのその化粧品は実際には婦人向けに販売されていたものであ

少女像によって形成されたものであった。そのため、このった。つまり、婦人向けの化粧品を使うことを少女が憧れ二つの少女像を背景として、どのような化粧品が発売されているような形式で描かれていたのである。それに対し、たのか、またそうした化粧品の販売を促進するために、ど

子ども向け化粧品の広告は、少女が子ども向け化粧品を使い、その効能を謳うという形式のものであった。
そこで、子ども向け化粧品の広告の実態がどのようなもMakeup for Teenage Girls: Examination of
Makeup Culture in Modern and Present
Times
Chitoko Koide
Postgraduate School of Ritsumeikan
Universityのであったかを、1965 年に株式会社ウテナから発売された「ウテナお子さまクリーム」を対象に考察することとした。
「ウテナお子さまクリーム」はそれまでの子ども向け
化粧品に比べ、数多くの宣伝方法によって商品を販売した。
その宣伝方法のひとつとして、少女向けマンガ雑誌『週刊− 142 −

「少女」の化粧─近代および現代の化粧文化からの一考察

マーガレット』に掲載されたマンガ広告を考察した。
『週体掲載されることはなかった。

刊マーガレット』は、1963 年に集英社から刊行され、現1941 年１月から 1943 年７月までの化粧品広告を分類し在まで続くマンガ雑誌である。この雑誌に数多く掲載されたものが表１である（表１参照）。広告を掲載した化粧品

た「ウテナお子さまクリーム」のマンガ広告を考察するこ

会社と、それぞれの広告数の内訳は次の通りである。

とで、少女および子どもたちにどのような宣伝活動を行っ

ウテナ：30 枚（バニシングクリーム：13 枚、レモンクリていたか、購買対象としての少女をどのような存在としてーム：９枚、ビーシー乳液：８枚）

取り上げていたのかを論じた。
（以上の考察については、カガシ商品本舗：29 枚（グランドクリーム・カガシクリ

2011 年 6 月 25 日・26 日に行われた日本繊維製品消費科学

ーム：９枚、ミルクローション：４枚、液体コールド：会 2011 年度年次大会で「「キッズコスメ」の誕生─「ウテ16 枚）

ナお子さまクリーム」の販売戦略」と題し、口頭発表を行橋本製薬：14 枚なった。
）

桃谷順天館：28 枚（にきびとり美顔水：24 枚、明色クリそれぞれの詳細については、２．調査、および３．分析ームローション：３枚、明色クリンシンクリーム：

および考察で論じることとする。

１枚）
ナリス化粧品：4 枚

２．調査対象

藤村一誠堂：12 枚

２．
１

湯瀬産業：16 枚

1941 年 1 月から 1946 年 7 月までの『少女の友』に掲載さ

三和商会：12 枚（バニシングクリーム：４枚、コールド
クリーム：６枚、粉白粉：１枚、水白粉：１枚）

れた化粧品広告、および化粧関連記事

その他：ベルボンクリーム、レービクリーム、モロゾフ

２．
２のノリトあらいこ各 1 枚（＊ 1 枚の化粧品広告に 2 種類の化粧品が紹介されて1965 年 11 月から 1973 年 2 月までの『週刊マーガレット』

いる場合は、2 枚として数えている。）に掲載された「ウテナお子さまクリーム」広告

これらの化粧品広告の中で、最も掲載数が多いものが株

３．分析および考察
３．
１

式会社ウテナから発売されたバニシングクリームである。

戦中期の化粧品広告について

そこで、本研究では、ウテナのバニシングクリームの広告

1941 年１月から 1946 年７月までに刊行された『少女のを考察した。

友』に掲載された化粧品広告を考察した。この時期を対象

その結果、1941 年１月以降のウテナのバニシングクリとした理由として、化粧品広告の内容に変化があったこと

ーム広告では、1940 年 9 月に施行された広告取締条項によが挙げられる。まず、1940 年に改正された化粧品営業取って誇大表現がなされなかったものの、戦争を想起させる

締法に広告取締条項が加えられたことにより、虚偽誇大な広告文句もほとんど記載されていないことが判明した。ま広告が戒められた。それにより、化粧品広告の表現内容もた、化粧品広告に登場する少女も戦争を表わすような描か変化する（図版１）（図版２）。本研究では、化粧品広告がれ方をされていない。唯一、1941 年 2 月の広告に労働して変化し、さらに太平洋戦争の勃発に伴い戦争色が濃くなる

いる（かの様に見える）少女が描かれ、戦争を意識させる「興時期である 1941 年を始まりとした。

亞」の文字を見ることができるのみである（図版３）。さ

戦中期の『少女の友』に掲載された化粧品広告は、1941

らに、1942 年以降、戦争を表す言葉は出てこず、化粧品

年 1 月から 1943 年 7 月までである。1943 年 8 月から 1946 年の効果説明のみを記載することとなる。広告文句同様、挿6 月までは、戦争激化に伴い、化粧品広告はおろか広告自絵も戦争を想起させるものは描かれていない。また、少女

図版 11940 年 5 月

図版 21941 年 1 月− 143 −

図版３

1941 年 2 月

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

表１

1941 年１月～ 1943 年 7 月までの化粧品広告

ウテナ

カガシ化
粧品本舗

橋本
製薬

桃谷順
天館

ナリス
化粧品

藤村一
誠堂

湯瀬
産業

三和
商会

その他

1941 年１月

34 巻１号

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1941 年２月

34 巻２号

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1941 年３月

34 巻３号

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1941 年４月

34 巻４号

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1941 年５月

34 巻５号

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1941 年６月

34 巻６号

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1941 年７月

34 巻７号

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1941 年８月

34 巻８号

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1941 年９月

34 巻９号

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1941 年10月

34 巻10号

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1941 年11月

34 巻11号

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1941 年12月

34 巻12号

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1942 年１月

35 巻１号

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1942 年２月

35 巻２号

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1942 年３月

35 巻３号

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1942 年４月

35 巻４号

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1942 年５月

35 巻５号

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1942 年６月

35 巻６号

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1942 年７月

35 巻７号

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1942 年８月

35 巻８号

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1942 年９月

35 巻９号

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1942 年10月

35 巻10号

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1942 年11月

35 巻11号

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1942 年12月

35 巻12号

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1943 年１月

36 巻１号

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1943 年２月

36 巻２号

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1943 年３月

36 巻３号

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1943 年４月

36 巻４号

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1943 年５月

36 巻５号

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1943 年６月

36 巻６号

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1943 年７月

36 巻７号

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○

の写真・挿絵も減り、商品の写真・挿絵が描かれることが化粧を必要としながらも、その理想像には戦争を意識する多くなっていく。その広告では、「健康」や「明るく」あかどうかで大きな相違点が見られる。それは、戦後になりることを謳ったものが多い。このように、化粧品広告にお化粧品広告が再掲載された 1946 年 7 月の『少女の友』でもいては、戦争を意識した少女はあまり描かれておらず、化確認することができる。

粧品会社が少女と化粧品の間に「戦争」の意識を入れない

戦後の『少女の友』では、国家に従事する「新しい少女」
は否定され、戦前に求められていた少女像が再び肯定されようにしていたことが分かる。
しかし、当時の『少女の友』誌上では、国家に従事するるようになった。戦前の少女とは中原淳一などが描いた少「新しい少女」が尊ばれるようになった１）。
「新しい少女」女である（図版４）。しかし、化粧品広告においては、こは化粧を身だしなみと捉え、簡単に施せる化粧品を必要とのような戦前の少女や戦中期の少女ではなく、新たな戦後した。身だしなみの化粧としてバニシングクリームが用いの少女が描かれるようになっている（図版５）。

られた。そのため、必然的にバニシングクリームが多く販

以上により、戦中期の化粧文化では、雑誌メディアと化粧品会社が求める少女に相違点が出てきたこと、そして、売され、その広告数も多くなったのである。
雑誌メディアと化粧品会社が求めた少女像は、どちらもその距離は戦後さらに広がりを見せ始めたのである。

− 144 −

「少女」の化粧─近代および現代の化粧文化からの一考察

表２ 「ウテナお子さまクリーム」広告タイトル

図版４

1946 年 2 月

図版５1946 年 7 月

３．２ 子ども向け化粧品の誕生と少女の化粧文化
戦後の少女の化粧文化の中で大きく変化したことは、少女を含む子ども向けに化粧品が発売されたことである。子ども向けに発売された初めて化粧品は、1953 年のレート（元・平尾賛平商店）の「ジュニアクリーム」である。
この後、いくつかの子ども向け化粧品が発売されるが、最も宣伝活動が行なわれたのが株式会社ウテナの「ウテナお子さまクリーム」
である。
「ウテナお子さまクリーム」の主な宣伝方

年

月

号

タイトル

1966 年

11 月

49 号

かいもののまき1966 年

12 月

53 号

ハイキングのまき1967 年

3月

14 号

卒業式のまき1967 年

10 月

45 号

ステキな花嫁のまき1967 年

11 月

49 号

やさしいパパのまき

1967 年

12 月

53 号

年末大当りのまき1968 年

11 月

47 号

いなかの駅でのまき1968 年

12 月

50 号

あがったあがったの巻

1969 年

1月

1号

クリスマスイブのまき1969 年

1月

3号

とりどしのはつゆめ

1969 年

2月

6・7 合併号

卒業旅行の巻1969 年

3月

10 号

謝恩会の巻

1969 年

9月

37 号

あれのち晴れ1969 年

11 月

48 号

ママのプレゼント1970 年

1月

4号

雪でぐしゃりもリップでつるり

1970 年

3月

9号

つけるが勝ち1970 年

10 月

41 号「あんみつ」はきらい？の巻

1970 年

11 月

45 号

最高殊勲乳液鈴もあるけばクリームにあたる

1970 年

12 月

51 号

1971 年

1月

4･5 合併号

すきすきスキーの巻

1971 年

3月

12 号

先生“どてーっ”の巻

1971 年

5月

22 号

タイトルなし法は、テレビ CM と雑誌広告である。社史で1971 年

6月

25 号

タイトルなしは、雑誌広告は主に婦人雑誌に掲載されてい1971 年

11 月

47 号

内気なボーイフレンドたと書かれている。広告の形式は、クリーム

1971 年

12 月

51 号

お肌シットリナー坊ガッカリ

1972 年

1月

1号

お肌の遭難救助隊
ウテナお子さまクリーム

1972 年2月

1972 年
1973 年
1973 年

12 月
1月
2月の安全性を親に説得し、「ウテナお子さまクリーム」を買うように仕向けるというものであったようだ２）。しかし、雑誌広告は親向けのものばかりではないことが、申請者の調査で判明した。子ども向けの広告が、マンガ形
式で少女向けのマンガ雑誌『週刊マーガレッ

スキー
ウテナ好き～ 学校
50 号
へんし～ん！
4･5 合併特大号 パンダか！？な～んだ！！
8号
しあわせの鳥8号

ト』に掲載されていたのである。
『週刊マーガレット』に掲載されていた「ウテナお子さ

６つの要点を挙げることができる。

まクリーム」の広告数は、1966 年 11 月から 1973 年 2 月ま・ウッちゃんは常に「ウテナお子さまクリーム」（または、で発行されたもののうち、28 枚である（表２参照）。この「ウテナお子さま乳液」）をつける。

表から、毎年と言ってよいほど、11 月と 12 月に広告が掲

・うえのお姉ちゃんは結婚を機に「ウテナお子さまクリー

載されていることが分かる。その理由として、クリームは肌が乾燥しやすい冬につけるものであるからである。そのため、11 月・12 月に「ウテナお子さまクリーム」の広告ム」から卒業する。（図版６）
・ママやおばあちゃんは ｢ ウテナお子さまクリーム ｣ をつけていない。

が増えるものと思われる。また、掲載された広告の中でも、・ウッちゃんの弟である、テッちゃん・ナァぼうも「ウテ1969 年は 6 回、1970 年は５回と他の年よりも数が多いこと

ナお子さまクリーム」をつけることを喜んでいる。（図が分かる。この時期は、「ウテナお子さまクリーム」だけ

版７）でなく、「ウテナお子さまリップクリーム」や「ウテナお子さま乳液」など、子ども向け商品が多く発売された年で・ウッちゃんは同年代または、年下の子どもから羨ましがられる存在である。（図版８）
・登場する親たち（動物であっても）は、ウッちゃんの肌ある。そのため、広告数も増えたものと考えられる。
「ウテナお子さまクリーム」の広告内容を考察すると、を羨ましがり（つまり、「ウテナお子さまクリーム」の− 145 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

図版６

図版７

1967 年 10 月

効能を認める）、自分の子どもにもクリームをつけるよ
うに勧める。

1968 年 12 月

わいく」描かれているのである。
ウッちゃんのような少女が対象となった理由のひとつに、以上のことから、ウッちゃんという少女の存在が「ウテ当時の ｢ 少女文化」が関係しているといえる。大塚英志に

ナお子さまクリーム」の広告の中で重要な位置を占めていよると、｢ 少女文化 ｣ は昭和 40 年代に急速に成長したとさることが分かる。つまり、「ウテナお子さまクリーム」のれている ３）。｢ 少女文化 ｣ の成長に大きく影響したのが、購買対象者はウッちゃんのような年齢の少女であること、

少女マンガの変革（少女マンガ誌の創刊、少女がマンガをウッちゃんは購買者にとって理想の存在として描かれてい日常的に読むようになった）とファンシーグッズ市場の誕るのである。このことは少女の化粧文化において、大きな生である。

転換点といえるだろう。

ファンシーグッズとして、｢ ウテナお子さまクリーム ｣それまでの少女向けの化粧品広告では、婦人向けの化粧では様々なおまけをつけたり、広告に掲載されたクイズに品を持った少女が描かれ、大人への憧れを表現した広告文

答えると景品が当たるなど、子どもが商品を買うように仕句や挿絵が描かれていた。それに対し、「ウテナお子さま向ける工夫がなされていた。とくに、おまけとしてつけたクリーム」の広告では購買者である少女の憧れとして同年

パンダのバッヂは、パンダブーム（1972 〜 1973 年あたり）

代の少女であるウッちゃんが描かれる。それは、大人といに乗って、売り上げに大いに貢献したと、ウテナの社史でう未来像への憧れから、同年代の存在への憧れへと変化しは語られている４）。

たといえる。

また、「ウテナお子さまクリーム」には、毎回クイズがこのように、子ども向け化粧品が発売されたことは、化書かれており、答えを送ると抽選で景品が当たるというシ粧品文化が婦人を対象にしていたことに加えて、少女も化

ステムもあった。このようなシステムは、「ウテナお子さ粧品文化の担い手であることを表明したといえよう。だか

まクリーム」の発売以前からあり、目新しいものではなか

らこそ、
ウッちゃんは同年代よりも「大人っぽく」かつ「かったが、子ども向けの景品をプレゼントすることは、当時− 146 −

「少女」の化粧─近代および現代の化粧文化からの一考察急成長したファンシーグッズのマーケットと無関係ではなく、むしろ、密接な関係にあったといえよう。このように、｢ ウテナお子さまクリーム」は「少女市場」の発展と共に売れた化粧品であったといえる。
以上の考察により、戦中期と、子ども向け化粧品発売初期の化粧文化について、その歴史的過程を論じることができた。今後の課題は、1970 年代以降の少女の化粧文化について論じ、化粧文化研究の深化を図ることである。
（引用文献）
１）今 田 絵 里 香『 少 女 の 社 会 史 』， 勁 草 書 房，177-179，
2007．
２）株式会社ウテナ編『花の歳月─ウテナ文化史・70 年
─』，68，1997．
３）大塚英志『少女民俗学

世紀末の神話をつむぐ「巫女の末裔」』，光文社， 49-54，1989．
４）前掲『花の歳月─ウテナ文化史・70 年─』，70．

図版８1970 年 10 月

− 147 −

化粧の消費と身体規範の転換──現代カイロの化粧をめぐる世代間の衝突
お茶の水女子大学大学院博士後期課程

鳥 山

純 子

This study aims at revealing the ways how the make-up culture in contemporary Cairo shapes and reshapes female body inthe region. By considering make-up as an everyday practice that curves the notion of body and the consumer act that shapes
the story of self, the study seeks a platform to examine bodily practice, make-up in particular, that connects the individual
reasoning with the social situation. Female body in the Middle East has a history of being an icon for its cultural essence.
Female body or the absence of female body from the public was considered to be the proof of the "suppression of women bymen" that represents the area's backwardness. As such, symbolic, as well as physical absence of female body has gathered
the academic attention, and many studies were conducted on veiling. However, by closely examining the previous studies, it
became apparent that they have common problems: relying solely on ideologies such as Islam and patriarchy, and the bias ofviewing female bodies that only considers its sexuality. Such cognitive framework places make-up as oppose to veiling, thatprevents to understand the current phenomenon in which more and more women wear heavy make-up and Islamic veiling at
the same time. Instead of deploying problematic frameworks from the past, the study examines the phenomenon by groundingon the empirical data gathered by the author from the interviews and participant observations.
The findings from the life history of female teachers in their 20's working in outskirts of Cairo indicate that those women
did not problematized their make-up activities, despite the fact that they have been reported as a "social problem" in many
mass medias. They were well recognized the negative connotation of make-up, and they were well aware of the Islamic
logic that believed to condemn the act of make-up. But they did not relate those negative discourses to their own behaviors.
Instead, they and their parents both recognized make-up as a sign of progressed and wealthier lifestyle that those women
have acquired through succeeding in the school education. It suggests that they have embodied a particular modernization
ideology that had been advocated by the government to mobilize its citizens and represented act of make-up as a sign ofmodernity.

化粧という行為に関する社会現象に着目して化粧を多角的

１．はじめにに考察することから、エジプトにおける女性身体をアリー

エジプトにおいて化粧は、女性の道徳的価値を否定的に
１

表象するアイコンであるという側面をもつ 。
「化粧が濃ナに争われる政治を解きほぐし、現在のエジプトにおける社会状況の一端を明るみにだす試みである。

い」、「化粧が好き」という言い回しは、現在、多くの文脈

２．中東における女性身体の隠蔽という言説において、女性の否定的評価として男女を問わず使われている。過去 10 年間の間にエジプト、特に都市部では女性

エジプトでは現代の都市部においても化粧を不道徳さやイスラーム教徒のベールの着用率が飛躍的に増え、ほとん

堕落の兆候とみなす見解が根強く存在する。女性同士の会

どのイスラーム教徒女性がベールを被っている現在の現象

話では、嫁姑、姉妹とその兄弟の配偶者、もしくは娘の嫁をみる限り、「化粧＝不道徳の証」とみる言説は、イスラ

ぎ先の女性親族など、ある程度近しい女性姻族に対して否ーム原理主義の浸透とも共犯関係を築きながら、女性の身定的なものいいをする際に「不適切な化粧」がしばしば言体を覆い隠す方向にますます力を強めているようにも見え及される。通常は「化粧のやり過ぎ」や「大げさなやり方」、

る。その一方、同じ 10 年の間に化粧産業はめざましい成また化粧に必要以上の労力や金銭が費やされることが非難長を遂げ、ショッピングモールで一番目立つよい区画を占の対象となる。一方日常会話においては「化粧をしない」、

めている店には決まって海外ブランドを扱う高級化粧品店

もしくは「やり方が下手」であることに対して非難の矛先が含まれている。そしてそうした化粧品店は、反社会的、が向けられることもある。この二つの言説の違いは、前者

反イスラーム的というバッシングを受けているようにも見が公の場での化粧が問われるのに対して、後者が夫との夫えないのである。本研究は、一見矛盾するようにも見える

婦生活において行われる化粧が問われるという違いがある。
公の場における化粧には、不道徳、ふしだら、妻・母役割の放棄という否定的な意味合いが付される一方、夫婦の寝Make-up as an Arena for Inter-generation
Conflict in Contemporary Cairo: A Case
Study on Consuming Make-up and theTransformation of the Body Norm.
Junko Toriyama
Ph.D. Student, Ochanomizu University

室という場における化粧には、妻役割を積極的に担うとい１2003 年〜 2004 年にかけて女性ツアーガイドを対象に行った調査では、観光産業に従事する男性たちがもつ彼女たちへの否定的評価の根拠として、定型文のように「飲酒、喫煙、（濃い）化粧」が挙げられた。

− 148 −

化粧の消費と身体規範の転換──現代カイロの化粧をめぐる世代間の衝突

う肯定的な意味合いが付されているのである。いずれの場

ィック」の 4 つのカテゴリー（facial make-up、eye make-においても化粧は女性の美しさや魅力を強調する行為であup、lip products、nail products）の製品売上高は、3 億 6るという認識は共通し、まさにこの認識のために化粧は問千 890 万エジプトポンドと「化粧・衛生部門」全体の売り

題化されてきたといえるだろう。

上げの 11.7 パーセントを占めている［Ibid］。

その前提とされてきたのが、女性身体は隠蔽されるべき

過去 10 年の間に、カイロにおける化粧品販売の様式もものである、という女性身体理解である。報告者が過去に大きな変化を遂げた。かつてエジプト都市部で化粧品販売行った先行研究の検討からは、この理解には、女性身体をを主に担っていた薬局、行商に加え、海外ブランドを扱う

セクシュアリティとの関連においてのみ理解しようとする

化粧品専門店や 2.5 ポンドショップ、そしてダイレクトセ

２ １）

。女

リングとよばれる訪問販売が 2000 年前後から登場した。

性の身体加工行為の一つである化粧は、美しさ、すなわちなかでも高級輸入化粧品店は、近年相次いでオープンした性的魅力を増長させるための性的行為だという理解がある

大型モールの一等地に必ずといっていいほど店舗を出し、ために、不道徳さやふしだらさ、また生殖行為としての夫

ディスプレイやポスターなどによって、直接の消費者だけ

婦生活といった事柄との関連づけが成立する。化粧は性的でない幅広い人々に情報を発信する工夫を行っている。そ行為である以上、それは特定の場で、特定の関係をもつ人の一つがセルフアクセスカウンターと呼ばれるディスプレとの間にのみ行われる行為であるべきだ、という理解が導イの導入である［前出 Mona 氏とのインタビュー、2006 年

かれることは想像に難くない。イスラームにおいては婚外8 月］。セルフアクセスカウンターとは商品のサンプルを交渉が絶対的な禁止事項であるため［大塚 2000］２）、性的

自由に手に取って試すことができる商品陳列台のことを指交渉が許される夫に対してのものであれば化粧はむしろ推す。通常こうした台は販促用品の一つとして、化粧品製造

奨される行為であるが、性的交渉が許されない不特定多数

販売会社から直接送られ、商品の配置からポスター、電飾の相手に対しての行為とみなされれば、非難の対象となるにいたるまで、製造元で監修される。コンセプトを管理すのである。また、美しく着飾ることが妻・母役割の放棄とることにつながり、消費者が世界中のどこでも共通の情報みなされることには、そもそも性的な存在（性的欲求が強を受け取ることができるようデザインされているという。

傾向が存在することが明らかになった［鳥山 2010］

く、男性を誘惑する力をもつ女性［Mernissi1975］ ）としまた、それまで商品はガラスで覆われた陳列ケースに並べての女性の欲望以上に、妻・母としての社会的任務を重視られることが普通だったエジプトにおいて、商品をだれにする、19 世紀後半以降の近代化言説の影響を指摘すること断りもせず自分で手に取り試すことができるという新しい

３）

ショッピングスタイルを紹介した点で画期的なものだった

４）ができるだろう［シャクリー 2009］ 。

という。こうした店舗様式やダイレクトセリングには、店

３．化粧という行為の変化（産業統計・美容産業従事者とのインタビューから）舗やカタログを通じて情報発信をするという共通点がある。
そこで発信される情報には、化粧品知識や、化粧のやり方

上記のような理由から、未婚、とりわけ幼い女性の行うだけでなく、商品イメージが含まれ、それは特定のライフ化粧に対しては否定的な評価が下される風潮があった。しスタイルと深く関与することにより、特定のライフスタン

かし近年、10 代、もしくはさらに幼い女児も、高級化粧

ダードや女性の人生設計、またはアイデンティティを提唱

品店においては重要なターゲットとなっているという［化する効果をもっている。化粧専門店において、化粧を「美粧品輸入販売会社Ａマーケティング部長、Mona 氏とのイ

しくなるという女性の本能に従った自然の行為」、「自分らンタビュー、2006 年 8 月］
。また 2007 年から 2008 年にかけ

しさの表現」、「自分を幸せにする方法」として位置づけてて私立学校で行った調査では、10 代後半の女子生徒が学いたのはその一例である。化粧品専門販売店のＡでは、化校から禁止されていたにもかかわらず化粧をして登校し、粧とは女性が自分に自信をもつことをうながす道具であり、教師たちとの間でトラブルを起こすケースも実際に目にす

すなわち女性の社会進出における重要な道具である、またることができた。化粧・衛生（コスメティックアンドトイ

化粧はいつもと違う自分を演出する道具ともなりえるものレタリー）産業は近年のエジプトにおいて最も急激な成長で、そうした意味ではセクシーな自分を演出する効果があを遂げている産業の一つである。1997 から 2005 の成長率ることも否定できないものとして捉えていた。つまりＡ社

は、ドル換算にして約 160 パーセント、2005 年度には 31

では化粧の効用として性的な状況における利用価値を肯定

億 4 千 390 万 エ ジ プ ト ポ ン ド の 売 り 上 げ を 計 上 し た

しつつも、化粧と性との直接的なつながりを否定した見解

５）［Euromonitor2006］ 。そのなかでも「カラー・コスメテ
２
３

この分析については、コスメトロジー研究振興財団発行『研究業績B 社とは、2006 年 8 月、2007 年 2 月にインタビューを行った。

を発信していたのだが、ダイレクトセリングを行うＢ社３、
中間報告集第 20 号』において概要を報告した。

− 149 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

また化粧品製造販売を行うＣ社４でも同様の回答を得たこ

強調したのが、大学入試について語るとき、職業選択につとから、この傾向がエジプトの化粧産業における主流であいて語るとき、化粧規範について語るときだった。
前述したとおり、エジプトでは一般的に、未婚の若い女ると考えることができるだろう。

４．ライフスタイルの指標としての化粧と教育（20 代女性教師のライフヒストリーから）性の化粧は、社会的にあまり好意的に受け取られない。しかし大学生となると話は別で、女子大生は化粧をしても許される存在とみなされている。そして D のライフヒストリ

エジプトでは長年、化粧とセクシュアリティが緊密に関ーでは、化粧が解禁されるこの大学への入学こそが、自分係づけられてきた点については上述した。しかし化粧はセをクバールとみなす契機となっていたことがうかがえたの

クシュアリティに限られず、社会的地位、自己形成、ライである。しかしクバールは単純にライフステージを基準にフステージ、美的価値観、地域性、また化粧品の流通や製した概念でもない。D にとって契機となったのは、大学入造といった幅広い個人的・社会的状況が反映される場であ学であり高校卒業ではない。そして大学入学はエジプト社る。そのため、化粧の考察では、化粧がもつ多面的な性格

会において、少なくともイデオロギー上は、社会での成功を捉えた研究こそが必要とされるはずである。極度な単純を約束される特別な地位を付されることが意味されるので化を避け、化粧のもつ多面的意味付けを明らかにするため、ある。さらに D にとって、大学時代に友人とショッピング

本研究ではライフヒストリーの執筆から、エンドユーザー

モールに出かけたりしながらすごした時間は彼女のそれまとしての女性たちが化粧にどのような意味を見出し、生産での価値観を変化させた経験であり、「特別な自分」に許し、実践しているのかを考察した。既存の理論をあらかじされたライフスタイルとして、その後の彼女の進路選択にめ想定しそれを足掛かりにするのではなく、語りの中で現も大きく影響を与えた経験となっていることが明らかになれる枠組みにそって様々な要素に目配りをしながら化粧をった。つまり自分をクバールとして提示することには、一描写することから、より実相に近い理解を得ることを目的

定の年齢以上の人物であると同時に、大学生・大学卒といとした。ライフヒストリー執筆には、筆者が過去（2007 年

う特権を手にし、そこで消費主義的なライフスタイルを享〜 2008 年）に行った現地調査から得られたデータと、2010

受することができるにたる人物である、という意味が含ま年に行った 2 回の追加調査のデータを用いた。対象とした

れていたわけである。

のは、初回調査時にカイロ郊外の私立学校に勤務していたこうした文脈において、化粧は彼女にとって豊かで進んD という 20 代女性教師である。紙面の制約上ライフヒス

だライフスタイルの最も顕著な指標の一つであった。この

トリー全体の掲載がかなわないため、以下にその考察部分

ように、化粧に豊かさや進歩、そして個人のアチーブメンの要約を記す。なおライフヒストリーは中東学会年報に投トを表す意味が付加されているのだが、これが単なる階級

稿予定である。

指標と異なるのは、その豊かさや進歩といったものを手にD のライフヒストリーから見えてきたのは、D は自分自できる条件が個人の財力にあるのではなく、大学進学とい身をクバール（kbar）として語っていたことである。そしう学校教育における成功によると考えられている点である。

てクバールとは通常「大きな」あるいは「大人」という日

D は両親ともが公務員として勤務していた家庭、つまりエ

本語訳があてられるアラビア語の単語だが、D のライフヒ

ジプト都市部における下層中産階級と位置付けられうる家

ストリーを通してこの概念について考察したところ、何を庭出身の女性であるが、彼女がクバールという地位を手にもって彼女がクバールだと考えていたかという問いに答え入れたのは、出自とは無関係の学業における成功によってる上で、化粧を含めた大学での経験というものが大きな意であった。この点において、D にとって化粧とは自分自身味を持つことが見えてきた。
「大人」と訳される概念であの努力によって手に入れた成果としての豊かで進んだライ

りながら、実は女性が自分自身をクバールという概念を用

フスタイルの象徴となっている。

いて表現することはそれほど一般的ではない。日常生活でD は、化粧について両親と衝突したことはないという。

も、また現地の日常生活について扱った民族誌でも、女性

母親は自分では化粧をせず、D に化粧の必要はないと意見がクバールという概念を用いて自分自身のアイデンティテ

することはあるが、D が化粧をすることにあからさまな反ィを語るという場面に筆者はあまりでくわしたことがない。

対は唱えていない。学校教育を受けることによる生活の向D は初めから自分は他人とは異なる、より進歩的な考え方

上という図式は、D 独自のものではなく、エジプト政府が提をする人物として自分自身を提示していたのだが、そんな６）
唱し社会に広く浸 透していることからも［Starrett1998］、

彼女が自分自身を表現する上で用いたのが、クバールとい同様の論理は親の世代にも共有されていると考えられる。

う概念だった。そして彼女がそのアイデンティティを特にそのため、化粧と女性の道徳性を結びつけるような価値観

４

C 社とは、2008 年 1 月と 2 月にインタビューを行った。

− 150 −

化粧の消費と身体規範の転換──現代カイロの化粧をめぐる世代間の衝突をいまだ保持している母親も、面とむかって娘の化粧に反す言説もいまだ根強く存在する。このことから、それぞれ対することは難しいと感じていることがうかがえた。

の化粧観はいまだ異なるイデオロギーを結び付けられて存

５．結在していることが推測されるが、化粧観の間、もしくはイ論

デオロギー間に交渉が実際に起こっているかどうかは観察

本研究の目的は、現代エジプトの都市部に化粧という現象を、身体規範の転換という観点から分析することであっすることができなかった。これについては今後の課題としたい。

た。身体に関する理論的発展のなかで、身体を規範や権力構造を反映する社会的構築物とする見地から、身体を語る（引用文献）

際対象となる現象を特定の社会的文脈に据えて考察するこ

１）鳥山純子「中東研究における女性身体の処遇─『交渉』との重要性が訴えられてきた。化粧という身体加工を扱うを鍵とした研究動向分析─」『人間文化創成科学論叢』

研究でも、現地の社会的文脈を理解したうえで現地の文脈

第 12 巻 , 2009に則して現象を理解することが重要である。そこで本研究

２）大塚和夫「第 5 章 ジェンダー─消し去られる身体」『近では、個々の身体加工とそこで行われる意味づけというミ代・イスラームの人類学』東京大学出版会 , pp.99‐126,

クロな現象を、グローバルな市場や商品生産の技術、また2000

当該社会の政治・経済政策の変化といったマクロな諸相と

３）Mernissi, Fatima. Beyond the Veil: Male-Female Dynamics

連関させて考察した。その結果見えてきたのは、グローバ

in Modern Muslim Society. London: Al Saqi Books. p.41,

ル化に大きく影響されて進む市場の発展や商業施設の発展

1975.

といった都市空間の変化と、女性の生き方に関するイデオ

４）シャクリー、アムニア著 宮原麻子訳「教育を受けた母、ロギー間の政治とが交差しながら変化する姿であった。そ構造化された遊び─一九世紀から二〇世紀初頭のエジプうした構図において、化粧に関する考え方は現在 20 代のトにおける育児」『「女性をつくりかえる」という思想─

女性にとっては、現在自分が置かれている社会的位置を示

中東におけるフェミニズムと近代性』ライラ・アブー＝す裕福さや進歩という指標の一つとして機能していたこと

ルゴド編 , 明石書店 , pp.230-316, 2009が明らかになった。しかしそれが世代間衝突を生み出すも

５）Euromonitor. "Egypt: Sales of Cosmetics andのにはなっておらず、むしろ親世代との間にもある程度のToiletries (Value)," in Consumer Middle East 2007.

コンセスサスが形成されていたことからは、指標は 20 代

London: Euromonitor International, p.215, 2006.

という当事者世代に限られて保持されているものではなく、

６）Starrett, Gregory. Putting Islam to Work: Education,

その親の世代にもある程度共有されていたということがで

Politics, and Religious Transformation in Egypt. Berkeley

きよう。20 代女性がそうした化粧観を保持する一方、社

and Los Angels : University of California Press 1998.

会には化粧を性的なものと結び付けて否定的なものとみな− 151 −

産褥ケア、医学美容からみる台湾女性の素肌観および化粧観

都留文科大学山 本

芳 美

In Taiwan, as women over the age of seventy traditionally do not wear makeup, they respect the natural complexion
without any cosmetics. Women who are in their late thirties or in their forties do not pay much attention to cosmetics orthey even lack the confidence in making up. It may be because they have no excellent home education on makeup. Anotherreason may be that they lose interest in makeup because of the hot and humid climate which may damage the makeup.
Consequently, they turn to emphasize skin maintenance in order to be in good complexions. For example, postpartum women
may take in sufficient nutrition and have plentiful rest to maintain their physique with rosy complexions. By contrast, women
below twenty are sufficiently informed with various sources of makeup information and generally tend to put on make-up
with better skills.
In this article, I conclude that women over thirty-five years old believe in natural beauty without any makeup, and theirattitudes towards makeup differ from those of women below twenty.

１．緒の植物（Fig. 1）の枝を折ってそのまま歯にこすりつけ、枝言

からにじみ出た樹液によって染めていた（注１）。母親や祖母

2011 年に提出した研究経過報告書において、筆者は台には虫歯一本なく、黒々と染めた歯を互いに自慢しあって湾の産褥ケアである「坐月子」の概略とボディケア各種をいた、と 60 代から 70 代以上の人々は語る。90 歳の女性は、予備調査に基づいて報告した。研究 2 年目の本年度におい17 歳の時に自分も真似してやってみたが、とても（樹液が）ては、2011 年 6 月から 2012 年 3 月にかけて、学外研究制度渋かったので一度でやめたと話していた。人々の話では、を利用して約 8 ヵ月にわたって台湾に継続的に滞在した。

この歯を染める習慣は日本人や漢民族との接触が増えるにこれにより、コスメトロジーに関連した多岐にわたる研究

つれ、いつの間にかなくなってしまったという。日本のおテーマを見出し、各種のインタビュー調査と文献研究に従歯黒についてよく指摘されるように、イートゥンの枝を歯事することができた。本年度は、台湾製おしろいの歴史、になすりつけることは、歯ブラシやつまようじと同様、始

そのおしろいを使う漢民族の七夕の儀礼のほか、漢民族の終歯垢を取ることで虫歯予防の意味があったと思われる。

人々が死者に供える紙製の化粧品についての調査をおこな

また、樹液によって染めあがった黒色の歯は当時の人々のった。

美意識に適っていたものと考えられる。

台湾においては、東海岸の街である台東にあるプユマ民

さらに、文献研究により調べた項目には、台湾女性の美族の南王集落に長期滞在し、プユマ民族が 1940 年代まで

容や化粧観、服飾の変化、美容整形や医学美容の状況など

おこなっていた歯を黒く染める習慣について調査した。プが挙げられる。しかしながら、今回の研究完了報告書では

ユマ民族においては、歯を染める際に用いた植物には 2 種

前回の報告テーマと統一性を図るため、引き続き坐月子をある。プユマの社会構造は男女ともに細かく成長段階の分中心に取り上げる。坐月子をめぐる身体観と、今回の現地

かれた年齢階梯制であり、少年組に入会して 3 年目になっ滞在により判明した医学美容の状況からみる台湾の女性のた少年たちが歯を染める際には七里香（チーリーシャン

素肌観や化粧観とは重なる面があるため、併せて報告する

和名：沈丁花 Daphne odora）を用いた。10 代後半の少年は、こととしたい。

枝を火であぶり、周りにできた煤をその油分を利用して歯に吸着させる方式で黒く染めたという。女性たちが成人してから歯を染める際には、現地ではイートゥンと呼ばれる腺
果藤（シェンゴートゥン

和名：トゲカズラPisonia aculeate）

２．女性たちのインタビューと文献研究より考察した素肌観と化粧観
2000 年から 2003 年まで、筆者は台北の南港にある中央
研究院民族学研究所に留学をしていた。その当時、同年代の 20 代後半から 30 代以上の女性たちは、スキンケアはす

The concept of ma keup a nd t henaturalism in the postpartum service
and medical cosmetology for Taiwanesewomen.
Yoshimi Yamamoto
Tsuru University

るものの、いわゆるベースメイクとポイントメイクには熱
心ではなかった。素顔にアイブロウと口紅をほどこす程度で過ごしていた。これは、現在でも同じ世代以上に見られる傾向で、化粧する人はいるにはいるが、管見の限り、7割から 8 割の女性は一見目立つような化粧をしていない。

− 152 −

産褥ケア、医学美容からみる台湾女性の素肌観および化粧観

Fig. 2 2011.7.20 台北 MRT 文湖線車内で無心に化粧する女性

因は、リンスやトリートメント剤は湿度が高いために粘つ
Fig.1

く感覚になり、好まれないという事情がある。リンスやト2012.2.2 台東・卑南文化公園のイトゥン

リートメント剤が浴室にない傾向は、都市部よりも農村部に顕著である（注４）。

一方で、当時 25 歳以下の女性たちは、当時、日本から仔細に見ていけば、世代によって購入する化粧品は異な直輸入されていた美容雑誌や女性誌を読んで化粧についてる。30 代後半以上の女性は、スキンケア化粧品は高額で学び、メイクアップを覚えていた。この世代の人々はすであっても購入する。しかし、ベースメイクやポイントメイに 30 代半ばに達しており、職場に向かう際などにフルメ

ク用品はアイブロウと口紅以外、興味を示さない。対して、イクをおこなう人が、私見の限り、5 割に達している。台

30 代前半から下の世代の女性たちは、つけまつげやマス

北の新交通システム MRT のなかでメイクをおこなう姿をカラなども使いこなし、日本の同世代の女性たちとほぼ変

時たま見かけるのが、この世代以下の女性である（Fig. 2）。

わらないメイクである。財団法人生物技術開発中心が30 代後半の友人の話では、1996 年に MRT が開通した直後

2009 年に発表したレポート『薬妝品及医学美容産品之商から、「電車のなかで化粧する女性が現れた」という。日機』によれば、現在台湾内には 18 歳から 44 歳の女性消費

本女性の「電車で化粧」が直輸入されたように見えるが、者が約 470 万人おり、約 70％の消費者がスキンケア化粧品

亜熱帯気候の台北では事情がことなる。車内で化粧をしてを最も購入している。薬用化粧品は過去には 35 歳以上のいた女性に理由を聞いてみたが、冷房の効いた車内でメイ

消費者向けに販売されていたが、近年は 15 歳から 24 歳のクし、職場に近い駅で降りることによって化粧崩れをぎり

女性が使用しはじめている。この主要な原因としては、こぎりまで抑えようとする合理的な発想からの行動であった。

の世代の女性たちが一世代上の女性消費者より 3 年から 5

すでに知られているように、日本の化粧品会社の売り上

年早く化粧をし始めるからだという。
（財団法人生物技術

げの２割はアジア市場で支えられている。化粧品の売り上

開発中心 2009 : 102）
。なお、筆者の知り合いの複数の 30 代

げ傾向は、台湾も日本も変わらないと台湾に進出した化粧

女性の声によれば、美白と保湿を重視して化粧品を購入し品メーカーの人々は口をそろえる（注２）。だが、例えば、台ている（注５）。それにしても、なぜこのように世代間で化粧

湾ではシャンプーは売れるが、リンスやヘアトリートメン

に対する行動が大きく異なるのかについて、30 代後半以

（注３）

ト剤の売り上げは落ちる。それは、真夏に 1 日に数回上の女性たち数名にインタビューで聞いてみた。

シャワーを浴びる生活では、シャワーを浴びるごとに髪を普段から素顔でいる H さんは、現在は民族学の研究職にシャンプーで洗い、そのたびにリンスやトリートメント剤

就いているが、以前は助産婦の資格を持って病院で働き、をつけるのは面倒だというのが一因である。もう一つの原

20 名以上の赤ん坊を取り上げた経験がある。彼女に坐月− 153 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

子について聞いた話は後に譲るとして、自らの化粧について「スキンケアはするが、ファンデーションを塗ったり、ポイントメイクはどのようにしたらよいかわからない」と語った。その原因は、母親が化粧せず、家庭で特に教わってこなかったからだと説明した。日本の 40 代女性は、18歳になったとき化粧品会社から案内状が来て、試供品をもらってメイクの講座を受けたり、進学先で就職のためのメイク教室があったと筆者の経験を話したが、H さんは化粧を教室で学んだことはないという。H さんの話では、一般
的に、台湾女性は顔色が健康的であることを重視しており、
スキンケアで十分と考えている。ちなみに、H さんによれ
ば、スキンケア用品は 1 回につき 3000 台湾ドル程度（約 1万円）購入するそうである。
化粧をどうやってすればよいか、わからないと述べた人は H さんだけでなく、40 代後半のソーシャルワーカー Y
さんもそうであった。Y さんも簡単なスキンケアはするが、メイクはしていない。
「面倒だし、特に必要を感じない」ということであった。
また、プユマ民族の 70 代の林清美さんも「どうしていいかわからないから、化粧はしない」と述べた。林清美さんはプユマの南王集落を拠点とする「高山舞集文化藝術服務團」という舞踊団の団長であるが、公演が多いにも関わらず、化粧はおろか口紅をすることもほとんどない。このFig. 3 2011. 7. 15 国立台湾史前文化博物館内にて。民族衣装をつけた林清美さんが、口紅を親戚の女性につけてもらっている

舞踊団は 10 代後半から 20 代半ばの団員を 20 名ほど抱え、その半数は女性であるが、この団体で化粧を教えることもない。出番の前に訪ねてきた化粧の習慣のある女性が、若い団員や林清美さんが素顔であることを見かねて口紅をつける程度である。
（Fig. 3）30 代後半以上の女性が化粧をしないことには理由があり、歴史的にみると化粧は娼妓のするものだとして避けられていた。漢民族の女性たちは、後れ毛などがでないようにぴっちりと油をつけて結い上げた髪に、珊瑚などがついたネットやかんざしなどでアクセントをつけた。耳に金製や翡翠製のピアスをつけ、腕にも翡翠製の腕輪などはめることが美しい姿とされていた。しかし、顔にはおしろいや口紅を通常つけなかったという。
むしろ、一般の女性にとっておしろいは、挽面（北京語の発音でワンミェン、
閩南語の発音ではバンビー）、
挽臉（北京語発音でワンリェン）と呼ばれる、口と手を器用に使って糸をよじらせ顔の産毛を抜く行為に用いられるものという認識であった（Fig. 4）。挽面は角質が取れて、肌がなめらかになり、顔色が明るくなる効果があるとして 1 カ月かFig. 4 2011. ６. 30
施術の様子

台東の南王集落内の美容室にて、挽面

ら２カ月ごとに行く人もいる。しかし、以前には女性が嫁潮した新婦の顔を見せることで魅了しようとしたと説明が入りする際に、両親が運気のよい女性に頼んで１度だけ挽ある。花嫁にとっての一種の通過儀礼の意味もあったので面をおこなうものであって、これを「開臉」（北京語発音あろう（注６）。林清美さんも 50 年前の結婚時に一度だけおでカイリェン）と称した。女性は余計な産毛をとって額のこなったといい、筆者が自宅に住み込むようになってから、輪郭をはっきりさせることで美しくなるとされ、新郎に紅数回一緒に行っただけである。台湾製のおしろいは、日本− 154 −

産褥ケア、医学美容からみる台湾女性の素肌観および化粧観の以前のおしろいのように鉛を用いるのではなく、中国大陸から輸入してきた大理石を砕いたうえで臼で引き、水と香料を加えて固形化したものである。おしろいは台湾西北部の新竹の名産品で、おしろいをつけることで顔の毛を立ちあがらせ、糸で産毛をすくいやすくした。
「レーザー照射をしたから、化粧はもうしなくていい」、と言い切ったのが 30 代後半のカルチャーセンターで英語を教える L さんであった。L さんは前回の留学時からの友人で、2011 年 11 月にインタビューした時点では、2011 年
4 月に右ほほの 1 センチ大のシミをレーザー照射によって取り除いたと語った。施術中は大変痛く、その後 1 か月ほ
ど痛みが残ったが、シミが消えたので満足した。その後、スキンケアはするが、ファンデーション以上の化粧をやめたという。彼女いわく、「Keeping Young が大事であって、今以上にきれいになろうとは考えていない。私が医学美容を選んで、美容整形に行かなかったわけは、スターバック
スのコーヒーか、セブンイレブンで済ますかという差だった。スターバックスが高いのは、いろいろサービスがある
し雰囲気もいいからでしょ。でも、セブンイレブンでも安くて十分においしいじゃない」ということである。
医学美容とは、おそらく 2000 年代半ばに出てきた診療の名称で、主に皮膚科や総合病院の一角に併設されている

Fig. 5 2011. ６. 30
所の入ったビル

忠孝復興駅前のエステ・医学美容診療

ほか、専門診療所が「医学美容」の看板を掲げている。日
本の「プチ整形」という流行語が台湾に直輸入されて「微整形」（ウェイゼェンシン）を謳うところもあるが、レーザー照射や脱毛、ヒアルロン・ボトックス注射、ケミカル
ピーリングなど比較的軽微な施術を扱う診療所である。美容整形を扱う病院やエステなどがこれまで存在しなかったのではないが、台湾では近年、医学美容センターが大幅に数量的成長をみている。台湾大学付属、営総、萬芳、長庚などをはじめとして、公立、私立、財団法人を問わず各病院が医学美容センターを設立している。台湾微整形美塑学会の資料によれば、現在台湾で医学美容治療とサービスを

Fig. 6 2011. 8. 1 忠孝復興駅で見かけた医学美容診療所の広告おこなう診療所は 4000 カ所にのぼる。診療所の一カ月平

L さんは友人たちと医学美容の診療所が発行しているチ

均の平均営業額は 200 万から 250 万台湾ドル（日本円にしケットを共同購買し、彼女自身はレーザー照射に 1 枚使い、て約 550 万から 680 万円）で、総額にすれば医学美容の市

残りのチケットは別の人に転売した。それによって、1 回

場規模は、日本円では 2630 億円相当の 960 億台湾ドルになの施術が 1000 台湾ドル（約 3000 円）程度に収まった。彼女

るという（財団法人生物技術開発中心 2009:51、103-104）。

は、スキンケア化粧品も友人と共同購買して、価格を抑え日本の渋谷にあたる交通の便がよく、デパートが隣接するているという。2009 年 10 月に同じく L さんにおこなった

MRT 忠孝復興駅付近には、医学美容の診療所が文字通りインタビューによれば、デパートがセール期に「15000 台

林立している状態である（Fig. 5、6）
。診療所の急増は、

湾ドル買えば 1000 台湾ドル（約 4 万円で 2700 円）の商品券

台湾女性の需要の高まりとともに、2008 年に中国大陸客を贈る」などのキャンペーンをするため、共同購入し各化

向けに台湾内の団体観光が解放されたことがきっかけにな粧品コーナーの景品を集めて必要な人に分けるようにしてったと考えられる。その増加には、医療ツーリズムによるいる。また、疲れた時などにエステ店の全身マッサージ（1

観光客を期待しての先行投資という側面がある。医学美容

回 1500 台湾ドル、約 4000 円）やフェイシャル（1 回 800 台

は比較的リスクが少なく、短期の滞在でも各種メニューを湾ドルから 1000 台湾ドル、約 2200 円から 2700 円）に毎月こなすことができるためである

1 回程度通っている。

（注７）

。

− 155 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

L さんの母親は眉を整え口紅はつけたが、それ以上の化

医療機関の思惑もあって、公立・私立、規模の大小を問わ粧はしていない。彼女によれば、台湾の女性にとって、眉ず、坐月子中心が林立し、坐月子をめぐる関連サービスがを整えることは非常に重要で、面相学的な発想にそって家充実してきた。

を買う際にはできるだけ眉を高く描く必要があるという。
（注８）

L さん自身も、化粧はやめたものの眉は整えている。

前述の研究者 H さんによれば、坐月子と美容効果との関係については、坐月子の目的からすれば副次的なものであるとしても、大いに期待されているという。坐月子を各人

素肌観、化粧観と坐月子との関連の体質に合わせて必要なだけおこなうことによって、女性

研究経過報告書で報告したように、台湾では、産婦は産は体質が改善して肌がきれいになるとされている。家庭で褥期に「坐月子」といわれる特別な身体ケアをおこなう。

も、姑や実母が坐月子を実行しようとしない嫁や娘に「肌坐月子のやり方は、地域や民族によりバリエーションがあがきれいになる」と勧める傾向がある。生理が不順であっるが、一般的に中医（漢方）的な観念に基づく食生活を送り、たり、生理痛が激しかったりする女性は子宮が正しい位置

十分な休養を取ることが重視されている。台湾は多民族社になく、坐月子によって子宮が正常な位置におさまると考会であるが、民族を超えて一般的に見られる習慣は、母乳えられている。子宮が正常になると、肌質も改善するとさがよく出て、子宮に溜まった汚れを出す効果があるとされれる。身体を十分に休め、妊娠中に溜まった体内の悪いもるごま油と米酒（米焼酎）、生姜だけで炊いた骨付き地鶏のを排出することによって、顔色もよくなり、出産前の体のスープである「麻油鶏」を頻繁に食すことが奨励される

型に戻りやすくなると考えられているのである。

ことである。ただし、伝統的な坐月子食は、栄養学的にみ３．考察と総括

れば必ずしもバランスの取れたものではない。また、身体を冷やすことが徹底的に避けられている。頭痛持ちになる

以上のように、30 代後半以上の女性たちに対するインからと洗髪をしない、あるいは生姜の汁で洗髪をするなど、タビューから、化粧の方法を知らないため、塗るだけで済現代的な視点からみれば不合理な面もある。

むスキンケアはするが、テクニックが必要となるベースメ

しかしながら、この坐月子を 1 か月から 1 か月半程度実イク以上の化粧はおこなわない傾向があることが浮かび上践することが、女性の身体から出産の際に失われた血を補がってきた。化粧は商売女性がおこなうものとして伝統的い、次の出産への準備となると人々に広く信じられている。

に避けられてきたことから、この世代の人々には「素肌至台湾の医療現場においても産褥ケアは重要視されており、上主義」というべき傾向が認められる。また、坐月子にお西洋医学の面からの研究が進んでいる。台湾の医学界ではいても、中医学的な身体観に基づき、素顔の肌質を向上さ

坐月子の実効性に注目し、坐月子中心（産褥ケアセンター）

せることが望まれている。こちらにしても、健康な身体、や産後護理之家（産後ケアハウス）などが医院に併設され健やかな顔色こそが美しさの源という素肌至上主義に貫かている。坐月子中心では、基本的に近代的な栄養管理に基れている。日本の女性なら医学美容を利用するまえに、化づく 3 食のメニューと身体ケアが提供されている。独立し粧によるカバーアップを試み、施術後も化粧を手放すことた個室にシャワールームが併設され、巨大な壁掛けテレビ、はないだろう。しかし、L さんが医療美容を経たのちにも無線 LAN など高級ホテル並みの設備が整えられている坐素肌に回帰することからも、素肌至上主義の根強さが窺え

月子中心もある。産婦専用のエステルームが併設されているのである。紙幅の関係上、十分に対照して述べられなか

る坐月子中心もあり、利用日数に応じて特典としてエステったが、台湾女性の化粧に対する観念は、30 代半ば以上

チケットがついてくる。

と以下で大きく異なり、30 代以下の女性たちは化粧に親また、民間業者による坐月子食の宅配サービスもある。

しむようになっている。

従来、姑が嫁につくるものとされていた坐月子食であるが、インタビュー、文献研究、各地でのフィールドワークの口にあわないことで嫁と姑が気まずくなることを避けるた

結果、医学美容や美容整形などは、「きれいになりたい」

めに利用する家庭もある。また、姑自身が仕事を持つようという理由だけでなく、運気を改善する意味でおこなわれになって忙しいために坐月子食を用意できず、宅配サービているのではないかとの感触をもった。台湾の民間信仰をスを利用して嫁が自宅でゆっくり休養するようにする場合

研究する台湾・国立政治大学の陳文玲先生からの教授では、もある。このように、現在の坐月子にはさまざまな選択肢「開運」は商売上の言い方にすぎないが、台湾民間信仰でが用意されている。日本では、15 年前から豪華な施設のは善きことを周りに分けるのが功徳となるとの発想がある

整った産院で出産することが流行したが、まだ日本には坐という。となれば、逆の発想もまたしかりである。日本人

月子中心に相当する施設は少ない。対して、台湾女性たちが想像する以上に、台湾の人々には顔と運気が連動するとは経済成長とともに坐月子をより念入りにおこなうようにいう発想が窺える。そのため、今後の研究課題としては、なっている。世界最速で進む台湾の少子高齢化を見込んだ

医学美容、整形・アートメイクなどと運気との関連につい− 156 −

産褥ケア、医学美容からみる台湾女性の素肌観および化粧観

粧品工業同業公會）のデータをもとに財団法人生物技術て取り組みたいと考えている。

開発中心がまとめた統計では、2009 年現在の薬用化粧謝

辞品の市場比率としては、美白 45％、アンチエイジング

この研究にあたって、林修澈先生、黄李平先生と王雅萍
先生、陳文玲先生をはじめとする台湾・国立政治大学民族31％、修復（肌の再生）10％、保湿 8％、その他 6％であった（財団法人生物技術開発中心 2009 : 103）。

学系の皆さん、李婉蓉さんとそのご家族、許裕美さんとそ

６．結婚式のほか、端午節や中元節など季節の節目ごとにのご家族、趙山河さんとそのご家族、蔡瑞祥さんとそのご挽面をおこなう習慣があったという。挽面は、現在も伝家族、林清美さんとそのご家族、国立台湾史前文化博物館

統的な市場の付近で中年女性たちが営業している姿が見の皆さん、南王集落のプユマ民族の皆さんにさまざまな面られる。1 回につき 30 分から 40 分の時間がかかり、都でお世話になりました。ここに記してお礼を申し上げます。

市部では 200 台湾ドル（約 750 円）、農村部では 1 回 150
台湾ドル（約 500 円）程度で施術してもらえる。1980 年（注）代にスキンケア化粧品が盛んに輸入・販売されるように

１．アジサイ科の植物で、主に熱帯アジア、アフリカ、オ

なる前まで、女性にとっては数少ない現金収入の得られーストラリア、中国大陸南部、インド、マレーシアに分る仕事であったという（羅 2004:66-69）。

布する。台湾では海岸の防風樹として東部と恒春半島、

７．台湾政府は、同じく 2008 年に「チャレンジ 2008」政蘭嶼などに植生する。球状の実に棘と粘性があり、鳥や策により、国家の主要重点産業として化粧品産業を位置

他の動物が運ぶことで繁殖する。プユマ民族において、づけた。台湾の化粧品市場はまだ小規模であり、企業も南王集落では itreng、利嘉集落では iden、下賓朗と知本中小が多数を占めるために技術開発への投資が思うまま集落では ’
itreng と発音する（李麗雲ほか 2009: 108-9）。

にならない面がある。しかし、今後は台湾の衛生署がお２．2010 年 11 月、東京における K 社台湾支社赴任経験者

こなう GMP 認証が取れるよう推進するという（財団法
人生物技術開発中心 2009 : 116-7）。

との歓談からの情報による。
３．2011 年 10 月、台湾・台東における M 社台湾支社社員

８．台湾の整形事情を取り上げた雑誌『人籟論辨月刊』58との歓談で確認をとった。日本ではシャンプーとリンス

号の特集では、自らの整形が子どもたちの運気を左右し類はセットで売れるが、台湾女性は景品としてもリンスてしまうのではないか、と医師に相談する母親が紹介さ類は喜ばれないという。

れている。筆者の専門でいえば、眉やアイラインにほど

４．長期滞在中に、筆者は主に台東の南王集落の林清美さこすアートメイクでも、「開運」を謳うタトゥースタジ

ん宅に下宿した。この際、50 歳の長男夫婦が利用するオがある。また、夜市などでは面相学にしたがって顔の浴室を共有したが、シャンプーしか用意がなかった。片ほくろを取る施術者を見かける。台北駅の地下街では、や、80 歳の洪文貴さんと 75 歳の林清美さん夫婦は、ロ

伝統的な面相学の看板をかかげた医学美容のスタジオがーカルブランドである耐斯（ナイス）社製の粉シャンプあった（Fig. 7）。

ーを使用していた。台湾ではすでに粉シャンプーは「懐かしの商品」扱いだが、農村部を中心にいまだに慣れ親
しんだものを使い続ける人々がいる。筆者は現地調達に徹しようと当初、台湾製のシャンプー・リンスを使用し、粉シャンプーも試してみた。しかし、数回の洗髪により髪がバサバサになったことに音をあげ、日本製のシャン
プー・リンスを購入しなおして現在にいたっている。ちなみに、農村部でトイレを拝借するために一般家庭の浴室にたびたび入ったが、リンス類は見かけたことがない。
５．Euromonitor のデータをもとに財団法人生物技術開発
中心が整理した統計では、アジア各国と地域でスキンケ
ア化粧品に投じる平均費用は、日本の 102 ドルを筆頭に
香港 73 ドル、台湾 58 ドル、韓国 57 ドル、シンガポール
41 ドル、タイ 14 ドル、マレーシア 10 ドル、フィリピン
5 ドル、中国 4 ドル、インドネシアとベトナムとインドが各 1 ドルである（財団法人生物技術開発中心 2009 :26）。
なお、Taipei Cosmetic Industry Association（台灣區化Fig. 7 2011. 12. 11 台北駅地下街の美容医学コーナー
手間に面相学の図が掲げられている− 157 −

右コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

（参考文献）

・新竹州編 1923『新竹州產業年報』新竹州・新竹・財団法人生物技術開発中心 2009『薬妝品及医学美容産・新竹州商工獎勵館編 1939『新竹州物產案内』新竹州商工獎勵館・新竹品之商機』財団法人生物技術開発中心・汐止・李麗雲、林佳静、陳文徳、鄭漢文編著 2009『卑南族的・台湾総督府殖産局 1931「台湾白粉に関する調査」『商工彙報』第 5 号

家與植物』国立台湾史前文化博物館・台東

台湾総督府殖産局

・片岡巌 1921『台湾風俗誌』台湾日日新報社・台北・羅秀華2004『台湾的老行業』遠足文化事業股份有限公〈雑誌〉
・2009「特集：訂做一個我 My Face, My Self」『人籟論辨司・台北・鈴木清一郎 1934『台湾旧慣冠婚葬祭と年中行事』台湾

月刊』58 号、利氏文化有限公司・台北

日日新報社・台北− 158 −

化粧がもつ自尊心昂揚効果に関する発達脳科学的研究

長崎大学大学院医歯薬学総合研究科神経機能学分野

土 居

裕 和

Cosmetics are often used as a tool to enhance self-esteem of young females. The present study aimed at clarifying theneural region mediating the enhancement of self-esteem by make-up. To achieve this goal, the present study measured
event-related potentials (ERPs) elicited in late-adolescent females in viewing normal self face and aesthetically enhanced
and degraded self-faces. Aesthetically enhanced and degraded self-face were synthesized on the basis of pictures of theparticipant's own face using computer graphics techniques. Additionally, we also examined the relation between observed
neural activations and the participant's implicit self-esteem. Implicit self-esteem was measured using standardized implicitassociation test (IAT). One advantage of IAT over conventional questionnaire method in measuring self-esteem is that IAT isless vulnerable to intentional fraud by the participants.
The results revealed that the amplitude of ERP component called N250 increased selectively for aesthetically degraded
self-face. Furthermore, increased N250 amplitude towards self face was linked to lower implicit self-esteem. Taken together,
these results seem to indicate that aesthetically degraded self-face is particularly ego-threatening and embarrassing for young
females. Furthermore, these observations leads to the hypothesis that one function of make-ups in females is to protect
themselves against ego-threatening effects incurred by aesthetically degraded self-image.

１．緒で自分の姿を確認する時であろう（Babiloni et al, 2009 ;言

Epley, & Whitchurch, 2008）。そこで、本研究では、若年

思春期以降には「自らの容貌（顔・体型 etc）が同年代の女性を対象に、自己顔、人工的に美しくした自己顔、人工異性をはじめとした他者にどのように評価されるのか」に的に醜くした自己顔を観察中の脳機能活動を計測した。こ対する関心が高まっていく。また、化粧は自らの身体的コ

れら 3 種類の顔画像観察中における脳機能活動と、自意識・ンプレックスを克服するための手軽で有効な手段である。

自尊心を反映する行動尺度との関連性を検証することで、このため、若年女性においては、化粧をすることが自尊心

化粧行動にともなう脳機能活動及び自尊心の変化を明らか

昂揚の手段の一つとなっている可能性が、過去の多くの研にすることが本研究の主たる目的である。

究 に よ り、 指 摘 さ れ て い る（Kirsner & Brunton, 2001 ;“Beauty is in the eye of beholder” との表現に端的に示されているように、一般に顔の美醜は個々人の好み・文化Friederich, 2007）。
自尊心を生み出す生物学的基盤が脳にあることは言を待に依存すると考えられてきた。しかし、進化心理学者らのたない。これらを踏まえると、化粧をすることで、自己の近年の研究により、各文化圏で美しいととらえられる女性

容姿の表象を司る脳活動が変化し、それが化粧行動によるの顔形態には、大きな目、小さな鼻、ふくよかな唇などい

自尊心昂揚をもたらす可能性が考えられる。しかし、化粧

くつかの共通した特徴があることが明らかにされているをすることで生じる脳機能活動の変化に関する研究は、未（Cunningham, 1986）。これら美しいと感じられる形態的開拓の研究分野であり、この点を検討する上で参考になる

特徴は、いずれも女性の生殖能力・健康さの指標となる特データもほとんど存在しないのが現状である。

徴である。このため、出来る限り多くの子孫を次世代に残好みの異性に拒絶された時、あるいは他人からじっと見すための適応的戦略として、これらの形態的特徴への男性

つめられた時など、自らの容姿に対する自意識が高まる場の好みが形成されてきたと考えられている（Perret et al,

面はいくつか想定される（Buhlmann, Teachman, Naumann,

1998）。

Fehlinger & Rief, 2009; Clerkin & Teachman, 2009; Schneier

Etcoff ら（2011）は、口紅、マスカラなどの広く用いられet al, 2011）。これらの内、最も日常的に経験するのは、鏡るメイクアップ技術が、女性の生殖能力・健康さの指標となる顔形態を強調する働きを有していると主張している。

Study on Developmental Course of Neural
Activations Mediating the Enhancementof Self-Esteem by Make-Ups.
Hirokazu Doi
Department of Neurobiology and Behavior,
Graduate School of Biomedical Sciences,
Nagasaki University

これに基づき、本研究では、コンピュータグラフィックス技術を用いて、先行研究により明らかにされている美しい
顔形態の特徴を強調あるいは抑制することで、人工的に美しく / 醜くした被験者の顔画像を合成した。この手法を用いることで、実験的統制の厳密さを犠牲にすることなく、化粧の効果をシミュレートすることができると考えられる。

− 159 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

２．実
２．
１

と「悪い」概念と連合が強い被験者ほど、「自分─悪い」験

条件における反応が、「自分─良い」条件に比べ速くなる

被験者

ことが知られている（Greenwald & Farnham、2000）。

正常な視力を有する健常女性のペア 5 組（10 名）が、書面による同意を行った後研究に参加した。ペアとなる被験２．４

者 2 名は友人同士であった。

２．４．１

分

析
事象関連電位

事象関連電位分析には EEGLab ソフトウェアを用いた。

２．
２

刺

激

0.1 〜 30 Hz のバンドパスフィルタでノイズを除去した後，眼実験実施約 1 週間前に顔画像撮影を実施した。撮影した球運動アーチファクトを除去した。処理後の EEG データを顔画像から背景を除去したのち、顔の特徴点の座標を計測

基に、刺激呈示前 100 ms をベースラインとした加算平均

した。計測した特徴点座標データにアフィン変換を施すこ処理を行い、各条件における事象関連電位波形を算出した。

とで、先行研究により明らかにされている美しい顔形態の

２．４．２

暗黙的自尊心特徴（Cunningham, 1986; Perret et al, 1998）を強調あるい

被験者の反応時間をRevised Scoring Algorithm（Greenwald,は抑制した特徴点座標を計算した。この特徴点座標に合わ

Nosek & Banaji, 2003 ; Karpinski & Steinman, 2006）にしたがせて顔画像を変形することで、人工的に美しく / 醜くしたって分析し、
暗黙的自尊心の高さ（IAT Score）を定量化した。

新規顔画像を合成した。なお、以下では加工を施さない顔

３．結画像を Normal 条件、美しい顔形態を強調した顔画像をAttractive 条 件、 美 し い 顔 形 態 を 抑 制 し た 顔 画 像 をUnattractive 条件と呼ぶ。

３．
１

果

事象関連電位後側頭部電極で記録された事象関連電位の総加平均波形を図１に示す。先行研究に従い、T5/T6 付近の 3 電極にお

２．
３

手続き

２．３．
１

ける平均波形から、事象関連電位成分分析を行った。刺激

脳波計測

提示後 140 〜 220 ms に同部位を中心として、顔刺激特異的

約 110cm 離れた 19 インチモニターに表示される顔画像に陰性成分 N170 が誘発される。さらに N170 に続いて、刺観察中の被験者の脳機能活動を、64ch 脳波計を用いて記

激 提 示 後 250 〜 320 前 後 に 陰 性 成 分 N250 が 観 察 さ れ る。

録した。実験では、モニター画面中央に 500ms 注視点がN170 は、顔刺激の空間的特徴の処理に、N250 は顔刺激の表示されたのち、顔画像が 1 秒間表示された。被験者の課

親近性（familiarity）の処理に関連していると言われてい題は、提示された顔画像が、自分の顔かペアとなった友人る。そこで、以下では、両処理段階において、顔刺激が受の顔かを手元のボタンで出来るだけ素早く回答することでける処理の条件間差異を検証するために、N170 及び N250あった。なお、いくつかの顔画像には加工が施されている成分の頂点振幅を分析した。統計分析では、各成分の頂点が、多少実際の顔画像と違っている場合も、どちらの顔を振 幅 を 半 球（Left-Right）× 人 物（Self-Friend）× 加 工

加工して合成された画像かを回答するよう教示した。実験（Normal-Attractive-Unattractive）の 3 元配置分散分析に

では、
人物（Self - Friend）
×加工（Normal-Attractive-Unattractive）

より分析した。さらに、両側 t 検定を用いて、半球（Left-の計 6 条件の顔画像がランダムな順番で、各 90 トライアル

Right）× 人物（Self-Friend）の各条件における加工処理の提示された。実験トライアルは 6 ブロックに分かれており、効果の planned-comparison を実施した。

ブロック間は短い休憩があった。

３．１．１

２．３．
２

暗黙的自尊心計測（IAT）

N170 成分

N170 成分頂点振幅においては、条件間で有意差は見い

IAT（Implicit Association Test ; Greenwald & Farnham,
2000 ; Pinter & Greenwald, 2005）による暗黙的自尊心のだされなかった、ps>.10。
３．１．２

N250 成分

客観的評価を実施した。本実験で行なった IAT は、「自分

分散分析の結果、半球の主効果が有意だった、F（1, 9）

─悪い」「自分─良い」という概念間の潜在的連合強度を=15.07、p <.01. また、Friend 条件に比べ Self 条件で振幅が測定するものである。実験では、「自分」に関連する単語と、増大する傾向にあった、F（1, 9）=3.67、p <.09. 両側 t 検定

「良い」
「悪い」概念に関連する単語が画面中央にランダム

を 用 い た planned comparison に よ り、 条 件 間 に お け るに呈示される。「自分」に関連する単語と「良い」概念をN250 振幅の差を検定した結果、Self-Unattractive 条件で、表す単語に同じボタンで反応する条件（「自分─良い」条件）

Self - Normal 条件に比べ有意に N250 振幅が増大していた。

と、「自分」に関連する単語と「悪い」概念を表す単語にその他の対比較では有意差は見いだされなかった。

同じボタンで反応する条件（「自分─悪い」条件）の 2 条件

３．１．３で反応時間を測定した。自尊心が低い、すなわち「自分」

事象関連電位成分と行動指標との関連性

事象関連電位成分と被験者の行動・心理的特性との関連− 160 −

化粧がもつ自尊心昂揚効果に関する発達脳科学的研究

図１

各条件における事象関連電位波形性を検証するために、IAT により定量化した暗黙的自尊ていた。実験後に実施した顔画像に対して感じる親近性の心と、N170 及び N250 成分頂点振幅との相関を分析した。

主観的評定では、被験者は Self-Unattractive 条件の顔画像

N170 の頂点振幅と、行動指標との間に有意な相関は見いに比べ、Self-Normal 条件の顔画像に対して、有意に高いだされなかった。各条件における N250 成分振幅と、IAT

得点を与えていた。したがって、この結果を、先行研究でにより測定した暗黙的自尊心との関連性を分析した結果、示唆されている N250 成分における顔画像の親近性効果か

Self-Normal 条件における左半球の N250 成分振幅と暗黙的ら説明することは出来ない。

自尊心との間に有意な負の相関がみられた、r= −0.72、

Self-Unattractive 条件における N250 成分振幅の特異的

p<.05。これは、暗黙的自尊心が低いほど、N250 成分振幅増大の原因を特定することは困難だが、一つの仮説としてが増大することを示唆している。この他の条件では、有意は、顔画像呈示に伴う自尊感情及び社会的感情（socialな相関は見いだされなかった。

emotion）の変化が N250 成分に影響を与えた可能性が考え４．考られる。IAT により計測した暗黙的自尊心と Self-Normal

察

条件における N250 成分振幅との間に有意な負の相関が見

本研究では、若年女性を対象に、自己顔、人工的に美し出された。有意水準には達しないものの、検討したすべて

くした自己顔、人工的に醜くした自己顔を観察中の脳機能の Self 条件において、N250 成分振幅と暗黙的自尊心との活動を計測した。これら 3 種類の顔画像観察中の脳機能活

間に負の相関が見出された。これらの結果は、被験者の暗動と、自意識・自尊心を反映する行動尺度との関連性を検黙的自尊心の低下を反映して自己顔観察中の N250 振幅が証することで、化粧行動にともなう脳機能活動及び自尊心増大する可能性を示唆している。この知見に照らすと、の変化を明らかにすることが本研究の主たる目的である。

Self-Unattractive 条件における N250 成分の増大は、本来分析の結果、刺激提示後 250-350ms に後側頭部電極で記の自己イメージよりも劣化した自己顔を見せられた際の自録される N250 成分振幅が、Friend 条件に対して Self 条件

尊心低下を反映していると考えられる。また、Takahashi

において増大する傾向が見られた。N250 成分振幅との関ら（2004）は当惑（Embarassment）を感じる状況の認知時連性を検討した先行研究では、見慣れた顔に対して N250に上側頭回が賦活すると報告している。頭皮上での事象関成分振幅が増大することが報告されている（Keyes, Brady,

連電位分布から、その発生源について議論することには慎Reilly, & Foxe, 2010; Tanaka, Curran, Porterfield, & Collins,

重になる必要があるが、本研究における N250 成分の記録

2006）。本研究の知見は、これら先行研究が示唆する N250

部位と、上側頭回との空間的近接性を考慮すると、Self-

成分の機能的意義と合致する。

Unattractive 条件における N250 成分の増大は、人工的に醜事前検定の結果をみると、Self-Unattractive 条件においく加工された自己顔を観察中に被験者が経験する当惑、及て、Self-Normal 条件に比べ N250 成分振幅が有意に増大しび、それに伴う上側頭回活動を反映している可能性がある。

− 161 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

５．総

Brammer M, Williams SC, Herzog W, Treasure J, &括

Campbell IC. (2007). I'm not as slim as that girl: neural

本研究では、若年女性を対象に、自己の顔、人工的に美しくした自己顔、人工的に醜くした自己顔を観察中の脳機

bases of body shape self-comparison to media images.
Neuroimage 37, 674-81.

能活動を計測し、化粧行動にともなう脳機能活動及び自尊

７）Greenwald, A.G., Farnham, S.D. (2000). Using the implicit

心の変化を検証した。その結果、1）N250 成分振幅が、人

association test to measure self-esteem and self-concept.

工的に醜く加工された自己顔に対し特異的に増大する、2）

Journal of Personality and Social Psychology 79 (6), pp.

自己顔観察中の N250 成分振幅が暗黙的自尊心の高さを反

1022-1038.
８）Greenwald, A.G., Nosek, B.A., Banaji, M.R. (2003).

映して変化する、との新規知見を得た。
では、これらの知見は、化粧行動の理解に関してどのよ

Understanding and Using the Implicit Association Test:

うな示唆を与えうるであろうか？上述したように、被験者

I. An Improved Scoring Algorithm. Journal of Personality

は醜く加工された自己顔に対し N250 成分振幅の増大を示

and Social Psychology 85 (2), pp. 197-216.

していた。さらに、N250 成分振幅の増大は、暗黙的自尊

９）Karpinski A, & Steinman RB. (2006). The single

心の低下及び負の社会的感情（当惑など）の経験に関与しcategory implicit association test as a measure ofている可能性が考えられた。したがって、若年女性にとっ

implicit social cognition. Journal of Personality and Socialては、自己顔が思い通りの美しさを保っていないことが、

Psychology. 91, 16-32.

とりわけ大きな自我脅威（ego-threat）になり得ると考え

10）Keyes H, Brady N, Reilly RB, & Foxe JJ. (2010). My face

られる。これに基づくと、化粧行動に駆り立てる主要な動or yours? Event-related potential correlates of self-face

機の一つは、このような自我脅威経験の回避にあると推測

processing. Brain and Cognition. 72, 244-54.

される。本研究は、後期思春期（late-adolescence）にあた

11）Kirsner, A., Brunton, C. (2001). The Look Good...Feel

る若年成人女性を対象に実施した。今後は、本研究で確立

Better program: A pathway to self-esteem for women

したパラダイムを利用し、自我が未成熟な発達段階にある、

with cancer. Cancer Forum 25 (3), pp. 162-165.

より年齢層の低い女性を対象に、自我の発達段階と化粧行

12）Perrett DI, Lee KJ, Penton-Voak I, Rowland D,動による脳機能・自尊心の変化との関連性を検討していく

Yoshikawa S, Burt DM, Henzi SP, Castles DL, Akamatsu

予定である。

S. (1998). Effects of sexual dimorphism on facial（引用文献）

13）Pinter B, & Greenwald AG. (2005). Clarifying the role of

attractiveness. Nature. 394, 884-7.
１）Buhlmann U, Teachman BA, Naumann E, Fehlinger
T, & Rief W. (2009). The meaning of beauty: implicitthe "other" category in the self-esteem IAT. Experimental
Psychology. 52, 74-9.

and explicit self-esteem and attractiveness beliefs in body14）Schneier, F.R., Rodebaugh, T.L., Blanco, C., Lewin, H.,

dysmorphic disorder. Journal of Anxiety Disorders. 23,694-702.

Liebowitz, M.R. (2011). Fear and avoidance of eye contact２）Clerkin EM, & Teachman BA. (2009). Automatic andin social anxiety disorder. Comprehensive Psychiatry 52

strategic measures as predictors of mirror gazing among(1), pp. 81-87.

individuals with body dysmorphic disorder symptoms.

15）Shirao N, Okamoto Y, Mantani T, Okamoto Y,

The Journal of Nervous and Mental Disease 197, 589-98.

Yamawaki S. (2005). Gender differences in brain activity３）Cunningham,MR. (1986). Measuring the physicalgenerated by unpleasant word stimuli concerning bodyin physical attractiveness: Quasi-experiments on theimage: an fMRI study. British Journal of Psychiatry 186,

sociobiology of female facial beauty. Journal of Personality

48-53.
16）Takahashi H, Yahata N, Koeda M, Matsuda T, Asaiand Social Psychology. 50, 925-935.
４）Epley N, & Whitchurch E. (2008). Mirror, mirror on theK, Okubo Y. (2004). Brain activation associated withwall: enhancement in self-recognition. Personality andevaluative processes of guilt and embarrassment: an

Social Psychology Bulletin. 34, 1159-70.

fMRI study. Neuroimage. 23, 967-74.

５）Etcoff NL, Stock S, Haley LE, Vickery SA, & House

17）Tanaka JW, Curran T, Porterfield AL, & Collins

DM. (2011). Cosmetics as a feature of the extended

D.(2006). Activation of preexisting and acquired face

human phenotype: modulation of the perception ofrepresentations: the N250 event-related potential as an

biologically important facial signals. PLoS One. 6, e25656.

index of face familiarity. Journal of Cognitive Neuroscience６）Friederich HC, Uher R, Brooks S, Giampietro V,

18, 1488-97.

− 162 −

化粧による顔表情の豊かさを
オプティカルフローで表情運動量として定量化する
千歳科学技術大学総合光科学部バイオ ･ マテリアル学科

南 谷

晴 之

In this study, a new image processing system was developed for evaluation of cosmetic efficacy of facial makeup which
is very important to make better feeling, to evoke mental relaxation, to increase positive attitude, and so on. Use of rouge,
eye shadow, and face powder makes large gradation, shade increasing, remarkable concave-convex figure on face so that
facial expression may be recognized to be largely moved in the visual cognitive brain system.
Facial movement was obtained by using optical flow calculation algorithm to identify the direction of facial movementof various facial expressions. The optical flow indicates apparent velocity of moving object in two image sequences. Affluent
quality of facial expression after makeup was evaluated from inspection of degree of optical flow and also evaluated effectof the facial makeup in comparison with those before makeup in this study. As the results, optical flow analysis of facial
expression showed that facial makeup brings pleasant outward looks widely and great facial neural- muscular activities
affluently.

1．緒ーム間隔）によって決定されるものであり、従って化粧に言よる効果が、OF で検出される表情運動量の大きさに強く

ヒトが化粧をすることは、美しい容貌を整えること、健反映し、我々が主観的に知覚する表情の大きさや豊かさにやかな心身状態を保つこと、感情の豊かさを得ることなど、高く相関するものと考えられる。そこで本研究では、表情

ヒトにとって本質的かつ多面的な効果をもたらす重要な生

運動時の正面顔画像・左右側面顔画像を連続的にディジタ

理行動と言ってよい。それは、単に自己的な情動に満足をルビデオカメラで撮像し、連続動画像に対して逐次フレー与えるだけでなく、他者へ快適な自己アイデンティを示す

ム間演算（時空間偏微分演算）を行うことにより、対象部

情報提示になり、人間相互のコミュニケーションにおいて位の移動ベクトル量（OF）を画素単位で算出し、表情の大

表情情報は重要な意味を持つ。表情は、その人の意図のみ

きさを定量化するＰＣベースの解析システムを開発する。

ならずその時の精神状態や身体状態までをも推量可能にす

これを用いて、無化粧顔、種々の化粧顔に対して微笑、喜るノンバーバルな言語と言っても過言でなく、化粧するこび（幸福）、悲しみ、嫌悪、怒り、驚き、恐怖、軽蔑など 8とにより表情情報が強調されたり減弱されたりすることも基本表情における化粧の効果を定量的に比較検討する。まある。今日まで化粧が、客観的に認知される表情変化の豊た、歌舞伎の隈取りなどの強調化粧、映画・ＴＶ俳優の化

かさと他者へ与える感覚的効果を定量的に示した研究例は

粧メークやリハビリメークに代表される化粧療法の効果を少ないと考えられる。

客観的に定量化するための可能性を検討する。

本研究では、従来から顔表情の異常診断、とくに顔面神2．実験方法経麻痺という病態に対して顔表情の動画像解析を行い、表情運動量を画素単位でオプティカルフロー（Optical Flow：
OF）表示する定量的解析法

1）
〜 2）

顔表情の特徴量や表情運動を定量化する方法には幾つかを化粧前後の表情運動のの提案がある。顔面に多数点のマーカーを付け、適切な照解析に適用し、化粧による顔表情の豊かさをオプティカル

明のもとでマーカーの位置の移動を画像解析するマーカー

フローで表情運動量として定量化する。この方法では複数

認識法、モアレパターンを顔面に投影し、顔表情運動に伴種の顔表情運動量を詳細に分析することが可能であり、表うモアレパターンの歪みを画像処理して、表情の歪み変化

情に特異的な顔局部の動きがベクトル量で表示でき、それを計測するモアレパターン投影法、顔表情運動をビデオカぞれが特徴的なパターンを示すことが可能である。OF はメラで撮像した後に顔の特徴点を抽出し、その特徴点の動動画像の濃淡情報（空間的陰影勾配）と時間的勾配（フレ

きを追跡する画像処理法、レーザースキャナーとビデオカメラを組み合わせたレンジファインダによる３次元形状計

Evaluation of affluent quality of facial
expression under makeup by means of
optical flow analysis
Haruyuki Minamitani
Chitose Institute of Science and Technology,
Faculty of Photonics Science, Departmentof Bio- and Material Photonics

測法の応用などがある。また、人間の表情を解析し表情イ
メージを作成する他の技術として、３次元モデルを２次元の描画面に投影するワイヤーフレーム手法があるが、この手法はコンピュータグラフィクスの立体図を描画することを目的としているため、本課題の提案技術のように特定の領域における筋肉運動を高速で解析することは困難である。

− 163 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

貼り付けマーカー認識法や顔特徴点抽出による画像解析法
は手技が煩雑で解析時間が長く、１表情の解析に分オーダ
ーの時間を要する。さらに、限定された部位のみの表情運動量が測定されるだけである。モアレパターン投影法やレンジファインダ法は特殊な装置を必要とし、測定精度やコスト面で表情解析には適さないと考えられる。これに対して、本法は１表情の解析が 10 秒たらずの短時間で行われ、加えて、顔全体あるいは口唇部や両眼・左右眉部などの限局された範囲の表情運動量がオプティカルフローとして精∂I dx ∂I dy ∂I=0・ ＋ ・ ＋
∂x dt ∂y dt ∂t（3）

ここで Optical Flow を（u, v）＝

dx , dy
dt dtとし，空間的な濃度勾配と時間的な濃度勾配を
Ix ＝

∂I
∂I
∂I
,I ＝
,I ＝
∂x y ∂y t ∂tとして式（3）を書きなおすと，次式のようになる。

度よく表示され、表情解析には客観・定量性、利便性、精Ix・u + Iy・v + It = 0

度、コスト面において他をはるかに凌ぐものと考えられる。

この式は Optical Flow（u, v）と動画像の輝度値の空間（4）

オプティカルフロー（OF）とは動画像中の運動物体の移と時間に関する偏微分（勾配）とを関係付けるものである。

動ベクトルを示すものであり、Fig. 1 に示すように時刻 t か

したがって、移動量が画像信号の空間的勾配とフレーム間ら Dt に至る動作過程において物体の輝度値パターンが輝差分から近似的に推定できることを示しているが、２つの度値を変えることなく座標（x, y）から（x+Dx, y ＋ Dy）へ移

未 知 の 移 動 ベ ク ト ル（u, v）を 一 意 に 決 定 す る た め に動したとすると輝度値パターンが変化していないことから

Optical Flow のグラディエントが局所的に最小になるよう次式が成り立つ。

に以下の制約条件をつけてラグランジェの未定係数法で解I（x, y, t）＝ I（x+D x, y ＋ Dy, t ＋ Dt）（1）

くことによって各ピクセルごとの（u, v）を求める。
du
＋[
[ du
dx ]
dy ]

式（1）の右辺を（x, y, t）周りにテイラー展開すると次式を得る。
I（x, y, t）＝ I（x, y, t）＋

∂I
∂I
Dx ＋
Dy
∂x
∂y

2

2

min.

dv
＋[
[ dv
dx ]
dy ]
2

2

min.

この制約条件は、“同一物体上の画素の移動ベクトルは∂I（2）
Dt ＋O（Dx, Dy, Dt）∂t
ただし，O（Dx, Dy, Dt）は、Dx, Dy, Dt の２次以上の項で＋類似している”、すなわち移動ベクトルの空間的変化は最小であることを表している。以上の OF 算出アルゴリズムをプログラム化して PC 上に実装した。
表情運動時の顔画像を非接触・無拘束に取得するためにある。
O（Dx, Dy, Dt）を考慮すると計算量が増大するため，
O（Dx,

1 台のデジタルビデオカメラ（DV）を被験者の正面に設置

Dy, Dt）は微小な量として近似的に無視する。両辺を Dt でし、被験者の表情運動を動画として撮影した（Fig. 2）。また、

割り，Dt → 0 として整理すると次式を得る．

表情運動の奥行き方向の移動量を求めるために Fig. 3 に示すような２台の鏡を左右側面に配置し、１台のカメラで撮I（x, y, t）

像した正面と左右側面の顔画像を取得可能な鏡システム・
マルチビュー撮影装置を開発した。装置中央の顎乗せ台に

Optical Flow

I（x+Dx, y ＋ Dy, t ＋ Dt）

Fig. 1運動物体の移動ベクトル（Optical Flow）

Fig. 2

被験者の表情運動をビデオカメラで撮影

Fig. 3 表情運動時の正面顔画像と左右側面画像を同一画面内に融合するマルチビューシステム− 164 −

化粧による顔表情の豊かさをオプティカルフローで表情運動量として定量化する

被験者の顎を乗せ頭部を固定し、被験者の表情運動は左右を高速に精度よく定量化した。

に設置された鏡に映るので運動を 3 次元的に解析すること

3．結ができる。鏡の角度及び位置は可変であり、被験者に応じて最適な状態に調整して用いる。

果

表情は安静開眼表情（無表情）を基準にして最大表情運

さらに本研究では表情運動時の正面と左右側面の顔画像

動時までの連続画像に対して逐次フレーム間演算（時空間を同一画面内に融合する動画取得システムを構築した3）〜 5）。

偏微分演算）を行い、Optical Flow（OF、移動ベクトル）

これは３台の小型ビデオカメラを対象者の前方に設置し、を算出した。Fig. 6 に示すように算出した OF は方向別（第各カメラからの映像信号を 1 枚のフレーム画像に重ねて融１象限〜第４象限）に色分けされて表情顔画像上に描画さ合する画像ミキシングシステムである。カメラの 1 台は頭れる。キャリブレーション機能を適用すると、pixel 単位部の正面に、他の 2 台は左右の角度 30 〜 40°の位置に等距の移動量を mm 単位に変換することが可能である。また、離で設置する。Fig. 4 に 3 台のビデオカメラで撮像し１枚特定の顔画像部分に OF 計算エリアを設定すると、そのエに合成した正面と左右側面の顔画像を示すが、鏡を使ったリア内の平均 OF 量が時系列グラフにて表示される（Fig. 6

マルチビュー法に対して左右の側面顔画像の鼻方向が逆向

内の左）。図からわかるように豊かな笑い顔では口角と頬きになることが異なる。この新規開発システムで得られた周辺に左右対称な大きな Optical Flow がみられ、安静無表顔表情運動の動画像に対しても同様な Optical Flow 解析が情から最大表情運動までの移動ベクトル量の経時変化が明なされる。

瞭に示されている。

Fig. 5 は 顔 表 情 変 化 を 動 画 像 と し て 取 得 し、Optical

表情運動は多様であるが、目的に応じて眉上げ、額の皺

Flow 解析するシステム構成と画像処理のフローチャート

寄せ、閉眼、鼻根の皺寄せ、口笛運動、頬ふくらませ、へを示したものである。撮影した表情運動を画像取得ソフトの字口、イーと歯をみせる、大きな笑い顔をつくるなどのにて連続する静止画としてキャプチャし，ビットマップフ

他に、幸福、悲しみ、驚き、恐怖、怒り、嫌悪、軽蔑など

ァイルとしてコンピュータに保存した。これらの顔イメーの感情表現を行わせ、表情運動に伴う OF を時系列的に求ジを連続的にビデオカメラで撮像し、連続動画像に対してめる。Optical Flow の方向、強さに応じて表情終了後の静上記のアルゴリズムを適用し逐次フレーム間演算（時空間止画像上に擬似カラーのオーバーレイ表示を行い、表情の偏微分演算）を行うことにより、対象部位の移動ベクトル

豊かさの評価診断として利用する。また、鼻柱を通る正中量（Optical Flow：OF）を画素単位で算出し、表情の変化

線を対称にして表情運動の大きく表れる左右の前額領域、Fig. 43 台のビデオカメラで撮影し画像ミキシングシステムで 1 枚に合成した顔表情画像

Fig. 5

Optical Flow 解析システムの基本構成と画像処理のフローチャート− 165 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

上眼瞼領域、口角領域、上口唇領域、下口唇領域などに矩（Optical Flow）は大きくなり、表情筋の動きが豊かに大き形ウィンドウを設定し、ウィンドウ内の平均移動ベクトル

くなることが定量的にも示される。

量を求め、左右両側の表情運動比（左右比）を求め、表情

以上の顔面表情運動解析技術を利用して、化粧前後の表

運動の対称性を検討した。さらに、各ウィンドウ内の表情

情運動の比較を行い、顔の表情変化にともなう化粧の効果

運動の上下方向と左右方向の移動量の経時変化を可視化表を検討した。なお、以下に示す結果は正面画像のみを示し、示し、表情変化中の局部的な動きを詳細に観測した。Fig.

日常生活上ノンバーバルコミュニケーションとして重要な

7 は大きな笑い顔（左）と頬笑み顔（右）における OF の違

微笑み（軽い笑い）顔について化粧前と化粧後の表情運動いである。明らかに表情運動が大きくなると移動ベクトル

量（Optical Flow、OF）を比較した。Fig. 8 〜 Fig. 10 はいFig. 6

非常に豊かな笑い顔（イーと歯を見せる）における口角と頬周辺の大きな Optical Flow（移動ベクトル）

Fig. 7 笑い顔
（左）
と頬笑み顔
（右）
における Optical Flow の違い

Fig. 8Fig. 9Fig. 10 被験者 C の化粧前
（左）
と化粧後
（右）
の Optical Flow 量

被験者 B の化粧前（左）と化粧後（右）の Optical Flow 量− 166 −

被験者 A の化粧前
（左）
と化粧後
（右）
の Optical Flow 量化粧による顔表情の豊かさをオプティカルフローで表情運動量として定量化する

ずれも化粧前（左）と化粧後（右）の表情運動量の OF を表

込ボード、Optical Flow 解析ソフトを実装したノート型パ情顔画像にオーバーレィ表示したものである。いずれの例

ソコンで構成されており、微細な表情運動を定量的に表示

も化粧によって OF が大きくなり、また広がりを示していし、表情筋の活動を評価することができる。本課題で経験

ることがわかる。これらは化粧により緊張緩和に伴う表情

した問題点を取り上げると、化粧前後で全く同じ表情運動筋の働きが活性化され、活発で豊かな表情を生み出していを行うのは極めて難しく、ときに無意識に目つぶり（閉眼）ることは言うまでもないが、口紅、頬紅、アイラインなどをしたり、逆に閉眼から開眼の動きが表れたり、頭部・顔の使用により凹凸感、グラディエーション、陰影が増し、面の上下左右の動きを起こしたりする。これらの動きはその結果、同じ表情運動でありながら化粧後に OF 量が増

OF 量として算出されてしまうことになり、その状態では加するものと考えられる。特にこれらの軽い笑い（微笑み）

必ずしも正確な表情運動量が得られない。Fig. 10 左図の

顔では、口角周辺、頬、目下、に大きな OF が表れている。

化粧前の瞼領域の OF は閉眼状態からの画像取得であった

視覚生理学的に網膜に投影された化粧顔の動画像は網膜神ため上向きの動き量が大きく表れている。化粧効果を表情

経回路において微分（差分）値が増加し、視覚的に移動ベ変化から正確に評価するには、このような不要な動きを取

クトルが大きく感覚されるという視覚の機能と同様な効果

り入れないように注意しなければならない。また、表情をが表れていると推測される。一方、化粧効果として、化粧豊かに見せる化粧はいかにすべきかを評価する方法としては気分を明るくする、気分を引き締める、晴れ晴れとした

局所的な OF 観測を行い、局所を強調する化粧法を考える

気持ちにさせる、リラックスして気持ちをほっとさせる、ことに活用することが課題として上げられる。さらに、表

快い緊張感をもたらして気分をしゃきっとさせる、などの情解析技術を利用して、化粧顔の表情から対象者の「心的情動効果があらわれ、自信がわくとか積極的になるなどの豊かさや満足度」、「活き活き度」などの心理的状態を相関

心理的作用が強く働くものと考えられる。その効果は表情分析することも必要と考える。ヒトの表情運動は喜怒哀楽

筋の働きを一層豊かにし、表情運動を活発化させるものとなどの情動や心理状態によって大きく変わる。ヒトにとっも考えられ、表情の動きをより大きく見せるという相乗効て化粧をする意義は、美しい容貌をつくり、健やかな心身果が表れるものと推測される。

状態を保ち、感情の豊かさを得ること、さらには人間相互

４．考のノンバーバルなコミュニケーション手段としての表情形

察

成に大きな役割を果たすことである。化粧はヒトにとって本研究開発の原点は、種々の原因で起こる顔面神経麻痺

本質的かつ多面的な効果をもたらす重要な生理行動と言っの麻痺状態を定量的に示し、臨床診断や治療効果の判定にてよく、それは、単に自己的な満足を与えるだけでなく、役立てる目的でシステム開発がなされたものである。脳腫

他者への自己アイデンティを示す重要な情報提示になり、

瘍・脳卒中などの脳神経系障害に基づく中枢性顔面麻痺、化粧をほどこした表情運動が、その人の意図のみならずそ

中内耳炎やヘルペスなど聴覚器官内の疾病に起因する顔面の時の精神状態や身体状態までをも表し、化粧によって表神経麻痺などが対象であり、顔表情運動の左右のいずれか

情情報が強調されたり減弱されたりすることもある。本研に動きが見られない、あるいは異常共同運動と称して正常究の目的である「化粧による顔表情の豊かさをオプティカ

側の動きに患側が引っ張られる動きをする、そのため、顔ルフローで表情運動量として定量化する」ことは、化粧が、表情には左右対称性がくずれる大きな歪みがあらわれ、日客観的に認知される表情変化の豊かさと他者へ与える感覚

常生活上の患者の Quality of Life は著しく低下する。この的効果を定量的に示す点で画期的であり、眉毛、睫毛、瞼、ような疾患者に最善かつ早急な治療方策を立て、治療効果

頬、口唇などの化粧の仕方、陰影・濃淡の作成、化粧色のをもたらすことが必要であり、その効果を評価する方法と選択、さらには従来から化粧をつくる専門家が培ってきたして本システムは有効であった。治療効果が上がり、顔面化粧法に基づく化粧の効果、などを主観的な側面から客観麻痺が軽減されると QOL も高まり、女性患者などでは化的・定量的な側面に変えて検討することが極めて重要であ粧をほどこして対外的に明るく社会活動に復帰する例が多ると考える。

い。一方、リハビリメークでは“顔の血色の悪さ、母斑、５．総

白斑、血管腫、アトピー性皮膚炎、熱傷後瘢痕、顔面神経

括麻痺、交通事故による傷痕、しみ・しわ・たるみ、にきび

本研究では、顔表情運動の動画像解析を行い、表情運動

痕、アンチエイジング、など”を対象として、化粧で外観量を画素単位でオプティカルフロー（Optical Flow：OF）

を整え、心を元気に豊かにする治療を施すが、これらを対表示する定量的解析法を開発し、化粧前後の表情運動の解象にした表情運動の Optical Flow 解析は有効であると考析に適用した結果、化粧により OF が大きく、また広がりえられる。

をもって表示されることが示された。口紅、頬紅、アイラ開発したシステムは高精細な小型ビデオカメラ、画像取インなどの使用により凹凸感、グラディエーション、陰影− 167 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012が増し、その結果、化粧前と同じ表情運動でありながら化（参考文献）

粧後の OF 量は増加するものと考えられる。また、化粧は

１）南谷晴之，星野佳彦，国広幸伸：オプティカルフロー

気分を明るくする、晴れ晴れとした気持ちにさせる、リラを用いた顔面神経麻痺の定量的評価法，計測自動制御学

ックスして気持ちをほっとさせる、快い緊張感をもたらし

会生体生理工学シンポジウム論文集，1，87-90，2000て気分をしゃきっとさせる、などの情動効果をもたらし、

２）南谷晴之，飯島淳彦，国広幸伸：顔表情運動の画像解

自信がわくとか積極的になるなどの心理的作用がある。そ析による顔面神経麻痺の診断システム，日本エム・イーの効果は表情筋の働きを一層豊かにし、表情運動を活発化

学会論文誌「生体医工学」，41, 2, 87-96, 2003

させるとも考えられ、表情の動きをより大きく見せるとい３）南谷晴之，田中一郎：顔表情マルチビュー解析による
顔面神経麻痺の診断

う相乗効果を示した。

Facial Nerve Research, 26, 61-63,

2006
謝

辞

４）南谷晴之，田中一郎，中島龍夫：鏡一体型の頭部固定

本研究を遂行するにあたり、ご支援頂きました財団法人装置を用いた Optical Flow による顔表情の三次元的定

コスメトロジー研究振興財団に心より感謝申し上げます。

量的評価法，Facial Nerve Research, 27, 167-169, 2007

また、本研究の実施にあたりご協力頂いた左希子化粧株式

５）田中一郎，佐久間恒，中島龍夫，南谷晴之：陳旧性顔会社に対し厚く御礼申し上げます。

面神経麻痺に対する各種治療法・術式の検討とビデオ画
像からのコンピュータ解析による表情運動の定量的評価
法，頭頚部癌，34, 3, 280-286, 2008.

− 168 −

香りによる快・不快の感情が新生神経細胞の発達に与える影響の研究

奈良県立医科大学先端医学研究機構

吉 原

脳神経システム医科学

誠 一

Sensory input has been shown to regulate development in a variety of species and in various structures, including theretina, cortex and olfactory bulb (OB). Within the mammalian OB specifically, the development of dendrites in mitral/tufted
cells is well known to be odor-evoked activity-dependent. However, little is known about the developmental role of sensory
input in the other major OB population of the GABAgenic interneurons, such as granule cells and periglomerular cells.
Here, we identified, with DNA microarray and in situ hybridization screenings, a trophoblast glycoprotein gene, 5T4, whose
expression in a specific subtype of OB interneurons is dependent on sensory input. 5T4 is a type I membrane protein, whose
extracellular domain contains seven leucine-rich repeats (LRR) flanked by characteristic LRR-N- and C-flanking regions,and a cytoplasmic domain. 5T4 overexpression in the newborn OB interneurons facilitated their dendritic arborization evenunder the sensory input-deprived condition. By contrast, both 5T4 knockdown with RNAi and 5T4 knockout with mice
resulted in a significant reduction in the dendritic arborization of 5T4+ granule cells. Further, we identified the amino-acidsequence in the 5T4 cytoplasmic domain that is necessary and sufficient for the sensory input-dependent dendritic shaping ofspecific neuronal subtypes in the OB. Thus, these results demonstrate that 5T4 glycoprotein contributes in the regulation ofactivity-dependent dendritic development of interneurons and the formation of functional neural circuitry in the OB.

1．緒

されることが知られているが、その分子メカニズムは分か言っていなかった。今回我々は外界の匂い刺激に応じて発現

我々の脳の中では、神経細胞同士が複雑に繋がり合って働いている。匂い情報を処理する嗅球の介在ニューロンは、量が変化する遺伝子に着目して、新しい神経回路の再編される仕組みについて詳しく調べた。

匂い刺激を受けてよく活性化される神経細胞ほど樹状突起

2．実験方法の枝分かれを発達させ、さらに多くの神経細胞と接続して、情報伝達効率を上げている 1）。今回、我々の研究グループ
は、膜タンパク質である 5T4 の機能を失ったマウスの嗅球

2. 1 レンチウイルスを用いた嗅球介在ニューロンへの遺伝子導入

介在ニューロンでは、匂い刺激の強弱に関係なく、樹状突

新生仔のマウスの脳室に GFP 遺伝子を搭載したレンチ起の枝分かれが著しく減少することを見出した。嗅球介在ウイルスを感染させると、新生の嗅球介在ニューロンに効

ニューロンは、マウスのみならずヒトにおいても例外的に率よく遺伝子導入ができた（図 3A、B）。今回の実験はこ大人になっても産生され、新しい神経回路を作り続ける神の系を用いた。

経細胞である 2）。今回の研究成果は、脳卒中などによって神経細胞が死滅した際に、神経細胞の前駆細胞を損傷部位に移植することで、神経障害を回復させるという再生医療への応用にもつながると期待される。

2. 2

匂い刺激遮断実験

新生仔のマウスの片鼻をはんだごてを用いて閉塞した。
これにより閉塞された側では匂い刺激による神経活動が遮ほとんどの神経細胞（ニューロン）は大人になってから断された（図 3 C）。

は新しく生まれることはないが、匂い情報を処理する嗅球の介在ニューロンは大人になっても生まれて新しい回路を

2. 3

DNA マイクロアレイ実験

作り続けていることが近年の研究から明らかになってきて鼻を閉塞した側と開いている側の嗅球において発現の変いる（図 1、2）。この大人になってから新しく作られる神動している遺伝子について DNA マイクロアレイを用いて経回路は外界の刺激に応じて環境に適応した回路へと再編探索した。

The development of newborn olfactory
bulb interneuron regulated by the various
odors.
Sei-ichi Yoshihara
Laboratory for Molecular Biology of
Neura l System , Adva nced Medica lResearch Center, Nara Medical University

2. 4

5T4 ノックアウトマウス

匂い刺激によって発現が誘導される膜タンパク質である
5T4 の嗅球介在ニューロンの発達における機能を解析するために英国・マンチェスター大で作成された 5T4 ノックア
ウトマウスの嗅球介在ニューロンの形態を解析した。

− 169 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

図 1 匂い分子は嗅上皮に存在する嗅細胞で感知される。匂いの情報は嗅細胞から嗅球へと伝わり、嗅球で情報処理を行ってから、さらに嗅皮質という脳の奥の領域へと伝えられる。

図 2 嗅球介在ニューロン（傍糸球細胞・顆粒細胞）は大人になっても脳室周辺で新たに産生されて、rostral migratorystream と呼ばれる経路を移動して嗅球へと移動し、新しい嗅球
神経回路を形成し続けている。

3．結

3. 2

果

膜タンパク質 5T4 分子の発現は匂い刺激による神経活動によって誘導される

3. 1 匂い刺激は嗅球介在ニューロンの正常な発達に必要である

分子メカニズムを明らかにするために、鼻の開いた側と閉鼻を閉塞した新生仔マウスの脳室に GFP 遺伝子を搭載じた側の嗅球において発現の変動している遺伝子の探索をしたレンチウイルスを感染させた後、3 週間成育させた。

DNA マイクロアレイによって行った。その結果、c -Fos や嗅球介在ニューロンの形態を観察したところ、閉じた側のArc 等のこれまでに大脳などで報告されている神経活動にニューロンの樹状突起は開いている側に比べて長さが短く、よって発現が誘導されている遺伝子が嗅球においても変動

樹状突起の枝分かれの数も減少していた（図 3C、D）。また、しているという結果が得られた。さらに、ロイシンリッチ

スパインと呼ばれる他の神経細胞とシナプスを作って接続

リピートを持つ膜タンパク質である 5T4 の発現が匂い刺するとげ状の構造の数が閉じた側では開いている側に比べ

激 に よ る 神 経 活 動 に よ っ て 誘 導 さ れ る こ と が in situて減少していた。このことから嗅球介在ニューロンの正常

hybridization 及び 5T4 の免疫組織染色によって明らかにな発達には匂い刺激による神経活動が必要であることが明なった（図 4）3）。5T4 分子は嗅球介在ニューロンにおいてらかになった。

樹状突起に教区剤していることから、匂い刺激による樹状上で述べた匂い刺激によって神経細胞の発達を制御する突起の発達の制御に 5T4 分子が関与していることが示唆された。

− 170 −

香りによる快・不快の感情が新生神経細胞の発達に与える影響の研究

図3（A）GFP 遺伝子をもったレンチウイルスベクターを脳室周辺に注入することで新たに生まれた嗅球介在ニューロンが可視化できる。
（B）GFP 遺伝子レンチウイルスベクターによって可視化された嗅球介在ニューロン。樹状突起と呼ばれる突起構造（写真では白色に見えています）が伸びている様子が観察できる。
（C）片鼻を閉じて匂い刺激による神経活動を低下させると嗅球が小さくなる。このことから匂い刺激による神経活動が嗅球の正常な発達に必要であることがわかる。
（D）片鼻を閉じた場合に新しく生まれた嗅球介在ニューロンを観察すると鼻を閉じた側の神経細胞の樹状突起は通常に比べて短くなり、枝分かれの数が減っていた。

図4（A）5T4 タンパク質の模式図。5T4 は細胞膜を貫通して膜表面に存在するタンパク質の一種である。
（B）5T4 遺伝子の嗅球における発現（写真中のシグナルが 5T4 遺伝子の発現を示します）。鼻を閉じた側では 5T4 遺伝子の発現量が減少していた。
（C）5T4 タンパク質は嗅球介在ニューロンにおける分布（嗅球介在ニューロンを白色、5T4 タンパ
ク質を灰色で示す）。5T4 タンパク質は嗅球介在ニューロンの樹状突起に主に分布している。

− 171 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

図 5 5T4 を過剰に発現した神経細胞と 5T4 を欠失した神経細胞の樹状突起を解析した。5T4 を過剰に発現したものでは樹状突起の枝分かれが増大し、5T4 の欠失したものでは樹状突起の枝分かれが減少していることがわかった。
5T4 タンパク質の発現量に応じて嗅球介在ニューロンの樹状突起の枝分かれが制御されていることが明らかになった。

図 6 今回の研究成果のまとめ
神経活動の活発な神経細胞ほど 5T4 タンパク質の発現量が増加して、複雑に枝分かれした樹状突起をもつことが明らかになった。複雑に枝分かれした樹状突起によって、より多くの他の神経細胞と接続できることになり情報伝達
効率が促進されると考えられる。

3. 3 膜タンパク質 5T4 分子はその発現量に応じて嗅球介在ニューロンの樹状突起の枝分かれを促進する

ク質の発現量の上昇により、より多くの他の神経細胞と接5T4 分子の嗅球介在ニューロンにおける機能を明らかに

嗅球介在ニューロンは大人になっても新しく生まれるだけするために、レンチウイルスを用いて嗅球介在ニューロン

でなく、損傷した脳の部位へと移動して神経回路を修復すに 5T4 分子を過剰に発現させる実験を行った。その結果、る性質も持っていることが明らかになっている 5）。新しく

5T4 分子を過剰に発現したニューロンでは樹状突起の枝分生まれた神経細胞が適切な神経回路を作る仕組みの解明がかれが促進されていた。5T4 ノックアウトマウスの嗅球介

今後さらに進むことで、脳卒中などによって神経細胞が死

在ニューロンを解析すると、5T4 分子が存在しない場合に滅した際に iPS 細胞を使って作成した神経細胞を移植しては通常と比べて樹状突起の枝分かれが減少していた（図 5）。

神経回路の再生を行う再生医療の治療法の開発へとつながこのことから、5T4 分子は匂い刺激に応じて嗅球介在ニュることが期待される。

ーロンの樹状突起の枝分かれを制御する分子であることが4）

明らかになった 。

続して情報伝達効率を上げていると考えられる（図６）。

今回の研究によって匂い刺激による神経活動が嗅球介在ニューロンの正常な発達に必要であることが明らかになっ4．考た。しかし、匂い刺激の質（快か不快であるか）について察のニューロンの発達への影響については明らかになってい今回の研究によって 5T4 タンパク質の発現量に応じてない。今後、マウスにとって快もしくは不快と感じる匂い

神経細胞の樹状突起の枝分かれが制御される仕組みになっのもとで生育させた時に、ニューロンの発達を解析する実ていることが明らかになった。樹状突起の枝分かれが複雑験を行う予定である。この実験により、快か不快の感情がになると、より多くの他の神経細胞と接続できることにな

脳の発達に与える影響が明らかになることが期待される。

る。神経活動の活発化したよく働く神経細胞は 5T4 タンパ− 172 −

香りによる快・不快の感情が新生神経細胞の発達に与える影響の研究（参考文献）

specific strata of the mouse olfactory bulb. J Comp

１）Saghatelyan A, Roux P, Migliore M et al, Activity-

Neurol 495:754-768, 2006.

dependent adjustments of the inhibitory network in４）Yoshihara SI, Takahashi H, Nishimura N et al, 5T4

the olfactory bulb following early postnatal deprivation.

Glycoprotein Regulates the Sensory Input-Dependent

Neuron 46:103-116, 2005.

Development of a Specific Subtype of Newborn

２）Imayoshi I, Sakamoto M, Ohtsuka T et al, Rolesof continuous neurogenesis in the structural andfunctional integrity of the adult forebrain. Nat Neurosci

Interneurons in the Mouse Olfactory Bulb. J Neurosci.
32:2217-2226, 2012.
５）Yamashita T, Ninomiya M, Hernandez Acosta P etal, Subventricular zone-derived neuroblasts migrate

11:1153-1161, 2008.
３）Imamura F, Nagao H, Naritsuka Het al, A leucinerich repeat membrane protein, 5T4, is expressed byand differentiate into mature neurons in the poststroke adult striatum. J Neurosci. 26:6627-36, 2006.

a subtype of granule cells with dendritic arbors in− 173 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

●
第22回表彰・贈呈式記念講演●

元村 有希子

第22回表彰・贈呈式記念講演（日本薬学会長井記念ホール・平成23年11月24日㈭）科 学 研 究 と社 会
毎日新聞社科学環境部副部長

元村

有希子

もとむら・ゆきこ
九州大学教育学部卒業、毎日新聞社入社。下関支局、福岡総局などを経て東京本社科学環境部在籍、同部副部長。その間、英国留学。
・主な取材対象：地震、火山、生命科学、科学技術政策、ノーベル賞、宇宙開発など。
・主な著書：『理系白書』（講談社文庫・2006年第1回日本科学ジャーナリスト大賞受賞）、『理系思考』（毎日新聞社）、『宇宙へ〝出張〟してきます 〜古川聡のISS勤務167日』（共著、毎日新聞社）

きょうは、皆さんがあまり日ごろ考えたことがないこと

たいなと思って、文系に転向しました。ですから、一応私を、新聞記者の立場からお話ししたいと思います。毎日新は文系の記者ということになるんですけれども、2001年に聞科学環境部という部署は、科学環境問題、先端技術のニ

35歳で科学環境部に来てから、研究の世界、あるいは理系

ュースなどを幅広く取材しています。管理職も入れて22人、の世界を見ますと大変に興味深いものがありました。自分

うち女性が６人です。私が2001年にこの部署に来たときにの中での理系のイメージというのががらっと変わるような、は12人か13人ぐらいの小さい部署で、しかも8割以上が理大変おもしろい経験をしました。

系の大学や大学院を卒業した人たちでした。それが10年た記者になってからそれまでの12、3 年間、ほとんど研究者ってみると、まず陣容が10人ぐらい増えた。さらに文系の以外の人とつき合ってきたんですね。そういう人たちは、ほうが増えてきました。理系と文系ってどうやって区別し記者を見ると怖がって逃げるか、あるいは騙そうとする、ているかというと、大学で何学部にいたかという、それぐ

嘘をつくという、まあ、みんながそうじゃないんですけれ

らいの単純な分け方なんですけれども、昔は、新聞社では、ども、騙し騙されという仕事をずっとしてきた中で、科学理系の記者が少ないということもありまして、工学部、理部に来て研究者を取材すると、歓迎して離してくれない。

学部を出て新聞社に入ってきたら将来は科学部というふう

ご自分の研究を語り続けるんですよね。しかも目がきらきに決まっていたみたいなんですね。ただ、その人たちが書ら輝いている。嘘をつかない。すごい、こういう人たちがくニュースは結構難しくなるんです。自分がわかっている

まだ地球にいたんだということを何かしみじみと思いましので、書く記事も難しくなるんですね。それでは通用しなて、私が35年間会ったことがない人たちというのは一体どくなってきたということもありますし、それから、科学のんな人生を送っているんだろうということから、この「理ニュースがほんとうに増えてきましたので、私のような文系白書」というプロジェクトを始めました。

系人間も働くようになってきました。

世間で言われている理系のイメージ、私も35歳まで持っ

特に2011年３月11日以降、科学環境部は政治部よりも、ていたイメージを紹介したいんですが、典型的なのが映画

経済部よりも、社会部よりも、外信部よりも働く部署とい「バック・トゥ・ザ・フューチャー」でタイムマシンをつうことになりまして、会社の中では唯一、部員が増えていくる研究者ですね。メガネをかけて、目がちょっとマッド

る部署であります。

な感じで、白衣を着て危ないものを作るという、そういう発足は1957年、もう半世紀を過ぎたんですけれども、毎研究者像。それから「ナッティ・プロフェッサー」、この日新聞社の歴史が140年ですから、まだまだ若い部署です。

主人公は遺伝子組み換え技術でやせ薬を作るんですね、女

ちなみに1957年というのはロシアが世界初の人工衛星を打の子にもてたいために。それが思わぬ所で効き目が切れて、ち上げた「スプートニクショック」の年でして、日本でもデートの途中に元に戻ったりする。それから「プルーフ・世界でも、科学技術が社会を大きく変え始めた時代でした。

オブ・マイ・ライフ」、この老人は天才数学者ですけれども、そのころから新聞にも科学ニュースが増えてきたので、そ

最後は、不幸にも自分の知性ゆえに狂気に陥ってしまうとれにうまく対処できるような記者を育てるという意味で科いう役どころでして、一言で言えば、理系というのはなぜ学部ができました。

か男性で、とんでもない発明をして、世間知らずな変人で、先ほど「理系白書」というプロジェクトをご紹介いただ
きましたけれども、私自身は、高校３年生までは理系クラ天才なのに不幸。こういうイメージでよく描かれる。
世の中の人はあまり研究者に直接会ったことがないので、スにおりまして、ただ、どうしても物理とか数学とか、あみんなこんな風だと思っているフシがあります。日本はどあいったものになじめず、横書きよりも縦書きの勉強がしうか。典型は「鉄腕アトム」のお茶の水博士。例えば夏目− 177 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

漱石の『三四郎』という小説の中に、主人公の三四郎が今した研究者。ご存じですよね、中村修二さんです。この方の東京理科大で研究をしている野々宮という研究者を訪ねは、企業に所属する研究者であり、技術者でもある。青色るシーンがあります。
「こんなふうに穴倉の中で光の光線

発光ダイオード（青色LED）という画期的なデバイスを、の圧力の試験をしているこの人は、現実世界と交渉のない議論があるところですけれどもほぼ一人で開発しました。

のは明らかである。野々宮君は生涯現実世界と接触する気しかも大手企業でなく地方の、当時は中小企業。そこで自がないのかもしれない」と主人公に言わせています。
「博

分で手作りした実験装置を使い、手作りで調製した材料を士の愛した数式」も、主人公は数学者ですけれども、交通何回も反応させ、時には爆発事故も起こしながら、絶対に事故で記憶が80分間しかもたないという、切ない登場の仕不可能と言われていた材料で青色LEDを製品化に持って方をします。

いったということです。

やっぱり日本でも「研究者ってこんな人たちなんだ、ど田中さんも、中村さんも、親しくおつき合いをさせてい

こかにいて何かやっているらしい」というぐらいのイメー

ただいていて思うことがあります。世間ではこの２人が対ジで人々はとらえるわけです。それではあんまりだと、私照的だと言われることが多いんですね。中村さんは会社には「理系白書」で、理系の人が現実の世界の中で、どんなかみついて、正当な報酬を求めてアメリカに飛び出した。

独創的なことを考えて、どんなふうに成果を出すのか、あ田中さんはチームワークを尊重し、会社に所属し続ける謙

るいは社会に還元しているかというようなことをしつこく虚な人。でもむしろ私は共通点が多いと思っているんです

書いてきました。

ね。一つは現場主義。実験とか自分で手を動かして何かを連載を始めたころから日本でノーベル賞が立て続けに出生み出すことへのこだわりです。それから「他人がやってるということが起きてきました。私は2001年に科学環境部

いることをやってもしようがない。誰もやっていないことに来たんですけれども、その年に１人、翌年にはお二人がだからおもしろいんだ」という、あまのじゃく的なところ。

受賞され、2008年には4人の方が選ばれましたよね。2010

このあたり、そっくりですね。生き方が違うというぐらい

年も２人の化学者が受賞しました。こんな形で、研究者がなもので、企業で生きる研究者、あるいは企業で業績を上社会にだんだん露出するようになってきて、この10年間、げる研究者の鑑のような印象を持っています。

印象は少しずつ変わってきているかなと思っています。

LEDは今やなくてはならないものになってしまいまし

ところで、2002年にノーベル化学賞を受けた田中耕一さた。中村さん自身、地球の津々浦々までLEDを普及させん、技術者に近いのかもしれませんけれども、基礎的な研たいと思っておられます。砂漠地帯とか送電線が来てない

究開発でノーベル賞を受けています。まぜる試薬を間違えような地域、明かりがない村とか集落に太陽電池パネルをたけれども捨てるのはもったいないと質量分析器にかけて設置して、そこで発電した小さな電力でLEDを照明としみたら大発見をしたというお話とか、自分は５人のチームて使う、あるいは井戸のポンプを設置するというような財の一員としてこの仕事をしたまでなので、ノーベル賞をも団にかかわっておられます。まさに「エジソン以来の光革

らうのはうれしいけれどもチーム全体でもらうんだという、命」と言われるのもそうかなと思うんですけれども、日本「プロジェクトX」にそのままなりそうなドラマがある。

においては原発事故をきっかけに、皮肉にもあらためて注

一方で、実験をずっとしていたいから昇進試験を受けない

目を浴びています。

というライフスタイル。それから、公式の場所に出てくる

少しシリアスな話をします。これまで私は、研究者を取ときはスーツじゃなくて作業服を着る。こういった、何と材しながら、研究っていいなあ、おもしろいなあ、科学っ

いうか、まじめで控えめで一生懸命で、そういう人がノーてすごいなあということを社会に紹介してきたわけですけ

ベル賞をもらうということが、日本の、特に技術者の人たれども、科学記者になって10年でこうした大震災に直面しちに大変な励ましを与えました。田中さんは「モテナイ君」て、自分の仕事を振り返らざるを得なくなりました。科学と自分のことを言っていたんですけれども、じっさい結婚

は無条件に善なのか、科学者は無条件にいい人なのか、考までに20回ぐらいお見合いをしたとか、自分は変人のエンえざるを得なくなったんですね。もちろん原子力というもジニアだから「ヘンジニア」だとか、いろんな名言を残しのは、価値中立です。私たちがいいと思おうが、悪いと思たりして親しまれました。こういう方もひとつの研究者像

おうが、核分裂は起きるわけです。原子爆弾にもエネルギをつくったんだと思います。

ー源にもなります。科学そのものは価値中立なんですけれ「研究者イコールいい人、まじめ」というイメージの一方ども、それを使う人によっては、社会との間であつれきがで、アンチヒーローもいるんですね。世間を挑発するよう起きてしまう、あるいは社会に悪い影響を与えてしまうとな出来事を2002年に起こして話題を呼びました。
「日本はいう、そういった、科学が持つ宿命的な影響力ということだめだ。官僚が一番偉くて、東大を出た奴が一番偉いようを震災以来、考えながら仕事をしています。

な、こんな日本では独創的な人間が活躍できない」と批判

こんなカタストロフィックな事故は福島県民200万人だ− 178 −

第 22 回表彰・贈呈式記念講演 「科学研究と社会」

けでなくて日本人全員を少し変えたと思います。私、それから科学にかかわる人たちが、ちょっと立ち止まって、科

なんでこうなるの学の役割って何だろうと、考え直してみる作業が必要なんじゃないか、などと思っています。

非専門家（市民）の本音

福島第一原発の事故を経験して、福島県の方々がさまざ

・不安に応えてほしい

まなやり場のない怒りをたくさん感じておられます。まず、

・「安全」と言ってほしい

安全だと言われたから原発を受け入れたのに事故を起こし・専門家なら何でも教えてくれるはずた東京電力への怒りというか不信。
事故が起きて初めて「この電気は東京の人のためだったんだ」と知った人もいるそ

専門家は「科学に絶対はない」と信じているから断言しない。（内心「難しいことは素人に話しても分からない」と思っている？）

うです。つまり、便利な生活のツケを地方が背負うという構造的な問題への不信。それから、多くの方々が政府や自治体の指示で避難しました。自主的に避難を選んだ人もい（スライド１）

ます。一時的な避難と思いたいけれども、その間にもどん
どん放射性物質が土壌を、森を汚染していくわけです。い

あった直後「安全です」とか「心配ありません」というメ

つ帰れるのか、帰れるかどうかもわからないという状況。

ッセージがたくさん飛び交いました。結果的には嘘だった

さらにもう一つ、専門家の人々が、人によって言うことがわけです。こういうときにリスクを口にすると、パニック

違う。誰を、何を信じていいのかわからないという戸惑いになると、専門家は考えたのでしょう。それは多少、霞がです。専門家不信でもあり科学不信につながってしまいま

関の官僚の中にも、私たちマスコミにもないとは言えませす。

ん。

そもそも専門家の人たちというのは社会とのコミュニケ

３月12日の時点で水素爆発が起き、研究者のコメントをーションがあまり上手ではない。例えば、「放射能汚染さ取りますと、「これはもう炉心から燃料が溶け出ています

れた食べ物を食べても大丈夫ですか？」と一般の人は知りね」という、つまりメルトダウンの可能性を指摘しているたがる。専門家の答えは、実際にあったことですが「直ち人は当時からいました。しかし、それをそのまま記事にすに健康に影響はありません」。こう言われたら「じゃ、長るのにためらいもありました。誰も確認できていない、科期間ではどうなるの？」って当然思いますよね。だけど専

学的根拠がないことを記事にすることへのためらいと、記門家は答えを持っていないわけです。
「よく分かりません。

事がひとり歩きしてほんとうにパニックが起きちゃったらデータが不十分ですのでお答えできません」。これじゃ、

どうしようという気持ちが混在していました。

一般人からすれば何の答えにもならない。もちろん専門家

振り返れば、早い段階から最悪のシナリオを、政府も、にも言い分はあります。今あるデータを総合して専門的に研究者も、マスコミも、社会に提示すべきだったのかもし

考える範囲では危なくないけれども、その先は科学的にはれません。
「最悪のシナリオを示したら国民はパニックに分からない、と正直に言っているだけなんですけれども、なるから言わないほうがいい」という無意識の抑制が情報

そこが社会から見ると「専門家は信用できない、何もしてを握っていた人たちの間に共有されていたような、そんなくれない」と映る。深刻な問題です。

気がします。

市民としては、今ここで私の不安に応えてほしい、ある

内閣官房参与を辞任したある専門家は、記者会見で「年いは答えがほしい。白か黒か教えてほしいんです。そして間の被ばく量は20ミリシーベルトでいいというが、自分の専門家なら答えを持っていると思っているわけです。でも、子どもにはそんな目に遭わせたくない」と泣きました。そ専門家にも答えがわからない問題というのはある。
「科学

うすると福島のお母さんたちは「ただごとじゃないな」とには限界がある」ということを、ようやく社会が理解し始思うわけです。放射能の専門家が泣いて訴えている。これめたのが、大震災以降です。専門家でない、科学にかかわはやっぱり逃げ出さなきゃということになってしまう。

らない多くの人々は「科学の力で解決できないことはない」

斑目春樹さんという、原子力安全委員長ですけれども、という、素朴な信頼感を持っていますが、専門家は違う。

専門家としては誠実で正直なんですけれど、ご存じでなくわからない、解決できていないことがたくさんあるから研てはいけないことを「知りません」と言ったり、一度言っ究という仕事が成り立っているわけですね。そこに両者のたことを「記憶違いだった」と撤回したりすることが多く間の基本的な誤解があるわけです（スライド１）。

ありました。そうすると今度はマスコミ側が混乱するんでまた、研究者の方々の多くは、進んでおっしゃいません

すね。安全委員長といえば安全規制のご意見番のトップなけれども、「専門的なことを言っても素人はどうせわからのですが、信用できなくなってしまう。自分の立場や状況ない」と感じているように思います。だから、原発事故がをわきまえず感情的になる、あるいは不用意な発言が世間− 179 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012の不安を高める結果になったと思います。
社会と科学との関係を考える上で「トランス・サイエン

トランス・サイエンスス」という言葉があります。ご存じの方、どれぐらいおられるでしょうか。1972年にワインバーグという物理学者が、物理学者、ワインバーグの1972年の論文

研究とは別に、社会学系の雑誌に投稿した論文で提唱した・科学技術がもたらす問題の中には、科学だけでは解決できないものが増えている言葉です（スライド２）。
彼が言っていることは今起きていることとぴったり合致

・解決のためには、科学を超えた次元での議論が必要していてびっくりするんですけれども、原発に限らず、科学技術の負の側面がクローズアップされたり、社会的な議・人々との議論は、科学者にとってはうっとう
しいかもしれないが、科学技術のスポンサー
は国民なのだから当然だ

論が起きているようなことは多くあります。これをつくり出した科学者が悪いと断じることもできなければ、研究費を支給した政府が悪いと責任を押しつけられるものではな（スライド２）

いですよね。じゃあ、だれが責任を負うのか、あるいはだ
れがその是非を決めるのかということになってくるんです

今回の事故で、大変な厄災を経験しましたけれども、唯が、それは「みんなで決める」という結論が導かれるわけ

一その中に希望を見出すとすれば、市民が変わってきたとです。

いうことが言えます。
「専門家は常に答えを与えてくれる

この考え方を今日本に導入しようとしている大阪大学のものではない」ということを身をもって知ったわけです。

小林傳司先生の図を引用しますが、科学の世界と、成果を科学には限界がある、科学がいつも答えを出してくれるわ

利用する社会との間に存在する問題は、つまり、科学者がけではないということにも気づいた。だれかに答えだけ教生み出さなければ起きなかったけれども、それは科学が悪えてもらうのではなくて、自分でその仕組みを理解し、そいということにはならず、「使わない」という知恵を発揮

れが自分にとって受け入れられるものか、そうでないかをしなかった社会の責任でもあるということを示しています。

自分で判断することを、必要に迫られて皆さんが始めてい遺伝子組み換え作物もそうです。つくり出したのは科学者。

ます。

広めたのは食糧メジャーや種苗会社。組み換え作物は、発ここに示しているのは、赤ちゃんの散歩のときに線量計

展途上国などの食糧危機を補うと期待されています。一方を持ち歩いているお母さんの写真で、これは世田谷区の公でほんとうにこんな、除草剤をかけても枯れないものを食

園で毎日新聞の記者が写したものですけれども、今まで「シ

べていいのかという不安もある。遺伝子治療、出生前診断、ーベルト」なんてご存じなかったお母さんが、線量計を買

生殖補助医療と、今新聞を賑わせている科学技術の話題はって、自分の子供のために、あるいは自分の子供が生きて大体トランス・サイエンスの問題だと私は思っています。

いく地球のために考え始めた、学び始めた。決して幸せな原発に戻って考えてみますと、福島第一原発のような大状態ではありませんけれども、３月11日を境に起きた変化

事故は、5,000年に１回ぐらいしか起きませんという確からです。福島県でも、何もしてくれない行政に業を煮やした

しいデータが出たとします。じゃ、確率的にはとても低い

保護者たちが、自分の子供が通う学校の校庭の線量を測り、んだから、導入しましょうという結論でいいのか。5,000年

行政を動かして大規模な除染につなげたことも実際にありに１回は起きうるということですし、起きた結果がこんなました。お上が何とかしてくれるであろうと思っていた人に深刻なものであれば回避する賢明さも求められる。

たちが、自分から行動をする、あるいはお上を動かすといこういう考え方もあります。例えば、ひとつの原子炉がうふうに変わってきています。

事故を起こす可能性は「5,000年に１回」としても、世界

これは、ある意味では民主主義の芽生え、科学を媒介に中に500基ぐらい原子炉があるとすると、10年に１回は世した民主主義の誕生と考えることもできると思います。お界のどこかで大事故が起きる。日本の放射能もれが世界中

上や専門家と対等な関係になるということはほんとうに注に不安を与えているように、世界規模で考えると、やっぱ目すべき動きです。
イギリスでは、こういった取り組みをPublic Engagement

り見過ごせない確率であると。
こうした、割り切れない問題が多くある中で、ここは研in Science and Technologyと 呼 び ま す。1980年 代 に は、

究者あるいは研究者コミュニティーと社会との議論、コミ

Public Understanding of Science and Technologyというュニケーションがほんとうに重要になってきていると思い標語で語られていました。つまり、遺伝子組み換え作物やます。そのお手伝いをマスメディアとしてやるわけですけ

BSEの問題であんなに社会に拒否反応が起きるのは、一般

れども、基本は研究者コミュニティー、研究者一人一人の大衆が知識がなさ過ぎるからで、科学的知識をつけさせて、意識と行動にかかっていると言ってもいいと思います。

自分で考えるようにしようというような、「上から目線」− 180 −

第 22 回表彰・贈呈式記念講演 「科学研究と社会」

PUSTからPESTへ

英国人が過去1年間に訪問した場所

・Public Understanding of Science & Tech.

・科学館 18
・ギャラリー 27
・科学館、美術館以外の博物館 19
・科学フェスティバル 2
・研究室やその他科学を学ぶ場所 3・動物園 26
・テーマパーク 29
・プラネタリウム 3・科学に関する講演 8
・科学に関する会合や討論会 3・学校やコミュニティセンター、大学などで開かれる科学に関する行事 7
・スポーツ観戦 27
・観光施設 31
・歴史的建物や庭園 32

公衆の科学理解増進
無知な市民を啓蒙する、という「上から目線」のニュアンスがある→「欠如モデル」

・Public Engagement in Science & Tech.
公衆の科学への関与
科学者と公衆は対等な関係
関与があって初めて互いの理解が進む（Public Attitudes to Science 2008、2137人が回答、単位％）（スライド３）の政策だったわけですね。しかしあまり功を奏さないということがわかって、今はEngagementという言葉に変わっ（スライド４）ぐらいです。
これはイギリス人が、ある年に訪問した場所を調べたものなんですけれども、科学館が18％なんですね（スライドています（スライド３）。
さっきの線量を測っているお母さんがひとつの例と言え

４）。18％が多いのか少ないのか。イギリス人、サッカー

るかもしれませんけれども、科学者、あるいは専門家と一とかクリケットとか大好きですよね。スポーツ観戦27％、般大衆は対等である。一般の人たちは専門家への不満や不テーマパーク29％、動物園26％に比べれば低いですけれど

安をちゃんと伝える。専門家は、そうした不安や不満を認も、18％というのは結構高いと思っています。同じような識し、どうすれば解決できるか、あるいは自分がどんなふ調査が日本にもあるんですけれども、２％とかでしたね。

うに役に立てるかを考える。日本はまだまだこれからといだからイギリス人は偉いという話ではないんですよ。ただ、

うところなんですけれども、こういった、パラダイムシフ

科学が身近にある、あるいは科学を楽しむ対象というか、トが起きてくると思うので、むしろそれを変革へのチャン

お勉強じゃなくてひとつの娯楽、エンターテインメントとスととらえるという発想もあっていいと思います。

して受けとめているということが住んでいてすごくよくわ

このスライドは、イギリスの王立協会というところで、かりました。

1800年代後半に行われた講演の様子です。マイケル・ファ

もう一つ、ここは大きな違いなんですけれども、日本のラデーという『ろうそくの科学』という本で有名な科学者

科学館の多くは有料なんです。お金がかかる。イギリスは、やいろんな科学者が、一般大衆を前に自分の研究をわかり大きなミュージアムは、科学館に限らず無料です。それはやすく魅力的に語る、あるいは実験をしてみせるというよ貴族の人たちの寄付などで賄っているから一般の人はただうな一種のブームが起きました。

で済んでいるんですけれども、お金がかかるということは紳士淑女には科学を知っている、語れることが教養としひとつのハードルになります。家族４人で行って、たとえて求められたわけです。ある意味、イギリスでは科学をそば 2,000円かかる。難しい物が並んでいる場所でお勉強しういった娯楽のひとつ、教養のひとつとしてつき合ってき

なきゃいけないよりはアウトレットモールでお買い物したています。

ほうがいいとか、そうなってしまいますから、そういうハ

この金曜講話は今も続いています。毎週金曜の夜、８時ードルもあるんですけれども。イギリス人は、サンドイッ

ちょうどから始まって９時きっかりに終わる。参加者は皆チをつくって科学館にピクニックに行きます。子供たちはタキシード、あるいはワンピースかドレス、いわゆる社交

展示のところで遊んでいる。お母さんたちは、一緒に遊んの場ですね。そこに話者として呼ばれることは、研究者にだり、中庭でくつろいでいるというような、科学がほんととっては誇りです。つまり、お客さんを満足させられるだ

うに身近にある。そんな社会が日本でも実現できたらいいけの内容をしゃべれる人だと主催者から認められたというなと思いながら活動していますので、後でご紹介したいと栄誉を感じる。大衆も、知的好奇心を満たして、楽しかっ思います。

たねと。あるいは、楽しかったけどこの人の意見には賛成

私は１年間イギリスに留学をしていたんですけれども、できないわというような意見を持つ、そういった科学コミ

その間に、授業に出つつ、自分のテーマを持っていろんなュニケーションが百何十年と続いている。その点、日本はところを歩きました。それは「科学フェスティバル」といやっぱりこれからだと思います。実際に「科学コミュニケ

うものの調査です。イギリスでは、科学と社会の距離が近ーション」という言葉が日本で言われ始めたのもこの10年

いと先ほど言いましたけれども、いろんな町でいろんな科− 181 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

学フェスティバルが開かれています。日本では映画祭とか文学祭とかはありますけど、科学祭というのはあまり聞いたことがないんじゃないでしょうか。イギリスは、文学祭、音楽祭、映画祭、演劇祭などと同じような感じで科学祭というイベントが普通にあります。
私が１年間に行ったのは、エジンバラ、ヨーク、ロンド
ン、チェルトナム、マンチェスターの5カ所です。それぞれにシーズンが微妙にずれていて、行くことができたんですが、どんなことをしているかというと、例えばエジンバ
ラはスコットランドの首都、ご存じですよね。演劇祭とか、マーチングバンドの国際フェスティバルが有名で、日本からも結構観光客が行くんですけれども、春のイースターの（スライド５）

期間は町じゅうが科学祭の会場になりまして、エジンバラ
大学の先生たちが、決しておしゃべりが上手な人ばかりでィバルがあるので、関係者が集まるお祭りみたいなものもはないんですけれども、ショッピングセンターに特設ステありまして、これはスペインのバルセロナで開かれたお祭

ージができて、そこで実験ショーをやったり、
あるいは「チりに行った時の写真ですけれども、夜はもう大賑わい。パョコレートは健康にいいか悪いか」といったディベートをーティーで違う国の人同士が仲良くなって、お互いのフェ

真剣にやったり、いろんな催しがあります。

スティバルに呼び合うというようなこともありました。ス

ほぼすべてが参加無料です。何で無料でできるかというタッフが出払った科学館ではアインシュタインが留守番しと、エジンバラに集積している生命科学系のたくさんの企ているぐらい──ほんとうのアインシュタインじゃないで業がありまして、そういうところがスポンサーになってい

すよ、当たり前ですね──賑やかなお祭りでした（スライるわけです。裏返せばスポンサーになっても元が取れるとド５）。

踏んでいるということです。エジンバラの科学フェスティ

日本はどうかというと、最近増えてきています。ひとつバルは家族連れの人が多くて、おじいちゃん、おばあちゃ

は東京都三鷹市で、「東京国際科学フェスティバル」がん、孫みたいな構成で来て、元技術者だったらしいおじい

2009年に始まりましたし、北海道函館市では「はこだて国さんが孫に実験してみせたり、ほほえましい風景がたくさ

際科学祭」が2年前から始まっていて、少しずつそういっんありました。

た催しが増えていますが、さらに増えているのは「サイエチェルトナムという、ロンドンの南西にある小さな町、

ンスカフェ」という催しです。

ここでは大人向けの科学祭が開かれていました。
例えば「サコーヒーとか紅茶とか飲み物、時には軽いスナックなど

イエンスキャバレー」と言って、科学者がちょっとお昼にをみんなが自分の手元に置いて、食べながら科学者の話を大声で話せないようなテーマをしゃべる。ここに写ってい聞く。聞くだけでなく、ばんばん質問をするというような、る行列は、リチャード・ドーキンスさんというベストセラ

肩の凝らない科学コミュニケーションの場です。多くてもー学者の講演会に並んでいる大人たちです。これは当時の20人ぐらいのお客さんと研究者が車座になって、マイクをレートで2,000円ぐらいの入場料が発生するものでしたけ

使わないで話ができるくらいの小さな集まり、こういった

れども、会場は満員でした。あとはヨーロッパ各国の若いものが日本で年間500回ぐらい開かれています。研究者は、科学者や学生が自分の研究テーマを２分間で魅力的にプレ呼ばれて話をすることによって社会の人が何を考えている

ゼンするという国際コンテストの決勝がありました。優勝

かよくわかる。しゃべる技術も身につくんですね。専門家者の賞金は、BBCの特別番組に出演できるとか、そういは専門用語で成り立つ世界にしか生きていませんから、研ったものなんですけど。これは「イグノーベル賞」、ご存

究室を一歩出ると、自分の研究をうまく紹介できないといじですか？

イグノーベル賞の受賞者を招いて、自分の研

うことがよくあると聞きます。こういったところに出て場究を自慢してもらうという、飲み物付きの楽しいイベント

数を踏むと、人の心をつかむ話し方ができる、あるいは社でした。ちなみにこのスライドの人物は、剣を飲むという会の人が何を求めているのかがわかる。一方で参加者も研

大道芸の芸人です。剣を飲んでいる人の胃腸がどれぐらい究者の素顔がわかる、あるいは研究者に質問できたという

強いかを調べたお医者さんがイグノーベル賞の受賞者、そ参加意識を持てるということで、双方にいろんな気づきがの演示としてはるばるおいでになっていました。おもしろ

ある、しかも手軽にできるということで広がっています。
このスライドは、私が客員教授としてかかわっている富いでしょう。
ヨーロッパというのはあちこちでそういう科学フェステ

山大学理学部の学生さんたちが８月に開いたサイエンスカ− 182 −

第 22 回表彰・贈呈式記念講演 「科学研究と社会」

フェなんですけれども、子供たちが一生懸命なので、学生さんたちも大いに刺激を受けていました。研究だけでなく「はやぶさ現象」て、こうやって研究を通して社会とかかわることって意外と楽しいんだなということを学生さんたちも実感してくれ・擬人化（はやぶさ君）ています。

・鉄の塊なのに「けなげ」

こうしたいろんな科学コミュニケーションで大切なのは、

・「あきらめない」技術チームの情熱

研究の外側に社会があるということにいつも思いを馳せる

・閉塞感漂う社会で、唯一元気になれる、ピュアな挑戦物語ということだと思います。もちろん研究そのものは、自分の着想に基づく、知的好奇心や探究心のあらわれでありま・その先にある、科学（者）技術（者）への関心の深まり

すから、とても大切なことですけれども、やがてそれが社会に何らかの影響を与えるものだという意識があれば、社会を意識せざるを得なくなるんじゃないかと思うんですね。

（スライド６）

最近は、さっきの『三四郎』の野々宮君みたいなタイプの人はだんだん減ってきていて、釈迦に説法かもしれません

博士号が取れなくて悶々としている女性科学者で、はやぶ

けれども、これからは「新しい理系」を目指してほしいとさプロジェクトを通して一人前の研究者に成長していくと思っています。研究もするし、社会ともコンタクトできる

いう、成長の物語でもあります。本物の川口さんがおっしという人たちが１人でも増えたらいいと思います。

ゃることは含蓄に富むんですが、ここでも研究の醍醐味とさて去年、2010年はいろんな出来事がありましたけれど

いうのを言い当ててくれるわけです。

も、小惑星探査機「はやぶさ」の帰還が私にとってはおも

たとえば、NASAでもできなかったことを日本がやってしろい出来事でした。無事に地球に戻ってきたということのけたということに関して、「あれは別に最初からできるだけでもすごいですけれども、それを伝える側もやりがいと思っていなかった」と川口さんは振り返っています。たがありました。

だ負けん気で、そのときの勢いで「やります」と言っちゃ

宇宙開発をニュースとして発信するときに、注目されるったんですと。ただ、言っちゃったものはやらざるを得な

順番、序列というのがあります。一番はやっぱり宇宙飛行い。だから必死でやるんですと。で、実際にやりとげた。

士が宇宙に行って帰ってくる有人宇宙開発、もうこれがダでき過ぎだと思うけれども、でもそれを見せられたことがントツに関心を集める。それ以外のことは書いてもそれほ痛快ですと。彼一流のクールな語り口でおっしゃるんです

ど読んでもらえないという状態でした。それがはやぶさはけれども、これこそが研究の醍醐味、おもしろさだろうと違いました。ただの人工衛星なんですけれども、擬人化さ思うんですね。

れて、大変なブームになりました。
「はやぶさ現象」と呼今回、助成対象に選ばれたテーマを拝見しましたが、実ばれたぐらいです。ただ単に小惑星に行って帰ってきまし

現したらおもしろいなというテーマがたくさんありますね。

た、日本の技術力ってすごいですねというだけでなくて、皆さんは、頭で考えるだけでなくて、企画書にしてお金をそこにかかわった、それを支えた大勢の研究者、それから取ってこれから取り組もうとなさっているわけですね。やエンジニアの人たちの思いが世の中に知られたからだと思

っぱりほかの人がやっていることを書いたってお金はもらいます（スライド６）。

えないというのが当然ありますし、書いたからにはやらな

映画にもなりました。たしか７本か８本、JAXAに打診

きゃというのもありますよね。そういうことを何か目を輝があって３本ぐらいが映画化されることになりました。最

かせてやっている人たちが世の中に多分50万人ぐらいはい

初の映画の公開は終わってしまいましたけれども、理系のる。そのことを世間の人に知ってほしい。私一人では無理

人たちが悩みながらも夢を持ち続け、最後の最後まであきです。やっぱり研究者一人一人が、自分はこういうことをらめないという、そういうドラマ仕立てになっていまして、

やっていますよということを社会にアピールしてほしい。

感動できる作品になっています。さらに、ノンフィクショ

研究は忙しいのが当たり前ですから余裕なんてないかもしンに近い筋書きなんです。カギとなるシーンでは、出演者

れませんけど、それによって発見することが多分あると思の並び方が本物そっくりという、すごい作り込み方をしています。

いる映画です。例えばリーダーの川口淳一郎さんを演じた

最後に、ノーベル賞受賞者とたくさん交流してきたノーのは佐野史郎さんですけど、最後は川口さんに見えて仕方

ベル博物館の館長さんが書き残している言葉をここにまとがないというぐらい。私がうれしかったのは、主人公が女めてみました（スライド７）。

性だったいうことです。さっき理系のイメージで「なぜか研究の醍醐味は創造性、クリエイティビティですけれど

男性ばかり」と言いましたけど、この映画では、主人公はも、クリエイティビティが生まれる場の条件を彼は指摘し− 183 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012ています。個人の資質と、雰囲気とか環境に関するキーワードが並べられています。勇気、挑戦、不屈の意思、組み

創造性が生まれる場・勇気・挑戦・不屈の意思・組み合わせ・新たな視点
・遊び心
・偶然
・ひらめき

合わせ――組み合わせというのは、今まで考えたことのな
いような研究領域の成果を組み合わせてみるとか、そうい・多様な才能の集中・コミュニケーション
・非公式な会合・行き来しやすさ
・豊富な資源（研究費）
・考える自由・競争・カオス（混沌）うことですね――新たな視点、遊び心、偶然、ひらめき。
遊び心、大切ですよね。多様な才能の集中、コミュニケー
ション、非公式な会合。飲み会とか、食堂でのおしゃべり。
それから行き来しやすさ、流動性ですね。研究費、考える
自由、少しの競争とカオス。
普通の組織にも、普通の個人にも共通する資質ではあるんですけれども、それを積極的に心がけることが、何かしノーベル博物館館長、スヴェンテ・リンドクヴィスト教授による（スライド７）

ら創造的なもののゆりかごになるんじゃないかと思います。
ご清聴ありがとうございました。

− 184 −

コスメトロジー研究雑感

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
橘 敬祐

私は小さい頃から、特に冬場になると手の甲が乾燥し、が問題になることがある。これらのことから、皮膚の機能

ひどい時には肌荒れを起こすことがあった。このような経解明が進み、異なる分子をターゲットにした様々な機能性

緯から、これら症状を改善するにはどのようにすればよい

化粧品等が開発されることで、それぞれの人が各々の体質

か考えており、皮膚の機能に興味を持っていた。研究を行に合ったものを選ぶことが可能になると考えられる。

っていく中で、バリア機能など皮膚が優れた機能を持って今回、公益財団法人コスメトロジー研究振興財団の助成いることを学び、改めて皮膚の素晴らしさに気付いた次を頂き、核内受容体 PPARa の活性を制御する素材の探索第である。このような皮膚の機能を上手に調節することがを行った。PPARa は主に肝臓で脂質の代謝に関わっておできれば、これら肌荒れ等を治すことが可能になる。また、り、その機能を活性化する薬剤は高脂血症の治療薬として

近年の医療において、「未病」という病気になる前に治療臨床で用いられている。一方、PPARa は、皮膚においてすることで病気の発症を防ぐ、予防医学の重要性が注目さも発現しており、表皮バリア機能、皮脂産生、創傷治癒等れている。コスメトロジーの分野においても同様に、機能に関与することが明らかになりつつある。これらのことか

性化粧品を用いて予めバリア機能などを向上させておくこ

ら、皮膚の PPARa の活性を調節できる素材は、皮膚の機とで肌荒れの防止に役立つと考えられる。

能の改善による肌荒れ防止作用、もしくは、美容用途へのしかし、機能性化粧品の持つ効果が、例えば同じ保湿効

応用が期待でき、機能性化粧品の一つの素材として有望果であっても、その効果を発揮するメカニズムには様々なと考えられる。このように、今後様々な標的分子が同定さ分子が関わっており、化粧品素材が標的としている分子もれ、それら分子を介した様々な機能性化粧品が開発される

異なっていると考えられる。薬において、よく効果が得らことで、多くの人々の美容と健康に役立つことを期待したれる人もいれば、体質に合わず効果が得にくいなど個人差い。

（大阪大学大学院薬学研究科）

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
野々村

美宗

Pickering 教授はイギリスの大学教授で、王立協会のフョンを使うことで界面活性剤を一滴も使うことなくエマル

ェローでもあった。教授がスリーピースのスーツを着て果ションを調製し、ドラックデリバリーシステムや多孔性材

樹園でくつろいでいる写真が残されている。彼はある論文料を作る方法が提案されたため、多くの材料科学者がこぞの中で固体と水と油を混ぜると自然にエマルションができってピッカリングエマルションを手掛け始めたのだ。

る場合があることを示した。この研究は、界面活性粒子をところが、よくよく歴史をひも解いてみると、何十年も利用したエマルションのさきがけの一つである。現在、多前からこの製剤を実用化していた技術者たちがいた。化粧くの研究者は教授の業績に敬意を表し、この手のエマルシ品技術者である。彼らの間ではこのエマルションの存在はョンを「ピッカリングエマルション」と呼んでいる。

何十年も前から知られており、実際にローションやファン

その後、界面活性剤によって安定化されたエマルションにデーションの製剤に利用されてきた。界面活性剤の配合量関する研究がすさまじい勢いで進展したのに対して、固体が少なくて済むため、使い心地も良いし、化粧もちも良い粒子によって安定化されたエマルションに関する研究はなというのである。この化粧品技術者の先見性とさりげなさ、

ぜかほとんど注目されることもなかった。ところが、この彼らのおしゃれな気風の表れといえるのではなかろうか。

何気ない一報の論文が最近注目されている。このエマルシ（山形大学大学院理工学研究科）− 187 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジー雑感阿部郁朗

私の所属は薬学部の天然化学教室であり、天然薬用資源を 10mg 含有する化粧品が、化粧品市場のスキンケア部門を基盤とした創薬基礎研究に携わっている。一見、コスメの 1％を占有した場合、年間 25kg を生産しその売上規模は、トロジーとは無縁のようであるが、実際には意外と関係す

約 5 億円になるものと試算できる。また、本研究において、るところが多い。本研究でとりあげた薬用植物のアロエ

天然の生合成酵素の触媒機能の改変などにより、天然品をも、薬用以外にも、食品、化粧品において重要な植物であ超えた優れた作用を有する、新しいタイプの非天然型クロり、その薬効成分となるクロモンなどのポリフェノール類

モンの生産が可能になる。

は、シミ抑制・美白効果など、化粧品にも深く関わっている。

現在、化粧品の有効成分の多くは植物由来であるが、そ

天然クロモンは、アロエ以外にも、漢方薬の丁子などのれら植物資源が栽培品種の場合、有効成分含量の違いなど、

一部の薬用植物に含まれるが、その供給量が限られている

安定供給の面で問題になる事が多い。本研究により、安定

ことから、精製品は 5 mg で 30,000 円ときわめて高価である。

かつ持続的な植物由来有効成分を供給できるシステムの構

一方、同物質のシミ抑制・美白効果（メラノサイト増殖抑築が可能になる。最後に、生合成酵素が触媒する反応は、制作用）に着目して花王により開発された合成クロモンは、有機合成の技術が格段に進歩した今日にあっても、酵素の化粧品の添加剤として使用されており、合成クロモンをみが唯一効率よく行うことの可能なものである。クリーン

有効成分とするソフィーナ・薬用ホワイトニングは、30g

かつマイルドな条件下、驚くほど単純な工程で、複雑な分

6,000 円で販売されている（合成クロモン含有量は非公開）。

子骨格を作り上げることができる。生体触媒を用いた合成

天然クロモンは、高価であるため化粧品市場には現在出回法の利点は計り知れないものがあり、次世代の環境調和型っていないが、大量製造により、価格を 5mg 100 円程度の新合成手法の発展に必ずや大きな貢献をするものと期待にまで抑える事ができれば、スキンケア商品に応用できるされる。

（東京大学大学院薬学系研究科）

ものと大いに期待できる。本研究で開発する天然クロモン
平成 21 年度

研究助成

コスメトロジーと医薬品研究の接点
川上亘作

医薬品においては、あくまでも薬物自身が主役です。しかンスも守られ治療成績の向上が期待できることでしょう。

し脇役を含めたチームプレー（製剤化技術）によって、主

もちろんその実現には、製薬会社の意識改革だけではなく、役が輝きを増すことも珍しくありません。その一方、化粧薬価など様々な問題が立ちはだかります。

品でも特定成分が注目されることはありますが、チームプ

人口構成の高齢化や生活習慣病の広がりに伴い、ユーザ

レーの重要性は医薬品との比ではありません。医薬品におーフレンドリーな製剤技術に対する需要は確実に高まっていては、当然ながら薬効と副作用を最優先に、製剤化が行います。それに対応すべく、経口製剤においては、水なし

われます。その結果、ワセリンのような極めて使用感の悪で飲める製剤や服用を補助するゼリーなど、新しい技術がい基剤が、未だに幅を利かせています。少々使用感が悪く

どんどん実用化されています。注射剤においても、ほとんても、医療用医薬品においては、売り上げには直結しない

ど痛みを感じない注射器や針のない注射器などが開発されかもしれません。しかしながら、使用感が悪いために患者ています。その一方、外用剤はもともと患者負担が軽いとが使用を差し控えるようなことになれば、その医薬品の有いうこともありますが、他の投与経路の技術と比べるとコ

用性は結局のところ半減してしまいます。例えばアトピー

ンプライアンス向上に繋がるような画期的な進歩は見当た性皮膚炎のように、長期にわたって根気よく外用剤の塗布りません。外用剤にブレイクスルーがもたらされるとすれが必要な疾患などにおいて、使用感は極めて重要です。そば、それに大きな貢献をするのはコスメトロジーかもしれのような製剤が化粧品の使い心地であれば、コンプライアません。

− 188 −

（物質・材料研究機構）

コスメトロジー研究雑感

平成 21 年度

研究助成

化粧品と化粧ポーチと長岡

伸一

化粧品のことを考えるとき、それを入れるポーチの存在である。化粧品アイテムの中で最も大切なものとして口紅も気になるのは私だけだろうか。帰省先にある大学病院でと答える人が 4 名、リップクリームが 4 名、他はそれぞれ休憩中の女性看護師が化粧ポーチのようなものを手に持っばらつきがあった。実際にポーチを見せてくれる人もいた。

ている姿が目に入った。テキパキと働くベテラン看護師と日々進化しているポーチの中の化粧品に対して、ポーチ自

いかにも手作り風のポーチとの組み合わせが印象的だった。

体は全く昔から替えていないという。古い友のようなもの

また、ある女性はシーズンごとに発表される季節限定の化

だろうか、持っていて安心できるのかもしれない。

粧品セットを買うという。化粧品もさることながら一緒に

アンケート結果をみると、外出先で「いざ」という時の付いてくるポーチが目当てだとのことだ。夏には夏、冬にために化粧品を持ち歩く女性には化粧をしていること自体

は冬と季節に合わせてポーチも替えて気分を盛り上げるのが日常そのものだという姿が見えてくる。もはや、化粧をだそうだ。

するということは「目的」の粋を越えているのだ。そして、今回、身近にいる 20 代から 70 代までの女性 30 人に化粧お気に入りのポーチを携えて外出し、時にはメイクなどを品とポーチの中身に関するごく簡単なアンケートに協力し変えて非日常を楽しみ、自ら季節感を演出する。色々なリてもらった。30 人のうち毎日化粧をする人は 22 人、時々スクを背負いながら、やはり今日も化粧をする。それによする人が 3 人、ほとんどしない人が 5 人であった。さらに、って無意識に日常を確認し、さまざまな物質的、精神的な外出時に化粧ポーチを持ち歩く人は 30 人中 24 人、ポーチ効果を自分にもたらしている。

の中に化粧品アイテムが 3 個以下の人が 9 人に対して、4さしずめ化粧をしない男性の私は、季節限定パッケージ

アイテム以上 9 アイテム以下が 15 名であった。荷物が増えのビールでも買って、薄れつつある季節感を取り戻す第一

ようが重くなろうがとりあえず一通り持って出かけるのだ。

歩にでもしてみようかと思っている。

香水を持ち歩く人も一人いた。香りもまた欠かせないもの（愛媛大学理工学研究科環境機能科学専攻）

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
守田麻由子「コスメトロジー」と聞いて最初に浮かんだのは皮膚そ肪酸を含む分子種が多いことが分かりました。不飽和脂肪のものであり化粧品の持つ華やかさであり、動物の内臓を酸は外界からのストレスの一種である酸化を受けやすいの

中心に脂質分析をしてきた、これまでの自身の研究となかに何故だろうか。皮膚にはどのような防御機構がそなわっ

なか結び付けることができなかったことを覚えています。

ているのだろうか。など、様々な興味が湧いてき、コスメ

また、生命科学や医学、心理学などその分野は様々であり、トロジーの持つ領域の広さを実感しました。本研究を遂行「コスメトロジー」が網羅している分野の広さに驚きを隠する前後で、コスメトロジーへの印象がずいぶんと変わりせませんでした。皮膚は外界のストレスをダイレクトに受ました。

ける組織であり、老化などの形態変化と脂質変動には関わ

今回採択いただいたことをきっかけに、遂行した研究をりがあるのではないか。これまで携わってきた分野とコスさらに発展させ、皮膚のリピドミクス解析、疾患の予防・

メトロジーと結び付けてみたい。そのように考えたことが改善効果への解析へとつなげていきたいと考えております。

応募のきっかけでした。

最後になりましたが、コスメトロジー研究振興財団研究助

このたび助成金を交付いただき、皮膚の脂質について細胞レベルでの脂質分析を行いました。HaCaT 細胞の脂質成金を交付いただき、研究の場を与えていただきましたことに、心より感謝を申し上げます。

の主成分であったリン脂質やトリグリセリドには不飽和脂− 189 −

（京都府立医科大学消化器内科）

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

平成 21 年度

研究助成

地域に根ざしたコスメトロジー研究を目指して
長岐

本州最北に位置する青森県には今なお多くの自然が残り、リンゴや青森ヒバといった植物資源が豊富に存在していま正彦掛かりとしたハマナスの他、ラベンダー、ヒバ、およびカシスなどの多くの植物について研究を行う事が出来ました。

す。弘前大学に勤務する私は、天然有機化合物のイソプレ

これらの研究を通し、様々な分野に応用可能な基礎的研ノイド類に関する酵素反応や抗菌活性試験などについての究から応用研究までの実験を行う事で、今後の県産植物資研究を行っており、これらの結果を応用した消臭・除菌剤源の調査に向けて一つの指針を示すことが出来たのではなの開発にも携わってきました。しかし、当初、それらの大いかと考えております。今回の研究結果が県産植物の更な半は化学合成により得られる“試薬”を用いたものでした。

る利用に向けた一歩となり、地域活性化へと繋がれば幸い

昨今の天然志向に鑑みて、県内に豊富に存在する植物に含であります。

有する成分を利用する研究に着手した平成 21 年に、コスメトロジー研究振興財団の研究助成を受けることが出来ま

最後に、この様な有意義な研究の機会を与えて頂いた、
コスメトロジー研究振興財団に深く感謝申し上げます。

した。この助成により、様々な生理活性試験や試作品の製（弘前大学大学院理工学研究科）

造など、多岐に及ぶ研究を行うことが可能になり、また手

平成 21 年度

研究助成

本研究成果のコスメトロジーに及ぼす影響
奥田

この度は、コスメトロジー研究振興財団研究助成を頂き、心より感謝申し上げます。

徹哉を防ぐ作用があり、効率よく水分を維持するための重要なブロックとして機能することがわかっています。しかし植化粧品として、皆さんがすぐ思い浮かべるのは女性をタ物原料由来ということから安全とされていた米糠などを原ーゲットとしたメークアップ化粧品ではないでしょうか。

材料とする植物性セラミドですら、人によってはアレルギ

実際のところ、基礎化粧品や男性用のスキンケア、さらにー症状を引き起こすことがあります。その原因は、人にはシャンプーやリンスといったトイレタリー製品など、近年存在しない構造を有する植物性セラミドが、異物として免ではその商品の種類は多岐に渡り、化粧品はもはや老若男

疫システムに認識されるためと考えられます。

女が使う日用品となっています。このように化粧品を利用

我々が着目しておりますスフィンゴリピッドの一種、スする人々の体質やその用途は様々でありますので、肌荒れ

フィンゴ糖脂質は、ヒト由来であることからアレルゲンとなどの身体への悪影響についても用途に応じた様々な対策なる可能性が低く、また抗炎症活性を有することが示唆さを講じる必要性があり、現在の化粧品の開発のポイントでれていることからも、皮膚における免疫細胞の過剰な応答あると思えます。

を抑制し、肌荒れを防ぐ効果が期待できると考えておりま

我々の研究対象であるセラミドまたはセラミドより合成す。本研究成果により、敏感肌、アトピー性皮膚炎の方もされるスフィンゴリピッドは、皮膚表面の角質保護成分と安心して利用できる新たな化粧品原料として、スフィンゴ

してすでに多くの化粧品に利用されております。これらは糖脂質が利用されることを期待しております。

その疎水的な性質により、角質層内に存在する水分の流出（独立行政法人産業技術総合研究所生物プロセス研究部門）− 190 −

コスメトロジー研究雑感

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジーとDDS の関係
黒田俊一

私の専門領域である DDS（薬物送達技術）は、生体内

日本にはある。そのような中、平成 21 年度に貴財団から、において薬剤を欲しい時に欲しい場所で欲しい量だけ送達「能動的標的化技術を搭載した新規ドラッグデリバリーシする技術（薬剤の時空間的制御技術）であり、ナノテクノ

ステムキャリア「バイオナノカプセル（BNC）」の次世代ロジー技術との融合により、極めて高機能な薬剤（ナノメ

化粧品分野での応用可否の検討」という題目で研究支援をディシン）の創出を促すと期待されている。70 年代に萌いただいた。医薬品は患者に対して投与するもので、治療芽したライフサイエンスの成果として、試験管内では著効法の代替法がない場合などは冒険的な適用もあるが、化粧を示す様々な薬剤候補が開発されてきたが、ほとんどが生

品は健常人に対して使用するもので、特に「美しくする」

体内の患部に適切に投与できず医薬品になれないという開いう次元の高い目的で用いられる。医薬品の世界で DDS

発現場の世界的閉塞感を打破するのが DDS とも言われては当たり前という時代にならなければ、化粧品の世界でいる。しかし、米国では DDS に使用するキャリア（運搬は DDS が使用されることなどあり得ないと考えていたの体）の開発スキームが FDA により制定されているのに対で、この助成決定には大いに驚いた。そして今回、我々し、日本では同スキームは全くと言って良いほど整備されの DDS キャリア BNC の化粧品領域での応用の可否を検討ていない。有名な DDS 製剤であるドキシル（抗癌剤ドキ

し、色々と課題を抽出できた。今後、まず医薬品の世界でソルビシン封入リポソーム）が、海外 80 カ国で承認されBNC を成功させ、いつの日か化粧品の世界でも BNC を実て９年も遅れて日本で承認されたように、（一般医薬品も用化させたいと切に願っている。

（名古屋大学）そうだが）DDS キャリアについて深刻なドラッグラグが

平成 22 年度

研究助成

海洋生物からの機能性化粧品素材の探索
塚本佐知子

私たちの先祖は古来、天然資源（主に植物）を民間薬やく照りつけています。1980 年代以降、クロマトグラフィ

狩猟のための矢毒として利用してきました。また、微生物ーなどの分離技術や核磁気共鳴（NMR）などのスペクトの代謝産物を抗生物質として利用し、発酵食品や酒類の生ル解析技術の飛躍的な発展にともない、天然資源からの新産に微生物を活用してきました。そして現在も、多くの医規低分子化合物が次々と発見されてきました。そして海洋

薬品が天然資源（植物、微生物、動物）から誕生しています。

生物からも多くの新規物質が発見されましたが、医薬品シ

このように天然資源から多くの医薬品となるような物質がーズの探索に比べて機能性化粧品素材となるような低分子発見されるのは、自然に棲息する生物が自らの身を守るた化合物の探索は、あまり行われていないのが現状です。こめの生体防御物質や、自然の中で生き抜くための化学情報

れまでに知られているものとしては、カリブ海に生息する伝達物質を二次代謝物質として保有しているからであると腔腸動物から得られたシュードプテロシン C が、強い抗酸考えられています。そのような観点から考えますと、強い化・抗炎症効果を示す成分としてアメリカでスキンケアク

紫外線に曝されて生き抜いている海洋生物は、抗酸化、ラリームに配合されています。また、甲殻類やヘマトコッカ

ジカル消去、紫外線吸収など身を守るため成分を生体内にス（藻類）に豊富に含まれるアスタキサンチンも、強い抗豊富に蓄えていると考えられます。私たちは、研究材料の酸化効果を示すことからシミやしわの防止（アンチエイジ

採集のためインドネシアの熱帯サンゴ礁海域で毎年スキュング）を目的としてスキンケアクリームに配合されていまーバダイビングにより海綿などの無脊椎動物を採集していす。本研究助成では、シュードプテロシン C やアスタキサ

ます。熊本も日本の他の地域に較べると太陽の陽ざしが強ンチンのような機能性化粧品素材の発見を目指し、『海洋いのですが、インドネシアは赤道直下ですので、さらに強生物に由来する機能性化粧品素材の探索』という課題で研− 191 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

究をさせていただきました。今後も研究を継続し有用な機ましたコスメトロジー研究振興財団に心から御礼申し上げ

能性素材を発見したいと考えております。ご支援いただきます。

（熊本大学大学院生命科学研究部）

平成 21 年度

研究助成

皮膚の適応進化による脊椎動物陸上進出とコスメトロジー
松井

地球上の脊椎動物は、約３億６千万年前のデボン紀後

毅事で、潤いのある肌を形成できた可能性が示唆されている。

期に、水中から陸上に進出した。その際、魚類の体表面

コスメトロジーにおいても、このような皮膚の進化の過程の皮膚表皮を覆っていた多層上皮様組織を何らかの機構により獲得された分子が、様々な大気条件の変化や個体自で「上皮進化」させ、乾燥や紫外線にも耐えられる角化

身の変化により活性や発現量が変動し、時には適応し、ま重層扁平上皮組織を形成した。すなわち、角質層の獲得た適応不全となる事で、潤いのある若々しい肌を示したり、が脊椎動物陸上進出の鍵となっていた事が予測される。そ老化した乾燥肌様の肌を示すのではないだろうか。すなわ

してその後も、哺乳類の皮膚に至るまでの間に、様々な皮

ち、コスメトロジーの問題は、我々人類が太古に地球環境

膚特異的遺伝子群を獲得しつつ、地球大気環境の変動にへの適応進化の過程で獲得した形質が次第に「退化」して適応させてきたと考えられる。SASPase や Filaggrin は哺いく過程で示される様々な現象をみているのかもしれない。

乳類のみに認められる事から、約 2 億年前の哺乳類出現時

この適応進化時に獲得された皮膚特異的遺伝子群の分子機に、これら遺伝子がゲノム上に挿入された時期と、哺乳類構の解明とそれを利用した、定量的な角質層内バイオマー

特有の皮膚が形成された時期は一致しているのかもしれ

カーの同定により、よりきめ細やかな、新しいコスメトロない。しかも、我々の SASPase 欠損無毛マウスの解析に

ジーの概念が生まれ出てくるのではないかと予測している。

より、SASPase が Profilaggrin を分解できるようになった（京都大学

物質−細胞統合システム拠点）

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジーにおけるコラーゲン分泌研究の意義について齋藤

コラーゲンは化粧品へ添加されるだけでなく、健康食品
やサプリメントとしても注目されておりコスメトロジー分

康太

ーの分野に対して、表皮水疱症の病因の解明や化粧品などへの応用といった分野に寄与できると考えられる。

野において重要な分子である。一方で、コラーゲンの生理

現在のコスメトロジーにおいては、コラーゲンは外から機能に関する研究は様々な方向から盛んであり、コラーゲ

化粧品などとして塗布することが一般的である。しかし本ンの合成制御機構やその成熟過程については非常に多く研究でコラーゲン分泌の分子機構が解明されれば、コラーの知見が得られている。またコラーゲンの変異を原因とす

ゲン分泌を促進する因子を単離する糸口が得られると考える疾患に関しても、たくさんの研究成果があげられている。

る。これにより、内在するコラーゲンの分泌を促進するよ

しかしその一方で、細胞内で合成されて多量体となったコ

うな化粧品あるいは薬剤の作成に本研究は寄与すると考えラーゲンがどのような経路を通って最終目的地である細胞る。最後に本研究に助成くださいましたコスメトロジー研

外へと運ばれるのか、そのメカニズムについては、ほとん究振興財団に改めて感謝申し上げます。今後もこれをきっど解明されていないのが現状である。

かけにコスメトロジーに貢献できるような研究を進めてい本研究は VII 型コラーゲンの分泌メカニズムを解明する

きたいと思います。

ことを目指したが、その結果、コラーゲン分泌に必要な因子を二分子、同定することができた。これはコスメトロジ− 192 −

（東京大学大学院薬学系研究科生理化学教室）

コスメトロジー研究雑感

平成 21 年度

研究助成

創薬科学研究のコスメトロジー研究への越境をめざして
廣明

秀一

平成24年４月１日より、名古屋大学に新しい大学院（博付いたのも、そうした雰囲気あってのことでした。その後、士前期課程）研究科、創薬科学研究科が発足しました。創名古屋大学理学研究科（生命理学専攻）に異動し、短い期薬科学研究科は、理・農・工などの４年制の理系学部を卒間でしたが、骨太かつ普遍的な生命科学を目指す雰囲気に業した学生の皆さんに、有機合成化学・分子細胞生物学・触れました。そして、この４月より、創薬科学研究科・基構造生物学という異なる分野にまたがる融合的専門教育を

盤創薬学専攻という、出口を意識した教育研究に携わるこ受ける機会を与え、かつ、基礎的な学問を創薬科学の名のととなります。構造生物学・バイオインフォマティクス・

もとに新たに組み替えることで、次世代を先導する創薬基

分子細胞生物学と生化学の組合わせは、創薬科学の一翼を盤研究者を養成することを、その第一の目的としておりま

担う学問分野でありますが、コスメトロジー研究にも応す。

用（＝越境）可能であると信じております。創薬科学を志

さて、私は、これまで、神戸大学医学研究科において、す学生の皆さんにも、「製薬会社」という単一業界に限定

生命系グローバル COE による「統合的膜生物学の国際的した出口だけではなく、化粧品や香料・ファインケミカル、研究拠点」による枠組みのもと、多くの研究室と連携しつ

医療・先端計測機器といった、幅広い分野からの需要に自つ、タイトジャンクション（密着接合、TJ）の構造生物在に応えることのできる、最先端技術のエキスパートを目学的研究を行ってまいりました。それはもともとは基礎的指してもらいたい、と考えております。

な生命科学の研究を志向したものでしたが、医学研究科の最後になりましたが、コスメトロジー研究振興財団研究もつ基礎医学と臨床医学の垣根を意識させない雰囲気のも助成を頂き本研究をご支援いただきましたこと、心から感と、医療の現場に近い基礎生物学研究を進めることができ

謝申し上げます。

ました。TJ 研究がコスメトロジーにも貢献できる、と気（名古屋大学大学院創薬科学研究科構造分子薬理学分野）
平成 21 年度

研究助成

コスメトロジー研究と分析化学研究の出会い
大江平成21年度より２年間、コスメトロジー研究振興財団の研究助成を頂ける機会を得て大変感謝しています。

知行

質量分析法を基盤としたケラチン上の化学修飾スクリーニ
ング法の開発』は、正直『その場しのぎの大法螺』であっ思えば平成19年秋、10年以上にわたる海外生活に見切りたため、採択後ゼロから実験を始める羽目になった。
『簡

をつけ、日本語も話せぬ妻子を連れ、後先考えずに帰国し便な皮膚状態評価法』と謳っているのも、まともな分析機

た。日本での研究費・研究基盤・人脈も皆無であり、最初器が無かったための苦肉の策であった。それでも幸い、結の１～２年は、必要な機器すらない空っぽの研究室で、途果も得られ、何とか報告書提出直前に、論文として発表出方に暮れていた。専門である『分析化学』は、どの分野で来た（J. Proteomics, 2011, 75, 435）。

も必要な基礎技術であるため、『無理やりこじつけ大法螺

皮膚に多量に局在するケラチンは、疎水性で取り扱い困を吹けば』、何とか申請書の体をなす。しかし科研費のみ

難、更に生理活性が無い事も相まって研究対象として一顧ならず、専門外の情報工学、マテリアル関連の財団助成まだにされていなかった。しかしながら、非侵襲的に採取可

で、大小問わず申請したが、一向に採択されない。そんな能かつ、室温でも極めて安定であるため、分析試料として状況が続く中、一縷の光となったのが、本研究助成の採択の可能性を秘めていた。事実、年代・皮膚処理と酸化修飾であった。久々に自腹を切ること無く東京へ行き、賞状をの間に相関も見られた。本法では、被験者自身が採取でき頂き、懇親会でホロ酔いになり仙台に帰る新幹線の中、『やるので、化粧品等の効能評価を含むアフターサービスなど

っと研究室が動き始めた』と感慨に耽ったものである。

に活用できればと考えている。

研究課題の『皮膚の健康・老化状態の非侵襲的解析法：− 193 −

（東北大学大学院薬学研究科臨床分析化学分野）

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

平成 21 年度

研究助成

本研究成果のコスメトロジー領域に及ぼす影響・効果
堤康央

我が国のナノマテリアル研究は、開発・実用化の点で世ことがこれまで以上に強く求められている。従って、今後界をリードしており、サブミクロンサイズ（数百 nm）以のコスメトロジー領域におけるナノマテリアル研究は、有上の従来素材と比較して、圧倒的に優れた有用機能を有す用・有効で、しかも高度に安全であることが求められ、こるナノマテリアルが続々と産み出されている。特に、コスれを満たすナノマテリアルは他を圧倒する付加価値を持っメトロジー領域では、非晶質ナノシリカやナノ酸化チタン、た知財となり、社会受容も得られるため、その取組は今後

フラーレン、白金ナノコロイドなどが既に利用されており、の鍵を握ってこよう。即ち、ナノマテリアルの開発研究に

最近ではサブナノスケールにまで微小化が進んでいる。こ加えて、単にナノマテリアルの毒性を解明するのではなく、の点でまさに、我が国のコスメトロジー関連産業は先駆者

安全なナノマテリアルの開発を支援・促進できる「ナノ安で、世界をリードしており、まさにお家芸となっている。

全科学」の推進が必須となるものと期待される。この点、一方でナノマテリアルは、従来素材とは異なった体内動態

コスメトロジー領域での本研究成果は、安全なナノマテリを有していることも相俟って、高度な機能が逆に想定外のアルの開発支援に資するなど、この「ナノ安全科学」の萌

リスク、即ちナノ毒性（NanoTox）を産み出し得るなど、芽的（パイロット的）取組であるため、安全で安心、そし二面性を呈してしまうことが危惧され始めている。そのたて満ち足りた豊かな社会、また国民や産業界が最大限にそめ、健康への関心の高まりも相俟って、21 世紀テクノロの恩恵を享受できる社会の育成に寄与するものと祈念してジー産物としてのナノマテリアルには、安全・安心であるいる。

（大阪大学薬学研究科毒性学分野）

平成 21 年度

研究助成

糖鎖機能が拓く皮膚の再生修復とコスメトロジー
小川

私は糖鎖の機能を研究しております。糖鎖は、受精、発生、温子

ビトロネクチンほどの劇的な糖鎖と活性の変化は起きてい癌化、感染、免疫、老化など多くの生命現象に関わることませんので、この変化はビトロネクチンに特有なものと考がわかってきました。組織の再生や修復にも関わり、私はえられます。

肝再生において、組織の作り直しの際に足場となる細胞外

皮膚も肝臓と並んで再生機能の高い組織であることから、

マトリックス分子、細胞接着性糖タンパク質ビトロネクチ

皮膚において肝星細胞のような機能を果たす細胞を糖鎖でンの糖鎖の機能を調べています。肝再生の初期段階に、ビ制御できないかと着想したのが、今回の研究です。新生マトロネクチンの糖鎖ではシアル酸を含む糖鎖の総量が著し

ウス皮膚から初代培養した線維芽細胞を対象に、糖鎖が変く減少すると同時に、肝星細胞に対する接着伸展活性が著化したビトロネクチン上での細胞接着、伸展への影響を調しく抑制されることを見出しました。ビトロネクチンと肝べました。助成いただいた１年間で、皮膚線維芽細胞の活

星細胞のインテグリンが結合して発生する細胞内へのシグ性化においてもビトロネクチンの糖鎖が細胞表面のインテナリングが抑制されるためでした。肝星細胞は、肝障害時

グリンだけでなく、プロテオグリカンであるシンデカンをや炎症時に活性化されて細胞外マトリックスを合成・分泌介するシグナルの関係を調節する事を発見しました。今後して組織の再生修復にはたらく細胞で、肝星細胞の過剰なは、組織形成に至る段階まで調べる予定で、マトリックス

活性化が肝線維化、肝硬変をまねきます。肝の正常な再生

分子の糖鎖変化と正常修復、異常修復の誘導能力を調べ、と線維化の分かれ目にあたる肝星細胞の活性をコントロー

ケロイド、癌化などの線維化疾患の治療につながる知見をルできれば線維化を食い止める鍵になるでしょう。肝再生

得てコスメトロジーに貢献したいと考えています。

初期に他の細胞外マトリックス分子では、調べた限りでは− 194 −

（お茶の水女子大大学院）

コスメトロジー研究雑感

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジーの観点からみた本研究の展開
大戸茂弘

本研究ではマウスを対象に、CYP やトランスポーター

これまで困難であったヒトにおける生体リズム研究の分子に日周リズムが存在することを明らかにした。その機序とレベルでの進展にも寄与できるものと考えられた。さらして時計遺伝子が関与していることを明らかにした。またに、摂食条件を操作することにより、CYP やトランスポ

Clock 遺伝子の変異マウスにおいてはそれら各遺伝子の発ーターの日周リズムをコントロールできる可能性が示唆さ

現リズムが消失することを見出した。本研究で明らかになれた。同様に、皮膚培養細胞を用いた検討においても時計った CYP やトランスポーター発現リズムの制御メカニズ

遺伝子の発現に約 24 時間を周期とするリズミカルな発現

ムは、投薬時刻の違いによる体内動態の変動の原因の理解変動が認められた。また酵素やトランスポーターの発現にのみならず、それら薬物の至適投薬タイミングを設定するも約 24 時間を周期とするリズミカルな発現変動が認めら上で重要な知見となりうると思われる。次に、本研究では、れた。これらのことから、皮膚細胞においても高血清処理

ヒト培養細胞を用いた生体リズムの再構築を試み、CYP

により生体リズムを再現し、リズムを操作できることが明やトランスポーターのリズムの調節メカニズムを解明すらかとなった。本研究により、体内時計の分子機構の所見ることに成功した。これらの結果から、CYP やトランスを効率よく化粧品の適正使用に応用するためのリズム診断

ポーターの基質薬物を用いて治療を行う際には、体内時計法、リズム操作法を開発できる可能性が示唆された。またの分子機構に基づいた至適投薬タイミングを設定すること

生命体がうまく機能していくうえで最重要と考えられていで、より効率的な治療が可能になることが示唆された。まる「生体のホメオスタシス機構の維持」に大きく貢献できた、本研究で構築されたヒト培養細胞でのリズム評価系は、るものと考える。

（九州大学大学院薬学研究院薬剤学）

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
平澤

現在私は「ゲノム創薬科学分野」研究室に所属しており

明および毛根の周辺にも存在することを見出しました。

ます。「ゲノム創薬」とは、ゲノム情報を利用し、新しい皮膚にとって脂肪酸は必要不可欠なものであり、化粧品

薬やより効果の高く副作用の少ない薬を開発することを目や整髪料には大量に含まれる成分です。皮膚における脂肪指し、そのために、研究対象とする遺伝子、臓器、疾患等

酸の詳細な働きを解明し、健全な皮膚を維持することや、を特に限定せず、バイオインフォマティクス、ハイスルー

発毛・毛髪の伸長はコスメトロジー上重要な領域であり、プットスクリーニング系など、大量の情報を処理し、多種

脂肪酸センサーである GPR120 を標的とした新たな応用の類の遺伝子を解析対象とした新しい技術を積極的に取り入可能性が広がることが期待されます。

れ研究を進めてきました。

最後になりましたが、今回助成並びに新たな研究のきっ

ところが、たまたま GPR120 が脂肪酸を検知するセンサ
ー分子であることを発見し、この分子 1 つの機能を詳しくかけを下さったコスメトロジー研究振興財団に心から御礼申し上げます。

解析することとなりました。その結果、GPR120 が脂肪組織において肥満に関する重要な役割を果すこと、皮膚組織− 195 −

（京都大学大学院薬学研究科ゲノム創薬科学分野）

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

平成 21 年度

研究助成

光計測とコスメトロジー研究
藤井文彦

この度、コスメトロジー研究振興財団からの研究助成をます。超短パルスの近赤外レーザーを励起光源に用いた２戴き、光を用いた新たな観察法を確立するに至りました。

光子顕微鏡は、より深部を観察するのに適しています。こ心より御礼申し上げます。近年、ナノメーターサイズの物の計測法を用いた場合は、２光子励起によって非染色のコ質を用いた化粧品が多く見られ、皮膚組織とナノマテリア

ラーゲン繊維を可視化できるため、ナノマテリアルが組織

ルの相互作用を観察することの重要度が増しています。ナのどの部位を移動するのかをより明確に解析できます。以ノマテリアルの組織内での動態とそれに対する生体応答を上のようなミクロな視点に加えて、化粧は見た目というマ

詳しく観察するためには、高い時空間分解能をもった観察

クロな視点を伴います。見た目は、皮膚に当たった光の反法が必要であり、光を使った生体イメージングはそれを実射を視覚的に捉えたものです。したがって、光を用いて化現するための強力な手法の１つです。化粧品に含まれる二粧の色の具合を客観的に評価することも可能です。日常施

酸化チタンなどのナノマテリアルは、蛍光を伴わないものす化粧に加えて、痣を消す医療用刺青などの皮膚組織中でが多数存在します。それらの動態を組織中で観察するにはの色評価も重要な課題です。これらを評価する場合、表皮光の吸収に基づいた計測が必要となります。しかしながら、が含むメラニンや真皮にあるヘモグロビンの吸収と組織のナノマテリアルの吸収の信号を、生体中に含まれる他の分散乱、化粧品がもつ光の吸収と散乱の組み合わせを解くこ子のそれと分離することは困難を伴います。そこで本研究とになり、大変難しい課題です。幸いにも私は、過去に近では、蛍光を発する半導体ナノ結晶を基盤としたナノマテ

赤外分光法と光散乱に関する研究に携わり、現在は半導体

リアルを合成し、生体組織と区別した観察法の確立に努め

ナノ結晶を中心とするナノマテリアルの合成とそれに対すました。光の回折限界を伴うものの、光散乱の少ない組織る生体応答に関する研究に携わっています。この経歴と今中では極めて精緻な計測が可能となりました。一方、より回助成をいただいた御縁を生かして、今後は光を用いた広光散乱の影響が強い生体深部を観察する場合は、光散乱のい視点でコスメトロジー研究を継続したいと考えています。

度合いが低い近赤外領域の光を利用することが必要となり（大阪大学免疫学フロンティア研究センター）

平成 22 年度

研究助成

食とコスメトロジー平田孝

大学教員にとって、世界各国で活躍している卒業生から様な素材を多彩な調理法でおいしく食べることが重要であの便りは、うれしいものである。先日は中国人の元留学生

ることには根拠がある。すなわち、タンパク質、ビタミン、から春節（中国のお正月）の年賀状が届いた。正月休みにミネラル等をバランスよく摂取することが美肌には欠かせは家族で揚州に旅行するという。揚州といえば、古来中国ない。しかし、「食」がもつ美肌効果はこれらの基本栄養

一の美人の産地として有名である。何故美人の産地であ素だけによるものであろうか。

るかは諸説があるが、私は食べ物が一役買っているのでは

近年、様々な素材が美肌維持に効果的であるとして、科ないかと思っている。隋の時代から長く中国の中心の一つ

学的エビデンスが曖昧なままに巷間にあふれている。中でであった揚州には、全国から多様な食材や料理人が集まり、も、海洋生物が有する「安全」、「健康」といったプラスの調理法が大いに発達したという。現在でも揚州料理は中国イメージから、アンチエイジングに効果があるとされるコ

4 大料理の一つに数えられている。これが、美人になる重ラーゲン、セラミド、カロテノイドなどが広く利用されて要な要因である……と？

いる。しかしながら、海洋生物由来の生理活性物資とコス

さて、現在揚州に美人が多いというのは、もちろん科学的な根拠のないお話しであるが、美しい肌のためには、多メトロジーとの関係について、科学的なメスが入ったもの
は数えるほどである。

− 196 −

コスメトロジー研究雑感

我々の研究室では、「食」で肌質を維持することができである。

るかどうかについて、いくつかのエビデンスを見つけてき

今回の研究助成のテーマは「食」としての効果ではないた。例えば、これまでに約 750 種類以上が知られているカが、カロテノイドに美肌維持効果を期待できることを一定

ロテノイドのうち、海洋生物由来のいくつかは経口摂取にのエビデンスをもって示すことができた。今後は体の内側より美肌維持効果が期待できることを動物実験で明らかにから健康な肌を作り出す可能性にさらなる挑戦をしてみたした。これらカロテノイドの有効利用が期待されるところい。

（京都大学大学院農学研究科）

平成 22 年度

研究助成

幹細胞研究とコスメトロジー
難波

大輔

幹細胞は自己複製と将来機能分化する細胞を生み出す組の異常、さらには細胞死などの明確な変化が表皮にあった織の恒常性を担う細胞である。この幹細胞の枯渇または機場合、我々はそれを異常と認識し、その原因を考えること能低下が組織老化の一因であると考えられている。コスメができる。しかし、連続的な微少変化を研究期間という限トロジーにとって、老化は主要な研究課題の一つである。

られた時間の中で見出すことは通常の生命科学研究の方法

ここに幹細胞研究とコスメトロジーの接点が存在する。そ論では非常に難しい。一方、コスメトロジーはまさに微少れでは私が研究対象としている表皮角化細胞では、表皮角な変化を扱うに相応しい学問である。ヒトは時間軸に伴う化幹細胞の枯渇または機能低下が表皮組織の老化の原因で以前の自分との、また他者との微少な差異を明確に認識し、あるのか？これに対する明確な答えは未だ明らかでない。

それに対する手段として化粧や美容といった行為を行う。

高齢者では乾皮症などの表皮の明らかな機能低下が見られそしてそれを扱う学問こそがコスメトロジーである。コスるが、表皮が欠損するということはない。これは単なる角

メトロジーは皮膚の加齢に伴う微少な変化を、様々な学問

化細胞の機能低下であって、角化幹細胞の機能低下とは言領域の方法論を駆使して明らかにしていくに違いない。そいがたい。しかしながら、老化に伴って、培養上で高い自のような成果があって初めて、表皮角化幹細胞と表皮組織

己複製能力を持つ角化細胞の割合は減少することが知られ老化との関係、そして、角化幹細胞の新しい特性も明らかている。つまり角化幹細胞も老化に伴って何かが起こってになるであろう。コスメトロジーとしての幹細胞研究の推いるのである。それを我々は生きている人間の表皮組織の進が期待される。

（愛媛大学上級研究員センター）

中で見出すことができないでいるに違いない。増殖や分化

平成 22 年度

研究助成

本研究成果のコスメトロジーに及ぼす影響
一條

化粧品は様々な有効成分を含有し、年々、ヘルスケアの秀憲

い製品が開発されている。

向上や保湿、紫外線防御効果など多くの機能を有するよう製品開発においては、魅力的な製品であるだけでなく、になって来ている。時代とともに変化する消費者や社会環

安全性を確保することや消費者が安心して使用できること

境のニーズに合わせて多様な製品が開発されるとともに、が非常に重要である。しかし一方で、新規に開発された多化粧品は健康的で美しくあるために使用されるだけでなく、様な配合成分により、アレルギー性接触皮膚炎を起こす危

近年では終末期や死後の処置であるエンゼルケアにも用い険性もある。多角的な実験により配合物質の安全性が評価られている。基礎研究分野としての化学、薬学、医学が互されているが、接触皮膚炎の発症機構にはまだ未解明な部

いに融合しあい、素材、物性、生体作用や安全性試験など分も多く残されているため、評価方法自体もまだ確立して多岐にわたった研究が発展してきたことによって、より良いるとは言い難い状況にある。

− 197 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

本研究課題において、マウスを用いた接触過敏反応のASK1 の活性制御により接触皮膚炎を予防できる可能性が解析により、ASK1 というタンパク質リン酸化酵素が、感示唆され、臨床への応用を視野に入れた今後の研究に期待

作期では免疫の中心的役割を担うヘルパー T リンパ球のがかかる。

分化に寄与することや、惹起期では感作が成立した後の皮本研究に助成頂いたコスメトロジー研究振興財団に深謝膚の炎症反応に寄与することが新たに示された。特に惹起するとともに、ASK1 を介した皮膚の炎症制御機構の解明、期での炎症反応の制御メカニズムはこれまでよく解明さ動物実験に替わる安全性試験の開発などコスメトロジー分

れていなかった。しかし本研究の成果から、どのようなア野の発展に貢献できればと考えている。

（東京大学）

レルギー物質に感作しているかが不明であったとしても、

平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
中江進

過去の助成対象者の研究成果報告要旨やコスメトロジー

解析をテーマとした研究を展開する機会をいただきました。

研究雑感などを拝読させていただくと、様々な分野の研究

実験動物を利用した接触性皮膚炎モデルの手法は半世紀以者が多様な視点で独創性のある研究を展開しておられ、コ

上前から変わりませんが、解析技術が進歩し、これまで見スメトロジーというものの奥の深さを知りました。研究のえなかったものが見えてくるようになると、更なる新しい成果だけでなく、研究の必要性は 20 年以上にわたるコス疑問や問題が浮き上がり、それを解決すべく糸口の探索がメトロジー研究振興財団の本研究助成事業の歴史として刻続くこととなります。このたびの成果をもとに更なる探求

まれていく中で、今回、本助成により、私どもは経皮的なをしていきたいと考えています。

化学物質の暴露によって生じるアレルギー反応「接触性皮（東京大学医科学研究所フロンティア研究拠点）

膚炎」について、interleukin-17 関連サイトカインの機能

平成 22 年度

研究助成

コスメトロジーにおける糖脂質の役割
川島

この度は、コスメトロジー研究振興財団研究助成を頂きまして、心より感謝申し上げます。私が研究対象としてい永子

可能性があるのではないかと夢を膨らませてしまうところです。

る「糖脂質」は、皮膚を構成する重要な分子です。特に植細胞増殖促進に係る部分は、ともすると癌化などにつな物由来のスフィンゴ糖脂質は、肌のバリア機能を保つ上でがる危険性が危惧されますが、本研究でも報告しました「ガ

効果的とされており、まさに化粧品への応用がなされていングリオシドによる増殖シグナル亢進」については、ガンるものです。

グリオシドの発現量を変化させる事で制御が可能である事

基礎的知見から実用化へ、さらに製品化に至るまでにはからも、安全性の高い技術の開発が期待されます。またガ

更に様々な研究が必要とされ、長い道のり・時間を要する

ングリオシドはセラミドが脂質部分であるために、皮膚の事は言うまでもない事です。私が注目している糖脂質（特バリア機能の向上にも効果があり、健全な皮膚を保つためにガングリオシド）が皮膚にどの様な作用をもたらすのかの相乗効果も期待されます。

は未だ不明な点が多いのが現状ではありますが、今回報告

薬事法では「「化粧品」とは、人の身体を清潔にし、美化し、しました「ガングリオシドは膜で高密度になると増殖シグ

魅力を増し、容貌を変え、又は皮膚若しくは毛髪を健やか

ナルを増加させる機能がある」という現象を基に、さらにに保つために、身体に塗擦、散布その他これらに類似する研究を発展させる事は、肌質の改善のために一翼を担える方法で使用される事が目的とされている物で、人体に対す− 198 −

コスメトロジー研究雑感

る作用が緩和なものをいう。
（薬事法第２条第３項より一糖脂質の機能のさらなる追求・発展が、真の効果を実感で部抜粋）」と規定されておりますが、糖脂質はまさに人体きる化粧品開発へ繋がっていく事を願ってやみません。

に対して作用が緩和な分子であると認識しています。この（独立行政法人産業技術総合研究所生物プロセス研究部門）

平成 22 年度

研究助成

皮膚科の醍醐味
室賀

私が皮膚科を選んだ理由は「皮膚病の写真を見るのが大絵里

科医になっている。

好きだったから」。これを正直に他人に言うと、しばしばさて本題。プライベートの席での自己紹介で皮膚科医で拒絶反応が返ってくる。流行り言葉では「ドン引き」であす、というと、相手が女性ならばかなり高い確率で以下のる。一般には皮膚病というのは生々しく醜く忌むべきもの

ような反応が返ってきて、返答に窮する：「そうなんですというイメージなのだろうか。子供のころから人体図鑑がか！このシワ（シミ）、なんとかなりませんか？」または愛読書だった私は、大学の図書館で皮膚科のアトラスを発「化粧品は何使ったらいいですか？」。多くの女性にとって、見してその視覚的インパクトに驚喜し、夢中で乱読したも皮膚科といえば皮膚病ではなく美容だということに気づかのだった（ただし写真のみ）。

される。しかしながら加齢現象を食い止めるのは病気の治

日々臨床でみる生の皮膚病は皮膚病アトラスにもまして療より明らかに、はるかに難しい、いや不可能に近い。手多種多様で常に驚きに満ちていて、ビジュアル的に飽きる

当を受けて傷が埋まってくるかのように、何かの薬や化粧ことがない。同心円状・波紋状に広がる紅斑などを目にす品を使うだけで顔面に深く刻まれた皺がみるみる埋まった

れば自然の造形の美しさにうっとりするし、皮膚潰瘍が次り、たるみが解消していくようなことはまずない。生物に第に赤々とした艶のある肉芽に覆われ、高さがきっちり揃は自然治癒力はあっても、自然若返り力はないからだ。化

った後に周囲から上皮化していくさまは不思議で、その過粧やフェイスリフトした女性が美しいとしたら、自然に逆程を見るのは本当に楽しい。我が子の成長を慈しむのと同らおうと努力している姿勢そのものが美しいのだろう。そじ感動がある（我が子はまだいないが）。こんな視覚的嗜んなわけで、美容皮膚科は今のところ、臨床的には私の視好のおかげで楽しんで仕事ができるのは単純に幸せなこと

覚的欲求を満足させる要素に今ひとつ欠けるのだが、どうだ。そういえば学生時代の友人に「私、ブツブツ恐怖症な

抗おうとも断固として老化することをやめない皮膚、そのの」と水玉模様やひまわりの密集した種部分のパターンさ

自然のメカニズムは考えてみれば神秘的で、魅惑的ですらえも怖がっていた者がいたが、彼女はどういうわけか皮膚ある。

（京都大学大学院医学研究科皮膚科学）

平成 21 年度

研究助成

本研究成果がコスメトロジーに与える影響
野田堅太郎

本研究は、皮膚の表面構造を規範とした触覚センサを実て、髪や肌などの手触り感は、その質感の良し悪しを判断現することで、サブマイクロサイズの微小なざらつきを検する上で大きな役割を果たします。例えば、髪の手触りに出する触覚センサを実現しています。このセンサは、人のは、髪表面に存在するキューティクルの存在が大きく関与

指先のように物体表面のテクスチャを検出することが可能

しており、手で梳く方向によっても手触り感が異なることであり、人の触感を定量的に評価する新たな計測方法としが知られています。この触感を定量化することができれば、て役立つと考えています。

髪や肌の状態を評価し、化粧品やトリートメントなどの効

人の触感は物体の状態や種類などを判別する指標として

果の評価・改良方法の有効性などを判別可能となり、コス非常に重要な感覚です。特にコスメトロジーの分野においメトロジー分野に大きく貢献できるものと考えています。

− 199 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

本研究の成果では、人と同様に物体表面のマイクロテクス

できるようになると考えております。

チャの計測を行う触覚センサの実現までを達成しておりま最後になりましたが、本研究の実現に多大なるご助力をすが、この成果を元に、人の官能評価情報との比較を行っいただきました財団法人コスメトロジー研究振興財団に御ていくことで、触感情報の定量的な計測・評価方法が確立

礼申し上げます。

（東京大学）

平成 20 年度

研究助成

コスメトロジーの展望山口

琴美

コスメトロジーと聞いて、まず思い浮かぶのは、「化粧」

れるようになってきています。妊娠生活をいかに楽しく過という言葉です。今、化粧には、２つの側面があるのではごすかに注目されています。しかし、妊娠に伴い、皮膚にないでしょうか。隠すこと、そして予防すること。いまま関する様々なトラブルに見舞われます。中でも妊娠線は、では、隠すことに重点を置いた化粧品が生み出されてきま

いったん生じると一生消えません。そして人目に晒されるした。そして、今現在注目されている化粧品は、予防に着ことが少ないため、軽視されています。そんな中、より充眼した化粧品です。シミやニキビ、しわ、たるみなどに対実した妊娠生活そしてより楽しい人生を歩む女性を生み出するアンチエイジングに注目が集まってきています。女性

すべく、コスメトロジー研究に寄与できればと願っていまは、隠すだけではなく、素からより若々しく、美しくいたす。

いと願っていることがうかがえます。

この世に女性がいる限り、女性はより美しくいたいとい今までは、妊娠している女性にとって美しくあるために、う欲求がなくなることはありません。コスメトロジーはこ

化粧することや着飾ることは不必要なもの、あるいはタブ

れからも発展し続け、その恩恵にあやかりたいと思うのも、ーとされてきました。しかし、女性の人生の中で、我慢す

私が女性だからでしょうか。

る期間があることは、人生を無駄に過ごしていると考えら（京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻）

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
小出治都子

このたび、私の研究テーマをご採択いただき、研究の機ることができたと思います。しかし、「少女」の化粧文化に会を与えてくださいましたコスメトロジー研究振興財団について論じることができていない課題が山積しています。

深く御礼申し上げます。助成していただいた研究は、化粧今後の研究において、この課題をひとつひとつクリアし、文化研究の一端を担う歴史社会学の観点から考察したもの

少女の化粧文化研究を進めていきたいと思います。

です。

化粧文化研究は、他の化粧品研究に比べ、あまり行なわ

化粧文化は、時代ごとに求められた「少女」の理想像とれていない分野かもしれません。しかし、古今東西、老若関係しています。その理想像は外見だけでなく、内面も重男女を問わず化粧は行なわれ、それぞれの文化に深く関わ視するなど、化粧の行為・意義に深く関わっていました。

ってきたものといえます。そのため、コスメトロジーにおそこで、本研究では少女が行なった化粧とはいかなるもの

いて化粧文化研究は必要不可欠なものだと自負しています。

だったのか、を化粧品会社の広告や、その広告が掲載され今回、助成していただいた研究が、化粧文化研究に、そした雑誌内容から考察しました。そして、近代から現代におてコスメトロジーの深化に少しでも貢献できれば幸いです。

ける少女の化粧文化の流れを大まかではありますが、捉え（立命館大学大学院一貫制博士課程）− 200 −

コスメトロジー研究雑感

平成 21 年度

研究助成

中東研究におけるコスメトロジーの意義
鳥山純子

身体に関する人文・社会科学的理論の発展のなかで、身しかし現実の中東社会は激しい変化を経験しつつあり、従体を規範や権力構造を反映する社会的構築物とする見地か

来の固定的な文化や伝統観ではとうてい実際の社会現象を

ら、身体を語る際対象となる現象を特定の社会的文脈に据つかむことは不可能である。とりわけ、中東社会の独自性

えて考察することの重要性が訴えられてきた。化粧というのアイコンともされてきた女性に関する社会現象をめぐっ身体加工を扱う研究でも、現地の社会的文脈を理解したうては、多くの研究者がなかなか動態的に女性が置かれていえで現地の文脈に則して現象を理解することが重要である。

る状況を読み取れないという困難を経験している。そんなとりわけ化粧を研究対象とするコスメトロジーにおいては、

中、化粧という行為を通して包括的、かつ多面的に社会現

地域性・時代性のみならず、化粧に使われる化粧品という象をきりとることのできるコスメトロジーは、女性の状況

物質的側面から、科学技術の発展や認可を受ける際に大きを理解するだけでなく、社会全般を広く理解するうえでも、く関わる法制度、また物流システムや商品の消費に影響を重要な認識枠組みを提供する可能性をもっている。文化と及ぼす経済状態といった多面的な現象として化粧を捉える技術をつなぐ場として、またグローバルな市場と日々の日ことが可能であるように思う。しかし一方の中東研究では、常生活をつなぐ場として、化粧という行為・現象の研究は、今だ中東という地域性の固有性や独自性に重点が置かれる

これからも広く意義のある考察対象であると考える。

傾向があり、イスラーム教やアラブ文化といったイデオロ（お茶の水女子大学大学院博士後期課程）

ギーの側面に主に人々の関心が向けられている現実がある。

平成 21 年度

研究助成

台湾での調査に一段落つけて ── コスメトロジー雑感
山本

芳美

2000 年から 2003 年までの約 2 年半、台湾の中央研究院

クが、ドラッグストアの棚一面を占有するようになった。

民族学研究所に留学していた。30 代はじめで、無職のポ以前から SK- Ⅱのスキンケア用品、特にパックは台湾で人ストドクターだったため経済的には窮していたが、時間の気があったが、DE LA MER を筆頭に高級スキンケア製品

余裕があり、街に気ままに繰り出すことができた。当時のが続々輸入されたほか、台湾の会社が自社製品として化粧

台湾の女性たちは、化粧をする割合がまだ低かった。今で品を開発するようになった。こうして、化粧品売り場は、も鮮明に覚えているのは、台北の新交通システムの車内に、ショッピングモールやデパートの目玉コーナーとして以前つり革を握るタンクトップ姿の女性からはみ出るわき毛のよりも確実に拡大している。

写真と「人を驚かせてはいけません」というコピーで構成

また、「医学美容」と呼ばれる分野を扱う皮膚科や専門された女性用剃刀広告である。わき毛を剃る習慣はまだ一の診療所が 2008 年ごろから年 2 倍ペースで増加し、レーザ

般的ではなく、20 代後半から 30 代はじめだった OL のルー

ー照射やヒアルロン酸注射などを 1 回約 3000 円（台湾ドル

ムメイトたち3名に聞くと、「芸能人ではないから必要ない」

で 1000 ドル）程度でおこなえる。日本でいえば渋谷にあと言い切っていた。

たるような台北の忠孝復興駅周辺の OL たちは、ショッピ

思えば留学当時の台湾は、全体的にまだ牧歌的で、政治ングに行く感覚で昼休みや会社帰りに診察所に通うように的な緊張はあったものの雑然として活気に満ちていた。しなっている。さらに、国民党政権となってから、大陸の人々

かし、国民党が民進党より政権を奪取した後、社会全体がに台湾観光が解放されたため、医療観光のメニューの一つ

洗練と高級感を求めるようになり、世界中のブランドが集に整形手術や医学美容が加わるようになった。

結する巨大ショッピングモールやデパートが林立した。以

筆者は 2010 年に台湾に数回通って基礎調査をおこない、前には見かけなかった台湾のローカルブランドの美顔パッ2011 年 6 月から 2012 年 3 月まで、計 8 ヵ月程度、台湾に滞− 201 −

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

在した。友人たちの話を総合しても、美容への関心は 5 年に台湾で製造されていたおしろいについてなど、多岐にわほど前から高まりを見せている。こうした台湾女性の劇的たるものになった。今後、この成果は研究論文やエッセイな変化にとまどいながら、今回の滞在では従来のコスメトなどの形で順次発表していく予定である。最後になったが、ロジーの枠をこえた研究を心がけた。その成果は、研究完

コスメトロジー研究振興財団には、再度の長期滞在の機会

了報告書に記した坐月子だけでなく、台湾原住民族の身体を与えていただいたことに対し、改めて感謝申し上げたい。

装飾をはじめとして、漢民族による死者に供える紙製の化（都留文科大学）

粧品や台湾製おしろいを用いる七夕の儀礼、日本統治時代

平成 21 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
土居

私が籍をおいている長崎大学医学部第二生理学教室では、

裕和

化粧をするという行為は、その本質において「他者にこヒトを対象とした研究を進めています。こう書くと、医学う見られたい」という理想の自分像（自己顔）を具現化す部なのだから当り前じゃないか、と言われてしまいそうでるという意味を秘めた行為であると思います。したがって、すが、動物や細胞を研究対象とする研究室が多い医学部で、化粧という日常的な行為の背景には、理想と現実の自己イ

ヒトを中心とした基礎研究を行う研究室はかなり異色の存

メージのズレの認知やそれに対する葛藤など、様々な心理在なのです。当研究室では、数年前から思春期における的反応が関わっていると予想されます。ならば、化粧行動

脳機能発達の研究に取り組んでいます。思春期には衝動性の背景にある心理学的・脳生理学的な現象を精査することの亢進や、異性への関心の芽生えなど、様々な心理・行動

で、自我あるいは自己認識という、曖昧模糊とした概念を学的変化が生じることが知られていますが、自意識の発達、科学的研究の俎上にのせることが出来るかも知れません。

及び、それに伴う自己の容姿への関心の高まりも、思春期

このような期待を抱きつつ、今後もコスメトロジーの発展の重要な発達的変化の一つに数えられます。このような観に寄与する研究成果を上げることができればと考えており点から、私自身は自己顔の認識を司る脳機能活動の発達にます。

焦点をあて関心を持って研究を進めています。

（長崎大学大学院医歯薬学総合研究科神経機能学分野）

平成 22 年度

研究助成

表情の豊かさと化粧
南谷晴之

顔の表情は情動表出の一つで心の内面にある心情（ムー

喜怒哀楽の表出結果として表情が形作られるが、喜怒哀楽ド）とか感情（エモーション）の外部への表れであり、情の表出には当人にしかわからない主観的な側面と外部から動発生源は大脳の内側に広がっている大脳辺縁系にあると観測可能な側面とがあり、表情は後者の側面を持つ情動作言われている。大脳辺縁系で発生した情動情報の伝達系は用であり、その人の意図のみならずその時の精神状態や身

中脳、脳幹、脊髄を経て顔面神経となって両側の内耳を体状態までをも推量可能にするノンバーバルな言語と言っ抜けて顔面内左右にほぼ対称的に分布する表情筋に結合しても過言でない。ヒトが化粧をすることは、美しい容貌をている。顔面神経の支配を受けている表情筋の数は、ヒト

整えること、健やかな心身状態を保つこと、感情の豊かさの場合、大小あわせて 20 を越える多さであり、細やかなを得ることなど、ヒトにとって本質的かつ多面的な効果をものから大げさなものまで多様な表情が形作られる。普段、もたらす重要な生理行動と言ってよい。それはまた、単に我々は自分の顔を見ることができないのでどのような表情

自己的な情動に満足を与えるだけでなく、他者へ快適な自をしているかは常に鏡を見ないとわからない。殆どの場合、己アイデンティを示す情報提示になり、人間相互のコミ− 202 −

コスメトロジー研究雑感ュニケーションにおいて表情情報は重要な意味を持つ。化

で定量的に示すことができる。OF 法では口紅、頬紅、ア

粧をすることにより表情情報が強調されたり減弱されたりイシャドーなどの使用による凹凸感、陰影感の化粧効果をすることもある。それでは化粧によって他人が感ずる表情

増感的に捉え、明らかに表情の動き量をより大きく検知し変化は豊かになるだろうか、感覚的効果は高まるであろうて、化粧による表情の豊かさの現出を明らかにしている。

か？その効果は表情運動量の Optical Flow（OF）解析法（千歳科学技術大学総合光科学部バイオ ･ マテリアル学科）

平成 22 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
吉原誠一

私達の研究室では匂いを感じる嗅覚神経系の基礎研究をがどのような神経回路によって生じるかというメカニズム行っている。ヒトは嗅覚が進化の過程で退化した動物であが解明されようとしてきている。この神経メカニズムが解り、医学的には嗅覚障害は他の感覚障害ほど重要視されて明されれば、香水の心地よさの評価等に客観的な指標が得いない。しかし、化粧品の分野においては香水や香料などられると期待される。その指標をもとに新しい香水の材料

でヒトの嗅覚を重要視しており、嗅覚の基礎研究の応用がの探索が可能になるかもしれない。嗅覚は他の感覚情報と期待される。では実際にはどのようにして基礎研究の成果は異なり、快や不快の感情や本能行動を司る脳の領域に直を応用していくのか？匂いを扱う商品の問題点として、匂接つながる感覚である。香水などの匂いによって心（精神）

いの質の評価が挙げられる。これまでは匂いの評価としてに作用する化粧品が将来現われてくるかもしれない。

は心理学的な解析でしか評価できないことが問題であった。 （奈良県立医科大学先端医学研究機構脳神経システム医科学）
しかし、近年の脳科学の発展により、快や不快という感情

平成 23 年度

国際交流助成コスメトロジーと国際交流に関する雑感
大野泰雄、 小島肇

この度、平成23年11月10～12日に仙台で開催された日

関係者が情報を求めている時期に欧米の動物実験代替法に係

本動物実験代替法学会第 24 回大会および同年 11 月 14 日

る関係者を日本に招聘できたことも有意義であった。これらに東京で開催された日本動物実験代替法評価センターのメンバーにJaCVAMを加えた国際動物実験代替法協調会（JaCVAM：Japanese Centre for the Validation of Alternative

議（ICATM：International Cooperation on Alternative Test

Methods） 顧 問 会 議 に お い て、 米 国 NICEATM（National

Methods）は動物実験代替法の公定化に向け、2009 年４月

Toxicology Program Interagency Center for the Evaluation ofに覚書を交わし、国際協力を進めている。さらに平成23年

Alternative Toxicological Methods）/ ICCVAM（Interagency

11 月 13 日にこの ICATM の会議を初めて日本で開催できた

Coordinating Committee on the Validation of Alternative

ことは国際的なバランスという点でも誠に有意義であった。

Methods） の William Stokes 博 士 を 初 め と す る ECVAM

JaCVAMはICCVAMやECVAMに比べて大きな組織ではな（European Centre for the Validation of Alternative Methods）、

いが、今回お蔭様でICATMの会議を東京で開催でき、彼ら

KoCVAM（Korean Centre for the Validation of Alternativeと日本人関係者との交流を深めることで対等な関係を構築でMethods）およびHealth Canadaの代表を招聘し、種々の発きたことに安堵している。

表や懇親会などの場を通して、各国の動物実験代替法事情

この度、米国の動物実験代替法のバリデーションを取り仕について日本の関係者に普及するとともに、彼らと日本の切っているWilliam Stokes 博士の招聘にご協力頂いたコス研究者との交流を深めることができた。特に、欧州の化粧品

メトロジー財団には改めて感謝を申し上げたい。

規制（動物実験の完全禁止）を2013年に控え、化粧品企業− 203 −

（国立医薬品食品衛生研究所）

コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

平成 23 年度

国際交流助成古代の化粧椅子について
野呂

影勇

椅子の歴史学の世界的な権威 Jennifer Joy Pynt 博士の最た仏教（曹洞宗・天台宗・臨済宗など）が広く普及したこ

近の著書『A History of Seating』 には、古代の化粧椅と、近年椅子による座禅がはじめられたこと、そしてその子についての記述はない。しかし、刊行後、古代エジプ

結果、椅子に座ることが、その人の精神的状態、たとえばトとギリシャにおける化粧品の利用に関連して椅子の利用

瞑想といった状態を作り出すことを、Pynt博士が今回の来の絵の校正刷りの存在が Pynt 博士により確認された。古日により大いに認識された。化粧という行為が、ひとの精代エジプトでは、女性は、彼女らの化粧箱をパーティーに神的状態に大きく関わることは明らかであるが、そこで化持って行って、彼女らの座席の下に化粧箱を格納した証拠

粧と椅子の関係について新たな研究の切り口が認識されたが認められた。古代ギリシャでは、彼女らの化粧を鏡を用ことは、意義深い。

注）いクリスモス椅子に座った花瓶の絵があることがわかった。

Pynt 博士によれば、近代においては、化粧そのものを目的とした椅子が作られたという。たとえばベリー公爵夫人

以上が、Pynt 博士の最近の調査である。
化粧と椅子の関わりは、化粧と椅子に見られる身体観・（1798 − 1870 年）の化粧台と椅子がその代表例である。こ身体表象そして精神性を考える必要がある。その点では、

れは歴史上もっとも豪華な化粧椅子と言える。椅子と化粧

古代エジプトとギリシャに端を発する西欧と対比したアジとの関係を歴史的に考察する作業は、緒についたばかりでアの存在がある。

ある。Pynt 博士によれば、現在 200 に及ぶ関連学術論文がPynt 博士はさらに研究を展開すべく日本の関連研究者あるそうである。それを読み解くことから、化粧からみたと研究機関を訪問した。日本においては、座の文化が西欧

椅子の歴史が明らかになることが期待される。

と異なることから、上で述べたような化粧と椅子の直接的

注）“A Hisutory of Seating 3000BC to 2000AD FUNCTION

な歴史的関係はない。しかしながら、日本で椅子が社会的VERSUS AESTHETICS”，Jenny Pynt and Joy Higgs 著 ,に使われだした時期は、1100 年代室町時代（貴族により）Cambria Press, 2010 年（早稲田大学）であること、またほぼ同時期に、座禅を修行の中心におい

平成 23 年度

学術集会支援助成コスメトロジー学術集会支援助成報告
宮地

平成 23 年12月9 − 11 日に京都にて第 36 回日本研究皮膚科

良樹

患と密接に結びついているかに改めて気づかされます。

学会年次学術大会・総会が京都大学医学研究科皮膚科学教本学会は公用語が全て英語という国内の学会にしては稀室主幹（会頭：宮地良樹）のもと開催されました。温暖化な会であり、そのため年々アジアを始め、欧州や米国からの影響か、12 月上旬の京都にしては珍しく紅葉も美しく私

も参加者が増えつつあり、さながら国際学会の様相を呈したちを歓迎してくれました。参加者は 868 名（うち海外か

つつあります。若手の大学院生が英語で発表し、質疑応答

ら 120 名）
、演題数も 360 演題と本学会としては過去最多のする様子は通常の国内学会では味わうことのできない緊張

参加数、演題数となりました。

感を満喫できるものと思います。そういう意味で本学会は

演題は、アトピー性皮膚炎や接触皮膚炎のような炎症性
皮膚疾患、悪性黒色腫やリンパ腫のような悪性腫瘍、尋常

将来国際舞台で活躍する physician-scientist の育成としても重要な意義を持つものと思われます。

性乾癬や魚鱗癬のような角化異常症や表皮に関わる疾患、最後になりましたが、本学会の開催にあたり、コスメト

紫外線生物学、皮膚遺伝疾患、水疱症を含めた自己免疫疾患、ロジー研究振興財団より助成金を支援していただけました

膠原病、自然免疫、血管生物学、感染症、創傷治癒、臨床ことに心より感謝致したく存じます。

研究など多岐にわたり、皮膚という臓器がいかに様々な疾（京都大学大学院医学研究科皮膚生命科学講座皮膚科学分野）− 204 −

事業報告書

事業報告書（特例民法法人）（自平成 23 年 4 月 1 日

至平成 23 年 10 月 10 日）《研究助成関連》
2011

5

6

公募開始

全国 308 ヶ所の大学・病院・研究機関等、関係学術雑誌８誌、当財団 HPに掲載
応募数92件

7

4

公募締切り

9

5

選考委員会（分科会１） 素材、物性に関する分野の選考

9

8

選考委員会（分科会２） 生体作用、安全性に関する分野の選考

9

9

選考委員会（分科会３） 精神、文化に関する分野の選考

927

本選考委員会

各分科会の結果を総合的に判断して研究助成30課題を選考

通常理事会

平成22年度事業報告及び収支決算報告の承認、公益財団法人への移行認定《理事会関連》
2011

6

8

申請の変更承認、選考委員の選任、株主としての議決権行使、報告事項
9

8

臨時理事会

理事長選出、公益財団法人コスメトロジー研究振興財団定款（案）の一部
変更の承認、公益財団法人への移行認可申請の一部変更の承認、評議員選
出、報告事項《評議員会関連》
2011

6

8

通常評議員会

平成22年度事業報告及び収支決算報告の承認、公益財団法人への移行認定
申請の変更承認、報告事項

98

臨時評議員会

理事選出、公益財団法人コスメトロジー研究振興財団定款（案）の一部変
更の承認、公益財団法人への移行認可申請の一部変更の承認、報告事項

《その他》
2011

3

末

6

末

8

財団活動の情報更新

当財団HPへ平成23年度事業計画を掲載
当財団HPへ平成23年度事業報告を掲載

コスメトロジー研究報告 「コスメトロジー研究報告」19号を発行− 207 −

コスメトロジー研究報告Vol.20, 2012

事業報告書（公益財団法人）（自平成 23 年 10 月 11 日

至平成 24 年 3 月 31 日）《研究助成関連》
2011

11

24

表彰贈呈式

記念講演：「科学研究と社会」
元村有希子 先生

毎日新聞社科学環境部副部長

2012

11

24 〜

助成課題の公表

当財団HP

12

9

研究助成金の交付

30課題に対し研究助成金総額 2,800万円交付

2

22

選考委員会（分科会３） 平成24年度公募に向け課題審議《理事会関連》
2011

11

24

通常理事会

事務局長任命、選考委員選任、常勤役員の報酬の承認、公益財団法人コスメトロジー研究振興財団諸規定等の制定、公益財団法人への移行に伴い、旧法人の平成23年度事業報告及び収支決算報告の承認、平成23年度事業計
画及び予算案の承認、平成23年度（第22回）研究助成者等の承認、平成24
年度事業計画及び予算案の承認、報告事項

2012

3

13

臨時理事会（書面）

平成24年度収支予算書（事業別区分経理）の承認《評議員会関連》
2011

12

5

臨時評議員会

評議員会会長選任、公益財団法人への移行に伴い、旧法人の平成23年度事
業報告及び収支決算報告の承認、報告事項

《その他》
2011

12

コスメトロジー研究報告 「コスメトロジー研究報告」19号の概要を当財団HPに掲載− 208 −

事業報告書第 22 回研究助成を受けられたかたがた（J：一般研究助成、H：国際交流援助、I：学術集会支援助成）

管理番号J-11-01

研

究

課

題

分

界面活性剤吸着膜の相転移で安定化する「温度応答性エマ野

界面化学
コロイド科学ルション」の研究

代表研究者
九州大学大学院理学研究院

松

原

弘

助教

樹

独立行政法人産業技術総合研究所ナノJ-11-02

表面が制御された徐放性ナノチューブカプセルの化粧品へ 化粧品ナノカプセルの開発 チューブ応用研究センターバイオナノ・ナノテクノロジー関連 チューブチーム 研究チーム長の応用

増J-11-03J-11-04J-11-05

J-11-06
J-11-07

J-11-08

J-11-09

J-11-10J-11-11J-11-12J-11-13

J-11-14

J-11-15

J-11-16

芍薬に含まれるコラーゲンのAGE化を阻害する化合物の医学薬学基礎研究領域

探索とその皮膚老化改善作用の検討
乳化剤フリー油中水滴型（W/O）エマルションの分散安

コロイド・界面科学

定化機構の解明と分散安定化技術の開発

無機化学・錯体化学・
光化学・材料化学・
界面化学

光学的無機ナノ粒子と金属錯体の紫外線カットと多機能複合化

白色錯乱分光・紫外顕微分光・ナノ材料

紫外線遮光ナノ材料のUVB-UVC光特性評価法の開発
固相マイクロ抽出法に基づく体臭成分の高感度分析法の開分析化学・衛生化学・
体臭科学・皮膚科学

発と香粧品・食品摂取やストレスによる体臭変化の解析
食用きのこ成分のメラノーマ細胞活性に及ぼす影響

生化学

ウィントシグナルを制御する天然由来化粧品素材、有効成

天然物化学

分の探索
ジンチョウゲ科植物の細胞内情報伝達系の改変によるフレグランス成分生合成活性の誘導
接触抑制シグナルによるケラチノサイトのホメオスタシスとその破綻病態
カイコを用いた化学物質の毒性評価方法の確立
コラーゲンの線維形成を調節するプラチナ錯体に関する研ヒトiPS細胞を用いたin vitro毛包誘導モデルの開発

放射線療法後の皮膚障害ケアに関する基礎的検討
口腔粘膜歯肉由来iPS細胞を用いた口腔化粧品の安全性評
価法の確立
リーニングシステムの構築−物理・化学的性状と安全性

章

雄

酒

井

俊

郎

東京理科大学理学部第二部化学科
師

秋

津

貴

城

大阪大学大学院工学研究科

齊

准教授

結

花

就実大学薬学部薬学科

教授

片

藤
岡

講

洋

行

東京海洋大学海洋科学部食品生産科学
科 助教

長

阪

玲

子

千葉大学大学院薬学研究院

當

銘

一

助教

文

毒性学・
薬物動態学

東京大学大学院薬学系研究科

黒
鈴
関

崎

文

木
水

也
聡

和

早稲田大学先進理工学部

小

出

隆

教授

久
教授

規

皮膚科学・
再生医学・
幹細胞生物学慶應義塾大学医学部皮膚科学教室
専任講師

皮膚科学・
放射線医学・
毛髪科学

独立行政法人放射線医学総合研究所重
粒子医科学センター 主任研究員

生体材料学・
細胞生物学

大阪大学大学院歯学研究科

皮膚老化・ステロイドと皮膚− 209 −

原

信州大学ファイバーナノテク国際若手研究者育成拠点 助教

皮膚科学・
腫瘍学・
分子生物学

化粧品原料の安全性評価

11βHSD1が皮膚老化に及ぼす影響

藤助教

九州大学生体防御医学研究所ゲノム腫
瘍学分野 教授との関連−
J-11-18俊

富山大学大学院医学薬学研究部（薬学）准教授

化粧品向けナノ粒子の安全性評価を目的としたin vitroスク
J-11-17

光

植物細胞工学・
植物分子生物学・
天然物化学

生化学・ペプチド化学
タンパク質化学究田

熊本大学大学院生命科学研究部

大
中
江

山
山

学
文

草

明
助教

宏

産業医科大学産業生態科学研究所
助教

堀

江

祐

範

大阪大学医学系研究科皮膚科学講座
特任研究員

寺

尾

美

香

コスメトロジー研究報告Vol.20, 2012

（J：一般研究助成、H：国際交流援助、I：学術集会支援助成）

管理番号J-11-19

研

究

課

題

分

皮膚表皮保湿成分セラミドの脂質シグナリング分子としての作用メカニズムの解明

野

代表研究者

脂質をターゲットとした 九州大学大学院理学研究院化学部門生生化学・分子生物学・細 体情報化学 准教授
胞生物学
谷
元 洋
浜松医科大学皮膚科学教室

セマフォリン3Aトランスジェニックマウスにおける毛組
J-11-20

織や皮膚の免疫環境でのセマフォリン3Aの役割の解明と

伊皮膚免疫・毛髪科学

皮膚炎症に対する新規治療軸の開発
J-11-21

J-11-22

J-11-23

J-11-24

J-11-25

J-11-26

J-11-27

J-11-28

J-11-29

J-11-30

皮膚の天然保湿因子（NMF）の形成における転写因子

分子生物学・生化学

MafBの役割
スキン伝達物質ATPと皮膚のアンチエイジングに関する研究

神経科学・神経薬理・
生理学・皮膚科学
皮膚科学・加齢・コラーゲン・
自己免疫性水疱症

加齢に伴う皮膚17型コラーゲン切断動態の解析
創傷治癒における細胞外マトリックスの一つであるバーシカンの関与、RNAiによる検討

細胞外マトリックス・
創傷治癒
薬物動態学・
膜輸送学

皮膚ABC膜輸送体に及ぼす化粧品添加物の影響

皮膚組織において紫外線傷害を制御するユビキチン化シス

分子の物理化学的特性に基づく複合臭の快適性の予測

奈良先端科学技術大学院大学バイオサ
イエンス研究科 准教授

片

岡

浩

介

山梨大学大学院医学工学総合研究部
教授

小

泉

修

一

北海道大学大学病院皮膚科

西

江

講師

渉

長崎大学病院皮膚科・アレルギー科
助教

冨

田

元

金沢大学医薬保健研究域（薬学系）分
子薬物治療学研究室 教授加畠

認知神経科学・
実験心理学−機能的磁気共鳴画像法を用いた検討−

交通渋滞中のドライバーの精神的ストレスおよび肉体的ス
トレスに対する芳香物質の影響

講師

介

藤

将

夫

山

鎮

次

東京大学先端科学技術研究センター生
嗅覚心理学・
命知能システム分野 教授
嗅覚生理学・
ケモインフォマティクス
神 崎 亮 平女性の化粧顔の認知に関わる神経機構と顔の部分的化粧の影響について泰

北海道大学大学院医学研究科生化学講
座医科学分野 教授

生化学

テムの解析

藤

佐

歯科矯正学・
審美歯科学・
形態学

自己顔に対する意識に関する研究

藤

井

俊

准教授

勝

東京農工大学大学院工学府機械システ
ム工学科 特任助教

人間工学−パイロットスタディ−

東北大学大学院医学系研究科

藤桂

北海道大学病院咬合系歯科

日下部

豊

助教

寿

National Institute of Environmental Health Sciences, National
Institute of Health（USA）Director

H-11-01

William S. Stokes

化粧品の安全性評価における国際協調

受入責任者
国立医薬品食品衛生研究所薬理部

小島

新規試験法評価室肇

Adjunct Research Associate, Charles Sturt University（Australia）

H-11-02

chairs used for cosmetics in ancient timesを課題とした研究（日本人間工学会第20回システム大会等）

Jennifer Joy Pynt
受入責任者
早稲田大学

野

I-11-02

日本研究皮膚科学会

第36回年次学術大会・総会

名誉教授

呂

影

勇

受入責任者
京都大学大学院医学研究科皮膚生命科学講座皮膚科学分野

宮− 210 −

地

良

樹

教授

役

員
平成 24 年６月 27 日現在

理事長

小林

保清

株式会社コーセー

代表取締役会長

副理事長

小林

一俊

株式会社コーセー

代表取締役社長

専務理事

土子

利明

（常勤）

理

事

宇佐美昭次

早稲田大学

理

事

内山

充

公益社団法人薬剤師認定制度認証機構

理

事

新村

嘉也

高砂香料工業株式会社

理

事

西川

武二

慶應義塾大学

理

事

野呂

影勇

早稲田大学

理

事

廣部

雅昭

東京大学

理

事

山㟢

幹夫

元新潟薬科大学

監

事

小田倉正典

公認会計士

監

事

黒田

節哉

弁護士

評議員会会長長野哲雄

東京大学大学院

薬学系研究科教授

評議員

上野

芳夫

元東京理科大学

薬学部教授

評議員

齊藤

勲

		

名誉教授
理事長

取締役相談役

名誉教授
名誉教授

名誉教授
学長

公益財団法人日本食品化学研究振興財団（元厚生省大臣官房審議官）

評議員

内藤

昇

株式会社コーセー

取締役

評議員

西岡

清

東京医科歯科大学

名誉教授

評議員

花輪

隆昭

昭和館

評議員

原田

敬之

東京女子医科大学

評議員

溝口

昌子

聖マリアンナ医科大学

評議員

宮㟢

榮三

東京工業大学館長（元厚生省援護局長）− 211 −

名誉教授

名誉教授

名誉教授

専務理事

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コスメトロジー研究報告

Vol.20／2012

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2012年９月１日発行

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土子 利明
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