ごあいさつ

財団法人

コスメトロジー研究振興財団
理事長

小 林

礼 次 郎

この度コスメトロジー研究振興財団として、19 冊目の研究報告書を刊行いたしました。当財団は昨年度にて活動 20 年の節目を迎えました。化粧品を取り巻く環境の変化の中で、コスメトロジーへの貢献を継続し、助成活動を滞りなく行ってこられましたことは、多くの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。
20 年間の研究助成は 422 件を数えることとなりますが、医学、化学、薬学、生理学、心理学、文学、社会学など多くの領域にわたる研究者の方々のお力添えにより、コスメトロジーという分野が発展してきたといっても過言ではありません。
助成させていただいた研究テーマは、先端技術研究から健康医学への応用、化粧品の有用性や本質へのアプローチなど多岐にわたり、多様なかたちで社会への貢献ができたと考えております。また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 20 ～ 21 年度に助成を受けられた方の中から 24 名の方の研究成果を掲載いたしました。ご一読いただければわかりますように、素材、物性に関する分野では製剤設計や生体へのデリバリーに注目した研究が多く、有用性を捉える上で重要な研究であったと考えております。生体作用、安全性に関する分野のそれぞれの研究テーマは角層研究、抗老化研究、再生医療など多岐な領域にわたっており、皮膚を中心とした生体へのアプローチとして非常に水準の高い内容であったと思われます。精神、文化に関する分野の研究につきましては
社会生活や QOL の観点から、化粧品の役割を考えてゆくのに示唆的な内容であったと感じております。
全ての研究テーマに共通している点は、化粧品に関わるあらゆる人々につながるテーマであることであり、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行きたいと考えております。
また、海外研究者の招聘並び研究者の海外派遣を主とする国際交流についても38 件に助成することが出来、この分野でも財団が些かなりとも貢献できたことは喜ばしいことと存じます。
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。

設立 20 周年に際して厚生労働省医薬食品局
審査管理課長成 田

晶 稔

財団法人コスメトロジー研究振興財団が設立 20 周年を迎えられ、心よりお祝い申し上げます。
健康で長生きしたいという願いは万人に共通するものであり、その中で、より美しくありたいという願いも、また共通のもので、人が生涯に渡り潤いのある充
実した生活を送るために、化粧品の果たす役割は大変大きいものです。
その一方で、その安全性や品質に関しても国民の関心は非常に高いものです。
国民の皆さまの安全・安心の確保に当たっては、化粧品、医薬部外品、そして配合される成分の品質・安全性の確保し、適切に使用いただくことが重要であると考えております。
また、最近では先端科学技術を用いた化粧品の研究が急速に進んでいるなど、化粧品の分野におきましても新しい技術の開発・応用がますます進められております。医薬行政を取り巻く環境についても、科学技術の進歩、規制の国際調和の進展などに代表されるように大きく変化しております。厚生労働省といたしましては、こうした変化に迅速に、かつ、科学技術の根拠に基づいて適切に対応をしつつ、化粧品等の施策の推進に取り組んでいるところです。
このような中、貴財団におかれましては、コスメトロジーに関する調査研究及びその助成を行うことにより、広く国民の保健衛生の向上を図り、美しく豊かな
人間生活の実現に寄与することを目的に 1990 年に設立されて以来、20 年が経過し、この間、400 題以上の研究課題に助成が行われてきたとうかがっております。
昨今の厳しい経済状況下にも拘わらず、毎年着実に研究助成を続けてこられた財団関係者のたゆまぬご努力に対し、深く敬意を表するところでございます。
これまで、助成されてきました研究課題は、素材・物性に関する分野、生体作用・安全性に関する分野、精神・文化に関する分野、それぞれの分野においてコスメトロジーの進歩・発展に寄与する独創的な研究が行われており、このような科学的な研究が化粧品分野で推進されていることに、厚生労働省といたしましても、他に例を見ない研究助成制度であると高く評価しているところです。
今後とも、貴財団が益々発展され、化粧品分野の研究が進み、美しく、豊かな生活の実現に寄与していただくことを祈念いたしまして祝辞とさせていただきます。

財団の 20 年に想う財団理事
早稲田大学名誉教授

宇 佐 美

昭 次

当財団は平成２年（1990 年）小林孝三郎氏が私財を拠出して設立、昨年 20 周
年を迎えている。同氏は戦後間もない昭和 21年（1946 年）今日の株式会社コーセーの前身を創業、社業の順調な発展に伴い、社会還元の一つとして当財団を設立されたのである。経営者としての強い信念と共に謙虚なお心も常に示された。設立時は既に 90 歳半ばに近い高齢であられたが、理事長として自ら研究助成金贈呈式に出席されていた。挨拶での財団の主旨を“感謝のしるし”とし、受領者一人ひとりにやさしい温かなまなざしを向けられていたお姿が今でも眼底深く焼き付いている。
平成 7 年（1995 年）現理事長小林禮次郎氏に引き継がれ、財務基盤の強化と財団活動の更なる拡大に努められた。同氏は誠実な経営者であり、応用化学を専攻された技術者でもある。多くの財団が助成対象機関を限定する中で完全な公募制をとり、この分野の研究領域の複雑化に対応するため分野別にその課題を明示して広く厳正な審査を可能にする現在の要領を完成させている。10 年ほど前のことであったが、助成金贈呈式での挨拶でご自身の国際的会合での講演として、コスメトロジー研究の方向性はただ美しさだけでなく、これからは薬理学的内容を付与した商品の開発が求められると述べている。今日その予測は現実のものとなっている。
ところでこの 20 年ほど国の教育指針がめまぐるしく変わったことはない。いわゆる“ゆとり教育”の結果として大学をはじめとする研究機関はその世代の学生の対応に腐心されているのではないだろうか。私事ではあるが前職を離れて10 年近くなっている。会合の折に現職の先生方から今の院生世代から研究に対する意識が大きく変化していると悲鳴にも聞こえる話を耳にすることが多い。現
実には当財団の研究助成を受けられている先生方が研究室で直面している課題ともなっているのではないだろか、研究社会で許されるのは、失敗を恐れない、綿密な計画のもとに行われる研究に対する大胆な挑戦であると思う。厚かましいお願いであるが、先生方の研究指導姿勢を通じて“脱ゆとり”教育へと正して欲し
いと願っている。
新公益法人制度改革に伴って当財団も現在内閣府に対し公益財団法人への移行認定を申請中です。この 20 年という節目をコスメトロジー振興財団の更なる飛躍の年ととらえたいと願っている。

二十周年を迎えて思うこと

財団元評議員・選考委員長
東京理科大学名誉教授

北 原

文 雄

コスメトロジー研究振興財団が設立二十周年を迎えたことは誠に喜ばしいことで、心から祝福申し上げたい。
さて、コスメトロジーの意味する分野は科学、文化の多方面にわたっており、日本語の「化粧品学」ではカバーしきれない意義をもっているとわたくしは思う。
以下述べることはそのようなことに関連している。
当財団の主要な業務は学術研究への助成である。広い学術範囲からの多くの申請に対して、専門家の厳正な審査を経て受賞者が決められている。対象としている分野は化粧について、（一）、素材・物性に関する分野、（二）、生体作用・安全性に関する分野、（三）、精神・文化に関する分野の三つである。第三の分野は大変ユニークであるが、化粧品にとって大事なソフト面である。こういう面に着目していることは当財団の特徴の一つである。
第一、第二の分野は、化学、薬学、医学に関する分野であるが、最近第一、第二の境界に関する研究、両者にまたがる研究が増していると聞く。本来学問に境界はない。研究が多岐にわたるのは当然である。それを捉えようとしているとこ
ろにコスメトロジーの意義があり、そこに学問の発展の芽があるといえるであろう。
コスメトロジーが多岐にわたっており、当財団がそれを捉えようとしている点を具体的にみてみよう。申請者、受賞者の研究分野には、第一分野の例をとってみると次のようなものがある。界面・コロイド化学、高分子化学、有機合成化学、
天然物化学など化学分野の他に、分子生物学、タンパク質化学、生物化学工学、材料工学、食品工学など生物、工学分野にも及んでいる。広い学問分野の研究者がコスメトロジーに注目しているということがわかる。
もう少し具体的な例について述べさせていただく。界面・コロイド化学は多くの化粧品の製造・品質保持に不可欠の分野であり、この分野で何人かの人たちが受賞されてきた。これらの方はこの分野でその研究が評価されている人達である。
しかし、最近では界面・コロイド化学関係のしかるべき研究者が応募しても、な
かなか受賞に至らないという話である。これはコスメトロジー乃至は当財団が広く多分野に知れわたり、多方面の研究者が応募してくるようになったのも一因と思われる。
コスメトロジー研究振興財団の存在が多方面の学問分野に広く知れわたってきて、多くの研究者の活動に刺激を与えていることは喜ばしい。
当財団が次の三十周年に向かって着実にその歩みを進めていくことを願って止まない次第である。

設立 20 周年記念特別講演
筑波大学名誉教授、日本学士院会員、2000 年ノーベル化学賞受賞

白川

英 樹 先生導電性高分子の発見とセレンディピティー
〜ポリアセチレン研究の 34 年を振り返って〜（講演概要）

コスメトロジー研究振興財団 20 周年記念講
演特別講演として講師に白川先生をお迎えし、御講演いただきました。
白川先生は「電気を通すプラスチックの発見
は、『有機物は電気を通さない絶縁体』という常識を覆す画期的で独創的な研究成果である。
」
として 2000 年にノーベル化学賞を受賞されました。先生は ｢ ノーベル化学賞をいただけたことは、個人的にはもちろんのこと、導電性高分子という物質を広く世間に知らせたという点で大変幸いであった。
」と当時の様子を述べられております。
本講演では、｢ 導電性高分子に関する研究を以下に展開したかという研究論よりは、むしろ、大学院を終えて助手として大学に奉職して以来、退職するまでの34 年に及ぶ研究生活を通して体験した学際交流の大切さとセレンディピティー
などの研究の背景」を主題としていただきました。
以上の主題に基づき、導電性高分子の研究、ノーベルシンポジウムでの受賞講
演、ノーベル賞授賞式での出来事、「セレンディピティーと三人の王子」のエピ
ソードを通じた海外研究者との連携についてお考えを述べていただきました。また研究テーマであるポリアセチレン合成研究を通じ、研究開発に大切なこととして、童心や好奇心を持つこと、心構えとしての、よく考え、記録し、調べ、考えることなど、研究に取り組むのに基本的な姿勢を示唆したいただきました。
最後に学際領域の融合、知の創造と活用、国際化と産学連携など、化粧品産業に携わる者への将来へ向けた課題を挙げていただきました。

（主な略歴）1994 年４月〜 1997 年３月

筑波大学第三学群長

2000 年４月

筑波大学名誉教授

2000 年５月

高分子科学功績賞受賞

2000 年11月

文化勲章受章、文化功労者顕彰

2000 年12月

ノーベル化学賞受賞

2001 年

日本化学会特別顕彰2001 年12月

日本学士院会員（第２部第５文科）（主な著書）『合成金属─ポリアセチレンからグラファイトまで』（化学増刊 87 1980）『現代の錬金術─電気を通すプラスチック』（イリューム第２巻２号 1990）『化学に魅せられて』（岩波新書 2001）『私の歩んだ道』（朝日選書 2001）『何を学ぶか

作家の信条、科学者の思い』（読売新聞社 2004）

目

次

財団法人 コスメトロジー研究振興財団理事長 小 林 礼次郎

ごあいさつ

厚生労働省医薬食品局審査管理課長 成 田

晶 稔
財団理事 早稲田大学名誉教授 宇佐美 昭次
厚生労働省医薬食品局審査管理課長 北 原 文 雄

設立 20 周年に際して財団の 20 年に想う二十周年を迎えて思うこと

設立 20 周年記念特別講演 『導電性高分子の発見とセレンディピティー

〜ポリアセチレン研究の 34 年を振り返って』

筑波大学名誉教授、日本学士院会員、2000 年ノーベル賞受賞 白 川

英 樹■研究助成のあゆみ
コスメトロジー研究助成の概要 ………………………………………………………………………………………… 3
研究助成を受けられた研究機関 ………………………………………………………………………………………… 4
研究助成・20 年のあゆみ ………………………………………………………………………………………………… 7■研究報告
Ⅰ．素材、物性に関する分野
・マイクロエマルションを利用したポリフェノールの皮膚へのデリバリーと光老化防御神戸薬科大学・皮膚組織再生を目的とした生体組織類似コラーゲン組織体の作製……………… 26

北 河

修 治

……………………………………… 31

東京医科歯科大学生体材料工学研究所

南

広

祐

・紫外線遮蔽剤用単分散板状酸化セリウムマイクロ粒子の合成及びその形態に由来する付加機能性の実現 … 39
東北大学多元物質科学研究所

殷澍

・化細胞外マトリックス分解性微生物酵素を用いた動物原料から
コスメトロジー素材への実用的アプローチ ……………………………………………………………… 46
京都府立大学大学院生命環境科学研究科
・物質保持能を制御できるコラーゲン擬似分子の作製

渡 部

邦 彦

……………………………………………………… 52

大阪府立大学 21 世紀科学研究機構ナノ科学・材料研究センター

児 島

千 恵

・酵母由来の機能性糖脂質（バイオサーファクタント）の構造及び機能の拡充に関する研究 ………………… 58
独立行政法人産業技術総合研究所環境化学技術研究部門 福 岡・アスコルビン酸誘導体を用いた新規薬物含有ナノ微粒子製剤の開発…………………………………… 63

千葉大学大学院薬学研究院製剤工学研究室
・コエンザイム Q10（Co10）の美肌、抗老化作用におけるミトコンドリア移行の意義
同志社大学生命科学部

森 部 久仁一………………… 66

斎 藤・酵素合成トレハロース脂質の生理機能を活用した付加価値の高いリポソーム化粧品の開発
東京都市大学工学部エネルギー化学科
・多様な皮膚酸化障害を制御するガロイル化フラボノイド素材の探索

黒

岩

芳 郎
……… 70崇…………………………………… 74

徳島大学大学院ソシオ・アーツ・アンド・サイエンス研究部
・化粧品用色材としての天然色素／無機ホスト複合材料の開発

徳 馬

増 田 俊 哉…………………………………………… 79
静岡大学工学部

河 野 芳 海

Ⅱ．生体作用、安全性に関する分野
・形成外科領域における間葉系幹細胞移植を用いた瘢痕形成抑制の実現ならびに問題点の抽出と改善
独立行政法人国立成育医療研究センター

生殖・細胞医療研究部

梅 澤

… 86

明 弘

・ビタミン C を合成できない毛のない SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスを用いた
皮膚におけるビタミン C の美白、抗しわ高価の科学的実証 …………………………………………… 89
東邦大学薬学部生化学
・cAMP シグナルを標的にしたヒアルロン酸産生制御メカニズムの研究

石 神

昭 人

………………………………… 91

横浜市立大学医学部

石 川

義 弘

・放射線・紫外線適応マーカーを指標とした老化制御因子スクリーニング法の開発 ……………………… 96
東京都健康長寿医療センター研究所医療分子機構研究チーム
・神経ペプチドおよびストレスによる皮膚バリア機能障害のメカニズム解析

三 浦

ゆ り

…………………………… 100

大分大学医学部皮膚科学

片 桐

一 元

・タンパク質分解酵素を応用した新しい皮膚代謝促進治療薬の開発 ……………………………………… 103
長崎大学大学院医歯薬学総合研究科医療科学専攻

生命医科学講座筑 波

隆 幸・ヒトはいかにして化粧品にかぶれるのか
一次刺激性皮膚炎を伴わない接触皮膚炎モデルの作成……………………………………………… 108

東北大学大学院医学系研究科皮膚科学講座

相 場

節 也

・皮膚老化・がん化を誘発するストレス性刺激を蛍光タンパク質断片の相互作用により検出するシステムの開発…………………………………… 117

金沢大学医薬保健研究域薬学系遺伝情報制御学研究室

山 下

克 美

・毛包の色素幹細胞形質維持におけるエピジェネティクス機構の関与と白髪形成予防法の研究 ……… 122
国立成育医療研究センター研究所

周産期病態研究部

秦健一郎

Ⅲ．精神、文化に関する分野
・顔の魅力と人物の印象の相互作用メカニズムに関する認知神経科学的研究………………………… 126

東北大学加齢医学研究所脳機能開発研究分野
・身体加工と化粧に関する、日本及び英語圏における文化表象の分析

浦崇…………………………………… 131

お茶の水女子大学大学院博士後期課程
・白斑に対するメイクアップケア外来は白斑患者の QOL を改善する

月
英

美由紀

…………………………………… 134

京都大学大学院医学研究科皮膚科学

谷 岡

未 樹

・高齢者のエンゼルケアの標準化と教育コンテンツの開発 ………………………………………………… 137
名古屋大学医学部附属病院卒後臨床研修・キャリア形成支援センター■コスメトロジー研究雑感
■付

平 川

仁 尚

……………………………………………………………………………………………… 149

録

平成 22 年度事業報告
役員一覧………………………………………………………………………………………………… 163………………………………………………………………………………………………………………… 165

コスメトロジー研究助成の概要《設立》
1990 年７月５日付厚生省認可に基づき設立《基本財産》
信託銀行信託金等

10 億円

コーセー株式1,279,655 株《事業》⑴

美しく豊かな人間生活を実現するためのコスメトロジーの理論的体系化に関する調査研究及びその助成⑵

皮膚の生理機能や老化機構の解明、美容に役立つ素材の研究等コスメトロジーに関連した生命科学その他の調査研究に対する助成⑶⑴ 及び ⑵ に掲げる調査研究に関する国際交流の助成及びシンポジウムの開催⑷

コスメトロジーに関する各種資料の収集及び普及⑸

その他財団の目的を達成するために必要な事業《事業実績》
研究助成実績

功労表象

海外交流助成

交付金

応募数

分野1

分野2

分野3

合計

採択率

助成総額

件数

金額

件数

金額

総額

第１回

平成２年３月

18

5

10

1

16

88.9%

32,000,000

33,000,000

2

1,000,000

36,000,000

第２回

平成３年11月

38

7

12

3

22

57.9%

44,000,000

33,000,000

42,000,000

49,000,000

第３回

平成４年11月

36

3

8

2

13

36.1%

24,000,000

22,000,000

52,497,446

28,497,446

第４回

平成５年11月

49

5

8

2

15

30.6%

24,000,000

31,300,000

25,300,000

第５回

平成６年11月

66

7

8

2

17

25.8%

28,000,000

11,000,000

1

500,000

29,500,000

第６回

平成７年11月

84

5

9

2

16

19.0%

26,000,000

11,000,000

1

500,000

27,500,000

第７回

平成８年11月

95

6

7

2

15

15.8%

25,000,000

31,350,000

26,350,000

第８回

平成９年11月

83

5

12

2

19

22.9%

26,000,000

31,500,000

27,500,000

第９回

平成10年11月

84

7

11

2

20

23.8%

25,000,000

21,000,000

26,000,000

第10回

平成11年11月

69

5

11

1

17

24.6%

20,000,000

21,000,000

21,000,000

第11回

平成12年11月

70

7

8

2

17

24.3%

17,500,000

第12回

平成13年11月

72

6

9

6

21

29.2%

18,000,000

31,000,000

19,000,000

第13回

平成14年11月

87

8

8

3

19

21.8%

18,000,000

1

400,000

18,400,000

第14回

平成15年11月

84

6

10

4

20

23.8%

18,000,000

1

300,000

18,300,000

第15回

平成16年11月

107

8

11

3

22

20.6%

19,000,000

1500,000

19,500,000

第16回

平成17年11月

103

6

10

4

20

19.4%

19,000,000

1500,000

19,500,000

第17回

平成18年11月

88

8

10

5

23

26.1%

20,000,000

1500,000

20,500,000

第18回

平成19年11月

86

8

10

5

23

26.7%

22,000,000

1500,000

22,500,000

第19回

平成20年11月

120

10

12

6

28

23.3%

25,000,000

1500,000

25,500,000

第20回

平成21年11月

83

12

13

5

30

36.1%

27,000,000

21,000,000

28,000,000

第21回

平成22年11月

101

9

15

5

29

28.7%

27,000,000

1,623

143

212

67

422

26.0%

504,500,000

38

17,847,446

532,347,446

小

計

−3−

17,500,000

27,000,000
10

10,000,000

研究助成を受けられた研究機関
●国立大学
研究機関

計

研究機関

計

秋田大学大学院医学系研究科（医学部）3

高知大学農学部1

旭川医科大学1

静岡大学工学部1

愛媛大学大学院理工学研究科

1

島根大学医学部1

愛媛大学上級研究員センター

1

信州大学繊維学部1

大分大学医学部4

千葉大学大学院薬学研究院（薬学部）6大阪大学大学院医学研究科（医学部）10

千葉大学大学院医学研究科（医学部）2

大阪大学免疫学フロンティア研究センター

1

千葉大学理学部1

大阪大学大学院薬学研究科

4

千葉大学工学部1

大阪大学大学院工学研究科

5

筑波大学化学系

1

大阪大学大学院基礎工学研究科

2

筑波大学社会工学系

1

大阪大学大学院言語文化研究科

1

筑波大学応用生物化学系

2大阪大学大学院歯学研究科（歯学部）3

筑波大学大学院人間総合科学研究科

1

大阪大学歯学部附属病院

1

筑波大学大学院数理物質科学研究科

1

大阪大学保健センター

1

筑波大学大学院生命環境科学研究科

1

大阪教育大学教育学部

2

東京大学大学院情報理工学系研究科

1

お茶の水女子大学大学院人間文化研究科

3

東京大学医科学研究所

3

お茶の水女子大学大学院人間文化創成科学研究科

1

東京大学先端科学技術研究センター2

岡山大学薬学部2

東京大学大学院医学系研究科（医学部）2

岡山大学大学院医歯学総合研究所

1

東京大学医学部附属病院

1

岡山大学大学院社会文化科学研究科

1

東京大学大学院薬学系研究科（薬学部）8岡山大学大学院自然科学科学研究科

1

東京大学大学院新領域創成科学研究科

1

金沢大学大学院医学系研究科（医学部）4

東京大学工学部1

金沢大学医薬保健研究域薬学系（薬学部）2

東京大学理学部1

金沢大学文学部1

東京大学生産技術研究所

1

金沢大学大学院自然科学研究科

1

東京大学分子細胞生物学研究所

1

京都大学大学院薬学研究科（薬学部）6東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科（医学部）4

京都大学工学部2

東京医科歯科大学医用器材研究所

1

京都大学大学院農学研究科

1

東京医科歯科大学難治疾患研究所

3

京都大学大学院医学研究科（医学部）8東京医科歯科大学生体材料工学研究所

3

京都大学ウイルス研究所

1

東京学芸大学教育学部

1

京都大学教育学部1

東京工業大学生命理工学部

6

京都大学化学研究所

1

東京工業大学大学院理工学研究科（理学部・工学部）

6

京都大学原子炉実験所

1

東京工業大学精密工学研究所

1

京都工芸繊維大学繊維学部

1

東北大学大学院医学研究科（医学部）

9

京都工芸繊維大学工芸学部

1

東北大学加齢医学研究所

1

九州大学理学部5

東北大学理学部1

九州大学大学院薬学研究院（薬学部）4東北大学大学院薬学研究科（薬学部）7

九州大学農学部1

東北大学大学院文学研究科

2

九州大学有機化学基礎研究センター

1

東北大学大学院生命科学研究科

1

九州大学大学院システム情報科学研究科

1

東北大学大学院工学研究科

1

九州大学大学院工学研究院 ( 工学部）2

東北大学大学院国際文化研究科

1

九州大学大学院理学研究院

1

東北大学反応化学研究所

1

九州大学大学院農学研究院

2

東北大学多元物質科学研究所

2

岐阜大学大学院医学研究科（医学部）2

徳島大学大学院Ｓ・Ａ＆Ｓ研究部

1

熊本大学大学院医学薬学研究部（医学部）3

富山大学大学院医学薬学研究部

1

熊本大学大学院生命科学研究部

1

長崎大学大学院医歯薬学総合研

熊本大学医学部附属遺伝発生医学研究施設

1

長崎大学医学部附属病院

1

群馬大学医学部3

長崎大学先導生命科学研究支援センター

1

群馬大学生体調節研究所

2

名古屋大学医学部附属病院分院

1

群馬大学大学院工学研究科

1

名古屋大学医学部

1

神戸大学医学部附属病院

1

名古屋大学医学部附属病院

1

神戸大学大学院医学系研究科

3

名古屋大学大学院医学系研究科

1−4−

究科（薬学部）

4

計

研究機関

計

名古屋大学理学部

研究機関

1

広島大学原爆放射能医学研究所

1

名古屋大学大学院環境学研究科

1

福島大学教育学部1

名古屋大学大学院教育発達科学研究科

1

福島大学保健管理センター

2

名古屋大学大学院生命農学研究科

3

北海道大学大学院医学研究科（医学部）2

新潟大学医学部

4

北海道大学医学部附属病院

2

新潟大学工学部2

北海道大学大学院薬学研究科（薬学部）3

浜松医科大学医学部

4

北海道教育大学教育学部

1

弘前大学医学部附属病院

1

宮崎大学教育文化学部

1

弘前大学大学院理工学研究科

1

山形大学医学部1

広島大学医学部2

山形大学大学院理工学研究所

1

広島大学大学院理学研究科（理学部）3

山口大学工学部2

広島大学大学院生物圏科学研究科

1

横浜国立大学工学部

1●公立大学校、工業高等専門学校
研究機関

計

水産大学校

1

防衛医科大学校

3

国立木更津工業高等専門学校

2●都道府県立大学
研究機関

計

研究機関

計

大阪府立大学先端科学研究所

1

静岡県立大学経営情報学部

1

大阪府立大学大学院理学系研究科

1

首都大学東京大学院理工学研究科

1

大阪府立大学大学院工学系研究科

1

都留文科大学比較文化学科1

岡山県立大学保健福祉学部

1

名古屋市立大学大学院医学研究科

1

岐阜薬科大学1

名古屋市立大学大学院薬学研究科

1

京都府立医科大学大学院医学研究科（医学部）4

奈良県立医科大学3

京都府立医科大学大学院生命環境科学研究科

1

広島県立大学大学院生物生産システム研究科

1

埼玉県立衛生短期大学1

横浜市立大学大学院医学研究科（医学部）2

静岡県立大学薬学部

2

和歌山県立医科大学

1

●私立大学
研究機関

計

研究機関

計

愛知学院大学薬学部

1

昭和大学医学部1

岡山理科大学理学部

1

昭和薬科大学薬学部

1

大阪薬科大学薬学部

1

城西大学薬学部2

神奈川歯科大学歯学部

1

聖マリアンナ医科大学

3

関西学院大学理学部

3

摂南大学薬学部1

慶応義塾大学医学部

7

仙台大学体育学部

1

慶応義塾大学理工学部

2

千歳科学技術大学2

北里大学医学部1

千葉科学大学薬学部

1

北里大学薬学部1

帝京大学医学部

1

北里大学看護学部1

帝京大学医学部市原病院

1

九州共立大学工学部1

東海大学医学部1

近畿大学薬学部1

東京都市大学工学部1

近畿大学工学部2

東京女子医科大学附属女性生涯健康センター

1

久留米大学医学部

1

東京女子医科大学東医療センター2

神戸芸術工科大学1

東京電機大学工学部1

神戸薬科大学1

東京理科大学理工学部2

神戸松蔭女子学院大学文学部

1

東京理科大学理学部

2

自治医科大学1

東京理科大学薬学部

1

昭和大学薬学部2

東京理科大学生命科学研究所

2

−5−

研究機関

計

研究機関

計

東京理科大学基礎工学部

2

藤田保健衛生大学医学部

1

東京理科大学総合研究所

1

北海道医療大学薬学部

1

東京薬科大学薬学部

4

北星学園大学文学部

1

東京薬科大学生命科学部

1

星薬科大学

3

東邦大学理学部1

武庫川女子大学大学院家政学研究科

1

東邦大学薬学部1

明治大学理工学部

1

独協医科大学1

明治薬科大学1

同志社大学文学部

2

明星大学理工学部2

同志社大学生命医科学部

1

立教大学文学部1

奈良女子大学生活環境学部

2

立命館大学大学院先端総合学術研究科

1

奈良女子大学大学院人間文化研究科

1

早稲田大学人間科学部

3

奈良先端科学技術大学院大学

1

早稲田大学理工学術院（理工学部）

7新潟薬科大学薬学部

1

早稲田大学人間総合研究センター

1

日本大学芸術学部1

産業医科大学2

福岡大学人文学部

1●専門研究機関
研究機関

計

研究機関

計

放射線医学総合研究所

2

東京都老人総合研究所

2

国立医薬品食品研究所

2

東京都臨床医学総合研究所

1

国立公衆衛生院労働衛生学部

1

食品薬品安全センター秦野研究所

1

国立成育医療センター研究所

2

理化学研究所

5

産業技術総合研究所

3

相模中央化学研究所

1

産業技術総合研究所四国センター

1

山口労災病院

1

岐阜県国際バイオ研究所

1

分子科学研究所

1

物質・材料研究機構

1●件数の合計：422 件−6−研究助成・20 年のあゆみ●第１回（平成３年３月）
No

研

究

課

題

代

表

研

1

染毛剤成分の代謝に関する研究

食品薬品安全センター
秦野研究所

2

ドレイズ試験代替法の開発−ヒト細胞、昆虫細胞を用いた高感度迅速試験法の開発研究−

理化学研究所3
4

リン脂質膜の表面修飾と分子集合体としての機能発現に関する研究
化粧が意識性に及ぼす効果の研究
胆汁酸生合成のメカニズムに関する研究

6

ヒアルロン酸で表面を修飾したリポソームからの内容物の温度による
放出制御

7

大野

筑波大学化学系

古澤

皮膚の老化に伴うエラスチン遺伝子発現の動態

9Werner 症候群患者皮膚由来培養線維芽細胞のサイトカイン細胞成長因
横浜市立大学医学部
子に対する応答性
光化学反応によるフリーラジカルの産生と表皮培養細胞に対する影響

牧野

教授

西出

講師

多島

色素性皮膚病変に対するレーザー療法の研究

12

表皮糖脂質の生化学的、形態学的並びに臨床的研究（エピデルモシド） 山口労災病院

13

生体の酸化的障害に対する防御機構の生化学的研究−ビタミンＥの活性発現機構の解析−

京都大学薬学部

15

皮膚への作用性を有する各種糖脂質の合成

千葉大学薬学部

新製剤法及び新素材を用いた化粧品の品質確保に関する研究

国立衛生試験所
環境衛生化学部

公子
宏之
新吾

教授

金ケ崎士朗

助教授

渡辺

晋一

皮膚科部長

浜中すみ子

助手

東京大学薬学部

皮膚生理機能賦活物質の経皮吸収に対する評価解析理論の確立

善徳

佐々木哲雄

帝京大学医学部

14

豊

助手

東京大学医科学研究所

11

16

藤本

慶應義塾大学医学部

邦夫

春木

助手

早稲田大学理工学部

忠夫

教授

助教授

東京理科大学薬学部

8

10

中尾美津男

助教授

東京工業大学理学部

皮膚 DDS としての高分子脂質リポソームの基礎研究

者

副主任研究員

早稲田大学人間科学部

5

究

新井

洋由

教授

瀬崎

助教授

中川

部長

武田

仁
昌子
明治

●第２回（平成３年 11 月）
No

17
18
19
20
21

研

究

課

題

代

究 者
教授

森

助教授

陽

横浜国立大学工学部

活性酸素、フリーラジカルによる生体膜障害の防止に関する研究

東京大学先端科学技術
研究センタ−

教授

パッチテスト結果のコンピューター処理システムの開発

名古屋大学医学部
附属病院分院

皮膚科長

新しいＤＤＳ剤型としての高分子ミセルの設計と機能開発

東京理科大学
生命科学研究所助教授

化粧品素材としての利用が可能な乳酸菌の新規育種技術の開発

23

皮膚過敏症に対するマスト細胞の役割−マスト細胞欠損動物を用いた検定法の開発−24

化粧品素材としての竹節人参並びに甘草の組織培養による物質生産並
びに大量増殖に関する研究

26

研

生体適合性逆型ベシクルの生成、安定化と応用に関する研究

22

25

表

培養表皮細胞及び線維芽細胞におけるグリコサミノグリカン及びコラ
東京薬科大学
ーゲンの代謝マウス悪性黒色腫を用いたチロシナーゼ抑制因子の精製と応用
界面活性剤を含む溶液混合系の相挙動と濡れの挙動に関する研究−7−

早稲田大学理工学部
大阪大学医学部
広島大学医学部
北里大学医学部
九州大学理学部

国枝
二木
早川
片岡

博信
鋭雄
律子
一則

専任講師

桐村光太郎

教授

北村

助教授

神田

幸彦
博史

講師

亀山孝一郎

助教授

荒殿

誠

27

超微粒子分散系の構造と物性及び自己制御コロイド系の開発

28

接触光過敏症のマウスモデルを用いた化粧品による光アレルギーのス
クリーニング及びサンスクリーンの効果の評価

29

香料に関する定量的解析

助手

京都大学工学部

松本

浜松医科大学滝川栗原

メラニン生合成の調節

31

アルツハイマー型老年痴呆症者と、いわゆる”ぼけ”症状を呈する人々
同志社大学文学部
への化粧による情動活性化の研究

教授

32

ビタミンＣと上皮成長因子によるヒト皮膚線維芽細胞の増殖とコラー
ゲン代謝調節機構の分子細胞生物学的研究

助手

東北大学医学部

柴原

茂樹

浜治

東京医科歯科大学

畑

世子
隆一郎

教授

33

人工皮膚を用いた皮膚の形成機構及び皮膚の反応性試験に関する研究

34

サンスクリーンの紫外線性表皮障害に対する防御作用の免疫生物学的研究

京都大学医学部35

ダイレクトスキンセンサーを用いて測定した皮溝と加齢の関係

慶應義塾大学医学部

36

各種界面活性物質によるマクロ及びマイクロエマルションの調製並びに物性に関する物理化学的研究

広島大学理学部

吉里

講師

古川

助手

本間

東京理科大学理工学部
早稲田大学
人間総合研究センター

フリーラジカルとポルフィリン代謝に関連する皮膚の老化機構解明に
関する研究

堅三

教授

30

38

雅浩

教授

北海道大学薬学部

37 「色白」の嗜好構造に関する一考察

孝芳

教授

国立公衆衛生院
労働衛生学部

講師

勝利
福実
聡起

阿部

正彦

斎藤

美穂

室長

市川

勇

●第３回（平成４年 11 月）
No

39
40

研

究

課

題

代

ヒトリゾチームタンパク質を高分泌する酵母突然変異体を用いた素材生産の効率化研究
光熱変換分光法による薬物の組織及び細胞への非侵襲吸収計測法の開発

41

化粧品の紫外線照射による光酸化メカニズムの研究

42

水素添加大豆リン脂質を用いた油性ゲル及び水性ゲルの保湿作用に関する研究43

アスパラギン酸プロテアーゼ類の蛋白工学的機能改変によるケラチナー
ゼの開発

44

神経ペプチドによる皮膚炎症反応の成立機序とその特異的制御

45

皮膚の機能と脂質代謝に関する基礎的研究

46

転移因子を用いたアントシアニン色素生合成遺伝子とその発現調節因子
遺伝子の解析

47

モノクローナル抗体を用いた紫外線誘発ＤＮＡ損傷の定量とメラニン色
素のサンスクリーン効果の実験的証明
皮膚の老化における染色体構造の変化と遺伝子修復機構に関する研究

49

アスコルビン酸２−グリコシドの生物学的有用性研究−経皮吸収によるビタミンＣ活性発現の評価−

51

研

広島大学理学部
東京大学工学部
明星大学理工学部
昭和薬科大学薬学部
東京大学理学部
千葉大学医学部
新潟大学医学部48

50

表病院看護における化粧に関する研究

東京理科大学基礎工学部
奈良県立医科大学
理化学研究所
岡山大学薬学部
埼玉県立衛生短期大学

高齢者のおしゃれ行動とその評価に関する研究

北海道教育大学教育学部

−8−

究

者

助手

鈴木

教授

澤田

教授

日高

克周
嗣郎
久夫

講師

藤井まき子

助手

井上

助手

岩本

教授

小野

英史
逸夫
輝夫

教授

飯田

滋

大学院生

小林

信彦

主任研究員

花岡

教授

山本

文雄
格

教授

大河原千鶴子

助教授

藤森

立男

●第４回（平成５年 11 月）
No

研

究

課

題

代

52

還元型ネオプテリン（NPH- 4）の紫外線照射皮膚障害に対する効果

53

化粧品による光老化の抗酸化的制御に関する細胞生物学的及び生化学的研究

54

太陽光紫外線でヒト DNA 中に誘発される損傷とその修復に関する研究

55

色彩の心理学的意味空間の研究

56

細胞膜の脂質の物性と機能の基礎的な研究−リン脂質物性のコスメトロジーへの応用−

57
58
59

小島

群馬大学医学部

宮地

金沢大学薬学部

岡本

教授

大木

教授

色素化合物の光照射下での反応の解析

東京工業大学
生命理工学部

教授

新規な構造を有するヒアルロン酸類似多糖の開発

東京工業大学
生命理工学部

助教授

層状鉱物を用いたホスト−ゲスト反応による有機色素のカプセル化

63

化粧の個人的効果と対人的効果に関する実証的研究

64

尋常性疱瘡の発症機序の解明のための皮膚の保湿機能と脂質代謝に関する研究
哺乳類皮膚細胞のアポトーシスと細胞接着をつかさどるセラミドの研究
不飽和脂肪酸とその過酸化生成物の皮膚角質層への作用に関する研究

良樹

二階堂

助教授

千葉大学理学部

61

周二

教授

化粧品基本素材金属酸化物の酸性大気汚染物質との相互作用

ペプチドシナージストによるビタミンＥの抗酸化能の向上−ヒト血清アルブミン由来のペプチドシナージストの開発−

66

究 者
講師
教授

東北大学理学部

いわゆる“しみ”（肝斑など）の発症機構とその増悪因子に関する研究

65

研

金沢大学文学部60

62

表東京理科大学
生命科学研究所

金子
大倉
畑中

修
安晴
和夫
克美
一郎
研一

講師

東北大学医学部

富田

講師

水産大学校

幡手

助教授

早稲田大学理工学部

菅原

靖
英雄
義之

助教授

福島大学教育学部

飛田

助教授

新潟大学医学部

山本

助教授

九州大学理学部

野村

助教授

大阪薬科大学薬学部

森本

操
綾子
一也
一洋

●第５回（平成６年 11 月）
No

研

究

課

題

代

表

研

67

ハーダー腺の分泌するアルキルジアシルグリセロールの物性解明とその素材としての応用開発

68

植物組織培養法を用いたクチナシ植物からの橙黄色色素 Crocin 及び青色
東京理科大学総合研究所
色素イリドイド配糖体の生成に関する研究

69

表皮ケラチノサイトにおけるヒト細胞老化因子の研究

70

植物培養細胞・組織による化粧品素材としての活性成分の生産と育種に
関する研究

71

化粧と痴呆老人に関する基礎的研究

東京大学医学部

大阪大学医学部
九州大学薬学部
産業医科大学

究 者
教授

脊山

生田安喜良

助教授

橋本

教授

正山
松岡

教授

皮膚生理機能賦活物質の合理的吸収促進法の開発

73

遺伝子工学的手法を用いた必須脂肪酸 γ −リノレン酸の高等植物におけ九州大学理学部
る多量生産

助教授

74

リポソーム封入薬剤の皮膚吸収過程の解析と皮膚内ラジカル消去への応
用教授

九州大学薬学部

75

表皮細胞の細胞接着と角化制御に関するシグナル伝達76

遠赤外線の水の構造と物性に及ぼす影響及び遠赤水の保湿効果に関する研究

静岡県立大学薬学部

77

微生物に由来する多糖分解酵素のコスメトロジーへの応用

東京工業大学
生命理工学部78

皮膚発現型レチノイン酸受容体のドミナントネガティブ・トランスジェニックマウスを用いた皮膚の成熟過程の検討−9−

岐阜大学医学部

京都大学医学部

公二
征洋

名誉教授

72

京都大学薬学部

洋右

助教授

橋田
射場
内海

教授

北島

助教授

片山

助教授

中村

助手

田中

成明
充
厚
英雄
康雄
誠二
聡
俊宏

79
80

化粧が高温環境下の発汗反応及び選択的脳冷却機構に及ぼす影響
サンスクリーン剤の光ハプテンとしての性格

助手

金沢大学医学部

田辺講師

浜松医科大学医学部

81

対人魅力の形成にかかわる顔の構造的特徴と化粧行動の影響の研究

北星学園大学文学部

82

弾性線維蛋白質エラスチンの自己組織化集合体の ､ 構造物性 ､ 機能に関する研究

九州大学理学部83

バイオシグナル分子を固定化した細胞成長促進タンパク質ハイブリッ
ド材料の合成

戸倉

教授

大坊

助手

甲斐

助手

京都大学工学部

伊藤

実
新樹
郁夫
原梢
嘉浩

●第６回（平成７年 11 月）
No

研

究

課

題

代

84

材料表面−生体分子間相互作用の直接解析に基づく生体適合性の発現機
構の解明

85

脂質皮膚モデルを利用した化粧品及び水の浸透と安全性に関する基礎的
研究

86

表

研

九州大学工学部

究 者
助教授

高原

助教授

東京工業大学工学部

谷岡教授

小分子化学物質によるアトピー性皮膚炎の発症と予防についての基礎研究 岐阜薬科大学

永井

教授

87

ヒト皮膚移植 SCID マウスを用いた新しいコスメトロジー研究

大阪大学医学部

88

化粧皿を通じた古代ヘレニズム世界における化粧文化の研究

神戸芸術工科大学

89

生体膜構造をもつ高分子中の水の構造解析と生体反応の解明に関する研究

東京医科歯科大学
医用器材研究所助教授

オリゴ糖による皮膚の耐乾燥保護の分子メカニズムに関する基礎的研究

東京工業大学
生命理工学部

教授

90
91
92
93

接触皮膚炎におけるマスト細胞活性化反応の解析
放射線照射あるいは制癌剤投与による脱毛の抑制
両親媒性分子が構築する超分子の構造と機能性に関する研究

94

皮膚表皮細胞におけるリピドバイオファクターの機能発現機構

95

光学活性化合物合成を目的とする新規不斉触媒及び新規不斉触媒サイクルの開発研究96

炎症後色素沈着におけるエイコサノイドによるメラノサイト活性化機
構の解明

97

細胞内小器官ペルオキシソ−ム：エーテルリン脂質の生合成と酸素ラ
ジカルスカベンジャー機能及び欠損症

98

化粧品の表示に関する研究−ことに警告表現について−

99

野村

助教授

服部
石原
井上

教授

昭和大学薬学部

工藤

講師

星薬科大学

太田

明彦
博弌
大成
等作
一彦
義夫
一郎
節子

助教授

名古屋大学理学部

今栄東洋子

助教授

新潟大学医学部

藤井助教授

早稲田大学理工学部

中田

助教授

京都大学医学部

井階教授

九州大学理学部

藤木

講師

筑波大学社会工学系

多成分油性皮膚浸透促進システムの有効性及び作用機構に関する研究

淳

吉川

助教授

城西大学薬学部

杉林

博
雅久
幸一
幸夫
肇子
堅次

●第７回（平成８年 11 月）
No

100
101
102

研

究

課

題

代

化粧用生理活性物質の皮膚透過と皮内貯留性及びヒト皮膚と動物並びに培養皮膚との比較表

研近畿大学薬学部

単分散無機顔料粒子のモルフォルジー制御とそのキャラクタリゼイション 大阪教育大学教育学部
酸化ストレスにより生体膜に生成する酸化型リン脂質の代謝機構の解明

北里大学薬学部

103

化粧品の香り表現に関する研究

東京学芸大学教育学部

104

合成糖脂質の超分子集合体に関する研究

早稲田大学理工学部− 10 −

究 者
教授

小木曽太郎

助教授

神鳥

教授

中川

助教授

神宮

助教授

武岡

和彦
靖一
英夫
真司

105

HGF による皮膚の再生促進と老化防止の基礎的研究

助教授

大阪大学医学部

松本106

高分子経皮吸収促進剤の開発と応用研究

相模中央化学研究所

107

新発見の糊代を持ったタンパク質の基礎と応用（タンパク質接着能を有する化粧品素材の開発）

東京工業大学
生命理工学部

108

in vitro ヒト樹状細胞培養系を用いた化学物質の感作性試験の可能性につ東北大学医学部
いての基礎的検討

109
110

ケラチノサイトの発現するエラスチンと皮膚老化の関連について
食用乳酸菌による化粧品素材としての機能性多糖の生産とその改質

111

メラニン生合成阻害作用を示す海洋天然物の探索

112

高齢女性における情動活性化の試み：リハビリテーション・プログラ
ムへの適用可能性の検討

113

免疫不全マウス再構成皮膚における培養毛乳頭細胞による毛包形成の誘導と関連因子の検討

114

細胞増殖因子および接着分子による皮膚硬化制御に関する分子生物学
的研究

邦夫

主任研究員

長瀬

教授

広瀬

講師

相場

助教授

防衛医科大学校多島教授

新潟大学工学部

谷口教授

北海道大学薬学部

小林

裕

茂久
節也
新吾
正之
淳一

博士課程

同志社大学文学部

伊波

聖マリアンナ医科大学

助教授

窪田

助教授

獨協医科大学

山蔭

和恵
泰夫
明生

●第８回（平成９年 11 月）
No

研

究

課

題

代

表

微粒子酸化チタン上に形成された多鎖型界面活性剤吸着層への紫外線吸収剤の吸着可溶化

東京理科大学理学部

116

新規な機能を有するコラーゲンの創製

東京工業大学
生命理工学部

117

脂質エマルション表面単分子膜とリポソーム表面２分子膜の示す顕著なバ 京都大学大学院
薬学研究科
イオ機能の差異115

118

男性ホルモンによる毛の発育制御機序の解析

大阪大学医学部

119

新規蛍光プローブを用いた一酸化窒素 (NO) の皮膚における作用解析

東京大学薬学部120

生体計測工学に基づいた非侵襲的な皮膚の性状の測定法の開発

121

老化による皮膚色素沈着の画像定量自動解析システム確立のための基礎
研究

122
123
124

接触過敏症の皮膚浸潤細胞に特異的に発現している遺伝子の解析
ノックアウトマウスをもちいた cell envelope のバリアー機能解析
植物由来環状ペプチド類のチロシナーゼ阻害活性に関する研究

東北大学医学部
慶応義塾大学医学部
東邦大学理学部
京都府立医科大学医学部
東京薬科大学薬学部

125

紫外線吸収効果をもつ酸化チタンの光触媒作用と生体適合性

126

日光老化について−とくに日光弾性線維症の発症機構ならびに UVS 症
候群の病態に関する研究−

127

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

長崎大学薬学部

逆ミセルを用いた水の構造化とその機能性に関する研究

静岡県立大学
経営情報学部

128

研

東京理科大学基礎工学部
熊本大学医学部

129

紫外線誘発 DNA 損傷および修復酵素の細胞内分布状態の三次元的表示 奈良県立医科大学

130

高齢者の被服行動の変容が、高齢者の自尊感情及び日常生活行動に与える影響

京都大学教育学部

131

皮膚器官培養系を用いた化学物質の刺激性、抗原性の検討

東京医科歯科大学医学部

132

皮膚の老化に伴うテロメア短縮化とフリーラジカル障害に対する、細胞内アスコルビン酸のエンリッチング化による防御効果

広島県立大学大学院
生物生産システム研究科

133

健康な笑いづくりの方法について

福岡大学人文学部− 11 −

究 者
教授

江角

助教授

斎藤

教授

半田

邦男
佑尚
哲郎

助教授

板見

助手

菊地

教授

田上

智
和也
八朗

専任講師

田中

教授

小林

講師

山西

助教授

竹谷

助教授

鈴木

教授

小野

教授

中村

助教授

五島

助教授

森

勝

芳郎
清文
孝一
高広
友道
純三
綾子
俊雄

助教授

吉川左紀子

助教授

横関

博雄

教授

三羽信比古

教授

髙下

保幸

●第９回（平成 10 年 11 月）
No

134
135

研

究

課

題

代

紫外線ならびに放射線により皮膚で惹起されるラジカル反応の無侵襲測定と皮膚障害予防を目的とした抗酸化剤評価への応用
ヒト角層細胞の cell envelope の発生とその機能障害を来す病態の解析

136

古細菌由来のエーテル型リン脂質の物性と機能に関する基礎的な研究

137

微小透析法を用いた皮膚内の化粧品素材動態および生体成分動態の系統的解析法の確立

138
139

長崎大学医学部附属病院

サンスクリーンの皮膚悪性黒色腫発症予防効果の解析

144

表皮有棘細胞に特異的な遺伝子組み替えを用いた、ダメージスキンの修
復機序の研究京都大学大学院
医学研究科

145

化粧品による皮膚かぶれを防ぐ菌類成分の探索

柴山
今井

教授

永井

助手

加藤

講師

鈴木

助手

高橋

助教授

千葉大学薬学部

藤本

助教授

146

太陽光紫外線変異原性の作用スペクトラムとサンスクリーンの効果

147

ヒト毛細胞特異的ペプチジルアルギニンデイミナーゼの cDNA クロー
ニングと毛髪新生における生理機能の解析

帝京大学医学部市原病院

148

化粧とよそおいにおける非対称性−アシンメトリー流行の可能性−

神戸松蔭女子学院大学
文学部

教授

遺伝子の増殖を制御する人工の脂質膜の開発

九州大学有機化学基礎研
究センター

助教授

149
150

美白剤の紫外線色素沈着抑制機構とその安全性に関する研究

151

発光、電子分光スペクトルによる酸化亜鉛中の表面・欠陥の状態解析と発光特性制御152

含フッ素非対称置換トレハロース誘導体の合成と皮膚に対する保湿性と親和性の検討

153

空間演出における環境芳香の与える心理的影響に関する研究

正

佐々木

教授

名古屋大学医学部
東北大学薬学部

江口

助教授

均

近藤隆一郎

群馬大学医学部

アスコルビン酸膜透過促進キャリアーの開発と機構探求

真志

助教授

教授

静岡県立大学薬学部

143

俊彦

助教授

動的光散乱法を用いた合成および天然高分子のゲル化機構の多面的解析

141

小澤
秋山

東京工業大学大学院理工学研究科

京都工芸繊維大学
繊維学部

老化抑制遺伝子 klotho の結合織細胞老化における病態生理学的意義の解明と治療法開発への応用

究 者
総合研究官
助手

慶応義塾大学医学部

九州大学農学部

接触性皮膚炎の研究：皮膚刺激とマクロファージ「細胞交通」の関与

研

放射線医学総合研究所

森林生物資源からの育毛活性化成分の探索

140

142

表

岡山大学薬学部根岸

神戸大学医学部附属病院

助教授

川田
藤本
石川

講師

船坂

助手

東京工業大学工学部

大橋

助教授

北里大学看護学部

森島

早稲田大学人間科学部

助手

河合

充弘
康之
良三
昌志
巌
健造
治宏
友惠
暁
浩一
雄一
陽子
直樹
直彦
隆史

●第 10 回（平成 11 年 11 月）
No

154
155

研

究

課

題

代

表

研

匂いの感性計測を行うセンサーシステムの開発

九州大学大学院システム
情報科学研究科

ヒト皮膚線維芽細胞における脂肪酸、コレステロール代謝調節機構

大阪大学大学院薬学研究科

156

高発現型メラニン色素産生遺伝子のコスメトロジーへの応用

157

新規化粧品素材としての植物由来クロロゲン酸代謝産物の配糖体合成と美白効果ならびに感作性の検討

158

ヒト脂腺細胞に代るハムスター脂腺細胞を用いた皮脂代謝に関する基盤
的研究

159

分散安定性に優れたサーファクタントフリーエマルションの調製法の確立とその凝集・合一過程の解明

東京理科大学理工学部

160

紫外線照射で生じる DNA 損傷部位に特異的に結合するタン白 DDBp48の発現調節

熊本大学医学部附属遺伝発生医学研究施設

161

サイトカインノックアウトマウスにおける免疫反応とストレス応答を指昭和大学薬学部標とする皮膚機能の解析− 12 −

広島大学医学部
近畿大学工学部
東京薬科大学薬学部

究 者
教授

都甲

潔

助教授

佐藤隆一郎

教授

杉山

教授

野村

講師

佐藤

教授

阿部

教授

山泉

教授

吉田

政則
正人
隆
正彦
克
武美

162
163
164
165

糖転移酵素の関与するメラニン産生制御の解析

教授

大阪大学医学部

谷口

白血球分画が皮膚の健康状態と関連するメカニズム新潟大学医学部

UVA による酸化的遺伝子損傷の細胞内修復機構

広島大学大学院理学研究科

化粧品素材としての含硫化合物の生産に関する研究

直之

教授

安保

徹

教授

井出

博

教授

早稲田大学理工学部

木野166

太陽紫外線による細胞のアポトーシスとサンスクリーンの効果

放射線医学総合研究所

167

ゼラチンによるアレルギー反応のエピトープ解析と安全なゼラチンの開発

東京医科歯科大学難治疾
患研究所

邦器

主任研究官

古澤

佳也

助手

堀

久枝

助手

168

口唇口蓋裂患者の顔面の非対称感の改善に対する化粧の効果

169

皮膚色素性病変の新しい診断法の開発〜デジタルマイクロスコープと北海道大学医学部
病理組織三次元再構築法を用いた早期メラノーマ診断〜

助手

170

分子量および官能基を制御した新規キトサン系界面活性剤の機能化に 東京工業大学大学院理工
学研究科
関する研究

教授

大阪大学歯学部

飯田

征二

松村

哲理

梶内

俊夫

●第 11 回（平成 12 年 11 月）
No

171
172
173

研

究

課

題

代

A、B 領域紫外線の直接照射により SCID マウス移植ヒト皮膚に誘発される遺伝子変異とその予防
微生物代謝工学に基づく必須および新規脂肪酸の大量生産

表研

大阪大学大学院
医学系研究科筑波大学応用生物化学系

究 者
助教授

本行

教授

小林

群馬大学医学部

174

水分子の移動とその速度制御のための分子膜の開発

九州大学大学院
理学研究院

175

ヒト皮膚線維芽細胞におけるⅠ型コラーゲン遺伝子の個人依存性発現制
御機構

176

ヒト皮膚における遊離脂肪酸の動態に及ぼす皮膚常在細菌ならびに化粧品の影響に関する研究

東京薬科大学薬学部

４位置換レゾルシノール誘導体のメラニン生成抑制効果

九州大学大学院
農学研究院

講師

酸化セリウム系紫外線遮断剤の開発

大阪大学大学院
工学研究科

助手

逆ミセルの微細構造を利用した生理活性物質内包型ナノカプセルの創製

九州大学大学院
工学研究院

助手

皮膚保護作用を有するセラミドの生理作用発現機構に関する研究

東北大学大学院
薬学研究科

教授

181

爪の形状に対するⅦ型コラーゲンの変異がかかわる影響について

北海道大学医学部
附属病院

助手

182

表皮角層細胞間脂質形成に対する上皮型脂肪酸結合蛋白（E-FABP）の 東北大学大学院
医学系研究科機能解析− E-FABP ノックアウトマウスを用いた検討−

講師

183

癌患者への ｢ 化粧 ｣ 技術指導プログラムの日本への適用可能性に関す
る研究

助手

184

1

185

紫外線及び化学合成化合物のヘアレスラット皮膚に対する障害作用及
びその防御

177
178
179
180

186
187

C4 配座のグルコース環状六量体、反転シクロデキストリンの創製

神奈川歯科大学歯学部

東京大学大学院
医学系研究科
関西学院大学理学部
城西大学薬学部

化粧品素材としての合成スメクタイトの高機能化

東北大学反応化学研究所

化粧文化史の変遷と流行した化粧の受け入れ方の考察

武庫川女子大学大学院
家政学研究科− 13 −

達彦

教授

皮膚老化の分子メカニズムの解明：老化マウス klotho における解析

忠志

倉林

正彦

教授

師井

義清

教授

畑

隆一郎

助手

小谷
清水
増井
小野
中畑
松村

明
邦義
敏行
努
則道
和子

大和田祐二
高橋

助教授

山田

教授

谷

助手

白井

院生

玉置

都
英俊
覺
誠之
育子

●第 12 回（平成 13 年 11 月）
No

研

究

課

題

代

188

日本における ｢× メーク ｣ ＊の伝統性に関する研究＊−起源と大衆文化への波及−（極端な化粧、Extreme make up の意）

189

脂質−高分子界面活性剤混合系による新規分散系“液晶エマルション”の 京都大学大学院
薬学研究科
形成

190

接着分子シグナルを利用した皮膚老化防止の新戦略
発生再生の分子メカニズムを応用した人工皮膚作製

192

紫外線防御因子メタロチオネインのヒノキチオールによる合成誘導とその 東北大学大学院
薬学研究科
意義

194

研

Jonathon John中野

秋田大学医学部

的崎
杉山
永沼
鈴木

接触皮膚炎への p38mitogen-activated protein kinase の関与機構の解明

助教授

196

再構築機能を有する新規の粘土材料の作製とその吸着特性

東京工業大学大学院
理工学研究科助手

197

光で透過制御可能な人工ベシクルを形成する新規多鎖型両親媒性化合物の 大阪大学大学院
工学研究科
開発

助教授

198

顔の魅力を規定する要因の実験計量心理学的分析

東北大学大学院
文学研究科

助教授

Wnt シグナルによるメラニン産生の制御機構の解析

東北大学大学院
医学系研究科助手

201

カンキツ精油の有する生体作用の生化学的解析

粕谷
亀島
中辻
行場
武田

助教授

受田

皮膚の老化によるⅦ型コラーゲンの代謝及び遺伝子発現調節機構について 弘前大学医学部附属病院
皮膚の水チャネルの保水性への役割の解明

自治医科大学203

皮膚表皮細胞への生理活性タンパク遺伝子のデリバリーと分泌方向性の制御

京都大学大学院
薬学研究科

石橋
高倉

205

アトピー女性の自尊感情の向上を目指したスキンケアと集団認知行動療法の開発

宮崎大学教育文化学部

早老性疾患遺伝子による皮膚線維芽細胞の老化とテロメア制御

広島大学
原爆放射能医学研究所

207痴呆高齢者の表情分析と主観的 Quality of Life の評価手法に関する研究

208

独自のチタン反応を利用する、ムスク・ジャスミン系高級香料の実用的
化学合成

大阪大学歯学部附属病院

欣一
洋司
次朗
和久
浩之

今

教授

かみ合わせのずれが大きく笑った顔貌の非対称性に及ぼす影響

善俊

講師
講師

204

206

則子

鬼村謙二郎

高知大学農学部

202

章

助手

千葉大学大学院
医学研究院

200

俊博

専任講師

山口大学工学部

199

尚

教授

ナノ構造配列制御を基盤とする光学活性材料の開発

195

実

教授
教授

奈良女子大学
生活環境学部

日本の化粧意識の近代化をめぐる比較史的考察

究 者
助教授
助手

群馬大学生体調節研究所
附属生理活性物質センター

191

193

表

千歳科学技術大学
光科学部

講師

中村

淳
賢一
喜信
隆志

専任講師

富家

教授

小松

直明
賢志

助教授

浜松医科大学医学部

鈴木みずえ

教授

関西学院大学理学部

田辺

陽●第 13 回（平成 14 年 11 月）
No

研

究

課

題

代

209

エストロゲンの皮膚老化防御における分子機構の解明

210

正常皮膚角化における蛋白質脱イミノ化の役割解明−瑞々しい肌をいつまでも保つために−

211

表

研

金沢大学大学院
医学系研究科東京都老人総合研究所

究 者
教授

井上

研究員

石神

助手

環境に適した新規な糖型界面活性剤の開発と応用

東京理科大学理学部

生体内環境を再現するポリホスフェートヒドロゲルの調製と機能

東京医科歯科大学
生体材料工学研究所

助教授

213

コラゲナーゼ抑制作用をもつ天然物の探索

千葉大学大学院
薬学研究院

教授

214

フレグランスの減量および生活習慣改善効果−特に内臓脂肪、酸化ストレスに対する影響−

福島大学
保健管理センター

助教授

生体適合性超薄膜の吸水および保湿特性の評価

東北大学大学院
薬学研究科

教授

212

215

− 14 −

吉村
岩崎
石橋
渡辺
安斉

正樹
昭人
倫一
泰彦
正己
英綱
順一

216
217

毛包、汗腺、皮脂腺など皮膚附属器官の形成に関わる細胞内シグナル伝達
東京大学医科学研究所
経路の解明

井上純一郎

教授

神戸大学大学院
医学系研究科

皮膚における生体リズムの分子機構

教授

岡村

教授

均

218

トリクロロ酢酸とフェノールの生体におよぼす安全性に関する研究219

紫外線遮断剤用単分散球状酸化セリウムナノ粒子の低環境負荷な製造法の千葉大学工学部
開発

助手

220

新規な化粧品素材としての、コウジ酸、β-ツーヤプリシン、p-アミノ安息香酸、及び、アルブチンのさらなる高機能化を目的とした酵素的分子設計

岡山県立大学
保健福祉学部

専任講師

集合して生体に作用する有機分子の設計と合成および機能評価東京大学大学院
薬学系研究科

教授

221
222

日本人と韓国人の化粧観の国際比較研究

和歌山県立医科大学

古川
上川
中島

日本大学藝術学部

村澤

博人

先任研究員

224

リボザイムを用いた皮膚細胞新規老化遺伝子の単離と解析 筑波大学応用 京都大学大学院
薬学研究科
生物化学系 教授 柳澤純

教授

225

モーションキャプチャーシステムを用いた、スマイルトレーニング前後の笑顔の動的変化に関する研究

大阪大学大学院
歯学研究科

助教授

コラーゲン経口摂取が結合組織（骨、皮膚）におよぼす作用

東京医科歯科大学大学院
医歯学総合研究科

教授

理化学研究所

表皮細胞に対する機械的刺激の作用についての検討

伸佳

大和田智彦

ヒアルロン酸水溶液のナノコットン効果の研究

227

直文

非常勤講師

223

226

福実

丑田
高倉
荘村

東京大学医学部附属病院

公規
喜信
泰治

春日井昇平

講師

小宮根真弓

●第 14 回（平成 15 年 11 月）
No

228

研

究

課

題

代

表

研

化粧品としてのヒアルロン酸およびその誘導体の物性と生理的安全性に関 千葉大学大学院
薬学研究部
する研究

究 者
教授

戸井田敏彦

半導体ナノ粒子の紫外光吸収による活性酸素生成とその制御に関する研究

東北大学
多元物質科学研究所

教授

ダイエット効果を有する脂質が皮膚の状態に及ぼす影響

九州大学大学院
農学研究院

教授

性ホルモンと性ホルモン結合蛋白による皮膚メラニン産生の検討

大阪大学医学部
皮膚科学教室講師

232

統合失調症における化粧顔の認知に関する研究

大阪大学大学院医学系研
究科精神医学教室

助手

233

ヒト皮膚における血管新生刺激サイトカインの発現とその作用機序に関す 聖マリアンナ医科大学
皮膚科
る包括的研究

229
230
231

佐藤
古瀬
田所
岩瀬

助教授

相馬

タイ産マンゴスチン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究

東北大学大学院
薬学研究科

教授

235

生体適合性アパタイト粒子の結晶形態制御プロセスの確立とその応用

明治大学理工学部
工業化学科

助教授

236

メラニン産生の制御機序の解析を介して新しい美白剤を開発するための研究

金沢大学大学院
医学系研究科助教授

237

機能性香料の開発：匂い物質による月経前緊張症（PMS）の治療

長崎大学医歯薬学総合研
究科医療科学専攻
病態解析・制御学講座

238

SOD1 欠損マウスを用いた皮膚炎の発症とケラチノサイト増殖における山形大学医学部
活性酸素の役割の解明

234

北海道大学大学院
医学研究科皮膚科学分野

239

XVII 型コラーゲン異常に起因する表皮真皮結合破綻の分子機構

240

熱応答性インテリジェント高分子の皮膚ゲル化機能を付与した新規化
粧品素材の開発

北海道医療大学薬学部

哺乳動物におけるフェロモンの受容機構と生理作用の解析

北海道大学大学院
薬学研究科

241
242
243
244

太陽紫外線による皮膚タンパク質の損傷と老化

京都大学原子炉実験所

近赤外分光法による毛髪中の自由水、結合水の非破壊構造解析
動的特性が表情認知に与える影響−皮溝（シワ）の分析−− 15 −

関西学院大学理工学部
立教大学文学部

大泉
相澤
加藤

教授

篠原

教授

藤井

助教授

澤村

教授

宮崎

助教授

柏柳

教授

藤井

教授

尾崎

教授

長田

次雄
充宏
丈嗣
真生
良直
康
守
昌志
一之
順逸
大輔
正三
誠
紀子
幸洋
佳久

245

超臨界二酸化炭素を用いたナノポーラスシリコーンゲルの合成とその構造特性

京都大学化学研究所
構造解析基礎研究部

文部科学教官助手

246

疾患をカバーするための化粧の有効性と自己意識に与える影響−顔に疾患を抱える女性たちへのインタビュー調査から−お茶の水女子大学大学院
人間文化研究科

大学院生

骨髄細胞を用いた皮膚の構築

岡山大学大学院
医歯学総合研究科

教授

247

妹尾
西倉
許

政宣
実季
浩

●第 15 回（平成 16 年 11 月）
No

研

究

課

題

代

表

研

究 者
助教授

ラミニン - ５由来ペプチドによる表皮細胞遊走活性化の検討

京都大学大学院医学研究科皮膚生命科学講座

新しい皮膚成分の分析手法としてのコレステロールセンサの開発

大阪府立大学
先端科学研究所

助手

表皮細胞におけるエピプラキンの機能

大分大学医学部生体分子構造機能制御講座

教授

251

酵母を利用した組み換えヒト型セラミド生産系の開発

広島大学大学院
生物圏科学研究科

助教授

252

メラノソーム輸送に必須の因子 Slac2-a の分解メカニズムの解明とメラノ
ソーム輸送制御への応用

理化学研究所253

皮膚の光音響学的診断法の開発

防衛医科大学校防衛医学研究センター
情報システム研究部門

254

薬用人参の皮膚老化防止作用と育毛効果の分子メカニズム

東京医科歯科大学
難治疾患研究所教授

インターロイキン 12 による紫外線防護に関する研究

長崎大学先導生命科学研
究支援センター

教授

248
249
250

255

宇谷
椎木
藤原
船戸

厚志
弘
作平
耕一

ユニットリーダー

福田

助教授

佐藤
古川
松田

助教授

光則
俊一
哲史
尚樹

256

大豆ビクニンを用いた日焼け防止クリームの開発

257

表皮細胞の増殖・分化・細胞死に影響を与える遺伝子群の機能解析シ
ステムの構築大阪大学医学系研究科

258

脂質分子集合体の活性酸素種分解機能の解明による新規な抗酸化系の構築

山口大学工学部
応用化学工学科助教授

259

新たな生理機能を付加させることを目的とした新規化粧品素材の酵素
的分子創製

岡山理科大学理学部
臨床生命科学科講師

260

ビスアンモニウム塩型 Gemini（二鎖二親水基型）界面活性剤の抗菌剤への応用についての検討

京都工芸繊維大学
物質工学科

助教授

261

リン脂質ベシクル上にリポアミノ酸が形成するナノチャンネルとその薬物放出能の検討

金沢大学大学院
自然科学研究科助手

262

高齢者の顔面における常在真菌フローラのタイピング−老人性色素斑
および脂漏性角化症の新たな発生機序の解明と予防について

筑波大学大学院
人間総合科学研究科

講師

ショウガ成分誘導体の美白、抗老化作用の分子メカニズム東京大学先端科学
技術研究センター

特任助教授

シルクプロティン - ポリフェノールコンジュゲートの合成と機能評価

大阪大学大学院
工学研究科物質化学専攻

教授

263
264
265

浜松医科大学

小林

教授

竹田
吉本
石原
老田
太田
伴野
野口
宇山

講師

皮膚における弾性繊維形成とトロポエラスチンの細胞機能解析

星薬科大学

口唇裂患者の化粧による外観変化と内面変化について

大阪大学大学院
歯学研究科

教授

267

アミロース工学による分子認識性ナノゲル微粒子の設計と応用

東京医科歯科大学
生体材料工学研究所

教授

268

化粧やネイルケアが高齢者のライフスタイルや QOL と免疫能の向上に
及ぼす影響

266

269

化粧療法による被介護者と介護ボランティアの精神的活性化− 16 −

早稲田大学人間科学部
仙台大学

輪千
古郷
秋吉

教授

町田

教授

浩
潤二
誠
浩二
達生
明雄
朋裕
範子
浩
浩史
幹彦
一成
和彦

吉田寿美子

●第 16 回（平成 17 年 11 月）
No

研

究

課

題

代

表

研

270

コラーゲンに正しい構造をとらせる、HSP47 誘導剤の発見

熊本大学大学院
医学薬学研究部

271

化粧意識についての日仏文化比較研究−フランス・ディスクール分析の観点から−

大阪大学大学院言語文化研究科博士後期課程

272

メラニン生合成阻害作用を有する環状ジアリルヘプタノイド類の美白
星薬科大学生薬学教室
効果と発がん予防効果に関する研究

究 者
教授

水島

石丸久美子

教授

森田

教授

信州大学繊維学部
感性工学科

273

ヒト由来の生体素材を用いたテーラーメイド型化粧品基材の創出

274

プロスタグランジン D2 受容体を標的とした皮膚アレルギー性炎症治療
東京医科歯科大学大学院
法開発

助教授

275

ヒト汗に存在する核酸分解酵素を含有させた化粧品や医薬品軟膏が有 島根大学医学部
法医学科教室する生理作用や薬理作用の推定

教授

276

色素細胞幹細胞の制御による白斑症治療モデルの開発

岐阜大学大学院
医学研究科

教授

277

脂質を中心とした非蛋白抗原に対する皮膚免疫応答機構の解明とその京都大学ウイルス研究所
制御法の確立

藤井
佐藤
竹下
國貞

教授

杉田

278 「聞香」による香りの言語化プロセスと脳内情報構造化機能の解明

理化学研究所脳科学総合研究センター

研究員

279

化粧品の香料がヒト自律神経系に及ぼす生理学的効用の研究

藤田保健衛生大学医学部
生理学講座

助教授

Apollon による細胞老化の制御機構

東京大学
分子細胞生物学研究所

助教授

安定分散かつ耐熱性を併せ持つ酵素担持ナノ粒子の設計

筑波大学大学院
数理物質科学研究科

教授

280
281

徹

大学院生

博史
敏弘
貴浩
治男
隆弘

昌彦

椎名さやか
河合
内藤
長崎

房夫
幹彦
幸夫

助手

282

骨髄由来表皮細胞の分化ならびに遊走機序の解明

283

白皮症の病因遺伝子の解明とその遺伝子産物のメラニン色素生成にお 名古屋大学大学院
医学系研究科皮膚病態学
ける機能解析

284

真皮幹細胞を利用した皮膚の若返り治療

京都大学医学研究科先端
領域融合医学研究機構

285

二酸化チタン上に形成した脂質二重膜への表面特性の影響および UV
分子科学研究所
照射効果

研究技官

286

皮膚ボディーイメージ評価尺度 Cutaneous Body Image Scale（CBIS） 東京女子医科大学附属女
性生涯健康センター
日本語版の作成助教授287

紫外線誘発メラニン合成へのスフィンゴシン 1- ホスフェートの抑制効 神戸大学大学院
医学系研究科
果の検討

教授

288

皮膚再生を促す non-drug 細胞間脂質類似構造体（リオトロピック液晶） 聖マリアンナ医科大学
難病治療研究センター
の開発

助教授

289

均一径リポソームと細胞の融合のためのマイクロ流路デバイスの作成

北海道大学病院

阿部理一郎

助教授

鈴木

助手

内藤
手老
檜垣

民夫
素子
龍吾
祐子

錦織千佳子

東京大学生産技術研究所

五十嵐理慧

助教授

竹内

昌治

●第 17 回（平成 18 年 11 月）
No

290

研

究

課

題

代

表

研

紫外線カット機能材料の開発と化粧品関連素材（ヘアカラーおよび UV
大阪教育大学教育学部
カット用品）への利用に向けての基礎研究
大阪府立大学大学院理学系研究科生物化学専攻

究 者
教授

織田

教授

291

好熱菌由来カロテノイド化合物の生体膜安定化効果の研究

292

圧電材料基板上のマイクロ流路を用いた単分散多相エマルション生成 東京工業大学
精密工学研究所
法の開発

293

ツバキ油に含まれるトリテルペンの生合成研究

東京大学大学院
薬学系研究科助教授

肌の質感を容易に評価するシステムの開発

国立木更津工業高等専門
学校機械工学科

助教授

294
295

化粧品素材の皮膚アレルギーにおける新規スクリーニング法の開発

296

中高年者の化粧行動の変動様態と前頭葉認知能との関連に関する神経 名古屋大学大学院
環境学研究科
心理学的研究297

毛形成におけるホスフォリパーゼＣ δ １の機能解析− 17 −

産業医科大学皮膚科学

東京薬科大学生命科学部

原

助手

西迫
渋谷
小田

助教授

椛島

教授

八田

教授

博則
正之
貴志
雅明
功
健治
武志

深見希代子

国立医薬品食品衛生研究
所安全性生物試験研究センター薬理部室長

298

再構築培養皮膚および角膜を用いた遺伝毒性の評価

299

地中海アロマ植物からの白髪予防生理活性物質の探索およびその機能
科学研究科
解析

助教授

300

ヒアルロン酸で被覆したキトサン微粒子へのタンパク質のカプセル化 慶応義塾大学理工学部
生命情報学科と機能評価

教授

筑波大学大学院生命環境
北アフリカ研究センター

301

各種有効成分の効率的な皮膚内送達方法の開発

大阪大学大学院
薬学研究科

302

心地良い香り、及び不快な香りの慣れ（adaptation) 現象−呼吸パターンと脳内活動部位推定の検討−

昭和大学医学部
第二生理学教室

303

老人性色素班ダーモスコピー画像の自動定量ならびに治療と化粧によ 東京女子医科大学
東医療センター皮膚科るＱＯＬ評価改善

304
305
306

小島
磯田
佐藤

肇
博子
智典

助教授

兼任講師

近藤
政岡

助教授

田中

光照射による分子集合体の構造変換及びその機能化に関する研究

大阪大学大学院工学研究科生命先端工学専攻

助手

慢性掻痒性皮膚疾患における表皮内末梢神経伸展因子の探索

富山大学大学院
医学薬学研究部

講師

水上
安東

教授

表皮細胞接着因子のバイオイメージング法の開発

慶應義塾大学医学部

307

皮膚を覆う「毒素のデパート」ブドウ球菌は、なぜ多様な毒素を作れるのか：ゲノムからのアプローチ

東京大学大学院新領域創成科学研究科および東京大学医科学研究所308

人前化粧における意識

岡山大学大学院
社会文化科学研究科

309

皮膚線維化過程における骨髄由来細胞の動員とそのコラーゲン産生能 東海大学医学部
基盤診療学系に関する研究助教授

310

メラノサイト由来リポカリン型プロスタグラジンＤ合成酵素が関与す 東北大学大学院
医学系研究科る皮膚組織の恒常性維持機構

教授

311

化粧品のリスク認知に関する心理学的研究−安全とリスクのバランス−

助手

312

化粧による高齢者の行動変容：高齢夫婦の女性配偶者の化粧による男 大分大学医学部
脳・神経機能統御講座
性配偶者の quality of life の向上と生理学的反応の変化

天谷

教授

小林

昌夫
ゆり
勝
進
嗣修
雅行
一三

塩田真友子
稲垣
柴原

名古屋大学大学院
教育発達科学研究科

元吉

助教授

徳丸

豊
茂樹
忠寛
治

●第 18 回（平成 19 年 11 月）
No

313
314
315

研

究

課

題

代

表

研

ビタミン E の高機能化とさらなる有効利用を目的としした新規化粧品
大分大学
素材の酵素・化学複合的分子創製
新しい生体親和性材料としてのペプチド性人工コラーゲンゲル

早稲田大学理工学術院

究 者
准教授

下田

教授

小出

教授

化粧品素材としての生体安定性を有する発色ナノ粒子含有液の開発

東京電気大学316

ミルクタンパク質からなる無機有機ハイブリッドナノスフェアの創製

慶應義塾大学理工学部
応用化学科

317

両親媒性物質との分子複合体及びイオン交換体形成を利用する新規機 新潟薬科大学薬学部
薬剤学研究室能性ケミカルピーリング剤の開発

講師

318

オリーブ二次代謝産物の微生物変換によって得られる新規抗酸化物質 岡山大学大学院
自然科学研究科
の物性解析

教授

319

千葉大学大学院
薬学研究院

助教

Wnt シグナルを標的とした育毛促進作用をもつ天然成分の探索

平栗

准教授

藤本

神崎
大槻

講師

化粧品の防腐剤低含有率化を目指した除菌材料の開発

321

皮膚の炎症反応・炎症後組織修復における血小板の役割の解明と血小 京都府立医科大学大学院
医学研究科皮膚科学
板機能制御による治療法の開発

准教授

322

紫外線の皮膚慢性毒性に対するサンスクリーン剤の防御効果を高速・ 東北大学大学院
医学系研究科
高感度に評価する方法の開発

助教

323

低分子量 G 蛋白質 Rab27A によるメラノソーム輸送制御メカニズムの 東北大学大学院
生命科学研究科
解明

助教

324

遺伝子改変マウスを用いたヒスタミンの接触性皮膚炎に与える影響の 東北大学大学院
工学研究科
研究

教授

325

大阪大学大学院
基礎工学研究科教授

非線形光学現象を利用した真皮コラーゲン分布 in vivo 可視化法の開発− 18 −

隆規
健二
啓二

飯村菜穂子

320

九州共立大学

恵

桒原
加藤
池畑
伊藤
大津
荒木

浩
崇
順子
則人
広伸
敬
浩
勉

326

樹状細胞分子 SHPS-1 による皮膚免疫制御とその皮膚アレルギーへの治群馬大学生体調節研究所
療的応用

教授

327

リン脂質代謝酵素ホスホリパーゼ A2 群の皮膚における発現・機能と脂 東京都医学研究機構東京
都臨床医学総合研究所
質メタボロミクス

副参事研究員328

皮膚表皮形成に関わるタンパク質架橋接着反応の分子基盤

名古屋大学大学院生命農
学研究科

329

正常肌およびバリア機能異常肌における角層コルネオデスモゾーム分
旭川医科大学
解過程の研究

330

的崎

尚

村上

准教授

人見

准教授

山本

誠

清隆
明美

教授

細胞内シグナル PTEN/P13 キナーゼ経路による白髪化の制御

秋田大学

331

蝕動作の特徴抽出による化粧品の使用感評価

大阪大学大学院
工学研究科環境・エネル
ギー工学専攻332

全断眠または連続した部分断眠によるストレスマーカーの変動と血流大阪大学保健センター
量／血液量／血流速度の変化との関連について

特任研究員

333

経済開放政策以降のインドにおける中間層の増加と化粧品の消費動向 東北大学大学院
文学研究科の変化に関する研究

専門研究員

334

アジア人の「化粧」にみられる身体観、身体表象とその変容について
東北大学大学院
の研究
国際文化研究科−身体装飾のアジア的伝統と＜化粧のグローバル化＞のはざまで−335

香りが記憶や情動と結びつく際の脳内神経機構に関する研究

独立行政法人
産業技術総合研究所

鈴木

助教

秋山
菅沼
岡光

教授

山下

研究員

聡
庸子
仲盛
信子
博司

梶原

利一

代 表 研 究 者
研 究 課 題教授
マイクロエマルションを利用したポリフェノールの皮膚へのデリバリー
神戸薬科大学北河と光老化防御修治●第 19 回（平成 20 年 11 月）
No336

東京医科歯科大学
生体材料工学研究所

特任助教

337

皮膚組織再生を目的とした生体組織類似コラーゲン組織体の作製

338

紫外線遮蔽剤用単分散板状酸化セリウムマイクロ粒子の合成及びその 東北大学
多元物質科学研究所
形態に由来する付加機能性の実現

准教授

339

細胞外マトリックス分解性微生物酵素を用いた動物原料からコスメト 京都府立大学大学院
生命環境科学研究科
ロジー素材への実用的アプローチ

教授

340

物質保持能を制御できるコラーゲン擬似分子の作製

大阪府立大学大学院
工学研究科

助教

341

酵母由来の機能性糖脂質（バイオサーファクタント）の構造及び機能 独立行政法人
産業技術総合研究所の拡充に関する研究

342
343

南
殷

渡部
児島

研究員

福岡

皮膚の老化予防を目的としたコラーゲンの AGE 化阻害物質の探索

熊本大学医学部
薬学研究部

助教

アスコルビン酸誘導体を用いた新規薬物含有ナノ微粒子製剤の開発

千葉大学大学院
薬学研究院

准教授

藤原

澍
邦彦
千恵
徳馬
章雄

森部久仁一

講師

344

抗酸化性乳化剤の機能性化粧料としての利用に関する基礎的研究

345

コエンザイム Q10（CoQ10）の美肌、抗老化作用におけるミトコンド
同志社大学生命医科学部
リア移行の意義

講師

346

形成外科領域におけるヒト間葉系幹細胞移植を用いた瘢痕形成抑制の 国立成育医療センター
研究所生殖医療研究部
実現ならびに問題点の抽出と改善

部長

347

手のひら・足のうらで発現が高い Wnt 阻害剤・Dickkopf １がアンチエ 名古屋市立大学大学院医
イジング（抗しわ、美白、色素再生、毛髪再生、除毛、皮膚再生）に 学研究科
加齢・環境皮膚科学
及ぼす影響

348

ビタミン C を合成できない毛のない SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウ
東邦大学薬学部生化学
スを用いた皮膚におけるビタミン C の美白、抗しわ効果の科学的実証

近畿大学工学部

広祐

渡邉
斎藤
梅澤

准教授

山口

准教授

石神

義之
芳郎
明弘
裕史
昭人

角層の若返りが皮膚の若返りに果たす役割

久留米大学医学部
皮膚科学教室講師

ニッケルの溶出と炎症誘発作用機構の解析

東北大学大学院
薬学研究科

准教授

351

cAMP シグナルを標的にしたヒアルロン酸産生制御メカニズムの研究

横浜市立大学大学院
医学研究科

教授

352

放射線・紫外線適応応答マーカーを指標とした老化制御因子スクリー
東京都老人総合研究所
ニング法の開発

主任研究員

353

神経ペプチドおよびストレスによる皮膚バリア機能障害のメカニズム大分大学医学部皮膚科
解析

准教授

349
350

− 19 −

大日
平澤
石川
三浦
片桐

輝記
典保
義弘
ゆり
一元

長崎大学大学院医歯薬学総合研究科医療科学専攻

教授

354

タンパク質分解酵素を応用した新しい皮膚代謝促進治療薬の開発

355

グリセリンによる皮膚湿潤、皮膚再生促進、癌促進の関連：アクアポ
明治薬科大学リン３（AQP3）は諸刃の剣か？

教授

356

表皮ケラチノサイトの角化プロセスにおける PLD/ ｍ TOR シグナリン 岐阜県研究開発財団
岐阜県国際バイオ研究所
グの関与

主任研究員

357

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 京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻にも関わらず皮膚が乾燥する原因はなにか

助教

358

化粧が更年期女性に及ぼすストレス軽減効果についての検討

東京女子医科大学東医療センター
美容・性差医療部

359

顔の魅力と人物の印象の相互作用メカニズムに関する認知神経科学的東北大学加齢医学研究所
研究

准教授

360

耳鼻咽喉科を受診する心身症患者に対する心理治療の化粧関連行動に 慶應義塾大学医学部
耳鼻咽喉科
よる評価の試み

非常勤講師

筑波

隆幸

石橋

賢一

大口

健司

山口

琴美

准教授

片井みゆき
月浦
五島

崇
史行

大学院生

お茶の水女子大学
人間文化研究科

361

身体加工と化粧に関する日本及び英語圏における文化表象の分析

362

皮膚科メイクアップケア外来が色素異常症患者および外来化学療法中 京都大学大学院
医学研究科皮膚科学
がん患者の quality of life（QOL）に与える影響

助教

363

香料によるメタボリックシンドローム改善効果（内臓型肥満とストレ 福島大学
保健管理センタースの関係に着目したアプローチ）

准教授

英

美由紀

谷岡
渡辺

未樹
英綱

●第 20 回（平成 21 年 11 月）
No

研

究

課

題

代

表

研

大阪大学大学院薬学研究科蛋白情報解析学分野

究 者
助教

364

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

365

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 山形大学大学院
理工学研究所
開発

准教授

366

酸素合成トレハロース脂質の生理機能を活用した付加価値の高いリポ 東京都市大学工学部
エネルギー化学科
ソーム化粧品の開発

准教授

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368

多様な皮膚酸化障害を制御するガロイル化フラボノイド素材の探索

徳島大学大学院ソシオ・
アーツ・アンド・サイエ
ンス研究部

369

化粧品用色材としての天然色素／無機ホスト複合材料の開発

静岡大学工学部370

エレクトロスプレーを利用した高機能性粉体調整技術の開発

独立行政法人
物質・材料研究機構

371

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−

367

愛媛大学

橘

野々村美宗
黒岩

教授

阿部

助教

河野
川上

教授

長岡

373

弘前大学大学院
理工学研究科374

名古屋大学大学院生命農
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
学研究科産業生物工学研
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
究分野

375

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 独立行政法人産業技術総合研究所四国センター
質解明に関する研究

研究員

376

ヒトはいかにして化粧にかぶれるのか−一次刺激性皮膚炎を伴わない接触皮膚炎モデルの作成−

東北大学大学院
医学系研究科教授

377

小皺形成に関わる皮膚特異的プロテアーゼ SASPase 活性と加齢の関係

東京医科歯科大学難治疾患研究所メディカル・ト
ップ・トラック（MTI）
プログラム

378

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 東京大学大学院薬学系研
究科生理化学教室
ニズムの解析

380− 20 −

亘作
伸一

博士研究員

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

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 東北大学大学院
薬学研究科
ラチン上の化学修飾スクリーニング法の開発

芳海

主幹研究員

京都府立医科大学

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

郁朗

増田 俊哉

加齢に伴う皮膚脂質の変化に対するリピドーム解析

379

崇

教授

372

神戸大学大学院
医学研究科

敬祐

守田麻由子

准教授

長岐

教授

黒田
奥田
相場

正彦
俊一
徹哉
節也

特任講師

松井

助教

斎藤

毅

康太

特命教授

廣明

教授

大江

秀一
知行

教授

大阪大学大学院
薬学研究科

381

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382

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 お茶の水女子大学大学院
人間文化創成科学研究科
イオロジー

教授

383

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：テ 九州大学大学院
薬学研究院
ーラーメード化粧品適正使用を目指して

教授

384

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

堤

康央

小川

温子

大戸

京都大学大学院薬学研究科薬理ゲノミクス分野

茂弘

准教授

平澤

明

特任助教

385

MEMS 触覚センサを用いた髪の手触り感計測に関する研究386

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ーナノマテリ 大阪大学免疫学フロンテ
ィア研究センター
アルに対する新たな安全性評価法の確立に向けてー

特任助教

387

皮膚老化・がん化を誘発するストレス性刺激を蛍光タンパク質断片の 金沢大学
医薬保健研究域薬学系
相互作用により検出するシステムの開発

准教授

388

毛包の色素幹細胞形質維持におけるエピジェネティクス機構の関与と 国立成育医療センター
研究所周産期病態研究部
白髪形成予防法の研究

部長

東京大学

野田堅太郎
藤井

文彦

山下
秦

健一郎

修士相当

389 「少女」の化粧 ─近代および現代の美容教育からの一考察─

立命館大学大学院
先端総合学術研究科

390

高齢者の終末期および死後における整容・美容ケアの標準化

名古屋大学医学部付属病院卒後臨床研究・キャリ
ア形成支援センター

391「化粧と現代化粧観」、「身体加工と化粧」、「化粧の消費と身体規範の転 御茶ノ水女子大学大学院
人間文化研究科
換ー現代カイロの化粧をめぐる世代間の衝突」

小出治都子

特任助教

平川

仁尚

博士後期課程鳥山

准教授

392 「台湾と日本の化粧文化の比較研究ー日常生活の実践を中心に」

都留文科大学393

長崎大学大学院医歯薬学
総合研究科

助教

代

究 者
准教授

化粧がもつ自尊心昂揚効果に関する発達脳科学的研究

克美

山本
土居

純子
芳美
裕和

第 21 回（平成 22 年 11 月）
No

394

研

究

課

題

表

研

体液中グルコースがトリガーとなり創傷部位を被覆・修復する新規モ 大阪大学大学院
基礎工学研究科
イストヒーリング剤の開発

境

加齢臭成分のバイオマーカーとしての応用研究

名古屋大学大学院
生命農学研究科教授

新規紫外線障害防護剤の開発・評価

九州大学大学院
薬学研究院

准教授

397

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（薬学系）

教授

398

米タンパク質由来チロシナーゼ阻害ペプチドの精製と固定およびその 新潟大学自然科学系（工学部・機能材料工学科）
美白効果

教授

395
396

内田
山田

谷口

教授

毛包器官培養法を用いた育毛促進作用を持つ天然成分の探索

400

肌の透明感を評価する測定手法および測定システムの開発

独立行政法人国立高等専
門学校機構木更津工業高等専門学校機械工学科

401

励起状態近接効果を利用した新規 UVA − UVB ハイブリッド型サンス
科応用科学・生物化学専
クリーンの開発助教

402

両親媒性多糖デンドリマーを保護剤とした金・白金ナノコロイドによ 奈良女子大学大学院
人間文化研究科る活性酸素消去活性准教授

群馬大学大学院工学研究
攻

浩二
健一

塚本佐知子

秋田大学大学院
医学系研究科

399

慎司

杉山

准教授

小田
吉原
吉村

正之
俊博
功
利忠
倫一

色素系化合物の光毒性を抑制する新たな手法の開発

東京大学大学院
薬学系研究科

助教

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

教授

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

上級研究員

406

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
薬学系研究科教授

407

慶應義塾大学医学部
新たな皮膚タイトジャンクションバリア・角質層バリア機能評価方法
皮膚科学教室・総合医科の開発学研究センター408

皮膚マトリスクメタロプロテアーゼ（matrix metalloptroteinase:MMP)-  
防衛医科大学校皮膚科−９遺伝子過剰発現マウスの作成とその解析

403
404
405

− 21 −

寺井
平田
難波
一條

琢也
孝
大輔
秀憲

特別研究講師

久保

准教授

小林

亮冶
孝志

409

角層細胞間脂質の組成制御による膜透過性ペプチドの経皮吸収に関す 千葉科学大学薬学部
生命薬科学科る研究

410

新規ライブイメージング法を用いたメラニン色素輸送の解析

奈良先端科学技術大学院
大学バイオサイエンス研
究科411

接触性皮膚炎における I L-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

412

オルゴアルギニン固定化高分子と生体膜との相互作用の科学的検証

摂南大学薬学部

413

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生物プロセス研
究部門

414

皮膚に存在する環境センサー TRPV チャネルを介した保湿関連物質の愛知学院大学薬学部
分泌制御機構の解明

特担教授

坂本

助教

田所

一民
竜介

特任准教授

中江

進

准教授

佐久間信至

特別研究員

川島

教授

村木

教授

永子
克彦

415

脂質を標的にした新しい皮膚遅延型アレルギー応答の機序解明と制御

416

加齢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 京都大学大学院
医学研究科
に注目して

助教

417

デコイ・メラノソームを用いたメラノサイトからケラチノサイトへの 名古屋市立大学大学院
薬学研究科
メラニン移送阻害の研究

教授

418

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
千歳科学技術大学
定量化する教授（特任）

419

健康成人女性の化粧行動における心理生理学的研究−ストレスホルモン系、性ホルモン系への影響

京都府立医科大学大学院
医学研究科

助教

420

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生命システム
医科学１

421

仮想呈示と塗布流動解析により化粧品使用感を解析するバーチャルサ 首都大学東京大学院
理工学研究科
イコレオメトリーとその応用

教授

422

近代日本コスメトロジーの普及と展開をめぐる−考察〜美容家・藤波 奈良女子大学
生活環境学部
芙蓉の分析を通じて

准助教− 22 −

京都大学ウイルス研究所

杉田
室賀
平島
南谷
渡邉

助教

吉原
水沼
鈴木

昌彦
絵里
尚英
晴之
映理
誠一
博
則子

マイクロエマルションを利用したポリフェノールの皮膚へのデリバリーと光老化防御神戸薬科大学北河修治

To improve the efficiency of the intradermal delivery of polyphenols, we tried to clarify the usefulness of microemulsion
by in vitro study on excised guinea pig dorsal skin and Yucatan micropig skin. Using microemulsion consisting of isopropyl
myristate, 150 mM NaCl solution, Tween 80 and ethanol as a vehicle, the solubility of all the polyphenols such as quercetin,
genistein and chlorogenic acid markedly increased and significant amounts of polyphenols were delivered to the skin. For
hydrophobic polyphenols water-in-oil microemulsion was more effective. On the other hand, for hydrophilic polyphenols
oil-in water microemulsion was more effective. Polyphenols retained in the skin significantly inhibited lipid peroxidationin vitro dose-dependently. Furthermore, pretreatment of guinea pig dorsal skin with polyphenols such as genistein andchlorogenic acid, which were contained in microemulsion gel, prevented UV irradiation-induced erythema formation. Thesefindings indicate the potential use of microemulsion for the delivery of polyphenols to protect skin against UV-induced
oxidative damage.

1．緒

待するこれらのポリフェノールは、できるだけ皮膚に留ま

言り、血中へは移行しないことが要求されるため、皮膚透過

種々の物質の中で抗酸化剤として知られるポリフェノー性についても検討を行った。また、ポリフェノールの皮膚

ルに光老化に対する防御作用が期待されている。しかしな移行に伴う、皮膚の過酸化反応に対する防御作用、紫外線

がら、実際にポリフェノールを皮膚に適用する場合には、照射による皮膚の紅斑形成に及ぼす影響について in vitro

皮膚移行性が問題となる。ポリフェノールは水にも有機溶

及び in vivo で観察した。

媒にも溶解しにくい化合物であり、また、代表的なポリフ

２．実ェノールであるフラボノイド類は比較的分子量も大きいことから皮膚への移行性は低い。したがって、皮膚への効率

2. 1.

験

実験試料

的な移行を目的とした場合、何らかの吸収促進系を用いる

ポリフェノールは試薬会社より購入したものを用いた。

必要がある。近年、マイクロエマルションが薬物の経皮吸

神戸薬科大学動物実験指針に従ってハートレー系モルモッ

収に有用であることが明らかにされてきた。マイクロエマ

ト（オス、３週齢）皮膚より麻酔下、バリカンによる除毛後、ルションは、油相、水相、界面活性剤、補助界面活性剤よ背部皮膚を摘出し、脂肪を除去して用いた 3, 4）。ユカタン

り構成される熱力学的に安定な分散系であるが、薬物の溶

マイクロピッグ皮膚は日本チャールスリバーより購入し、解度を増大するとともに経皮吸収性を増加することから

1, 2）

、

脂肪及び皮下組織を藤井らに従って除去して用いた 5）。

水にも有機溶媒にも難溶性のポリフェノールの皮膚への効
率的なデリバリーを目指す場合、有望な促進系であると考

2. 2.

えられる。

マイクロエマルションの調製

油相としてミリスチン酸イソプロピル（IPM）、水相とそこで、本研究では、分子量、化学構造、疎水性の異なして 150 mM NaCl 水溶液、界面活性剤としてポリオキシ

る種々のポリフェノール（Fig. 1 に構造を示す）の皮膚へ

エチレンモノオレエート（Tween80）、補助界面活性剤とのデリバリーについてさらに研究を行い、マイクロエマル

してエタノールを用いた。これらをふた付き試験管に加えションによるポリフェノールの皮膚移行性に対する改善効て、37℃に加温し、ボルテックスミキサーにより撹拌を行果を観察した。マイクロエマルションには水中油型（o/w

い 調 製 し た。 マ イ ク ロ エ マ ル シ ョ ン と し て は、IPM、型）と油中水型（w/o 型）があるが、ポリフェノールの疎150 mM NaCl 水溶液、Tween 80、エタノールの質量比が 8：

水性と有効な型についても観察した。また、局所作用を期

25：20：47 及び 4：51：30：15 で o/w 型のマイクロエマル
ション A 及び K、上記構成成分の質量比が 33：7：30：30
で w/o 型のマイクロエマルション D を用いた。

Enhanced skin delivery of polyphenols
by microemulsion and prevention against
photoaging

2. 3.

Shuji Kitagawa

IPM、150mM NaCl 水溶液に過剰量加え、37℃で 20 時間

Kobe Pharmaceutical University

インキュベーションを行った後、12,000 ×g で１分間遠心

溶解度の測定ポ リ フ ェ ノ ー ル を マ イ ク ロ エ マ ル シ ョ ン A、D、K、− 26 −

マイクロエマルションを利用したポリフェノールの皮膚へのデリバリーと光老化防御

Fig.1 Polyphenols tested in this study(a) quercetin, (b) genistein, (c)chlorogenic acid.

を行い、上清のポリフェノール濃度を HPLC（島津 LC-10-

行させ、脂質過酸化に及ぼす影響について、硫酸アンモニ

AS）で測定した。HPLC 分析には、逆相カラム RP-18 GP

ウム鉄（Ⅱ）とクエン酸ナトリウムを用いてチオバルビツ（4.6mm i.d.、150 mm）を用い、クェルセチン及びゲニスール酸試験によって観察を行った。

テインの定量は、移動相として、水、メタノール、りん酸（容積比 100：100：1）を用いた。クロロゲン酸の定量は、

2. 7.

UV 照射による紅斑形成の観察

移動相としては、水、メタノール、りん酸（容積比 140：

モルモットの背部皮膚を除毛後、ぬるま湯につけて垢取

60：1）を用いた。UV 検出器の波長は、クェルセチンはりを行った。24 時間後、ポリフェノールを含有し、ゲニ

360 nm、ゲニステインは 260 nm、クロロゲン酸は 327 nm

ステインについては 8.3％エアロジル R972 によってゲル様とした。trans -フェルラ酸を内部標準とした。

としたマイクロエマルションを、クロロゲン酸については、
1.0％カルボポール 987 によってゲル化したマイクロエマル

2. 4.

マイクロエマルションの粒子径の測定ションを、それぞれモルモット背部の片側に、もう一方にマイクロエマルションの粒子径の測定は、粒径アナライ

ポリフェノールを含有しないマイクロエマルションゲルをザー（大塚電子 FPAR-1000）によって行った。マイクロエ塗布した。20 時間後、マイクロエマルションゲルをふきマルション A、D、K の平均粒子径は、それぞれ 39.8、42.5、取り、皮膚を乾燥後、138µW/cm2 の強度で UV-B ランプ

12.3 nm であった。

（GL20SE）による 24 分間の UV 照射を行った。紅斑形成の評価は写真及び色差計による赤みの計測によって行った。

2. 5.

皮膚中移行量の測定

３．結

ポリフェノールの皮膚中移行量の測定は、中央にモルモット背部摘出皮膚あるいはユカタンマイクロピッグ皮膚を

3. 1.

果

マイクロエマルションによる溶解度の改善

装着したフランツ型拡散セルを用いて行った。12 時間皮Table 1 に示すように、疎水性の高いポリフェノールで膚をプレトリートメント後、ドナー側にポリフェノールをあ る ク ェ ル セ チ ン、 ゲ ニ ス テ イ ン と も IPM、150 mM

懸濁した試料を入れ、モルモット皮膚の場合は 20 時間後、

NaCl 水溶液における溶解度は低く、飽和溶解度でポリフ

ユカタンマイクロピッグの場合は 40 時間後、皮膚を取りェノールを適用した場合、マイクロエマルションを用いる

出し、氷冷メタノールで洗浄後、皮膚をホモジェナイズし、ことで有意に改善した 3, 4）。特に w/o 型のマイクロエマル

抽出試料を遠心し、上清のポリフェノール濃度を上述の条

ション D は o/w 型のマイクロエマルション A に比べて、件で HPLC によって測定した。

より効果的であった。一方、親水性のポリフェノールであるクロロゲン酸は、150 mM NaCl 水溶液においても比較

2. 6.

脂質過酸化の測定

的高い溶解度を示した。マイクロエマルションを用いるこ

ポリフェノールを２時間インキュベーションし皮膚に移とで溶解度はさらに増大したが、疎水性のポリフェノール− 27 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011とは異なり、o/w 型のマイクロエマルション A を用いるこることが示唆された。また、Table 2 にゲニステインにつとで溶解度は、150 mM NaCl 水溶液に比べて約８倍に増いて示すように、これらの疎水性フェノールについては、

大し、より顕著に改善した。皮膚刺激性を減少するために

w/o 型のマイクロエマルション D の方が、o/w 型のマイク

アルコール含量を減らした o/w 型のマイクロエマルショ

ロエマルション A よりも、皮膚移行性の改善効果がよりン K では、クロロゲン酸の溶解度は 344.9±8.1mM と、マ大であった。

イクロエマルション A よりは少し低いものの、150 mM

一方、親水性のポリフェノールであるクロロゲン酸につNaCl 水溶液に比べて溶解度は約７倍に増大し、顕著な溶いては、Fig. 3 に結果を示すように、150 mM NaCl 水溶液

解度改善効果を示した。

を vehicle とした場合にも 1.49 µmol/g skin とクェルセチン
やゲニステインに比べて高い皮膚移行量が得られた。この

3. 2.

マイクロエマルションによる皮膚中移行の改善

理由の一つとして、150 mM NaCl 水溶液でもクロロゲン

Fig. 2 にクェルセチンについて、Table 2 にゲニステイ

酸が比較的高い溶解度を示すことがあげられる。しかしなンの結果を示すように、マイクロエマルションを用いるこ

がら、150 mM NaCl 水溶液からのクロロゲン酸の皮膚移行とで、これらの疎水性のポリフェノールの皮膚中移行量は

量は、Fig. 2、Table２に示したマイクロエマルション D

3, 4）。また、Fig. 2 にクェルセチンについてを vehicle として用いた場合のクェルセチン、ゲニステイ示すようにマイクロエマルションの構成成分であるンの皮膚移行量よりも少なく、そのためマイクロエマルシ

Tween80 やエタノールの単独での皮膚移行促進効果は小ョンによる改善を試みた。その結果、Fig. 3 に示すように、

さく、マイクロエマルションとして皮膚移行を促進してい特に o/w 型のマイクロエマルションＡあるいは K を用い顕著に増大した

Table 1 Effects of Microemulsions on Solubility of Polyphenols

Fig.2 Effects of microemulsion on skin accumulation ofquercetin in guinea pig skin applied as a suspension in either
150 mM NaCl solution (a), or isopropyl myristate (b), in a
vehicle consisting of Tween80 and 150 mM NaCl solution(30:70) (c), in a vehicle consisting of ethanol and 150 mM
NaCl solution (30:70) (d), at 20 mM in microemulsion D (e),at saturated concentration (78.6 mM) in microemulsion D (f).
Data are the means± S.D. of four experiments. ***p < 0.001,
significantly different from the values in other conditions.

Fig.3 Skin accumulation of chlorogenic acid in guinea pig skinapplied at saturated concentration in 150 mM NaCl solution(a), isopropyl myristate (b), microemulsion D (c), microemulsion
A (d), , microemulsion K (e), and microemulsion K gel (f).
Data are the means ± S.D. of four experiments. **p < 0.01,***p < 0.001, significantly different from the values in NaClsolution and isopropyl myristate. #p < 0.05, ###p < 0.001,
siginificant difference present between data.

− 28 −

マイクロエマルションを利用したポリフェノールの皮膚へのデリバリーと光老化防御ることで、150 mM NaCl 水溶液に比べて 5.5 倍あるいは 3.8

リフェノールでは o/w 型のマイクロエマルションがより倍と顕著に移行量が増大した。また、その際の皮膚移行量

有効であり、モルモット皮膚の場合と同様な結果が得られは、マイクロエマルション D を vehicle として用いた場合た。

のクェルセチン、ゲニステインの皮膚移行量と比べて同等

また、これらのポリフェノールはフランツセルのレセプ

あるいはそれ以上であった。マイクロエマルションを皮膚ター側への移行は観察されず、皮膚中に留まることがわかに塗布する場合には、ゲル化することが必要であるが、った。さらに、皮膚の凍結切片を調製し、切片中のポリフ

Fig.3 にマイクロエマルション K をゲル化した場合の例を

ェノール量を測定することで、皮膚の各深さでのポリフェ示すように、ゲル化することで約 80％に皮膚移行量が減

ノールの移行量を求めた。その結果、これらのポリフェノ

少したものの、顕著な皮膚移行性が観察された。

ールは、皮膚表面付近に多く存在するものの、皮膚の深部

モルモット皮膚の場合、毛穴が多く、そこからマイクロへも移行していることがわかった 3）。

エマルションが皮膚内に移行する可能性も考えられる。そッグの皮膚 6）を用いて同様な検討を行った。Fig. 4 にゲニ

3. 3. 皮膚脂質過酸化に及ぼす皮膚中に移行したポリフェノールの影響

ステインの例を示すように、ユカタンマイクロピッグの皮

そこで、マイクロエマルションによって皮膚中に移行し膚を用いた場合にもマアイクロエマルションによる皮膚移たポリフェノールの皮膚中での抗酸化作用の発現を観察す

こで、ヒト皮膚に性状が類似しているユカタンマイクロピ

行の改善が観察された

3, 4）。また、クェルセチンやゲニスるために、鉄（Ⅱ）とクエン酸イオンを用いて、マロンジ

テインのような疎水性のポリフェノールでは w/o 型のマアルデヒドの形成を観察することによって、皮膚の脂質過イクロエマルションが、クロロゲン酸のような親水性のポ酸化に及ぼす影響を観察した。その結果、Fig. 5 にゲニス

Table 2 Effects of Microemulsions on Intradermal Delivery of Genistein at
Saturated Concentration

Fig.4 Skin accumulation of genistein in Yucatan micropig skinwhen applied as a Suspension in either 150 mM NaClsolution (a) or isopropyl myristate (b) and microemulsion D atsaturated concentration (140 mM) (c).
Data are the means± S.D. of four experiments. ***p < 0.001,
significantly different from the values in NaCl and isopropyl
myristate.

Fig.5 Effect of genistein on lipid peroxidation tested byammonium iron(II) sulfate and sodium citrate when appliedwith microemulsion D at 0 mM (a), 20 mM (b) or saturated
concentration (140 mM) (c).
Data are the means ± S.D. of four experiments. **p < 0.01,***p < 0.001, significantly different from the value in theabsence of genistein.

− 29 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

テインの例を示すように、皮膚に取り込まれたポリフェノ

エマルションによるポリフェノールの皮膚移行の改善機構

ールによって、脂質の過酸化が抑制されていることがわかについてさらに検討を進めるとともに、イオン性の界面活った 3, 4）。

性剤を用いたマイクロエマルションによるより効率的な皮膚取りこみについて検討を進めている。

3. 4. UV 照射による紅斑形成に及ぼすポリフェノール
の影響

５．総

括

ポリフェノールを含有し、ゲル様としたマイクロエマル

以上の結果、ポリフェノールを含有するマイクロエマル

ションを皮膚に塗布し、UV 照射による紅斑形成に及ぼすションは、ポリフェノールの溶解性を改善し、皮膚移行性影響を観察した。ゲニステインを飽和濃度で含有しエアロを顕著に高めることによって皮膚の光老化を防御するため

ジル R972 によってゲル様としたマイクロエマルション Dの有用な製剤となりうることが明らかとなった。

あるいはクロロゲン酸を飽和濃度含有しカルボポール 987
によってゲル化したマイクロエマルション K をモルモッ

謝辞

ト皮膚に塗布することによって、紅斑形成が抑制されるこ本研究を遂行するにあたり、ご支援をいただいたコスメとが肉眼観察及び色差計による赤みの指標ａ * 値の観察

トロジー研究振興財団に厚く御礼申し上げます。また、本（ゲニステインの場合、コントロール値 4.5±1.7、飽和濃研究を実施するにあたり協力いただいた神戸薬科大学製剤

4）度の塗布下での値 1.0±0.7**（n=6, **p<0.01） 、クロロゲ

学研究室の大学院生、卒業研究生の諸氏に深謝します。

ン酸の場合、コントロール値 5.0±0.8、飽和濃度の塗布下での値 0.2±0.2***（n=6, ***p<0.001））によって確認された。

４．考（参考文献）
１）Pappinen S, Urtti A: Microemulsions in topical察

drug delivery, In : Smith EW, Maibach HI (eds) :Percutaneous penetration enhancers 2nd ED,CRC,

以上の結果より、マイクロエマルションによって、ポリ

Boca Raton, 2006, 109 － 116.

フェノールの溶解度が改善し、皮膚移行も顕著に増大し、皮膚中に移行したポリフェノールは抗酸化作用を発現し、２）Heuschkel S., Goebel A., Neubert R H H, : Microemulsions

UV による障害を防御することがわかった。また、疎水性－ modern colloidal carrier for dermal and transdermalのポリフェノールでは w/o 型の、親水性のポリフェノー

drug delivery, J. Pharm. Sci. 97, 603 － 631, 2008.

ルでは o/w 型のマイクロエマルションがより有効である

３）Kitagawa S, Tanaka Y, Tanaka M, et al. : Enhanced

こ と が わ か っ た。 例 え ば、 ク ロ ロ ゲ ン 酸 に お い て は、skin delivery of quercetin by microemulsion, J. Pharm.

vehicle 中に添加したクロロゲン酸のうち皮膚に移行した

Pharmacol., 61, 855 － 860, 2009.

割合は、150 mM NaCl 水溶液、マイクロエマルション D、

４）Kitagawa S, Inoue K, Teraoka R et al.:Enhanced

マイクロエマルション A、マイクロエマルション K で、そskin delivery of genistein and other two isoflavones by

れぞれ 0.31％、0.32％、0.18％、0.15％であり、o/w 型のマ

microemulsion and prevention against UV irradiation-

イクロエマルションでは、少しではあるが減少することがinduced erythema formation, Chem. Pharm. Bull. 58,

わかった。これらの結果を総合して考えると、溶解度の増398 － 401, 2010．

大がマイクロエマルションによるポリフェノールの皮膚移

５）Fujii M, Yamanouchi S, Hori N, et al.:Evaluation of

行改善の最大の要因であることが推定される。しかしながYucatan micropig skin for use as an in vitro model for

ら、一般に、媒体中の溶解度の増加は、媒体中での化合物

skin permeation study, Biol. Pharm. Bull. 20, 249 － 254,
1997.

をエネルギー的に安定化させ、皮膚への分配性を下げ、皮膚移行量の増大には結びつかない。マイクロエマルション

６）Kurihara-Bergstrom T, Woodworth M, Feisullin S, etの場合は、溶解度の増加とともに皮膚移行量も増大する。

al. : Characterization of the Yucatan miniature pig skin

その理由は明らかでない。一つの可能性は、マイクロエマ

and small intestine for pharmaceutical applications,Lab. Animal Sci. 36, 396 － 399, 1986..

ルションが高密度で皮膚表面に吸着し、界面を中心に存在するポリフェノールの皮膚移行性を上げることである。マ７）Delgado-Charro MB, Iglesias-Vilas G., Blanco-Mendez

イクロエマルションの成分が皮膚の角質層脂質と相互作用

J, et al. : Delivery of a hydrophilic solutes through the

し、ポリフェノールの角質層への分配性と角質層の透過性

skin from novel microemulsion systems, Eur. J. Pharm.

を促進している可能性も考えられる 1, 7）。現在、マイクロBiopharm, 43, 37 － 42, 1997.

− 30 −

皮膚組織再生を目的とした生体組織類似コラーゲン組織体の作製

東京医科歯科大学生体材料工学研究所

南広祐

Most the of collagen matrix which is being used in tissue engineering and regenerative medicine is gel or sponge.
This type of collagen matrix is good in vitro cell culture, but cannot be directly used in our body, for its high inflammatory
response and poor mechanical property performance. Our goal is to prepare an artificial skin which possesses the same
physical and biological property as that of native skin. As a first step for constructing an artificial skin, we tried to prepare acollagen matrix with similar structure of native skin. To achieve this goal, we executed fibrillogenesis of collagen triple helix
in 0.9wt% NaCl and 0.02M Na2HPO4 aqueous solution using dialysis cassette. The resulting collagen matrix (F-Col) wascomposed of microfibrils which regulated D-periodicity. The collagen matrix prepared in this manner showed unfrangible
mechanical strength and high swelling ratio. To make the collagen matrix much stronger, we executed air-drying to obtain atougher collagen matrix (T-Col) which possesses viscoelastic property and high Young’s modulus. The dry collagen matrix
was composed of microlayers formed by the slow water evaporation. The lack in the collagen fibril triggered the macrophageinvasion although the degradation was almost same as F-Col after implantation. Furthermore, the fibrous encapsulation
promoted much faster for F-Col, leading to healing response. These indicate that the difference in the landscape (surface
geometry) and morphology is crucial for the control of biological properties. These results also indicate that the constructingof a collagen matrix which possesses the resembling structure to that of native skin would able to lead us to apply thecollagen in tissue engineering and regenerative medicine.

1．緒

ン組織体を組織代替物として加工して生体に移植する場合、

言問題を起こす可能性が高い。また、移植したコラーゲン組

コラーゲンは人体組織を構成するポリペプチドであり、織体が生体内で再構築（remodeling）が行われる際、コラ優れた生体適合性を有するため、種々なバイオマテリアルーゲン組織体の生分解が起きる。この生分解が組織の再構

分野に広く応用されている。特に細胞培養用スキャフォー

築より早く分解するのでデバイスの崩壊に繋がる可能性がドとして一般的に使われており、細胞の２次元細胞培養用高い。寸法安定性を解決するために行われている架橋法は、としては優れた効果があるものの、３次元細胞培養用にはコラーゲン構造物の分解能力を低下させ、内部の細胞の生未だ問題がある。問題の一つは、細胞を接着・増殖させる

着性を低下させる 1）。現在使用されているコラーゲン組織

ために多孔性構造をさせるが、その内部は直通孔ではない

体はほぼ架橋されたコラーゲンで構成されている。しかし、ため、内部に浸透することが困難である。その結果、細胞架橋のため、細胞接着および増殖に有効な官能基を化学的は生着せずに死滅する。３次元細胞培養のために広く行わに反応させるので安定した組織層の生成が難しい。

れているエレクトロスピニング法は分解性と直通孔性の面

これらの問題は人工皮膚の開発にバリアとして作用する。

では優れているものの、ポリマーとコラーゲンを混合する

移植するコラーゲン組織体の寸法安定性と分解性の調節、必要があるため、有機溶媒による毒性の問題や細胞培養に細胞の定着、増殖、遊走の促進、炎症抑制、高機械的な物

有効な作製条件を調節する必要がある。また、有機溶媒の性など物理的・生物学的特性を同時に確保する必要がある。

毒性とコラーゲン構造破壊など種々の問題が存在する。現

本研究グループでは、実用的な人工皮膚を開発するため、在、様々な応用分野にこの方法を用いているものの、まだコラーゲン組織体の構造制御に着目した。コラーゲン組織

実用化されたものは数少ない。

体を生体に移植することはこれを細胞の足場として使用すコラーゲンの最大問題は低寸法安定性である。細胞培養ることを意味する。細胞足場は、細胞挙動をコントロール

時、収縮が起こる問題がある。これは、コラーゲンに細胞する重要な役割を有する。生体内での細胞挙動を制御するを培養した際、体積が変化することを意味する。コラーゲ

微小環境では、足場は不溶性因子として知られており、足場の地形（landscape）や形態（morphology）により細胞の運命が決定される 2）。現在使用されているコラーゲン組織
体は架橋されているゲル（３重ら旋構造：３次構造）が多く、Preparation of a collagen matrix forregeneration of the skin tissue
Kwangwoo Nam
Institute of Biomaterials Bioengineering,Tokyo Medical and Dental University

その地形と形態が生体組織と異なる。生体組織は繊維構造を有するコラーゲン複合体であり、ゲルではない。そのため、本研究室ではコラーゲンゲル組織体作製ではなく、生体組織と同様あるいは類似構造を有するコラーゲン組織体− 31 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011を作製し、生体組織の物理・生物学的特性を再現することから出し、コラーゲン構造体（F-Col）を得た。より緻密なを試みた。

構造を有するコラーゲン構造体を得るため、F-Col を 48 時

生体組織類似構造はコラーゲン３重ら旋構造を繊維化す

間自然乾燥させた後、蒸留水で洗浄し、薄い膜のようなコることから始まる。コラーゲン分子は pH と塩の濃度によラーゲン構造体（T-Col）を得た。本報告書では、F-Col とって配列が変わると知られている

3, 4）（Scheme 1）。特にT-Col を同時に示す時にはコラーゲンマトリックスを称し

NaCl の濃度を調節することにより、生体内と類似条件でた。

コラーゲンミクロ繊維の配列を再現することができ、生体

2. 1. 2コラーゲンゲルの作製

コラーゲン繊維と同じ構造を有するコラーゲン構造体を作繊維化されていないコラーゲン組織体を得、コラーゲン

製することも可能である。即ち、コラーゲンミクロ繊維のマトリックスと比べるために、コラーゲン 0.5 wt% と２配列を人体のコラーゲン配列を同様に作ることにより、生

wt% 水溶液を透析カセットの中に注入（2.5 mL）した後、4体組織と近い構造を人工的に再現することができ、３次元℃で超純水に入れ３日間透析を行った（F-Gel）。得られた細胞培養による組織再生が実現可能であると考えられる。

コラーゲンゲルを 48 時間自然乾燥させた後、pH 7.4 の水溶また、生体組織類似構造を有するため、生体内での炎症反液に入れ、24 時間安定させ、T-Gel を作製した。

応などを抑えることが可能である。即ち、コラーゲンミク

また、化学的に架橋されたコラーゲンゲルを作製し、そロ繊維の配列を人体のコラーゲン配列を同様に作ることにの特性を調べるために、
T-Gelを1-ethyl-3（3-dimethylaminopropyl）

より、今まで作られたコラーゲン構造体の中でも生体組織-1-carbodiimide hydrochloride（EDC）と N-hydroxysuccinimideと近い構造を人工的に再現することができ、３次元細胞培（NHS）含有エタノール 30% 水溶液で 24 時間架橋した（EN養による組織再生が実現可能であると考えられる。

ゲル）6）。F-Col、T-Col、コラーゲンゲル、そして EN ゲル本研究では、人工皮膚に応用可能なコラーゲン構造体のを用いて表面特性、物理的特性と生物学的特性を調べた。

作製を目的とし、生体類似構造を有するコラーゲン構造体を作製する方法とその物性を検討した。人工皮膚作製の重

2. 2

評価

要な要件として、抗収縮性、抗炎症性および生分解性の調

2. 2. 1

構造特性観察節、高機械的物性に注目し、コラーゲン繊維化を利用する

コラーゲンマトリックスのミクロ構造観察は、走査型電コラーゲン構造体を作製することで、最終的には人体の皮子顕微鏡（SEM）原子間力顕微鏡（AFM）を用いて行った。

膚組織を代替可能な皮膚組織再生の基盤技術の確立を目指

SEM を利用してコラーゲンマトリックスの繊維形成を観した。

察した。AFM はコラーゲン繊維の D-stagger の有無を確認するとともに繊維の直径を測定し、ナノ構造の観察に使

２．実験方法
2. 1

用した。

コラーゲンマトリックスとコラーゲンゲルの作製

収縮挙動は 37℃での体積の変化を超純水と生理食塩水

2. 1. 1 コラーゲンマトリックスの作製の中で 2 週間観察した。また、生理食塩水の中にコラーゲ

コラーゲン 0.5 wt% と 2 wt% 水溶液を用意し、透析カセットの中に注入（3mL）した後、4℃で NaCl/Na2HPO4 水溶

ンマトリックス及びコラーゲンゲルをいれ徐々に温度を上昇させ、サンプルの収縮および分解を確認した。

液に入れ、反応させた。24 時間後、透析カセットを水でコラーゲンマトリックスの膨潤度、収縮挙動、コラゲナ安定させた後（37℃）、コラーゲン構造体を透析カセットーゼによる生分解性を測定し、コラーゲンゲルと比較した。

Scheme1 Schematic image of change in the collagen alignment according
to the solution conditions.

− 32 −

皮膚組織再生を目的とした生体組織類似コラーゲン組織体の作製

膨潤度の測定は蒸留水（25℃）で行われ、1 週間後の含水

ラーゲンマトリックスは緻密な繊維構造で構成されている

したコラーゲンマトリックスとコラーゲンゲル重さと乾燥ことが判明された。AFM の結果から、コラーゲンマトリ

した後の重さを量った。膨潤度は式（1）を使用し計算した。

ックスのナノ構造はコラーゲン繊維で構成されており、コ

膨潤度（Q）＝Wh − Wd
Wd

ラーゲンゲルとは異なる繊維構造を有することが明らかと（1）なった。コラーゲン繊維は規則的な D-stagger 構造を有す

Wh は含水した重さを、Wd は乾燥した重さを表す。また、ること確認された [Fig. 1（a）, 下 ]。これは、生体組織と同マトリックスとゲルの含水率を計算するため、式（2）を使様なナノ構造を有することを意味する。T-Col を水および用した。

PBS に入れても F-Col に戻らないこと。また、この繊維構含水率（WR、％）＝
2. 2. 2Wd − Wh× 100
Wh

造は自然乾燥後、緻密なミクロ層が形成されるものの、（2）

D-stagger 構造に変化はない。これは、自然乾燥により自機械的特性評価

由水を増発され、構造再配列が起こるからである 5）。即ち、機械的な物性を測定するために、２つの方法で応力・歪水の増発はマトリックスの中にミクロ層を構築させると思み挙動を調べた。F-Col の場合、圧縮実験を行い、圧力にわれる。このミクロ層は皮膚組織など生体組織のミクロ構

対する機械的な強度を調べた。T-Col の場合、引張試験機

造と似ている。

を用いて、機械的な強度を測定した。得られたデータは応力・歪み曲線で再計算された後、ヤング率を計算した。

コラーゲンマトリックスのマクロ構造を見ると、２つの繊維層（コラーゲン繊維で構成された層）と 1 つのゲル層（コラーゲン繊維がない層）で構成されていることを見出

2. 3

コラーゲン繊維組織体の生物学的評価した。即ち、2 つの繊維層がゲル層を囲むサンドイッチ構

コラーゲン構造体とコラーゲンゲルの細胞挙動を調べる

造である。F-Col と T-Col のサンドイッチ構造は繊維化過ために、ラット由来の L929 細胞を用いて in vitro 実験を行程に深く関係する。F-Col の形成過程のスキームを Fig 3

った。コラーゲンマトリックスの生体内での挙動を調べるに 示 し た。 コ ラ ー ゲ ン 水 溶 液 を 含 ん だ 透 析 膜 を NaCl/

ため、ラットに皮下移植を行った。移植されたコラーゲン

Na2HPO4 水溶液に入れたら外から NaCl と Na2HPO4 が浸透

マトリックスを 2 週、8 週、24 週にて回収し、ヘマトキシ

すると同時に中からは HCl が漏洩される。HCl の漏洩はゲ

リン・エオジン染色と Kt-104 染色を用いて、組織学的評

ル化を NaCl と Na2HPO4 の浸透は繊維化を起こす。この反価を行った。

応は外から段階的に中に向けて起こる。HCl の漏洩が速い
場合、ゲル化が先に発生され、繊維化が起こらずに透明な3．結果および考察
3. 1

ゲル層を形成する。その結果、真中の部分は透明なゲル層

コラーゲンマトリックスの構造が形成され、外の繊維化層に囲まれたようなマトリックス

コラーゲンマトリックスは水溶液で安定であり、加水分が作製される。T-Col を作製する際、このゲル層が接着剤

解することもなかった。SEM で観察した結果コラーゲンのような役割を果たし、繊維化層を強く接着させる。これ

ゲルとコラーゲンマトリックスの構造は異なることを見出らの結果から、本コラーゲンマトリックスのナノとミクロした。Fig. 1 に示したように、コラーゲンゲルの場合、大構造は生体組織と類似構造を有することを確認した。

きな空を有する単一構造で構成されていることに対し、コ

Fig.1 The SEM images (upper) and AFM images (below) of (a) F-Gel and (b) F-Colland (c) T-Col.

− 33 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

3. 2

コラーゲンマトリックスの物理的特性性するものの、37℃では部分的な変性が見られる。3 重ら

コラーゲンマトリックスの構造により、その膨潤度に変

旋構造の変化はコラーゲン間分子間力を弱まり、結果的に化が現れた。F-Gel の場合、膨潤度（Q）が 50 を超えること

分子再位置が発生し、ゲルが収縮する 6）。しかし、コラーに対し、F-Col の 21 に達した（Fig. 2）。一方、T-Col の場合、ゲンマトリックスの場合、繊維構造である 4 次構造で構成

約 3.8 であり、F-Col と比べて 6 倍低膨潤度を示した。前項されている。コラーゲンら旋構造に変化が発生しても、繊に述べたように、自由水の蒸発により構造が変化し、低膨維の中での分子配列は抑えられると考えられる。

潤度を示したと考えられる。その結果、T-Col の全体コラ

Fig. 4 は熱に対するコラーゲンマトリックス（T-Col）のーゲン濃度は 21% まで増加し、機械的な強度も上昇する挙動を示している。一般的にコラーゲンは高温（ブタやウと予測される。一方、EN ゲルの膨潤度を T-Col と比べてシコラーゲンの場合 45℃）で変性しゼラチン化する特徴を見ると、T-Col の方が高膨潤度を示していることが確認さ有する 6）。コラーゲンゲルの場合、高温でコラーゲン変性

れた（Table 1）。これは、EN ゲルの分子内架橋が水の吸により、ゲル構造が崩壊する。一方、化学的に架橋したコ収を阻止しており、化学的に架橋されていない T-Col より

ラーゲンゲルは架橋剤によって異なるものの、65℃以上で低膨潤度を有すると考えられる 4）。

ある 4）。F-Col の場合、マトリックスの崩壊は約 50℃で見コラーゲンゲルとコラーゲンマトリックスを 37℃の超られた。T-Col の場合、80℃以上の高温でも崩壊が観察さ

純水と生理食塩水に入れ、その安定性を観察した。コラー

れず、収縮された。実際の変性温度を調べた結果、コラー

ゲンゲルの場合、1 週間でゲルの体積が低下することを確

ゲ ン マ ト リ ッ ク ス の 収 縮 温 度 は F-Col の 場 合 50 ℃ で、認した（Fig. 3）。一方、コラーゲンマトリックスの場合、

T-Col の場合 65℃であり、生体組織の収縮温度と同じであ

体積の変化は見られなかった。これは、コラーゲン 3 重らる。これは、コラーゲン繊維形成はコラーゲン安定性に関

旋の変性に起因する。コラーゲン 3 重ら旋は 45℃付近で変係するからである。Fig. 1 に示したように、T-Col のミク

Table1 Swelling ratio (Q) and water content of
F-Gel, F-Col and T-Col
Samples
F-Gel
F-Col
T-Col
EN gelFig. 2

Swelling ratio（Q） water content（%）
55.6
21.3
3.8
1.8

99.2
97.5
79.0
69.1

The swelling ratio of F-Col (black line) and F-Gel (red line).

Fig. 3 Collagen gels and collagen matrices after 1 week in water (left) and pH 7.4 aqueous solution(right). Notice the change in the color and the size of collagen gels.

− 34 −

皮膚組織再生を目的とした生体組織類似コラーゲン組織体の作製

ロ構造は F-Col と比べて緻密な構造を有する。この構造はリックスに架橋剤を使用せず得られることを意味する。

収縮温度を上乗させ、変性を抑制し、熱に対して比較的に3. 4

安定な構造を維持させると考えられる。

生物学的評価コラーゲンゲルとコラーゲンマトリックスの表面での細3. 3

コラーゲンマトリックスの機械的特性

胞定着と増殖を観察した（Fig. 6）。その結果、コラーゲン

圧縮実験結果を Fig 5 に示す。コラーゲンゲルの場合、

マトリックスとコラーゲンゲル表面に対し、細胞挙動に大コラーゲンマトリックスと比べ、低強度を有する。また、

きな差は見られなかった。コラーゲン組織体の表面の上にコラーゲンゲルの場合、90％以上圧縮させたら崩壊される細胞による新規コラーゲン層が見られた。この結果から、

ものの、F-Col の場合は崩壊しないことを見出した（Fig. 5

in vitro でのコラーゲンゲルとコラーゲンマトリックスに（a））
。これは、コラーゲン構造に起因する現象であると考対する細胞挙動は同じであることを見出した。

えられる。コラーゲンの繊維化によりコラーゲン組織体のしかし、コラーゲンマトリックスとコラーゲンゲルに対強度増加は引張実験を行った際にも観察された。T-Col はする生体内での生体反応は異なることが分かった（Fig. 7,

T-Gel とほぼ同じ破断変形率を有するものの、ヤング率を

8, 9）。コラーゲンゲルの場合、生体内での分解がコラーゲ大きな増加が確認された [Fig. 5（b）]。これは、コラーゲ

ンマトリックスより速いことが判明された。分解は F-Gel

ンの繊維化はコラーゲンマトリックスの機械的な物性の増の場合、炎症反応を伴うことに対し、F-Col と T-Col の場合、加に繋がることを意味する。これらの結果から、機械的な炎症反応が抑えられることが分かった。移植した２週間で物性はその構造に起因することを示している。また、コラ

は F-Gel の分解は F-Col と比べ変わらなかった。しかし、

ーゲンマトリックスの応力・歪み曲線は歪みの増加ととも移植物の周辺にマクロファージの生成が確認された（Fig.

7）に上乗することを確認した（J-curve） 。これは、コラー

7）。しかし、移植２か月後にはコラーゲンゲルは殆ど残ら

ゲンマトリックスは生物由来素材としての特徴を有するこ

ず、分解した。この反応は組織再構築に必要な自然的反応とを意味する。架橋されたコラーゲンの場合、J-curve のである 8）。一方、コラーゲンマトリックスの場合、移植 2

特徴を遺失し、プラスチックのように固い挙動を示す。こ週間マクロファージの生成が抑えられていることを確認しれから安定で生物由来素材の特性を有するコラーゲンマト

た。また、移植 2 か月後の結果を見ると、マトリックスのFig. 4

Fig. 5

Change in the size of T-Col according to the temperature.

The mechanical strength of F-Col and T-Col by compression test (a) and elongational test.

− 35 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

Fig. 6 (Left) Live/dead stained images of cell adhered on the F-Gel(top), F-Coll (middle), and T-Col (below). (Right) H-E-stained
histological images of the collagen gel after 2 weeks of implantation.
F-Gel (top), F-Coll (middle), and T-Col (below). Magnification, ×200.

Fig. 7 H-E stained (left) and kt-014 stained (right) images of F-Gel(A,B), F-Coll (C,D), and T-Col (E,F) after 2 weeks of implantation.

− 36 −

皮膚組織再生を目的とした生体組織類似コラーゲン組織体の作製

周辺組織は炎症反応が抑えられたまま組織再構築が始まっ

表面構造を有することに起因すると考える。コラーゲンゲていることが確認された（Fig. 8）。移植されたコラーゲン

ルとコラーゲンマトリックスは架橋されていないため、同ゲルは生体内では異物として認識されるので炎症反応が発様の化学的性質を有する。しかしながら、コラーゲン繊維生する。炎症反応を起こすマクロファージはコラーゲンの構造を有することで、生体は異物として反応しないので異３重ら旋を特定し反応するインテグリン受容体を有するた物反応が発生しないと考えられる。これは、微小環境でのめ、コラーゲンゲルを分解しながら中に浸潤する 9）。そのコラーゲン表面構造が非常に重要であることを意味する。

ため、ゲルの周辺は激しい炎症反応が見られるともにゲル

この結果は、脱細胞組織の皮下移植結果とよく似ているこの分解は加速される。結局、ゲルの周辺組織の再構築、定とから、コラーゲン組織体の表面地形と形態により生体の着および機能化を遅延させる。

異物反応が制御されると考えられる 10）。即ち、材料の生体

しかし、繊維化されたコラーゲン組織体は炎症反応が抑組織構造や表面特性は生物学的機能と関連性があることをえられたまま周辺組織の再構築が見られた。F-Col の場合、示している 11）。また、Fig. 3 に示したようにコラーゲンの細胞浸潤が見られたものの、炎症細胞（マクロファージと収縮が起きないため、人工皮膚として移植しても収縮する

異物巨細胞）が見られなかった。また、周辺組織のコラー問題はないと思われる。

ゲン繊維は成熟されていることが確認されていることから、

T-Col の場合、コラーゲンマトリックスの分解が起きな治癒過程に入っていると考えられる。コラーゲンマトリッ

かった。しかし、炎症細胞による周辺組織のカプセル化がクスが炎症反応を抑える理由は、コラーゲンゲルと異なる発生せず、コラーゲン繊維が生成されていることが明らか

Fig. 8 H-E stained (left) and kt-014 stained (right) images of F-Coll (A, B), and T-Col(C, D) after 8 weeks of implantation.

Fig. 9 H-E stained (left) and kt-014 stained (right) F-Coll after6 months ofimplantation.

− 37 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011となった。これは、組織の再構築には移植物の分解が伴う（参考文献）

必要はないことを示している。また、F-Col と T-Col は細１）Nam K, Kimura T, Kishida A. Physical and biological

胞の定着が見られ、生体組織との融合が示唆された。これ

properties of collagen-phospholipid polymer hybrid

を 6 か月まで延長するとコラーゲンマトリックスは分解がgels, Biomaterials, 28, 3153–3162, 2007.

進まず、そのまま残っていることを確認した（Fig. 9）。こ

２）Warren Sands R, Mooney DJ. Polymers to direct cellの時、コラーゲンマトリックスの周辺組織は既に再構築さ

fate by controlling the microenvironment. Curr Opin

れ熟成されたコラーゲン繊維（太い繊維）が見られた。また、Biotech 18, 448-453, 2007.

コラーゲンマトリックスと生成されたコラーゲン繊維は完

３）Wood GC, Keech ML. The formation of fibrils

全に融合されていることが分かった（矢印）。これは、コfrom collagen solutions. The effect of experimental

ラーゲンマトリックスの移植後、移植部位にそのマトリッ

conditions: kinetics and electron microscopic studies.

クスは分解せず、生体組織と融合し、その機能を果たすこBiochem. J., 75, 588–598, 1960.

とが可能であることを意味する。類似挙動が移植した脱細４）Kadler KE, Holmes DF, Trotter JA, Chapman JA.

胞組織でも見られることから、組織再構築には移植物の分

Collagen fibril formation. Biochem. J., 316, 1–11, 1996.

。即ち、生体内

５）Nam K, Kimura T, Kishida A. Controlling coupling

での機能化と周辺組織の再生が同時に得られることを意味

reaction of EDC and NHS for preparation of collagenする。この時、移植物と生体組織間相互作用は必修である。

gels using ethanol/water co-solvents. Macromol. Biosci.,

これは、細胞の定着が不可能な表面を有する移植物（例：8, 32–37, 2008.

解が伴う必要がないことを示している

10, 12）架橋コラーゲン）は生体組織から遊離され、機能化できな

６）M i l e s C A , G h e l a s h v i l i M . P o l y m e r - i n - a - b o x
mechanism for the thermal stabilization of collagen

いからである。

molecules in fibers. Biophys. J., 76, 3243–3252, 1999.

これは、人工皮膚として移植した場合、ケロイド（傷痕）の抑制が可能であると期待される。ケロイドの発生は組織再構築と収縮に関係がある

７）Kuznetsova N, Chi SL, Leikin S. Type I collagen isthermally unstable at body temperature. Biochem., 37,

13, 14）。移植後の周辺組織の再構

11888–11895, 1998.

築の際、コラーゲン繊維の過生成と収縮による周辺組織への機械的張力は生体によるコラーゲン繊維形成調節機能を

８）Nathan C. Points of control in inflammation. Nature
420,846-852, 2002;.

低下させる。コラーゲンマトリックスの場合、寸法安定性を有すると同時に（Fig. 3）、マトリックスの崩壊やマクロ

９）Kao WJ, Zhao QH, Hiltner A, Anderson JM.

ファージによる異物反応が見られず、周辺組織の正常な構

Theoretical analysis of in vivo macrophage

築と早期治癒が予測される（Fig. 7−9）ことから、皮膚ケ

adhesion and foreign body giant cell formation on

ロイド生成を抑制するとともに周辺組織との融合が起る可polydimethylsiloxane, low density polyethylene, andpolyetherurethanes. J Biomed Mater Res;28,73-79,1994.

能であると考えられる。

4．総10）Funamoto S, Nam K, Kimura T, Murakoshi A,

括Hashimoto Y, Niwaya K, Kitamura S, Fujisato T,

本研究では、繊維化がコラーゲンマトリックスの作製にKishida A. The use of high-hydrostatic pressure

とても重要であることを見出した。コラーゲンの繊維化とtreatment to decellularize blood vessels. Biomaterials

同時にゲル化が発生し、コラーゲンマトリックスを安定さ

31, 3590–3595, 2010.

せると考えられる。また、コラーゲンマトリックスの物性

11）Yip C. Biomaterials in Reparative Medicine:は含水率を調節することにより制御可能である。このコラ

Biorelevant Structure-Property Analysis. Ann N Yーゲンマトリックスは水と熱に対しての安定性と高機械的Acad Sci 961, 109-111, 2002.

な物性を有する。コラーゲン組織体の構造調節の効果は移12）Allan B. Closer to nature: new biomaterials and植実験で明らかとなった。生体組織に近い構造（繊維構造）

tissue engineering in ophthalmology. Br J Ophthalmol
83, 1235-1240, 1999;.

を有することで炎症反応が抑えられるとともに、治癒過程が速くなることが分かった。本研究で開発したコラーゲン

13）Sussman MD, Effect of increased tissue traction

マトリックスを人工皮膚として応用することにより、移植

upon tensile strength of cutaneous incisions in rats,
Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 123, 38–41, 1996.

した部位でのケロイドの抑制、早期組織再構築、機能回復が可能であると考えられる。

14）Tuan T-L and Nichter LS. The molecular basis of
keloid and hypertonic scar formation. Mol. Med. Today,
4, 19-24, 1998.

− 38 −

紫外線遮蔽剤用単分散板状酸化セリウムマイクロ粒子の合成
及びその形態に由来する付加機能性の実現
東北大学多元物質科学研究所

殷

澍、佐 藤

次雄

Monodispersed spherical, rod-like, and plate-like cerium oxide particles were successfully synthesized by homogeneous
precipitation process followed by calcination in air at 400 ˚C. Monodispersed rod-like cerium carbonate precursor was
produced at 70 ˚C for 2 h using the solution without pre-aging treatment, while monodispersed spherical precursor and platelike precursor were obtained under the same conditions after pre-aging the solution at 25 ˚C for 72 and 144 h, respectively.
In addition, micrometer sized plate-like cerium carbonate hydrate single crystal, Ce2(CO3) 3.8H2O, was successfully preparedby another facile precipitation-aging process at room temperature using sodium hydrogencarbonate as precipitate reagent,and could be converted to plate-like cerium oxide CeO2 by calcination in air at 400 ˚C. The particle size of Ce2(CO3) 3.8H2O
could be controlled by precisely adjusting pH value of the solution and/or adding organic solvents such as ethylene glycol
and various alcohols. CeO2 particles showed the same morphology and slightly decreased particle size compare with those ofrod-like, spherical and plate-like precursors. In comparison with commercial CeO2 nanoparticles, the synthesized plate-likeCeO2 particles showed lower photocatalytic and oxidation catalytic activity, higher slipping characteristic (comfort of use)and higher pearlescent (gloss value) as well as excellent UV-shielding ability, indicating the potential applications as a new
type of multifunctional cosmetic materials.

*

Synthesis of Monodispersed Cerium
Oxide UV-Shielding Material with Platelike Micro-size Particles and Their
Additional Functions Related to Their
Morphologies
Shu Yin*, Tsugio Sato
Institute of Multidisciplinary Research for
Advanced Materials, Tohoku University− 39 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

− 40 −

紫外線遮蔽剤用単分散板状酸化セリウムマイクロ粒子の合成及びその形態に由来する付加機能性の実現（a）570nm（b）488nm
Fig.4 Size distributions of (a) as prepared spherical carbonate precursor and (b)spherical ceria
particles prepared by calcination of carbonate in air at 400℃ for 1h.

Fig.5 SEM photographs of (a) rod-like precursor synthesized in the presence oftriethanolamine, followed by (b) calcination in air at 400℃ for 1h.

− 41 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

Fig.6 UV-Vis transmittance spectra of ceria thin film
consisted of particles with various morphologies. (a) and (b)spherical morphology with particle size of 350nm and
700nm, respectively, (c) rod-like morphology with particle
size of 180 nm, and (d) flake-like morphology with particle
size of 5.0μm.

Fig.7 SEM photographs and ED pattern of (a) Ce (CO3) 2・8H 2O synthesized in
NaHCO3 aqueous solution, (b) ceria particles synthesized by calcination of (a) in air at
400 ℃ for 1h; (c) Ce (CO3) 2・8H2O synthesized in NaHCO3 –20vol% EtOH solution,and (d) ceria particles synthesized by calcination of (c) in air at 400℃ for 1h.

− 42 −

紫外線遮蔽剤用単分散板状酸化セリウムマイクロ粒子の合成及びその形態に由来する付加機能性の実現

Fig.8

XRD patterns of (a) plate-like Ce(CO3)2・8H2O and (b) plate-like CeO2 particles.

Fig.9 Effect of precipitation reagents on the morphology of the products. (a) NaHCO 3 ; (b)Na2CO3 (c) K2CO3;

Fig.10 Effect of NaHCO3 concentration and reaction temperature on the morphology of the
products. (a) 0.3M NaHCO3, 25℃ ; (b) 0.3 M NaHCO3, 75℃ ; (c) 0.3M NaHCO3,150℃ ; (d)0.45M NaHCO3, 25℃ ; (e) 0.45 M NaHCO3, 50℃ ; (f) 0.45 M NaHCO3,75℃ .

− 43 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

Table 1 Physical properties of plate-like cerium carbonate and ceria particles.
Plate-like cerium
carbonate*
20°Average gloss level（GU）
5.8
60°Average gloss level（GU）
18.0
80°Average gloss level（GU）
8.9
Average size（μｍ）
65
Average thichness（μｍ）
1.2
Aspect ratio
55

Plate-likecerium oxide**
2.3
12.0
15.4
60
1.2
50

Commercial mica
powders (Y-3000)
1.9
7.2
0.8
23
0.33
70

* Synthesized in 0.008 M Ce(NO3)3・8H2O and 0.1M NaHCO3 solution.
** Synthesized by calcination of cerium carbonate in air at 400℃ for 1h.

Fig.11 Results of Ranshimat test at 120 ℃ for various nanoparticles and plate-likesamples.

− 44 −

Fig.12 Dynamic friction coefficientsof various samples.

紫外線遮蔽剤用単分散板状酸化セリウムマイクロ粒子の合成及びその形態に由来する付加機能性の実現− 45 −

細胞外マトリックス分解性微生物酵素を用いた動物原料から
コスメトロジー素材への実用的アプローチ
京都府立大学大学院生命環境科学研究科応用生命科学専攻

渡部邦彦

Among those hard-to-degrade animal proteins, the most major proteins are extracellular matrix proteins (EMPs) andcollagen is one of the representative components. Subsequently to EMPs, a large amount of keratins are also generated
mainly from the poultry processing factories and leather industry. We have studied for collagen and keratin degradationby thermophilic bacteria. In this project, we investigated the possibilities of producing cosmetic materials by use ofthermophilic bacteria we isolated and their enzymes as a practical approach. The main issues we challenged are (i)preparation of EMPs in lower molecular weight with collagenolytic enzymes, (ii) preparation of keratin fragments frompoultry feathers with a thermophilic bacterium, and (iii) investigation of bioactivity for keratin fragments prepared.

１．緒言

細胞外マトリックスタンパク質は、多細胞動物細胞にとって必須な成分で、動物細胞を外側からひとつずつ包みこ
むことで細胞の形状保護、内部機能の維持、そして細胞集合体である組織形成を可能にする。このタンパク質はいずれも難分解性動物タンパク質で、コラーゲンが最大成分である。表皮や羽毛等の主成分であるケラチンと共に動物由来の難分解性動物タンパク質では二大成分となっており、産業廃棄物として食品加工産業を中心に、国内だけでも年間 200 万トン以上排出される 1）。これらのタンパク質は、難分解性である上に現段階では付加価値のある再生利用先がなく、再生利用につながる研究も進んで来なかったため、Fig. 1

大部分が焼却廃棄処分されている。この２つの主要タンパ

コラーゲン及びその分解物から期待される応用

ク質およびその分解物は、細胞発生・接着、ガン浸潤など
生体内での多様かつ重要な役割に関わっていることが研究

温で難分解性動物タンパク質に作用する微生物は病原性にの進展と共に明らかになってきており、その生理作用を維関わるものが多いが、好熱性細菌は至適生育温度を 60℃持する付加価値の高い機能を持った化粧品や食品の基礎材

以上に持ち、その恐れがないため安全性の高いツールであ料として再生利用の期待が高くなってきている（Fig. 1）。

る。さらに好熱性細菌由来の酵素タンパク質は、常温由来

我々は、自然界から難分解性動物タンパク質を強力に分の酵素タンパク質に比べ格段に安定である。本研究では、解する新規好熱性細菌を独自に単離し、動物組織でもっとこのような利点を生かし、コスメトロジー素材への応用をも多量に含まれるコラーゲンおよびトリ羽毛に含まれるケ検討した。

ラチンに絞った分解に取り組んでいる

2−3）。そこでは微生

２．実物本体あるいはこれらが生産する酵素タンパク質を用い、験

ルドな難分解性動物タンパク質分解を実施し、これらの再２．
１ コラーゲン分解系酵素群による細胞外マトリックス（コラーゲン）分解と産物の解析

生利用を可能にするための研究を展開している。一般に常コラーゲン分解のため我々が京都市左京区から単離した酸アルカリの過激な分解とは異なる微生物機能によるマイPractical applications for production of
cosmetic materials from animal proteinsby employing microbial enzymes thatspecifically degrade animal extracellularmatrix proteins
Kunihiko Watanabe
Division of Applied Life Sciences, Graduate
School of Life and Environmental Sciences,
Kyoto Prefectural University

好熱性細菌 Geobacillus collagenovorans MO-1 株が生産するコラーゲン分解性プロテアーゼ、および Pz- ペプチダー
ゼ（Pz-A、Pz-B）を精製した後に用いた 2）。コラーゲン分
解性プロテアーゼはコラーゲンを直接分解するエンドタイプの酵素で、オリゴペプチドへの低分化を調査し、Pz- ペ
プチダーゼは、コラーゲン特異繰り返し配列（Gly-Pro -Ｘ）
を認識し、Gly-Pro の直前で加水分解する特性を用いてさ− 46 −

細胞外マトリックス分解性微生物酵素を用いた動物原料からコスメトロジー素材への実用的アプローチ

らに短いペプチドの調製を検討した。コラーゲン分解は、

３．結果および考察

総体積 2.5 ml（50 mM Tris-HCl（pH 7.5），5 mM CaCl2, 2.5
mg コラーゲン（豚 Type I））、60℃で適宜コラーゲン分解
性プロテアーゼを加え 0 または 4 h 反応を行い、煮沸によ

３．
１ コラーゲン分解系酵素群による細胞外マトリックス（コラーゲン）分解と産物の解析

り反応停止した。さらにこの反応溶液に対し Pz ペプチダ

まず単離したコラーゲン分解性好熱菌 G. collagenovoransーゼの添加後、同温度同条件で二次反応を 0 または 3 h を

MO-1 株が生産するコラーゲン分解性プロテアーゼを第 1行い、同様に反応停止させた後、遠心分離（10,000 xg, ５段階に用いてコラーゲンペプチドを調製し、さらに２段階min）後の上清をサンプルとした。C18 カラム（逆相（アセ目としてコラーゲンのトリペプチド特異配列を認識し、コトニトリル／水））による高速液体クロマトグラフィー

ラーゲン分解ペプチドをさらに小さく分解する同菌株の２（HPLC）でペプチドの分離・確認、さらに薄層クロマトグ

つの Pz ペプチダーゼによる分解を行い、反応産物の解析

ラフィー（TLC）によりアミノ酸検出を行った。

を行った。

２．２ コラーゲン分解系酵素の１つ、Pz- ペプチダー
ゼ A（Pz-A）の構造解析

ゼにより、HPLC で検出出来るコラーゲン由来のペプチド

G. collagenovorans MO-1 株が生産するコラーゲン分解

い溶出時間帯（Fig. 2A）だけでなく、アセトニトリルの割

酵素系には特色ある酵素が幾つもあり、その中で特に Pz-

合を増加させた溶出画分でも確認された。また、この酵素

ペプチダーゼ（Pz-A）を中心に、そのＸ線による結晶構造の反応物に対し、さらに Pz ペプチダーゼの添加を行った

解析と特異的阻害剤との共結晶複合体のＸ線結晶構造解析

ものでもいずれも顕著な増加が見られた。しかし、コラーにより、反応機構の解析を行った。

ゲンのアミノ酸一次配列は、決して単調な繰り返しではな

Fig. 2 に見られるように、コラーゲン分解性プロテアーが増加していることが確認された。これは親水性の高い短

いため、極端に多いペプチドフラグメントに収束すること

２．３ ケラチン分解産物を用いたコスメトロジー素材の開発はなかった。
続いて、HPLC で溶出されるペプチドを溶出時間によりトリ羽毛はケラチン蛋白質を 90% 以上含むが難分解性

10 画分に分け、遊離と酸加水分解後のアミノ酸を TLC でであるため、その分解物のコスメトロジー素材への検討は検出した。その結果、遊離アミノ酸は２つの酵素反応後も行 わ れ て い な か っ た。 神 戸 有 馬 温 泉 よ り 単 離 し た

極めて少ない量しか検出されないものの、酸加水分解後は、Meiothermus ruber H328 株を用いてトリ羽毛ケラチンの分

Gly, Pro, Leu, Ala がこの順で顕著に検出された。さらに解系を構築し、この産物の有効利用を検討した。H328 株

ヒドロキシプロリンも著量観察された。このことは、酵素によるトリ羽毛の分解の培養は、60℃で振盪により、YS反応により遊離アミノ酸ではなく、ジペプチド以上の長さ培地（0.5 %（w/v）yeast extract、0.5%（w/v）sucrose）に、のオリゴペプチドに分解され、コラーゲンの成分比で 50%

３％（w/v）トリ羽毛と、特に 0.5 %（w/v）CaCO3 を添加近くを占める Gly, Pro が最も多いことが判った。さらにコ

し 0 − 6 日間培養を行った。この培養液を遠心、濾過後、ラーゲン分子上で翻訳後修飾により水酸化されたヒドロキ

培養上清として得て、アミノ酸分析、MALDI-TOF-MS 解

シプロリンも確認できることから、ヒドロキシプロリン含

析などを行った。

有ペプチドも２つの酵素により断片化されることが示され
た。

２．
４

新素材のコスメトロジー素材としての検討

分解物に対し、化粧品、薬品、薬品素材としての価値を検

３．２ コラーゲン 分解 系 酵 素：Pz- ペプチダーゼ A
4）(Pz-A) の構造解析証するため、２．２でトリ羽毛ケラチン分解物に対し、（i）G. collagenovorans MO-1 株が生産するコラーゲン分解

抗菌活性、（ii）抗酸化、酸化抑制効果、（iii）上皮細胞増殖

酵素系の中で、特に Pz- ペプチダーゼ（Pz-A）について、活性化因子について効果を調査した。

そのＸ線による結晶構造解析と特異的阻害剤との共結晶複微生物由来の細胞外マトリックス分解性酵素群を用いた合体のＸ線結晶構造解析により、反応機構の解析を行った。

２．
５

ケラチン分解酵素の各種薬剤に対する耐性調査

これまで、コラーゲンまたはコラーゲン分解物であるコ

M. ruber H328 株が生産するケラチン分解酵素を、細胞

ラーゲンペプチドを、コラーゲン分解性酵素に添加して共培養液から抽出し、各種薬剤（界面活性剤、有機溶媒など）結晶構造を解析したものは報告されていなかった。そこでに対する耐性を、60℃で処理し、その残存する活性を測定

コラーゲン特異配列 Gly-Pro を２回も含む Gly-Pro-（L,D）

することで調査した。

-Phe（PO-Gly-Pro-Nle を阻害剤に用いて、その共結
2CH2）晶構造の解析を行い、反応機構解析を行った。

− 47 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

Fig. 2 コラーゲン分解物の逆相クロマトグラフ (A. 1.5-4 min 溶出 ; B, 12-21 min 溶出 )− コラーゲン分解性酵素反応 0 h、− 同 4 h, − Pz-A 反応 0 h、− 同 3 hFig. 3 Pz- ペプチダーゼＡの結晶構造 4)
α へリックスをねじ状コイル、β ストランドを矢印で表示した。中央のボールは活性中心の亜鉛原子を、活性中心には阻害剤 Gly-Pro-（L,D）-Phe（PO2CH2）-Gly-Pro-Nle を含んだ複合体結晶となっている。

まず本酵素は、ほ乳類の類似酵素 thimet oligopeptidase

ように本酵素は基質が入り込むための顕著な溝はなく、球（TOP）とは、二次構造的には多くの類似点を有していな状タンパク質の形状を取る。さらに、共結晶に用いた阻害

がら、全体構造としては、大きく異なることが分かった。

剤の構造から、側鎖を持たない Gly 残基と a 水素を持たな

TOP は、共にメタロペプチダーゼ M3 に属する酵素でありい Pro 残基を活性中心にはめ込むために、他の残基は入りながら２枚貝様の構造をしているのに対し、Fig. 3 に示す

込めない立体構造をとることをつきとめた。そして、コラ− 48 −

細胞外マトリックス分解性微生物酵素を用いた動物原料からコスメトロジー素材への実用的アプローチ

ーゲンペプチドの入口と出口を、基質の通るトンネル構造質に変換されたりすることのないことが示された。

を明らかにすることによって特定した。これらの構造は、

この他、ブロイラー鶏の白色羽毛に対しても同様の分解

今後コラーゲンペプチドの酵素合成に有用な知見を与える反応を調査したところ、地鶏羽毛と遜色なく分解することものと期待できる。

が判った。

３．３ Meiothermus ruber H328 株を用いたトリ羽毛の液化分解

羽毛の構造変化を観察したところ、著しい羽毛構造崩壊が

我々は、兵庫県神戸市にある有馬温泉から、難分解性タン着が観察され、この吸着が羽毛分解に効果的であることがパク質であるエラスチンを積極的に分解する M. ruber示唆された。

さらに、走査型電子顕微鏡により培養 12 日間にわたる培養と共に確認された。また、H328 株菌体の羽毛への吸H328 株を単離している。この菌株は、グラム陰性、好気性、培養濾液中に含まれるペプチド成分として、トリ羽毛ケ

無胞子で、赤色の色素を生産し、至適生育温度と pH を、ラチンから得られる中間生成物を調査・解析するため、0それぞれ 50−65 ℃そして pH 7.5−10 付近にもつ桿菌である。

− 6 日間の培養濾液サンプルに対し、産業技術総合研究所

Thermus 属細菌と近接する 16S rRNA を有するが、生育

関西センターの協力を得て、MALDI-TOF-MS 解析を行っ

温度でやや低い温度帯を持つことが特徴である。これまでた。培養とともに、培養スタート時には見られなかった分

Meiothermus 属細菌には、強力なプロテアーゼ活性やトリ子量 1000 以下のシグナルが見られた。しかし、特異なバ羽毛ケラチン分解を報告されているものはない。

ンドが見られることはなく、アミノ酸レベルにまで分解さトリ羽毛は、方法に記されている培養により、６日間でれるものも少なくないことが判った。その中で、分子質量

ほぼ原形を留めることなく分解され泥状の形状になった656 付近のバンドが培養と共に上昇していることを見いだ（Fig. 4）。これを濾過により濾液と残渣に分け、濾液成分し、これをトリ羽毛ケラチンのプロテインデータベースでのアミノ酸・ペプチド量とアミノ酸組成を分析した。アミ

検索を行ったところ、Ser-Ala-Pro-Thr-Pro-Leu-Ala というノ酸組成については遊離アミノ酸、加水分解アミノ酸組成配列である可能性が最も高いことが判った。今後、これ以を㈶日本食品分析センターに分析依頼し、プロテインデー

外のケラチン断片の単離を試み、大量生産の可能性を追究

タベースにあるトリ羽毛ケラチンタンパク質のアミノ酸組

したい。また、実用的な分解への応用として、家庭用ゴミ成比と比較し、よく近似した値が得られた。6 日間培養後処理機を用いたトリ羽毛の分解促進も可能であることを示の培養濾液中の遊離および加水分解アミノ酸が培養に伴いしている 5）。

大きく増加した。加えて、培養上清 100 g あたりの遊離総アミノ酸が 432 mg、加水分解総アミノ酸が 1730 mg に達していることが判り、培養上清に含まれるアミノ酸が、羽毛分解に基づくこと、培地に添加した羽毛ケラチン重量の３．４ トリ羽毛分解物の生理活性検索
分解系の検討に引き続きトリ羽毛分解物の生理活性を検討した。

14.4 %、57.7 % が、アミノ酸またはペプチドとして可溶化

まず H328 株の 2, 4, 6 日間培養後の培養濾液を用いて、したことを示した。また培養濾液には、羽毛に多く含まれEscherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus

る Ser、Gly、Val が遊離アミノ酸として比較的多く存在しoryzae の３菌株に対し、ペーパーディスクに培養濾液を加ており、トリ羽毛ケラチンが H328 株の生産するプロテア

え、成育阻害を調べることにより抗菌活性試験を行った。

ーゼにより分解され、この菌株により資化され他の化学物

しかし 100 倍希釈までのものには有意な成育阻害・抗菌活Fig. 4 Meiothermus ruber H328 株によるトリ羽毛の分解。培養前（左図）と 60℃ , ６日間培養後（右図）の培養液。

− 49 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

性は検出できなかった。

Table 1

ケラチン分解酵素の各種薬剤に対する耐性調査

さらに、トリ羽毛ケラチンが皮膚細胞へ正の効果を持つ
可能性を調査するため、H328 株の 0 および 10 日間培養後の培養濾液を正常ヒト線維芽細胞（NHDF）に加え、[3H]thymidine の取り込みを測定することにより細胞増殖効果を調べた。0.03 % および 10−5 % 添加したサンプルが、コントロールに対し 30 ないし 60 % 程増殖効果を示した結果が得られたが、添加量に呼応した dosage effect が見られず、
また 0 日培養濾液と有意な差が見られなかったため、本サンプルに含まれるトリ羽毛分解成分に NHDF 細胞増殖に効果があるものは見いだせなかった。
過酸化水素によるラット PC12 細胞死誘導に対して、予備実験からトリ羽毛から高温高圧加工された feather mealのケラチン分解産物に弱い抑制効果が認められた。そこでトリ羽毛の直接分解物を含む培養濾液の効果を検討した。
40 倍希釈系列にすることにより、過酸化水素に対する効
果は認められなかった。また、培養濾液で 24 h 細胞を前処理した後、過酸化水素を加えてさらに 24 h 培養後、MTT法で生細胞数を測定する系についても検討を行った。しかしながら、前処理することにより培養濾液での細胞毒性が強く認められ、過酸化水素に対する効果を見いだせなかった。予備実験では、同じ PC12 細胞で細胞毒性は認められ

４．今後の実用化への展望ておらず、10 倍希釈でも効果が認められている。再び今
度は 20 倍希釈で検討したが、培養濾液に含まれる成分が難分解性動物タンパク質を分解する特異な好熱性細菌を

細胞毒性を示すと考えられた。このことからトリ羽毛分解

単離し、これらがもつ分解系酵素群の生化学的性質を基礎

物の細胞死誘導に対する抑制効果を認めることは出来なかに、細胞外マトリックスの分解生成物から化粧品等の素材った。

開発へ目を向け、検討を行った。今回の研究ではまだその端緒に着いたばかりで、今後より多様な生理活性の調査・

３．
５

ケラチン分解酵素の各種薬剤に対する耐性調査

検討、再利用先の開発・追究が必要である。また化粧品素M. ruber H328 株は、トリ羽毛を含む培地で培養すると材に応用可能な難分解性動物タンパク質として、廃絹分解

著量のケラチン分解酵素を生産する。この培養液から硫安物の検討も行っており 6）、今後継続していく計画である。

分画で酵素を集めてくると、すでにかなりの精製度を持っ本酵素群が産業廃棄物である難分解性動物タンパク質の分たケラチン分解酵素が調製できる。このケラチン分解酵素

解・リサイクルのためのツールとして応用可能になれば、は、すでに強力な界面活性剤でタンパク質変性剤でもある

我々の提唱する「リサイクルバイオテクノロジー」の意義

SDS に対して、驚異的な耐性を有していることを見出しては益々大きいものとなる。

いる。そこでその他の各種薬剤（界面活性剤、有機溶媒など）５．謝に対する耐性を、60 ℃で処理し、その残存する活性を測定することで耐性を調査した。

辞本研究の遂行にあたりコスメトロジー研究振興財団から

基本的に 60℃での処理も、常温処理に比べ相当過酷な御援助賜りましたこと深く感謝申し上げます。

条件である。それにも増して、界面活性剤（Triton X100,
Tween 20, CTAB）と有機溶媒（メタノール、エタノール、（参考文献）

ブタノール、アセトン、アセトニトリル、DMSO, ベンゼン、

１）Suzuki, Y., Tsujimoto, Y., Matsui, H., Watanabe, K.

エチル酢酸、クロロフォルム）に対して、30 − 60% の高濃“Decomposition of Extremely Hard-to-Degrade Animal

度で 30 min 以上、中には 16 日以上活性を保ち続けるといProteins by Thermophilic Bacteria”J. Biosci. Bioeng.,

うことが判った。このような耐性を示すプロテアーゼは、

102, 73-81 (2006)

報告例がない。今後、なぜこれほどに耐性なのか、その機

２）Miyake, M., Shigeri, Y., Tatsu, Y., Yumoto, Y.,

構解明を進めると共に、応用面への検討を加えていきたい。

Umekawa, M., Tsujimoto, Y., Matsui, H., Watanabe,− 50 −

細胞外マトリックス分解性微生物酵素を用いた動物原料からコスメトロジー素材への実用的アプローチ

K. “Two thimet oligopeptidase-like Pz peptidases

Reaction Mechanism of Bacterial Pz Peptidase A

produced by a collagen-degrading thermophile

Toward Collagenous Peptides”J. Biol. Chem., 285,

Geobacillus collagenovorans MO-1.”J. Bacteriol., 187,

34972-34980 (2010)５）Shigeri, Y., Matsui, T., Watanabe, K.“Decomposition

4140-4148 (2005)
３）Matsui, T., Yamada, Y., Mitsuya, H., Shigeri, Y.,

of Intact Chicken Feathers by a Thermophile in

Yoshida, Y., Saito, Y., Matsui, H., Watanabe, K.

Combination with an Acidulocomposting Garbage-“Sustainable and Practical Degradation of Intact

Treatment Process.”Biosci. Biotechnol. Biochem., 73,

Chicken Feathers by Cultivating a Newly Isolated

2519-2521 (2009)

Thermophilic Meiothermus ruber H328.” Appl.

６）Suzuki, Y., Matsui, H., Tsujimoto, Y., Watanabe,
K.“Enzymatic Degradation of Fibroin Fiber by a

Microbiol. Biotechnol., 82, 941-950 (2009)４）Kawasaki, A., Nakano, H., Hosokawa, A., Nakatsu,
T., Kato, H., Watanabe, K.“Exquisite Structure andFibroinolytic Enzyme of Brevibacillus thermoruber
YAS-1. J. Biosci. Bioeng., 108, 211–215 (2009)− 51 −

物質保持能を制御できるコラーゲン擬似分子の作製

大阪府立大学 21 世紀科学研究機構ナノ科学・材料研究センター

児島千恵

Collagen is the most abundant protein in mammals, and it is composed of glycine-proline-(hydroxy)proline (GlyPro-Pro(Hyp)) repeats to form a triple helix. It has been used as a biomaterial. For example, collagen gels are useful for
long-term slow release in drug delivery applications. However, the release from collagen gels is generally uncontrollable.
Therefore, functional collagen materials capable of controlled release are desired. Artificial collagen materials have beenstudied as an alternative to natural collagens extracted from animals, because natural collagens can be contaminated with
infectious pathogens and allergens. However, short collagen peptides cannot form a triple helix, which limits the preparation.
Dendrimers have highly controllable sizes, topologies and surface properties, quite different from linear polymers. We havereported that polyethylene glycol (PEG)-attached dendrimers are a potential drug carrier. In addition, dendrimers were used
as a knot, whose terminal groups were modified with collagen model peptides to induce the triple helical structures.
In this study, a collagen model peptide ((Pro-Pro-Gly)5)-attached dendrimer was synthesized as a potential functional
collagen material. The peptides which clustered at the surface of the dendrimer formed a collagen-like triple helix.
Interestingly, the helical structures were thermally reversible, different from a natural collagen. For the biomedical
applications, the thermal stability of the triple helical structure in the collagen-mimic dendrimer remains to be improved.
Various collagen-mimic dendrimers were prepared by using different generation dendrimers and a longer collagen model
peptide, (Pro-Pro-Gly)10. The peptide length much affected the triple helical structures, but the dendrimer generation did
not. The peptide binding ratio slightly affected it. These results suggest that the peptide length and the peptide density were
influenced on the triple helix formation. Interestingly, the (Pro-Pro-Gly)10-modified dendrimer assembled below 40°C and theassembly was dissolved by heating. On the other hand, the (Pro-Pro-Gly)5-modified dendrimer did not. The hydrogels using
these collagen-mimic dendrimers were prepared. Even though the (Pro-Pro-Gly)5-modified dendrimers formed the hydrogels
by cooling only in the presence of ethanol and sodium sulfate, the (Pro-Pro-Gly)10-modified dendrimer could in the absenceof any additives. In addition, the hydrogel was dissolved at 45°C. Therefore, this kind of collagen-mimic material is usefulfor drug delivery system and regenerative medicine.

１．緒

して内包物質を放出するシステムが有効である。しかし、

言

現在のところ刺激応答性のコラーゲン（ゼラチン）ゲルのコラーゲンは細胞外基質に多く含まれる分子量約 10 万開発には至っていない。

の棒状蛋白質であり、生体材料として有用である。コラー

一方、著者らはこれまでにデンドリマーを薬物運搬体とゲンには繰り返し配列があることが知られており、グリシ

して利用したドラッグデリバリーシステムの研究を行ってン - プロリン - プロリンの繰り返しペプチドはコラーゲン

きた。デンドリマーは樹状構造をとる合成高分子であり、モデルペプチドとしてよく用いられている。このような繰

重合ではなく有機合成によって分子鎖を分岐させながら成り返し配列によってコラーゲンは三重へリックス構造を形長させていくため、段階的に分子量（世代数）を増加させ成し、さらに、それらが会合することによってゲル化するることができる。デンドリマーは分子量が単一であるだけ

ことが知られている。一方、コラーゲンが熱変性したゼラ

でなく、表面には多数の反応性官能基を、内部には低分子

チンも分子間で見られる三重へリックス構造が架橋点となを保持できる空間を有するため、ペプチドの担体や薬物運ってゲルを生成する。
このようなゲルには、
水とともに様々搬体として有用である。筆者らはこれまでに、デンドリマ

な生理活性物質が保持されるため、長期間の徐放化材料とーに抗がん剤などを内包して薬物運搬体として利用したり、して医薬品および化粧品の分野で既に多くの研究されてき様々な刺激応答性部位を付与することで刺激応答性デンド

た。しかし、保持された生理活性物質の効果を最大限に発リマーの作製を行ってきた 1−5）。本研究では、薬物保持能現するためには、単なる徐放ではなく何らかの刺激に応答を有するデンドリマーを用いて、薬物の放出を制御することのできる新規コラーゲン擬似分子の作製を行った。そこ

Preparation of Collagen-Mimic Compounds
Capable of Controlled Release
Chie Kojima
Nanoscience and Nanotechnology
Research Center, Research Organization
for the 21st Century, Osaka Prefecture
University

で、コラーゲンでみられるグリシン - プロリン - プロリン
（Gly-Pro-Pro（GPP））の繰り返しペプチドと、ペプチド担体および薬物運搬体であるデンドリマーからなる分子を設計した。コラーゲンの三重へリックスは温度によってその形成性が変化することが知られているため、このデンドリ
マーでは温度による内包物質の放出制御が可能であると考− 52 −

物質保持能を制御できるコラーゲン擬似分子の作製えられる。また、デンドリマーの薬物保持能を利用したハ10 mg/ml）を調製し、それぞれ 400 μ l に 0.5M ホウ酸緩衝

イドロゲルも作製できると考えられる（図１）。本研究では、水溶液（pH 8.5）を 3.6ml に加えた。その後それぞれにフル

まず（Pro-Pro-Gly）（PPG5）
をポリアミドアミン（PAMAM）
5

オレスカミンの アセトン溶液（0.3mg/ml）を 200 μl ずつ加

デンドリマー（第４世代）と結合させたコラーゲン擬似デえ、 ボ ル テ ッ ク ス し た。 分 光 蛍 光 光 度 計（FP-6200,

ンドリマーを合成した。そして、その高次構造と温度依存

JASCO）を用いて、励起波長 390nm、蛍光波長 479nm で性について検討した。次に、上記コラーゲン擬似デンドリ

蛍 光 強 度 を 測 定 し た。 ア ミ ン 濃 度 が 0, 20, 50, 100, 150,

マーにおけるコラーゲン様の高次構造の改善のため、様々

200 μ M のデンドリマー水溶液を用いて同様の操作を行い、な世代数の PAMAM デンドリマーを用いてコラーゲン擬

検量線を作成した。

似デンドリマーの合成を行い、その高次構造の解析を行った。また、長鎖の（Pro-Pro-Gly）10（PPG10）を用いたコラ

2. 3

コラーゲン擬似デンドリマーの高次構造の解析

ーゲン擬似デンドリマーも合成し、その高次構造を解析し各サンプルの水溶液（0.04 mg/ml）を調製し、4 ℃で 24 時た。そして、そのコラーゲン擬似デンドリマーの会合体に間以上インキュベーション後、円二色性分散計（J-820,

ついても検討した。さらに、コラーゲン擬似デンドリマー

JASCO）を用いて 20℃、260−190 nm で測定を行った。温のハイドロゲルの形成性について検討した。

度変化測定は、上記と同様にサンプル調製し、4℃で上記

２．実
2. 1

と同様の波長で測定した後、10℃から 70℃まで 5 ℃毎に昇

験

温、続いて降温し、CD スペクトル測定を行った。なお、コラーゲン擬似デンドリマーの合成

各温度では 15 分間保持した後に測定を行った。温度の調

市販のコラーゲンペプチド PPG5 および PPG10 を無水酢

整にはペルチェホルダ（PTC-432L, JASCO）を用いた。

酸でアセチル化した。次に、PPG5 に関しては縮合剤 o-（7-Ｘ線粉末回折法（XRD）は MiniFlexII（リガク社製）を

azabenzotriazol-1-yl）-1,1,3,3-tetramethyluronium

用い、30kV, 15mA の出力で CuKa 線を使用して行った。

hexafluorophosphate（HATU）と 補 助 剤、1-Hydroxy-7azabenzotriazole（HOAt）を 用 い て ポ リ ア ミ ド ア ミ ン

2. 4

PPG10-G4 の会合体の解析（PAMAM）デンドリマー（第１世代から第５世代、G1-

示差走査熱量測定（DSC）は Nano-DSC II（CalorimetryG5）と反応させ、世代数の異なるコラーゲンデンドリマー

Science 社製）を用いて、１mg/ml のサンプル溶液を 5 ℃

を 合 成 し た（PPG5-G1; PPG5-G2; PPG5-G3; PPG5-G4;から 90℃の範囲で測定した。

PPG5-G5）。また、PAMAM デンドリマー（G4）に対して

透過型電子顕微鏡（TEM）解析では、まず 10mg/ml の反応の仕込み比を調製することで、様々なペプチド結合数

サンプル溶液を室温でグリッドに滴下し、２% リンタングの コ ラ ー ゲ ン デ ン ド リ マ ー を 合 成 し た（
（PPG5）
0.3-G4;

ステン酸水溶液によってネガティブ染色し、試料を調製し（PPG5）。一方、PPG10 に関しては縮0.5 -G4;（PPG5）
0.8 - G4）た。そして、JEOL2000（JEOL）を用いて、200 kV の条件

合剤4（4,6-dimethoxy-1,
3, 5-triazin-2-yl）-4-methylmorpholinium

で観察した。

chloride（DMT-MM）を用いて PAMAM デンドリマー（G4）と温度変化透過率測定は１mg/ml の水溶液を 4 ℃で 12 時
間 以 上 保 持 し た 後、313nm に お け る 透 過 率 を JASCO反応させた（PPG10-G4）。

V-630 を用いて測定した。温度は 1℃/min で変化させた。

2. 2
1

コラーゲン擬似デンドリマーの同定

H NMR は JEOL JNM-LA400（JEOL）を用いて行った。

2. 5

ハイドロゲルの作製

フルオレスカミンによるアミンの定量は以下のように行

15 wt% の PPG10-G4 および PPG10 の水溶液を調製し、4った。適当な濃度のコラーゲンデンドリマー水溶液（5 ～℃で 12 時間以上保持した。その後、ステンレスボールをFig. 1 Design of collagen-mimic dendrimers and application.

− 53 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

上に加え、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃で順にそ

世代数やペプチド結合率の異なる様々なコラーゲンデンドリ

れぞれ 15 分間インキュベーションした後に写真を撮影しマーを合成し、その高次構造形成性について評価した。

た。ボールが溶液の上もしくは中にある状態をゲル、チュ

3. 2. 1

マー世代数の効果

ーブの底に沈んだ状態をゾルとした。

３．結
3. 1

PPG5 を結合したデンドリマーにおけるデンドリ

G1 から G5 の PAMAM デンドリマーを原料として用い、

果

図２と同様の方法でコラーゲンデンドリマーを合成した。

PPG5 を結合した PAMAM（G4）デンドリマー

合成した化合物の 1H NMR スペクトルおよびフルオレス

合成スキームを図２に示す。PPG5 をアセチル化した後カミンアッセイにより、デンドリマーに結合したコラーゲに、G4 の PAMAM デンドリマーのアミン末端と結合させンモデルペプチド数を定量した結果を表１に示す。デンド

た。得られた化合物の 1H NMR スペクトルおよびフルオレ

リマーの末端数とペプチド結合数がほぼ一致すること、デスカミンによる残存アミンの定量を行った。その結果より、

ンドリマーにおける未反応アミン数がほとんど検出されな

デンドリマーのほぼ全ての末端にペプチド鎖が結合していかったことから、いずれのデンドリマーでもほぼ全ての末

ることがわかった。次に、このコラーゲン擬似デンドリマ

端にペプチド鎖が結合していることがわかった。

ーの CD スペクトル測定を行った。コラーゲンの三重ヘリ

これらのコラーゲンデンドリマーの CD スペクトル測定を

ックスでは 225 nm 付近に正の極大が見られることが知ら行った結果を図３に示す。いずれのコラーゲンデンドリマ

れている。コラーゲンデンドリマーの CD スペクトルではーでも 225 nm 付近にコラーゲン特有の正の極大を示すス

コラーゲン特有のパターンが見られたことから、コラーゲ

ペクトルが得られた。しかし、そのパターンはデンドリマ

ンデンドリマーではコラーゲン様の三重ヘリックスが形成ーの世代によっては差異が見られなかったことから、デンすることを明らかにした。ペプチド単独では特徴的なコラ

ドリマー世代数はヘリックス形成性に影響を与えないこと

ーゲンの CD スペクトルが見られなかったことから、デンがわかった。

ドリマー表面におけるペプチド集積が三重ヘリックス形成

3. 2. 2

PPG5 を結合したデンドリマーにおけるペプチド結

合率の効果

6）

性を惹起することが示唆された 。また、XRD の結果から、コラーゲンデンドリマーにおいてコラーゲン三重ヘリック

アセチル化した PPG5 と G4 の PAMAM デンドリマーをスのパッキングとピッチに起因するシグナルがみられた。

原料として用い、様々な比で反応させることにより、ペプ

このことからも、デンドリマーで見られる高次構造がコラ

チド結合率の異なるコラーゲンデンドリマーを合成した。

ーゲン様の三重ヘリックスであることがわかった。このコ合成した化合物の 1H NMR スペクトルによりデンドリマ

ラーゲンデンドリマーを用いてハイドロゲル形成を行った

ーに結合したコラーゲンモデルペプチド数を定量した結果

ところ、15 wt%、かつ、エタノールと硫酸ナトリウム共存を表１に示す。これより、反応の仕込み比に依存してデン

6）下においてのみ、ハイドロゲルが形成した 。

ドリマーの末端に様々な含率でペプチド鎖が結合したことがわかった。

3. 2

PPG5 を結合した PAMAM デンドリマーにおける高次構造形成性の改善

これらのコラーゲンデンドリマーの CD スペクトル測定

7）

上記のコラーゲンデンドリマー（PPG5-G4）ではコラーゲン
様の三重ヘリックス形成が見られたが、その形成性は天然のコラーゲンと比べると低かった。次に三重ヘリックス形成性の向上のために、デンドリマーの構造に着目して、コラーゲ
ンデンドリマーの改善を行った。すなわち、デンドリマーのFig. 2 Synthetic scheme of collagen-mimic dendrimers.

Fig. 3 CD Spectra of PPG5-Gn and Ac-PPG5 in H2O（20℃,
0.04mg/ml）− 54 −

物質保持能を制御できるコラーゲン擬似分子の作製を行った結果を図４に示す。ペプチド結合率の異なるコラ

カミンアッセイによりデンドリマーのほぼ全ての末端にペーゲンデンドリマーでは、末端の 83％にペプチドが結合

プチド鎖が結合していることがわかった。このコラーゲン

したデンドリマーが最も高いモル楕円率を示した。これは、デンドリマーの CD スペクトル測定においてコラーゲン特

コラーゲンペプチドが三重ヘリックス構造を形成するため有のパターンが見られたことから、コラーゲンデンドリマには、ペプチド鎖の密度が重要であることを示唆している。

ーではコラーゲン様の三重ヘリックスが形成することが明以上より、コラーゲン様の三重ヘリックス構造の形成はコらかとなった。またこの Rpn 値は 0.13 となり、天然コラー

ラーゲンペプチドの集積化によって誘起されていると考えゲンに匹敵するものとなった。さらに、XRD の結果からられる。コラーゲンの三重ヘリックス形成性を示す指標ともデンドリマーで見られる高次構造がコラーゲン様の三重

して Rpn 値がある。これは 225 nm 付近の正の極大ピーク

ヘリックスであることがわかった。

と 200 nm 付近の負の極大ピークの比である 8）。天然コラ

次に、コラーゲンデンドリマーの三重ヘリックスの温度

ーゲンが 0.11 であったのに対して、PPG5 デンドリマーで応答性について検討した。PPG5 ではモル楕円率が加温に最も効率の高かった（PPG5）
0.8 -G4 では 0.06 であった。しよって徐々に減少するのに対して、PPG10 では、ペプチ

たがって、その三重ヘリックス形成性は依然として低調な

ド単独およびコラーゲンデンドリマーのいずれにおいても、ままであり、コラーゲンデンドリマーのさらなる改善が必ある温度付近で著しいモル楕円率の減少（転移）が見られ要である。

た。また、ペプチド単独では 33℃付近で転移したのに対

3. 3

PPG10 を結合した PAMAM（G4）デンドリマー

9）

してコラーゲンデンドリマーでは 40℃および 65℃で転移がみられたことから、デンドリマーに結合させることで転3. 2 において PPG5 を結合したコラーゲンデンドリマー

移点が高温になることがわかった。これは、デンドリマー

では、結合率を変化させることで僅かに高次構造形成性が表層における三重ヘリックス構造の安定化を示唆している。

向上したものの、著しい高次構造形成性の向上はみられな

DSC からもこの熱転移を支持する結果が得られた。

かった。次に、高次構造形成性の改善を目的としてペプチ

コラーゲンはゲル化に際して会合体を形成することが知ドの鎖長に着目した。PPG5 は PPG2 と比べて三重ヘリッられている。そこで、本研究ではコラーゲンデンドリマー

クス構造の形成性が著しく向上することを既に報告していの会合挙動について検討した。水溶液の濁度について測定る 6）。そこで、より鎖長の長い PPG10 を G4 デンドリマー

したところ、1 mg/ml においてコラーゲンデンドリマーはに結合させたデンドリマーを作製し、その高次構造形成性

低温で白濁しており、40℃付近で濁度が解消する現象が見について検討した。

られた。この温度は CD における一段階目の転移点と一致

まず、図２に示すように、PPG10 をアセチル化した後に、している。コラーゲンデンドリマーは低温条件では会合体

G4 の PAMAM デンドリマーのアミン末端と結合させた。

を形成しており、高温にすると会合体が崩壊することが示

ペプチドの溶解性の問題により、デンドリマーとの縮合反唆された。

応も水中で行い、縮合剤は水溶性の DMT-MM を用いた。

このような温度に応答した会合特性を利用することによ得られた化合物の 1H NMR スペクトルおよびフルオレスってハイドロゲルの作製を行った。PPG5 デンドリマー、

Table 1 Characterization of collagen-mimic dendrimers.

Fig. 4 CD Spectra of（PPG5）n-G4 in H2O（20℃ , 0.04 mg/ml）− 55 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

PPG10 ペプチドでは水溶液中でゲル化しなかったのに対マーの作製を行ってきた。そして、デンドリマーの世代数

して、PPG10 デンドリマーではゲル化することがわかっや結合数よりも、ペプチド鎖長を改善することで、天然のた。得られた PPG10 デンドリマーゲルでは低温ではゲル

コラーゲンに近い性質を示すコラーゲンデンドリマーの作で、45℃以上に加温するとゾル化することがわかった。こ製に成功した。このようなコラーゲン擬似分子は、次世代の温度応答性はコラーゲンの熱変性体であるゼラチンゲルのコラーゲン（ゼラチン）材料として、医薬品や化粧品なと類似の性質であり、PPG10 デンドリマーは人工ゼラチ

どに応用可能であり、新規素材として大いに有用である。

ン材料として応用することができる。

また、この手法を用いることにより、古典的な蛋白質であ４．考るにもかかわらず機能が完全には解明されていないコラー察

ゲンの生理活性の解析にもつながると期待される。

本研究では、物質保持能を有するデンドリマーとコラー

本研究成果は３つの学術論文にまとめ、2009年にJ. Am. Chem.

ゲンモデルペプチドを用いて、様々なコラーゲンデンドリ

Soc. 誌、2010 年 にBiopolymers 誌、2011 年 にBiopolymers

マーの作製を行ってきた。そして、PPG5 および PPG10 を誌に掲載された 6, 7, 9）。

結合させたコラーゲンデンドリマーでは、１）コラーゲン

本研究は大阪府立大学大学院工学研究科応用化学分野の様の三重ヘリックス構造をとること、２）その三重ヘリッ河野健司教授、原田敦史准教授にご指導いただき、卒業生

クス形成性は温度に依存することを明らかにしてきた。この津村清子さん（現在、サクラクレパス勤務）、末廣智幸君の温度応答性を利用することで、温度に応答した薬物送達（現在宇部興産勤務）に協力いただいて、遂行しました。

を実現することが可能となる。デンドリマーは様々な薬物

また、DSC 測定では京都工芸繊維大学の田中直毅先生に、を保持することができるため、本研究で作製するコラーゲ

XRD 測定では大阪府立大学の中平敦先生に、XRD 解析でンデンドリマーは温度応答性薬物送達における薬物運搬体

は東京大学の本郷千鶴博士にご協力いただきました。こことして有用である。我々は、モデル薬物としてローズベンに深謝いたします。最後に、本研究を遂行するにあたり、

ガルを用いて、その薬物放出の温度依存性についても検討

研究助成をいただいたコスメトロジー研究振興財団に深くした。その結果、ヘリックスが解裂する高温条件下では薬感謝いたします。

6）

物の保持能が低減することを明らかにしてきた 。コラー
ゲンデンドリマーの応答温度を調節することができれば、（引用文献）

生体内で利用できる新規温度応答性薬物運搬体として利用

１）Kojima C, Kono K, Maruyama K, et al, :Synthesisof polyamidoamine dendrimers having polyethylene

することが可能である。

glycol grafts and their ability to encapsulate anticancer

本研究ではハイドロゲル形成についても検討した。生体

drugs, Bioconjugate Chem., 11, 910-917, 2000.

に応用するためには、37℃で安定なハイドロゲルを作製する必要がある。PPG10 デンドリマーでは上記の条件を満

２）Haba Y, Kojima C, Harada A, et al, :Preparation

たしていることから、バイオマテリアルとして応用するこof poly(ethylene glycol)-modified poly(amidoamine)とが可能である。コラーゲンの熱変性体であるゼラチンはdendrimers encapsulating gold nanoparticles and their

30℃付近でゾル化するため、生体内でゲルとして利用する

heat-generating ability, Langmuir, 23, 5243-5246, 2007.

ためには架橋が必要である。一方、本研究のコラーゲンデ

３）Haba Y, Kojima C, Harada A, et al, :Comparison of

ンドリマーでは架橋剤の添加を行うことなく体温付近でのthermosensitive properties between poly(amidoamine)

ゲル作製が可能であった。また、加温によってゾル化する

dendrimers having peripheral N-isopropylamide groups

ため、温度応答性薬物送達に応用することもできる。このand linear polymers with the same groups,   Angew.
Chem. Int. Ed., 46, 234-237, 2007.

ようなハイドロゲルは温度応答性薬物送達だけでなく、再４）Kono K, Kojima C, Hayashi N, et al, :Preparation

生医療などへの展開も可能となる。

and cytotoxic activity of poly(ethylene glycol)-modified

コラーゲン様の高次構造はペプチド鎖長だけでなく、その配列にも大きく依存することが知られている

poly(amidoamine) dendrimers bearing adriamycin,

10）

。様々な

Biomaterials, 29, 1664-1675, 2008.

配列でのコラーゲン擬似分子を作製すれば、様々な用途に適した人工コラーゲン材料の設計・作製することが可能と

５）Kojima C, :Design of stimuli-responsive dendrimers,
Expert Opinion on Drug Delivery, 7, 307-319, 2010.

なるため、今後の研究の展開が期待される。

５．総

６）Kojima C, Tsumura S, Harada A, et al, :A collagen-括mimic dendrimer capable of controlled release, J. Am.
Chem. Soc., 131, 6052-6053, 2009.

本研究では、物質保持能を有するデンドリマーとコラー
ゲンモデルペプチドを用いて、様々なコラーゲンデンドリ

７）Suehiro T, Kojima C, Tsumura S,  et al, :Higher order− 56 −

物質保持能を制御できるコラーゲン擬似分子の作製

structure of short collagen model peptides attached to９）Suehiro T, Tada T, Waku T, et al, :Temperature-

dendrimers and linear polymers, Biopolymers, 93, 640-

dependent higher order structures of the (Pro-Pro-

648, 2010.

Gly)10-modified dendrimer", Biopolymers, 95, 270-277,

８）Khew SK. Yang QJ, Tong YW, :Enzymatically

2011.

crosslinked collagen-mimetic dendrimers that promote10）Koide T, :Triple Helical Collagen-Like Peptides:

integrin- targeted cell adhesion, Biomaterials, 29, 3034-

Engineering and Applications in Matrix Biology,

3045, 2008.

Connective Tissue Res., 46, 131-141, 2005.

− 57 −

酵母由来の機能性糖脂質（バイオサーファクタント）の構造及び機能の拡充に関する研究
独立行政法人産業技術総合研究所

福岡

環境化学技術研究部門

徳馬

Biosurfactants (BS) are functional amphiphilic compounds produced by a variety of microorganisms. They show uniqueproperties (e.g. mild production conditions, multifunctionality, higher biocompatibility and environmental compatibility)
compared to chemically synthesized counterparts. BS have thus been receiving increasing attention as environmentallyadvanced surfactants. Mannosylerythritol lipids (MELs), which are amphiphilic glycolipids abundantly produced by yeasts
from vegetable oils, are one of the most promising BS because of their excellent surface-active properties and versatilebiochemical actions. However, the structural variety of MELs hitherto discovered still remains limited; this makes the broad
range of their applications difficult. We thus have continuously developed new types of MELs with different structures andfunctions.
In this study, we have newly prepared MEL-D, which has no acetyl groups in the hydrophilic sugar moiety, and new
diastereomers having the carbohydrate configuration different from the conventional MELs. These novel MEL homologs
show specific self-assembling properties and biological actions. Based on their unique properties, they would be expected toapply to pharmaceutical and cosmetic fields.

１．緒

された。さらに医薬、化粧品分野をはじめ、幅広い用途へ

言の応用を目指した技術開発が活発に進められている 5）。

バイオサーファクタント（BS）は、微生物が糖質や植物MEL には、マンノース上の置換基（アセチル基）の結合

油などの再生可能資源から作り出す両親媒性物質であるが、数、結合位置の異なる同族体（MEL-A、-B、-C；図 1）をはその高い生体適合性や生分解性に加え、汎用の合成界面活

じめ、脂肪酸鎖の組成の異なるものなど、これまで数種の性剤に比べ極少量（1/100 ～ 1/1000）で優れた効果を発揮

同族体が確認されている 6）が、僅かな構造の違いで物性がするなど、「持続可能な社会の構築・発展」に向けて、「環劇的に変化するというユニークな特性が報告されている 7）。

境適合性」と「高性能」を両立した「環境先進型の界面活したがって、新規構造の同族体を開発し、構造種のバラエ性剤」として期待されている。

ティを拡張してその物性比較を行うことは、MEL の用途

マンノシルエリスリトールリピッド（MEL、図 1）は、の飛躍的な拡大に繋がるものと期待される 6）。本研究では、ある種の酵母によって生産される親水基が糖鎖からなる

微生物プロセスと化学・酵素合成プロセスを組み合わせて、−6

BS の一種である。MEL は、極めて低濃度（10 M）で高糖鎖上の置換基や糖鎖の立体構造の異なる新規 MEL 誘導

い界面活性（表面・界面張力低下能など）を示すばかりで体を製造することで、医薬、化粧品用途を指向した MEL

なく、幅広い濃度（0 ～ 90 wt%）
、温度範囲で、単一成分

同族体の製品ラインナップの拡充を狙った。また、各化合で特異な液晶（スポンジ、キュービック、ラメラなど）を物間で物性比較を行うことで構造 - 機能相関の解明を進め、形成し、様々な生理活性（抗微生物活性、抗腫瘍活性、抗目的の用途に対応したテーラーメイド的な MEL 同族体の体結合能など）を有する。また、商業生産に対応可能なレ提供を目指した。

ベル（>100 g/L）まで生産収率が向上しており、既知の２．実BS（数十種類）の中では、最も実用化の可能性が高いとされ、その研究開発が注目されている 1）。最近では、優れた液晶形成能を利用した液晶乳化技術 2）や、皮膚や毛髪に対験本 研 究 で は、 従 来 技 術 で は 得 ら れ な か っ た 2 種 類 のMEL 同族体を新たに開発し、その物性評価を進めた。

する高い保湿効果 3）4）などが見出されたことを契機に、まずは化粧品素材（高機能保湿剤）として MEL 製品化が達成

Expansion of structure and function ofyeast glycolipid biosurfactants
Tokuma Fukuoka
Research Institute for Innovation in
Sustainable Chemistry, National Instituteof Advanced Industrial Science andTechnology（AIST）

2. 1. 糖鎖の立体構造が反転した MEL『GL』の開発と従来型との機能比較
酵母の一種 Pseudozyma crassa が、従来の MEL とは糖鎖の立体構造が異なる MEL 同族体（GL：図２）を生産することを見出した 8）。オレイン酸を原料として該酵母を培養することで GL を生産し、培養液から酢酸エチルで抽出後、カラムクロマトグラフィーを用いて分離・精製した。
精製サンプルについて、既存の MEL と界面物性の比較を− 58 −

酵母由来の機能性糖脂質（バイオサーファクタント）の構造及び機能の拡充に関する研究

図１

マンノシルエリスリトールリピッドの生産スキームと構造例

図2

GL の構造式

図4

図3

MEL-D の構造式

MEL-D（D- 体、L- 体）の構造式

プラズモン共鳴法（SPR）により MEL 同族体（自己組織化

2. 3. 糖鎖の立体構造が反転した MEL-D の合成と物性比較膜）と抗体タンパク（免疫グロブリン G；IgG）との結合親出発原料に、MEL 及び上述の反転型 MEL を選び、それ和性を調べた。さらに、医薬・化粧品などへの応用を考慮

ぞれからアセチル基を加水分解して糖鎖の立体構造が反転して、酵素（リパーゼ）反応に対するこれらの MEL 同族体した MEL-D（D- 体、L- 体；図４）を調製した。得られたの添加効果を検証した。

MEL-D 間で表面張力低下能や会合体形成挙動を比較した。

行ったほか、糖鎖の分子認識能の評価の一環として、表面

３．結

2. 2. アセチル基を持たない新規 MEL『MEL-D』の開発

果にアセチル基のみを加水分解することで、糖鎖上にアセチ

3. 1. 反転型 MEL（GL）の開発と従来型 MEL との機能比較

ル基を有さない MEL-D（図３）の合成を行った。生成物

P. crassa が生産する糖脂質（GL）は、詳細な構造解析のはカラムクロマトグラフィーを用いて分離・精製し、各種結果、従来の MEL に対してエリスリトールの結合向きがNMR（1H、13C、1H-1H COSY、HMQC、HMBC） 測 定、

逆転した、糖鎖のキラリティーの異なる新しいタイプの分子量測定（MALDI-TOF/MS）、
脂肪酸組成分析（GC-MS）

MEL 同族体であることが見出された。また、2 本結合してなどにより構造を同定した。精製サンプルについて、各種いる脂肪酸の一方が極端に短い擬一鎖型糖脂質であること

機器分析（ウィルヘルミー法、光学顕微鏡観察、光散乱法、も確認されており、親水基、疎水基ともに従来型とは組成

X 線構造解析など）により、得られた MEL-D の界面物性が大きく異なるという特徴があった（図２）。

触媒にリパーゼを用い、既存の MEL 同族体から選択的について評価し、従来の MEL 同族体と比較した。

主成分であるジアセチル型の GL-A について、ウィルへ− 59 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

ルミー法により表面張力低下能を評価した。GL-A の室温

ゼ B に対しては、MEL のみが顕著な阻害効果を示した。

での臨界会合体形成濃度（CAC）、及びその時の表面張力

さらに、生体内での脂肪分解モデルとしてよく利用される−6（γCAC）は、それぞれ 5.2×10

M、26.5 mN/m であり、従豚膵臓由来リパーゼに対しては、GL のみが大きな阻害効

来の MEL-A（CAC = 2.7×10[M]、
γCAC = 28.4 [mN/m]）に果を示した 10）。

−6

対して CAC が上昇する一方で γCAC を低下させるといった特徴が見られた。また、GL は水との二成分系での相挙動

3. 2.

新規 MEL 同族体（MEL-D）の開発

が従来の MEL と大きく異なる様子も観察された。以上のマンノースの６位のみにアセチル基を有する MEL-B（酵結果より、分子構造の違いが自己集合挙動や水親和性に大母により量産可能 11））を出発物に選び、触媒に固定化リパ

きな影響を与えることが示唆された。

ーゼ（Novozym435）を用いて、90 % エタノール中、大気下、

これまでの報告から、従来型 MEL は、抗体タンパク
（IgG）
9）

50℃で１週間撹拌することで、既存の MEL よりも高極性に対して強い結合親和性を示すことが分かっている 。その糖脂質がほぼ定量的に得られた。NMR 測定の結果、ア

こで、MEL と GL から自己組織化膜を作製し、SPR を用い

セチル基由来のピークが消失し、６位のプロトン由来のピて抗体との相互作用を比較検討した。その結果、興味深いークが高磁場側にシフトしていることが確認された。また、ことに GL は IgG に対して全く結合性を示さなかった（図分子量測定の結果、出発物からアセチル基の式量 42 分だ５）。両者の結合特性の違いは、
糖鎖（エリスリトール部分）

け分子量が減少したこと、脂肪酸組成分析の結果、反応前の立体構造の違いに起因していることが推定された。

後で脂肪酸組成に変化がなかったことなどから、本反応に続いて、リパーゼによるエステル加水分解反応に対するMEL および GL の添加効果を検討した。その結果、MEL、

よって選択的に６位のアセチル基のみが加水分解されて、目的の MEL-D が得られたことが確認された。
精製した MEL-D を用いて、表面張力低下能を評価した。

GL とも、酵素種の違いに応じて、大きな反応促進、あるい は 反 応 阻 害 効 果 を 示 す こ と が 分 か っ た。 細 菌

室温における MEL-D の CAC = 1.2×10− 5 [M]、及び γCAC

（Pseudomonas sp.）由来のリパーゼに対しては、両者とも= 24.6 [mN/m] であり、従来の MEL と同様の優れた表面反応を大きく促進させ、特に GL は非添加系と比べて反応張力低下能を示すことが確認された。また、出発物（CAC

速度を 11 倍以上と大幅に促進した。一方、有機合成にお= 3.1×10− 6 [M]、γCAC = 26.1 [mN/m]）に対して、CAC がいて汎用される酵母菌（Candida antarctica）由来のリパー

上昇するなど、アセチル基の除去により親水性の向上が見られた。
続いて、水中における MEL-D の分子集合体形成挙動について調べた。MEL-D 水溶液の光学顕微鏡観察の結果、
MEL-D は CAC 値以上の濃度で容易にベシクル状の構造体を形成することが分かった。さらに、各濃度の MEL-D 水溶液を調製し、小角 X 線散乱測定（SAXS）などを用いて相挙動を解析した結果、全濃度領域にわたって二分子膜構造から成るラメラ相を形成することが確認された（図６）。
また、原料であるモノアセチル体の MEL-B（>60 wt%）と比較して、より低濃度（>50 wt%）までラメラ相単相領域

図5が拡大し、さらにラメラ相の層間距離も拡張するなど、ア

SPR センサーグラム

図6

MEL-D の二成分系相図− 60 −

酵母由来の機能性糖脂質（バイオサーファクタント）の構造及び機能の拡充に関する研究

セチル基の脱離により MEL 分子の水親和性や保水力が向た。続いて、デカン中でも同様の検討を行った結果、D-

12）

体では逆ミセル、L- 体では逆ベシクルを形成することが分

一方、MEL-D は、有機溶媒中においても単独で自己集かった（図 8）。以上のように、エリスリトールの立体配置

合体を形成することが新たに見出された。顕微鏡観察など

は、MEL の会合体形成挙動を大きく変化させることが示から、これがベシクル（逆ベシクル）であることが示されされた。

上していることが示唆された 。

た（図７）。溶媒種について検討した結果、直鎖状炭化水

４．考

素類をはじめ、環状炭化水素類、スクアラン、スクアレン、
シリコーンオイルなどでも逆ベシクルの形成が確認された。

察

反転型 MEL は、最近新しく見出された新型 MEL であるが、 今 回 検 討 を 進 め た P. crassa 由 来 の MEL8） と、P.

3. 3. 糖鎖の立体構造が反転した MEL-D の合成と物性比較
13）tsukubaensis が生産する MEL-B11）の二例しか今のところ見つかっていない。糖鎖のキラリティーの違いは生理活性に２種類のMEL生産菌（Ustilago scitaminea 、Pseudozyma

強く影響すると予想されるため、医薬・化粧品分野への応

tsukubaensis11））を用いることで、エリスリトールの立体配用を目指す上で、その物性データの蓄積は極めて重要であ

置の異なる MEL-B（D- 体、L- 体）がそれぞれ得られる。

る。

これらを原料とし、上述と同様の方法で２種類の MEL-D本研究で、これらの比較検討が初めて行われ、構成要素を合成した。なお、D- 体が従来の MEL と同じエリスリト

が同じ糖脂質でも、糖骨格や脂肪酸組成に差異があれば、ールの立体配置であり、L- 体が反転型に当たる。3. 2. で得

界面物性、生理活性ともに大きく影響することが検証された MEL-D は反転型であり、L- 体に当たる。

た。特に、今回 MEL 同族体にリパーゼ活性の阻害効果が

−6

[M]、
γCAC= 25.7 [mN/見出されたことで、生体内での脂質分解が鍵となる「肥満m] であり、L- 体の方が高い CAC 値を示した。これは 3. 1.

防止」や「皮膚炎、肌荒れ改善」など、新しい医薬・化粧の GL-A の場合と同じ傾向であった。以上の結果より、エ品用途への可能性が示唆された。

D- 体 の MEL-D の CAC=7.1×10

リスリトールの立体配置は、MEL の界面活性に大きく影

MEL-D は、これまで微生物生産物中からはその存在が確認されていなかったが、本研究では既存の MEL から選響を及ぼすことが示された。
次に、各サンプルの水中での自己集合挙動を検討した。

択的にアセチル基のみを加水分解する酵素法の利用により、両者とも容易にベシクルを形成したが、L- 体の方が D- 体

初めて大量取得に成功した。これまで MEL には、アセチよりも粒子径の大きなベシクルを形成することが確認されル基を２個有する MEL-A と、１個有する MEL-B、-C との

図7

図8

MEL-D が形成する逆ベシクル

MEL-D の自己集合挙動（10 wt%、デカン中）− 61 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

間で、ただ一つのアセチル基の有無により物性が劇的に変化するという興味深い特徴が報告されていた

４）T. Morita, M. Kitagawa, S. Yamamoto, et al., :Glycolipid biosurfactants, mannosylerythritol lipids,

1）7）

。したが

って、今回新たにアセチル基を有さない MEL-D が得られ、repair the damaged hair, J. Oleo Sci., 59, 267-272 (2010).

物性評価が行われたことは、MEL の構造 - 機能相関の解明

５）福岡徳馬 , 森田友岳 , 井村知弘 , ほか 2 名 , : 微生物由来の高機能界面活性剤（バイオサーファクタント）の用途

を進め、用途拡大を目指す上で極めて重要である。

開発 , フレグランスジャーナル , 37(8), 33-40 (2009).

実際に、MEL-D は全濃度範囲にわたって優れたラメラ形成能を有することが確認された。これまで、同じくラメ

６）福岡徳馬 , : 微生物由来の機能性脂質（バイオサーファ

ラ形成能に優れる MEL-B には、セラミド様の優れた肌荒クタント）の構造および機能の拡充に関する研究 , オレ

3）

れ改善効果が見出されており 、化粧品素材として製品化されている 5）。MEL-D は、その製品ラインナップを拡充

オサイエンス , 9(4), 127-133 (2009).
７）T. Imura, N. Ohta, K. Inoue, et al., : Naturally
engineered glycolipid biosurfactants leading toする新素材としての可能性を秘めている。

distinctive self-assembled structures, Chem. Eur. J., 12,

さらに、
L- 体の MEL-D には、
油性物質中で「逆ベシクル」

2434-2440 (2006).

を形成するという新しい機能が見出された。逆ベシクルは、有機溶媒中で形成する新しい分子集合体であり、マイクロ

８）T. Fukuoka, M. Kawamura, T. Morita, et al., : A

カプセル化、有用物質の放出制御、特異な反応場などへのbasidiomycetous yeast, Pseudozyma crassa, produces

14）

応用が期待されている 。逆ベシクルを形成する素材に関novel diastereomers of conventional mannosylerythritol

する報告例は極めて少なく、特に今回のように様々な油性

lipids as glycolipid biosurfactants, Carbohyd. Res., 343,

物 質 中 で、 単 一 成 分 で 逆 ベ シ ク ル を 形 成 す る 素 材 は、

2947-2955 (2008).

MEL-D が初めての報告となる。これらの特性を活用して、

９）T. Imura, S. Ito, R. Azumi, et al., : Monolayer

乳液、クリームなど油系での MEL の応用が期待される。

assembled from a glycolipid biosurfactant from

以上のように、新規構造の MEL 同族体の開発を通じて、

Pseudozyma (Candida) antarctica serve as a high-

特異な分子構造に起因するユニークな特徴を明らかにし、

affinity ligand system for immunoglobulin G and M,
Biotechnol. Lett., 29, 865-870 (2007).

新しい機能利用の可能性を示すことができた。本研究から得られた知見は、BS の新たな用途展開、普及の促進に貢10）特開 2010-248186

献するものである。

11）T. Fukuoka, T. Morita, M. Konishi, et al., : A
basidiomycetous yeast, Pseudozyma tsukubaensis,（引用文献）

efficiently produces a glycolipid biosurfactant;

１）D. Kitamoto, T. Morita, T. Fukuoka, et al., : Self-

identification as a new diastereomer of conventional

assembling properties of glycolipid biosurfactants

mannosylerythritol lipid-B, Carbohyd. Res., 343, 555-560(2008).

and their potential applications, Curr. Opin. Colloid

12）T. Fukuoka, T. Yanagihara, T. Imura, wt al., :Interfac. Sci., 14, 315-328 (2009).
２）W. Worakitkanchanakul, T. Imura, T. Fukuoka, et al.,Enzymatic synthesis of a novel glycolipid biosurfactant,: Phase behavior of ternary mannosylerythritol lipid /mannosylerythritol lipid-D, and its aqueous phasebehavior, Carbohyd. Res., 346, 266-271 (2011).

water / oil systems, Colloid Surf. B-Biointerfaces, 68,13）T. Morita, Y. Ishibashi, T. Fukuoka, et al., : Production

207-212 (2009).
３）T. Morita, M. Kitagawa, M. Suzuki, et al., : A yeastof glycolipid biosurfactants, mannosylerythritol lipids,

glycolipid biosurfactant, mannosylerythritol lipid,

by a smut fungus, Ustilago scitaminea NBRC 32730,

shows potential moisturizing activity toward cultured

Biosci. Biotechnol. Biochem., 73, 788-792 (2009).

human skin cells: The recovery effect of MEL-A on the14）H. Kunieda, K. Nakamura, D. F. Evans, : Formation

SDS-damaged human skin cells, J. Oleo Sci., 58, 639-642

of reversed vesicles, J. Am. Chem. Soc., 113, 1051-1052(2009).

(1991).

− 62 −

アスコルビン酸誘導体を用いた新規薬物含有ナノ微粒子製剤の開発

千葉大学大学院薬学研究院製剤工学研究室

森部

久仁一、山 本

恵 司、東

顕二郎

Ascorbic acid is widely known as antioxidant agent. Recently, many ascorbic acid derivatives were produced for improvementof the stability. Ascorbyl 2,6 dipalmitate (ASC-DP) is a fatty ester derivative of ascorbic acid. It can’t form micelle or liposome
structure by itself. However, ASC-DP-distearoylphosphatidylethanolamine-polyethylene glycol 2000 (DSPE-PEG) complex
was found to form stable nanoparticles. In this study, we prepared and characterized drug-incorporated ASC-DP/DSPEPEG nanoparticles. DSPE-PEG was used as one of a solubilizing agent. AmphotericinB (AmB) was used as a model drug.
Nanoparticles were prepared by hydration method. ASC-DP/DSPE-PEG nanoparticles were prepared at a molar ratio of 1/1.
AmB-loaded nanoparticles were prepared from ASC-DP/DSPE-PEG (1/1 molar ratio) with 10%mol of AmB. Toxicity of AmBloaded nanoparticles were examined and compared with that of Fungizone® using ddy mouse. Mice were injected intravenouslywith a single dose of AmB-loaded samples. Minimum lethal dose (MLD) was defined as the minimum dose that produces deathin all mice. Renal and hepatic functions were detected by measuring the serum urea, creatinie, GOT and GPT concentrations.
The concentration of AmB in plasma after intravenous administration of each sample was determined by high-pressure liquid
chromatography. ASC-DP/DSPE-PEG nanoparticles were obtained with the size of ca. 75-110nm. ASC-DP nanoparticles
were prepared only when PEG-lipid derivatives were used as solubilizing agent. ASC-DP/DSPE-PEG nanoparticles enable toincorporate hydrophobic drugs, such as AmB, nystatin, fluconazole, and clarithromycin. AmB (10mol%)-loaded nanoparticles
were obtained with an average particle size of ca. 170nm and were stable for more than 1 week. MLD of Fungizone was 4.0mg/
kg, while that of AmB(10mol%)-loaded nanoparticles was up to 12mg/kg. When AmB (10mol%) nanoparticles or Fungizone
was administered to mice at a dose of 2.0mg/kg, Fungizone showed higher renal and hepatic toxicity than AmB(10mol%)loaded nanoparticles. These results indicated that incorporation of AmB in ASC-DP/DSPE-PEG reduced the toxicity of AmB.
AmB(10mol%)-loaded nanoparticles demonstrated higher plasma concentration of AmB than Fungizone when samples wereadministered to mice at a dose of 1.0mg/kg. In conclusion, AmB was successfully loaded in ASC-DP/DSPE-PEG nanoparticulate
system. Because the nanoparticulate system was applicable for the other hydrophobic drugs, it would become a promising drug
carrier system.

１．緒

究では、新規薬物担体の調製を目的として、薬物封入ナノ言

微粒子の調製と物性評価及び毒性・体内動態の検討を行っ

アスコルビン酸は抗酸化作用を持ち、医薬品、化粧品原

た。

料及び食品添加物等として広く用いられている。近年、ア２．実

スコルビン酸の安定性を向上させる目的で各種アスコルビ

験

ン 酸 誘 導 体 が 合 成 さ れ て い る。Ascorbyl dipalmitate

用いた主な化合物の構造式を Fig. 1 に示す。モデル薬物（ASC-DP）は、アスコルビン酸の２位及び６位にパルミトにはアンホテリシンB（AmB）を用いた。ASC-DP と DSPE-

イル基を導入することにより脂溶性を持たせた誘導体で、PEG を種々のモル比で有機溶媒（クロロホルム、メタノー

抗酸化作用を示すことから化粧品基材等に用いられている。

ル）に溶解させ、溶媒留去により薄膜を調製した。この薄一方 Polyethylene glycol（PEG）脂質誘導体は、疎水性の膜に水系溶媒（蒸留水、リン酸緩衝液 pH7.4）を加え水和し、脂質部位に親水性の PEG が結合したもので、乳化剤ある得られた微粒子について粒度分布及びゼータ電位測定を行

いはリポソーム製剤の血中滞留性向上を目的として使用さった。ASC-DP ナノ微粒子形成条件を検討するため、各種

れ て い る。 我 々 は、ASC-DP と PEG 脂 質 誘 導 体 で あ る

可溶化剤を用いたスクリーニングを行った。また、ASC-

Distearoyl phosphatidylethanolamine-PEG2000（DSPE-

DP/DSPE-PEG ナノ微粒子に封入できる難水溶性薬物のスPEG）からなる複合体が水中において、サブミクロンレベ

クリーニングを行った。全数致死量（MLD）は AmB 封入

ルの新規微粒子を形成することを見出した。そこで、本研製剤を各種用量でマウスに尾静脈投与し 3 時間以内での致*死数から評価した。腎毒性の指標（Cre、BUN）と肝毒性
Formulation development of novel
drug-encapsulated nanoparticles using
ascorbyl acid derivatives
Kunikazu Moribe*, Keiji Yamamoto,
Kenjirou Higashi
Laboratory of Pharmaceutical Technology,
Graduate School of Pharmaceutical
Sciences, Chiba Universityの指標（GOT、GPT）は、AmB 封入製剤を AmB 量として１mg/kg または２mg/kg マウスに尾静脈投与したのち 48
時間後の血液サンプルを採取することで評価を行った。各種製剤の血中滞留性は、試料をマウスに尾静脈投与したの
ち経時的に血液試料を採取し、C18 BOND-ELUTE を用いて AmB を抽出後、HPLC で定量した。

− 63 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

Table 1 The mean particle size of the drug (10mol%)/ASC-DP/DSPE-PEG (1:1 molar ratio)
nanoparticles.

Fig.1 Chemical structure of ascorbyl-2,6-dipalmitate (ASC-DP), (B) dis
tearoylphosphatidylethanolamine polyethylene glycol 2000 (DSPEPEG), and (C) AmB.

る沈殿が見られず、安定に存在することが観察された。こ３．結果および考察のことから、得られた微粒子には AmB が封入可能である

ASC-DP と各種界面活性剤をモル比 １:１の組成で調製ことが明らかとなった。次にゼータ電位測定を行い微粒子した試料について、微粒子形成の検討を行った。その結果、表面の電荷を評価したところ、薬物未封入の微粒子の電位

ASC-DP/DSPE-PEG を用いた系では、平均粒子径 75 -110

は -39mV、AmB 封入微粒子の電位は -34 mV と負電荷のnm の微粒子形成が認められ２週間後においても安定に存電荷を示し、静電反発力が微粒子の安定化に寄与している

在するのが観察された。一方、その他の界面活性剤を用いものと考えられた（Table 2）。

た系では、24 時間後には凝集が観察され安定な微粒子はAmB 封入ナノ微粒子の臨床応用を目的とし、MLD 及び得られなかった。ASC-DP、DSPE-PEG モル比１:１の微Cre, BUN, GOT, GPT を指標として急性毒性を評価した。

粒子へ封入可能な薬物について検討したところ、AmB、

その結果、MLD は市販薬の Fungizone（4mg/kg）と比較

ナイスタチン、フルコナゾール、クラリスロマイシンといして、ナノ微粒子製剤の方が顕著に高い値（12mg/kg）をった難溶性医薬品や脂溶性ビタミン、サプリメントで封入示し、ナノ微粒子化による毒性の軽減が示された。また、可能であることがわかった（Table 1）。

AmB 封入ナノ微粒子は Fungizone と比較して、AmB の重ASC-DP/DSPE-PEG ナノ微粒子懸濁液について安定性

篤な副作用である腎毒性及び肝毒性を顕著に抑制した。ナを評価したところ、２週間にわたって凝集が見られず、粒ノ微粒子に封入した AmB の血中滞留性を Fungizone と比子径にほとんど変化は認められなかった。安定性に寄与す較したところ、AmB 封入ナノ微粒子において優位な血中ると考えられる微粒子表面の電荷を評価した結果、ASC-

滞留性の増大が観察された（Fig. 2）。

DP/DSPE-PEG 微粒子の表面は -37.9 mV に帯電しており、

４．総

静電反発力が微粒子の安定性に寄与していると考えられた。

括

次に ASC-DP/DSPE-PEG からなる薄膜調製段階におい以上の結果から、AmB を封入した ASC-DP/DSPE-PEGて、抗真菌薬 Amphotericin（AmB）を 10％添加し、薬物

ナノ微粒子は市販の Fungizone と比較して優れた AmB 製

封入検討を行った。AmB を添加した試料について粒度分剤であることが明らかとなった。ASC-DP/DSPE-PEG ナ

布測定を行ったところ、平均粒子径 170nm の微粒子形成

ノ微粒子には他の難水溶性の薬物の封入も可能であることが認められ、さらに 24 時間後においても AmB の凝集によから、薬物送達キャリアーとしての利用が期待できる。今− 64 −

アスコルビン酸誘導体を用いた新規薬物含有ナノ微粒子製剤の開発

Table 2 Mean particle size and zeta-potential of AmB/ASC-DP/DSPEPEG nanoparticles. a)

Fig.2 Plasma concentration of AmB after mice were intravenously
administered AmB/ASC-DP/DSPE-PEG nanoparticles or
Fungizone at a dose of 1.0 mg/kg. Each point represents themean±SD (n = 3–5).

後は、ナノ微粒子形成に及ぼす組成の影響や得られたナノPharm. 222, 271–279 (2001).
４）Gopinath, D., Ravi, D., Rao, B.R., Apte, S.S., Renuka,

微粒子の構造について検討していく予定である。

D ., R a mbha u, D ., A s c o r byl pa lmit a t e vesicles

なお、本研究成果の詳細は参考文献１に発表した。

(Aspasomes): formation, characterization and（参考文献）

applications. Int. J. Pharm. 271, 95–113 (2004).

１）Moribe K., Maruyama S., Inoue Y., Suzuki T., Fukami５）Inoue, Y., Yoshimura, S., Tozuka, Y., Moribe, K.,

T., Tomono K., Higashi K., Tozuka Y., Yamamoto K.,

Kumamoto, T., Ishikawa, T., Yamamoto, K., Application

Ascorbyl dipalmitate/PEG-lipid nanoparticles as aof ascorbic acid 2-glucoside as a solubilizing agent

novel carrier for hydrophobic drugs. Int. J. Pharm.,387,

for clarithromycin: solubilization and nanoparticle

236-243 (2010).

formation. Int. J. Pharm. 331, 38–45 (2007).

２）Tanaka, H., Yamamoto, R., Pharmaceutical studies on６）Moribe, K., Tanaka, E., Maruyama, K., Iwatsuru,

ascorbic acid derivatives. Yakugakuzasshi 86, 376–383

M., Enhanced encapsulation of amphotericin B into

(1996).

liposomes by complex formation with polyethylene３）Spiclin, P., Gǎsperlin, M., Kmetec, V., Stability ofglycol derivatives. Pharm. Res. 15, 1737–1742 (1998).

ascorbyl palmitate in topical microemulsions. Int. J.

− 65 −

コエンザイムQ10（CoQ10）の美肌、抗老化作用におけるミトコンドリア移行の意義
同志社大学生命科学部

斎藤芳郎

Coenzyme Q (CoQ) is a well-known electron transporter in the mitochondrial respiratory chain. Furthermore, ubiquinol(UQH2)—a reduced form of ubiquinone (UQ)—has been shown to act as a radical-scavenging antioxidant. Some studies
have reported the beneficial effect of CoQ addition to cultured cells; however, the cellular uptake and distribution of CoQ
have not been elucidated. Our recent study suggests that the added UQ10 as well as UQ10H 2 mainly localized in the
mitochondrial fraction, which is similar to the localization of endogenous CoQ but different from that of aT. These results
suggest a certain system which accumulates CoQ preferentially in mitochondria. Benzoquinone ring of CoQ suggests a
redox function, while the isoprenic side chain mediates the arrangement of CoQ in the lipid core of biomembranes; however,detail molecular mechanisms of accumulating system of CoQ in mitochondria are still unknown. In the present study, we
examined the cellular distribution of CoQ with different isoprenic side chain. At first, we developed the measurement systemof short chain homolog of CoQ using HPLC system. Now we examined the cellular uptake and distribution of short chain
homolog of CoQ.

１．緒成する）と比較した結果、両者が類似の細胞内分布を示し、言4）

ミトコンドリア画分に多く含まれることを見いだした 。

コエンザイム Q（以下 CoQ）は、ATP 合成に必須の分子

この結果から、細胞外から添加した CoQ10 が未知のメカであり、酸化型のユビキノール（UQ）と、その還元型であニズムによりミトコンドリアに選択的に蓄積する可能性がるユビキノン（UQH2）が存在する 。さらに、UQH2 は活考えられた。

1）

2）性酸素を消去する抗酸化作用を持つことが知られている 。

本研究では、側鎖構造の異なる CoQ を用いて検討を行CoQ のベンゾキノン環が酸化還元反応を担い、イソプレ

い、ミトコンドリア移行に重要な化学構造を同定し、コスン側鎖が生体膜内での分布に関与すると考えられている。

メトロジーの分野において期待される CoQ10 の機能発現

ヒトでは、イソプレン側鎖が 10 残基連なっている CoQ10に重要な化学構造を提示することを目的としている。

が主に存在し、ラットなどのげっ歯類では CoQ 9 が存在す

２．実る。CoQ10 は、生体内で合成される抗酸化物質の一つで3）あり、主にミトコンドリアで生合成される 。実際、ミト

2. 1.

験

細胞培養

コンドリアでの含量が他の細胞内小器官に比べて多い。

ラット褐色細胞腫 PC12 細胞（以下 PC12 細胞）は、10％

CoQ10 の生体内含量が加齢と共に減少することなどから、非働化ウシ胎児血清および5％非働化ウマ血清を含む

サプリメントとしての摂取が推奨されている。また化粧品

DMEM/F12 Medium を用いて培養した。短鎖 CoQ（エタにも多数含まれており、美肌効果や肌の若返り作用、抗酸

ノール溶液）を終濃度 10 mM 添加し、一定時間培養した細化作用などが期待されている。しかしながら、CoQ10 の胞を各種実験に供した。実験に供した短鎖 CoQ（CoQ4 お

生理機能およびそのメカニズムについては、不明な点が多よび CoQ 7）は、神戸学院大学

い。特に細胞内分布・細胞内小器官への移行メカニズムに

与された。

薬学部

岡本教授から供

ついては明らかになっていなかった。
筆者らは、これまで神経細胞のモデルである PC12 細胞

2. 2. 細胞分画を用いて、CoQ10 の生理機能・抗酸化作用について検討

培養した細胞を回収して洗浄後、ホモジナイズバッファー

してきた。細胞外から添加した CoQ10 の細胞内分布を内（0.25M sucrose, 0.1mM EDTA, 0.7mM 2-mercaptoethanol を

在性の CoQ（ラット由来の PC12 細胞の場合、CoQ9 を生合含む 50 mM Tris-HCl, pH 7.4）に細胞を懸濁し、窒素破砕した。破砕後、500 g で 10 分間、5000 g で 10 分間、105,000 g
で１時間それぞれ遠心し、沈殿に核、ミトコンドリア、細Significance of translocation of coenzyme
Q10 to mitochondria in its whitening
and anti-aging effects
Yoshiro Saito
Faculty of Life and Medical Sciences,
Doshisha University

胞膜を、上清に細胞質画分を得た。得られた各画分について、BCA protein assay kit（Pierce 社）を用い、ウシ血清
アルブミンを標準物質としてタンパク量を測定した。さらに、 各 画 分 に つ い て そ れ ぞ れ の マ ー カ ー 酵 素 で あ る
cytochrome c oxidase（ミトコンドリアマーカー）、NADPH-− 66 −

コエンザイム Q10（CoQ10）の美肌、抗老化作用におけるミトコンドリア移行の意義

cytochrome c reductase（ミクロソームマーカー）、とlactate（LC8、5 mm, 250×4.6 mm, Sigma-Aldrich）で分離後、電dehydrogenase（細胞質マーカー）活性を測定し、短鎖 CoQ

気化学的検出器により検出した。

の細胞内分布を見積もった。各々の測定方法については、

３．結

文献 5 を参照。

3. 1.
2. 3.

果

短鎖 CoQ 測定条件の検討

CoQ およびα-トコフェロール（αT）の測定

まず、短鎖 CoQ を分離同定するため、電気化学的検出

細 胞 内 CoQ 及 び aT の 測 定 は、 電 気 化 学 的 検 出 器

器を組み合わせた HPLC を用いて、種々の溶媒における分（NANOSPACE SI-1, 資生堂、700 mV の条件）を組み合わ

離条件を検討した。その結果、50 mM 過塩素酸ナトリウムせた高速液体クロマトグラフィー（HPLC）を用いて測定を 含 む methanol の 条 件 で、CoQ 7 が 25 分（ 図 1A）に、を行った 。CoQ は、細胞を PBS に懸濁し、メタノール /CoQ 4 が 7.5 分（ 図 1B）に 溶 出 さ れ る こ と が 分 か っ た。

ヘキサン（1：5：10）と混合して、遠心後（15,000 rpm、10

CoQ 9 は、これまでに確立した 50 mM 過塩素酸ナトリウム分間）、上清のヘキサン層を分析サンプルとした。検討しを含む methanol/tert-butyl alcohol（85：15, v/v）の条件

た溶媒中で、流速１ml/min、C18 カラム（LC8、5 mm, 250で測定を行った。

6）

× 4.6 mm, Sigma-Aldrich）で分離後、還元カラムで UQ を
UQH2 に還元し、電気化学的検出器により検出した。aTの場合は、PBS に懸濁した細胞を、クロロフォルム / メタ

3. 2.

CoQ7 を用いた解析

10 mM CoQ7 で 1 時間反応した細胞の各画分について、

ノール（1：2：1）と混合し、遠心後（15,000 rpm、10 分間）、

CoQ 9、CoQ 7、a-トコフェロール含量を測定した。これ

下層のクロロフォルム層を分析サンプルとした。50 mM 過までの結果から、CoQ 9 はミトコンドリア画分のマーカー

塩素酸ナトリウムを含む methanol/tert-butyl alcohol（95：酵素と類似の分布を、aT は膜画分のマーカー酵素と類似

5, v/v）を 溶 媒 として 用い、 流速 １ml/min、C18 カ ラ ムの分布を示すことがすでにわかっている 。各々の測定値

図１

短鎖 CoQ の HPLC 解析結果

− 67 −

3）

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

を図２にまとめた。各々の面積が、核（N）、ミトコンドリ認できた（図 2）。以上の結果から、CoQ 7 は、CoQ9 と同

ア（M）、細胞膜（Mc）、細胞質（C）への分布（縦軸が各

じくミトコンドリアに分布すると考えられた。

CoQ の相対含量、横軸はタンパク質量を示す）を表している。この結果から、CoQ 7 と内在性の CoQ 9 の分布に類似

3. 3.

CoQ4 を用いた解析性が認められた。一方、膜画分マーカーと類似の分布を示

CoQ 7 と同様の解析を、CoQ 4 でも行った。図３に得らす aT と比較して、CoQ 7 の分布が異なっていることも確れた結果をまとめた。この結果から、CoQ 4 は、内在性の

図２ CoQ7 処理細胞における CoQ7、CoQ9、αT の細胞内分布
各々の面積が、核（N）、ミトコンドリア（M）、細胞膜（Mc）、細胞質（C）への分布（縦軸が各化合物の相対含量、横軸はタンパク質量を示す）を現している。

図３

CoQ4 処理細胞における CoQ4、CoQ9,αT の細胞内分布− 68 −

コエンザイム Q10（CoQ10）の美肌、抗老化作用におけるミトコンドリア移行の意義

CoQ 9 とは異なり、膜画分へ多く分布する可能性が考えら

hydroquinone, ubiquinol, and alpha-tocopherol against

れた。同サンプル中の aT の分布と比較すると、CoQ 4 のlipid peroxidation. Free Radic. Biol. Med. 27, 334-46,分布に類似性が認められる。これらの結果から、CoQ 4 の

1999

場合には、CoQ 9 や CoQ 7 とは異なる細胞分布を示すと考３）Fernandez-Ayala, D.J., Brea-Calvo, G., Lopez-Lluch,G., and Navas, P. Coenzyme Q distribution in HL-60

えられた。

４．考

human cells depends on the endomembrane system.

察

Biochim. Biophys. Acta 1713, 129–37, 2005

以上の結果から、CoQ がミトコンドリアに移行するた

４）S a i t o , Y . , F u k u h a r a , A . , N i s h i o , K . e t a l .

めに必要な側鎖の繰り返しが、7 では十分条件を満たして

Characterization of cellular uptake and distribution of

おり、4 より長い側鎖が必要であることが分かった。今後、

coenzyme Q10 and vitamin E in PC12 cells. J. Nutr.

CoQ 5 または CoQ6 で検討を行うことにより、ミトコンド

Biochem., 20, 350-357, 2008

リア移行に必要な化学構造が決定できると考えられる。ま５）Saito, Y., Yoshida, Y., Nishio, K., Hayakawa, M.,

た、CoQ のミトコンドリア移行メカニズムが、細胞の種

and Niki, E. Characterization of cellular uptake and類の違いで変わるかという点も今後の課題である。

distribution of vitamin E. Ann. N. Y. Acad. Sci., 1031,
368–75, 2004.

（文献）

６）Yoshida, Y., Hayakawa, M., Habuchi, Y., and

１）Lenaz, G., Fato, R., Formiggini, G. et al. The role

Niki, E. Evaluation of the dietary effects ofof Coenzyme Q in mitochondrial electron transport.

coenzyme Q in vivo by the oxidative stress marker,

Mitochondrion 7 Suppl, S8-33, 2007

hydroxyoctadecadienoic acid and its stereoisomer ratio.

２）Shi, H., Noguchi, N. and Niki, E. Comparative study

Biochim. Biophys. Acta, 1760, 1558–68, 2006.

on dynamics of antioxidative action of alpha-tocopheryl− 69 −

酵素合成トレハロース脂質の生理機能を活用した
付加価値の高いリポソーム化粧品の開発
東京都市大学工学部エネルギー化学科

黒岩崇

Synthesis of a trehalose lipid via lipase-catalysed condensation between trehalose and myristic acid in low-water organic
media was investigated. A trehalose lipid (monomyristoyl trehalose) was obtained using immobilized lipase B from Candida
antarctica (Novozym 435). The product yield was significantly affected by reaction conditions, such as the initial water
concentration in organic solvents, the initial water and the amount of added molecular sieves. The product yield varied in
the range 0–25%. The effects of the reaction conditions were discussed in relation to the quantitative distribution of water inthe reaction system, i.e., water adsorbed onto immobilized enzymes, water adsorbed onto molecular sieves, and free water
dissolved in the organic solvent. We developed a comprehensive method for evaluating the effects of water on the productyield.

１．緒

そこで本研究では、トレハロース脂質を利用した高機能

言化粧品の開発を目指し、酵素を利用したトレハロース脂質

機能性糖質として注目されているトレハロースに中～長の合成条件を検討した。効率的な反応操作を行うための条鎖脂肪酸が結合したトレハロース脂質は、抗菌性や抗腫瘍件設定に関する基礎的知見を得ることを目的とし、反応系性を有する機能性物質である

1, 2, 3）

。このトレハロース脂質の微量水分の影響に着目して行った研究について報告する。

と、既に化粧品分野で利用されている脂質二分子膜小胞体

２．実

リポソームとを組み合わせることで、トレハロース脂質の生理機能と、リポソーム化粧品の特長である浸透性・安全性・良好な使用感を合わせ持つ、付加価値の高い化粧品素験

2. 1. 有機溶媒中での酵素反応によるトレハロース脂質の合成材の開発が期待できる。

酵 素 と し て は、Novo Nordisk 社 製 の 固 定 化 リ パ ー ゼ

トレハロース脂質を合成する際、トレハロースへの脂肪“Novozym 435”を用いた。本酵素は Candida antarctica

酸導入に使われる水酸基は、トレハロース１分子中に８個由来のリパーゼ（フラクション B）を粒径 0.3 ～ 0.9 mm のも含まれているため、通常の化学合成法では得られるトレ

多孔性アクリル樹脂担体に固定化したものである。

ハロース脂質の構造を厳密に制御することは容易ではない。

トレハロース二水和物およびミリスチン酸（各 0.05mol）

一方、反応の位置選択性が高い酵素反応を利用してトレハと Novozym 435（100mg）、さらに脱水剤としてモレキュ

ロース分子内の特定の水酸基だけに脂肪酸鎖を導入できれラーシーブ 3A（0 − 400 mg）を 30 mL 容のフラスコに入れ、ば、安全性や選択性に優れた合成プロセスを構築でき、人種々の有機溶媒５mL を加えて 40 ℃でインキュベートして体に直接使用する化粧品としての諸特性を制御しやすいと合成反応を行った。所定の時間反応させた後、溶媒をエバいうメリットが期待できる。

ポレートして除去し、残渣にクロロホルム / メタノール混酵素を用いた合成反応においては、反応平衡の観点から、水を含まない、あるいは水の含有量が非常に少ない非水溶媒

合液（体積比 2：1）を加え、不溶物をろ過により除去した。
減圧下で溶媒を蒸発除去した残渣を分析に供した。

中での反応が有利である。既往の研究において、有機溶媒中
しかし、効率的な合成プロセスの構築に向けて、反応系で2. 2. Novozym 435 およびモレキュラーシーブ 3A への水の吸着挙動評価の水の存在状態を考慮して反応操作因子と合成収率の関係

所定量の Novozyme 435 およびモレキュラーシーブ 3A

を定量的かつ統一的に評価する手法は十分確立されているを所定の水分濃度に調整した有機溶媒中に投入し、密閉しとはいえない。

ながら 40 ℃でインキュベートした。100 h 後、液相の水分の微量水分の影響が重要であることが指摘されている4, 5, 6）。

濃度をカールフィッシャー水分計により定量し、（1）式をDevelopment of value-added liposomal
cosmetics based on physiologicalactivities of enzymatically synthesizedtrehalose lipids
Takashi Kuroiwa
Department of Chemistry and Energy
Engineering, Faculty of Engineering,Tokyo City University

用いて吸着水分量を求めた。
qe = qi + V（Ci – Ce）/m（1）

ここで q は吸着水量 [g-water/g-solid]、V は溶媒の体積[L]、C は液相の水分濃度 [g/L]、m は添加した固体の質量[g] である。添え字 i は実験開始時の初期値、e は実験終了− 70 −

酵素合成トレハロース脂質の生理機能を活用した付加価値の高いリポソーム化粧品の開発

従って、反応系の水の影響を考慮して操作条件を決定する

時の最終値であることを示す。

ことが重要となる。本研究では、各操作因子の影響を統一

2. 3.

生成物の定量的に評価するため、反応系における水の分布状態に着目し反応生成物は高速液体クロマトグラフィー（HPLC）をた。本反応系は、溶媒（液相）、固定化酵素（固相）及びモ

用いて定量した。オクタデシルシリカを充填した逆相カラ

レキュラーシーブ（固相）が共存する多相反応系であり、

ムを用い、メタノール / 水混合液（体積比 85：15）を移動反応系に含まれる水は各相に分配した状態で存在している相としてカラム温度 40 ℃、移動相流速 1.0 mL/min の条件と考えられる（図３）。そこで、各相間の水の分配挙動を

7）

で分析を行った。既往の方法 により化学的に合成したト明らかにし、系内の水の物質収支に基づいて反応系におけレハロース脂質を標準物質とし、示差屈折検出器によるピる水の分布状態を定量化することを試みた。

ーク面積からトレハロース脂質の生成量を求めた。

３．結果および考察
3. 1.

固定化リパーゼを用いたトレハロース脂質の合成

今回検討した反応は、トレハロースの水酸基とミリスチン酸のカルボキシル基との脱水縮合によりトレハロース脂肪酸エステルを形成させるものである。油脂をはじめとする脂肪酸エステルの加水分解反応を触媒するリパーゼは、水が極端に少ない条件下では加水分解の逆反応である脱水縮合によるエステル化反応を触媒する。そこで、有機溶媒中でリパーゼを用いてトレハロースとミリスチン酸からのトレハロース脂質の合成を行った。種々の有機溶媒を用い

図１ 酵素反応により合成したサンプルと化学的に合成したサンプルの HPLC クロマトグラムて検討した結果、2-メチル-2-ブタノール（tert.- アミルアルコール）およびアセトンなどの溶媒中で反応の進行が認められた。図１に、2- メチル -2- ブタノール中で反応を行った際の生成物の HPLC クロマトグラムを示す。酵素反応サ
ンプル中にも、化学的に合成されたトレハロース脂質（トレハロース１分子に１分子のミリスチン酸が結合したもの）と同一の保持時間のピークが検出された。

3. 2. トレハロース脂質の収率に対する操作因子の影響
トレハロース脂質の収率に対する各種操作因子の影響について、2-メチル-2 -ブタノールを溶媒とする反応系で検討した。その結果、トレハロース脂質の収率は、溶媒初期
水分濃度およびモレキュラーシーブ添加量により顕著に変

図２ トレハロース脂質の合成収率に対する (a) 初期水分濃度および (b) モレキュラーシーブ添加量の影響（反応時間 72 h）

化することを明らかにした（図２）。これら以外にも、反応系内の水分濃度およびその分配に関連すると考えられる
操作因子が生成物の収率に影響を及ぼす結果が得られたが、いずれの因子の影響もそれぞれ独立したものではなく、相互に影響しあっていることが示唆された。

3. 3.

合成収率に対する微量水分の影響評価

反応系の水は反応の平衡に影響を及ぼすばかりでなく、酵素活性にとっても重要な役割を果たすことが知られている4）。すなわち、加水分解の逆反応である脱水縮合反応では、過剰な水の存在は合成を妨げる方向に作用する。一方、酵素の水和状態は活性の発現に大きくかかわり、全くの“無水”
状態では酵素活性が著しく低下してしまう場合がある 8, 9）。

− 71 −

図３

反応系における水の分布状態の模式図

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

図４に、40℃の2-メチル-2-ブタノール中におけるNovozym
435 およびモレキュラーシーブ 3A に対する水の吸着等温における操作条件の最適化にも有用な指針を与えると期待できる。

線を示す。いずれも、液相の水分濃度の増大に伴い固相へ

４．総の吸着水量が増大し、水分濃度の高い領域では吸着水量は

括飽和する挙動を示した。実験データ（図中のプロット）は、

本稿では、付加価値の高い化粧品素材の開発に向けて、式（2）で表わされる Langmuir 型の吸着モデル（図中の実酵素反応を利用したトレハロース脂質の合成における各種

線）によく一致した。

反応条件の影響について検討した結果を報告した。トレハ

qe = qs Ce/（K + Ce）

ロースとミリスチン酸のエステル化反応によるトレハロー（2）ス脂質の合成を、有機溶媒中で固定化リパーゼを用いて行

ここで、K は吸着定数 [g/L] であり、添え字 s は飽和状

い、種々の操作因子がトレハロース脂質の収率に影響を及ぼすことを明らかにした。さらに、各操作因子を個別に評態における値であることを示す。
図４の結果からカーブフィッティングにより式（2）中の価するのではなく、反応系における水の分布状態に着目し吸着パラメーター（qs および K）を求め、これを用いて反て考察することで、操作因子の影響を定量的・統一的に評応系における水の物質収支をとると、反応開始時の諸条件

価し最適化の指針を示すことができた。

から反応終了時の各相への水の分布状態を推算することが筆者らの研究グループでは、今回報告した検討と並行しできる。図５には、反応開始時の溶媒中の初期水分濃度おて、機能性成分を包含したリポソームの効率的製造技術のよび反応終了時の溶媒中の最終水分濃度（水の分布状態を開発にも取り組んでいる。この技術と本報告の成果とを融考慮して推算）と、反応時間 72 h におけるトレハロース脂合・発展させることで、高機能なリポソーム化粧品の開発

質の合成収率との関係を示す。本反応系では、初期水分濃が実現できると期待される。その際、トレハロース脂質と度が同じ場合であっても、例えば図２（b）のようにモレキ

リポソームを構成する脂質分子間の相互作用を物理化学的ュラーシーブの添加量など他の操作因子を変えることで水な観点から詳細に解析することが必要になると考えている。

の分布状態が変化するため、初期水分濃度だけでは合成収

今後は、異種分子からなる分子集合体の動的・静的な挙動率の最適条件を評価することはできない（図５
（a）
）
。これ

という視点から、トレハロース脂質を組み込んだリポソー

に対し、反応系の水の分布状態を考慮して求められた最終

ム化粧品の作製技術について理解を深めていきたい。

水分濃度と合成収率のとの間には良好な相関関係が認められた（図５（b））。トレハロース脂質の合成収率は、最終水

謝

辞

分濃度 0.1 g/L 付近で最も高く、この値より低い条件でも本研究を実施するにあたりご支援をいただきました財団

高い条件でも合成収率が低下することが分かった。この結法人コスメトロジー研究振興財団に深く感謝いたします。

果から、反応系の水の分布状態を考慮することで合成収率

また、本研究の遂行にあたり多大なご教授を賜りました筑に対する操作因子の影響を定量的に評価することができる

波大学大学院生命環境科学研究科准教授 市川創作先生にことが示された。このアプローチはスケールアップ時など

心より御礼申し上げます。

図４ 2- メチル -2- ブタノール中における固定化酵素（Novozym435）およびモレキュ
ラーシーブの吸着等温線（実験温度 40℃）

図５ トレハロース脂質の合成収率に対する (a) 初期水分濃度および (b) 最終水
分濃度の影響（反応時間 72 h）− 72 −

酵素合成トレハロース脂質の生理機能を活用した付加価値の高いリポソーム化粧品の開発（引用文献）

５）Chen J, Kimura Y, Adachi S: Synthesis of linoleoyl

１）Nishikawa Y, Yoshimoto K, Okada M, et al.: Chemicaldisaccharides through lipase-catalyzed condensation

and biochemical studies on carbohydrate esters. V.

and their surface activities, J. Biosci. Bioeng., 100, 274–

Anti Ehrlich ascites tumor effect and chromatographic

279, 2005.

behaviors of fatty acyl monoesters of sucrose and６）Zhang X, Adachi S, Watanabe Y, et al.: Predictionof the equilibrium conversion for the synthesis of acyl

trehalose, Chem. Pharm. Bull., 25, 1717-1724, 1977.
２）Kohya H, Ishii F, Takano S, et al.: Antitumor effect ofhexose through lipase-catalyzed condensation in water-a synthetic cord factor, 6,6’
-di-O-decanoyl a, a-trehalosemiscible solvent in the presence of molecular sieve,
Biotechnol. Prog., 19, 293-297, 2003.

(SS554), in mice, Jpn. J. Cancer Res., 77, 602-609, 1986.
３）Okabe S, Suganuma M, Tada Y, et al.: Disaccharide
esters screened for inhibition of tumor necrosis
factor-a release are new anti-cancer agents, Jpn. J.

７）池本毅 , 南野博美 : 特開平 5-168893, 1993.
８）Rupley JA., Gratton E. and Careri G.: Water andglobular proteins, Trends Biochem. Sci., 8, 18–22, 1983.
９）Affleck R, Xu ZF, Suzawa V, et al.: Enzymatic

Cancer Res., 90, 669-676, 1999.
４）Yamane T.: Importance of moisture content control
for enzymatic reactions in organic solvents: a novel

catalysis and dynamics in low-water environments,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 1100–1104, 1992.

concept of‘microaqueous’, Biocatalysis, 2, 1-9, 1988.

− 73 −

多様な皮膚酸化傷害を制御するガロイル化フラボノイド素材の探索

徳島大学大学院ソシオ・アーツ・アンド・サイエンス研究部

増田俊哉

Potent inhibitory activity of the leaves of Myrica rubra against both chemical and enzymatic (tyrosinase andlipoxygenase) oxidations was found in this project. Constituent analysis of the most active ethyl acetate-soluble part of themethanol extract of the leaves clarified the structures of eight major compounds. The tyrosinase and lipoxygenase inhibitory
activities and DPPH radical scavenging activity of the isolated compounds were measured as indication of inhibition
capacity for the enzymatic and chemical oxidation related to skin injury. The obtained data revealed that enhanced chemicaland enzymatic antioxidant activities of the constituents mainly depended on the galloyl group on the compounds.

１．緒

御特性を化学構造を基盤に解明することにより，多様な皮言膚酸化傷害に完全に適応できるガロイル化フラボノイドを生体の酸化的傷害は酸素のある限り避けることはできな
いが，その酸化を遅延させるような制御は可能である。と

見出し，新しい化粧品素材として構築することを目的として研究を行った。

ころで，皮膚は，人において酸化傷害が顕著に現れるとこ

本研究では，天然素材として，これまでの我々の研究室ろの一つと考えられる。なぜなら皮膚は直接大気中の酸素で取り扱った植物の中から，ガロイルフラボノイド含有がと接し，酸化のトリガーとなる太陽光を浴び，また，環境期待されるヤマモモ葉を対象に実験を行った１－３）。ヤマモ

中の重金属のような酸化開始剤にさらされる機会も多いか

モは，中国原産のバラ科高木であり，その実はフルーツとらである。またそのような化学的原因による酸化以外にもして食される。一方，樹皮は楊梅皮という生薬として知ら

アラキドン酸の酵素酸化のような各種生体酸化酵素反応もれ、タンニンに富み，止瀉作用や消炎作用があるとされて皮膚にとっては重篤な傷害ともなり得る。なお，皮膚の酸いる４）。このヤマモモは，四国においては，徳島県の県木，

化の制御は，酸化傷害が重篤になってから処方される医薬

高知県の県花として身近でなじみ深い植物であり，葉部は品以外に，日常において使用される化粧品に予防的な効果

健康茶としての民間利用実績も見られる。

を期待することが可能と考えられる。しかしその一方で，

２．実

皮膚の酸化傷害の原因は多様であり，これを完全かつ予防的に制御するには，それぞれに適応する制御剤が多数必要

２・１

験

研究材料

になり，現状では実際上完全制御は困難である。ところで，

ヤマモモ（Myrica rubra）は，徳島県小松島市櫛淵町の一連の類似物質が様々な酸化に対する多様な制御能を併せみその農園（仁木博之氏）より枝を入手し，その葉部（1.7

持てば，完全制御の可能性を有する製品素材の開発に近づkg）を室温にて，20L のメタノールに 10 日間浸漬した。そけることになると考えられる。そのような目的達成のため，れをろ過し，減圧下で，メタノールを留去したもの（309 ｇ）

本研究ではガロイル化されたフラボノイドに着目する。フをヤマモモ抽出物とした。

ラボノイドは化学的な酸化制御能が強く，また，ある種のフラボノイドにはリポキシゲナーゼのような酸化酵素に対

２・２

DPPHラジカル消去能の測定 1）する制御能も認められている。さらにガロイル基にも同様

サンプル液 100μL を試験管に取り、4.8 mL のメタノーな制御作用が期待でき，したがって，それらが複合した物

ルを加えた。更に、５mM の DPPH 液を加え、よく攪拌し、質には，必然的に多様な制御能が期待できるからである。

この時を 0 時として 30 分後に 517 nm の吸光度を測定した。

そこで，本研究では，そのようなガロイル化された多数のサンプルをメタノールに置き換えたものをコントロール、

フラボノイドをまず身近な天然素材に探索し，更にその制

DPPH をメタノールと置き換えたものをブランクとして、測定は３連で行い、下式を用いて活性強度を算出した。
活性強度＝（コントロール Abs）－（サンプル Abs）＋

Chemical Survey for the Galloyl
Flavonoids Exerting Protective Effects
against Various Oxidative Skin Injuries
Toshiya Masuda
Institute of Socio Arts and Sciences,
University of Tokushima（ブランク Abs）

２・３

チロシナーゼ阻害活性の測定３）8×12 の 96 穴マイクロプレートを用いて以下のように条件を設定した。A（3 セル）、B（1 セル）、C（3 セル）、− 74 −

多様な皮膚酸化傷害を制御するガロイル化フラボノイド素材の探索

D（1 セル）の計８セルを用いて、A：1/15M リン酸緩衝

クロロホルムを 2 L 流し、更にメタノール濃度を 10％、20液（pH=6.8）120μL、 チ ロ シ ナ ー ゼ 溶 液（355 units/mL）％、30％、40％、50％、70％、100％と上げて、それぞれ40μL 、B：1/15 M リ ン 酸 緩 衝 液（pH=6.8）160μL、C：

2 L ずつカラムに流し分画した。それぞれの分画を減圧下

1/15 M リン酸緩衝液（pH=6.8）80μL 、チロシナーゼ溶液

で濃縮乾固し 5 ％溶出部は 11.2 g、10％溶出部は 11.1 g、20（355 units/mL）40μL、2.5 mg/mL 試 料 溶 液 40μL、D：％溶出部は 20.0 g、30％溶出部は 30.0 g、40％溶出部は 13.8

1/15 M リン酸緩衝液（pH=6.8）120μL、2.5 mg/mL 試料溶

g、50％溶出部は 13.7 g、70％溶出部は 2.32 g、100％溶出

液 40μL をそれぞれ加えて撹拌後、23 ℃で 10 分間静置し部 は 1.36 g を 得 た。 そ の う ち 50 % 溶 出 部（13 g）を ODSた。1/15 M リ ン 酸 緩 衝 液（pH=6.8）に 溶 解 し た 2.5 mM（Cosmosil 140 C18-OPN）カラムクロマトグラフィーに供

L-DOPA 溶液をそれぞれのセルに 40μL 加え、23 ℃で 10

し，10 % から 100 % のメタノール―水で溶出した。その分間、波長 475 nm における吸光度を測定した。ポジティ

うち，40 % メタノール溶出サンプル（0.6 g）を分取 HPLC

ブコントロールとしてコウジ酸を用いた。阻害率は以下の［TSK-GEL ODS-80TS（20×250 mm）column（Solvent:
１% AcOH in CH3OH-1% AcOH in H2O=9 : 11）］にて精式を用いて算出した。

製し，化合物 1（179 mg）と 5（42 mg）を単離した。30 %

阻害率（％）＝〔
｛
（A－B）
－
（C－D）
｝/（A－B）〕×100

メタノール溶出サンプル（30 g）を再度 ODS のカラムクロ
マトに供し１％酢酸含有メタノール（５% から 100%）で溶

２・４

リポキシゲナーゼ阻害活性の測定

出した。その 40 % メタノール溶出サンプル（600 mg）を５）

石英セルに 0.1 M（pH ＝ 8.0）トリス塩酸緩衝液を 2.9 mL、
1 mM リノール酸液（in MeOH）を 50μL、サンプル液をSephadex LH-20 カラム（１% AcOH in CH3OH）に供し，
続 い て 分 取 HPLC［TSK-GEL ODS-80TS（20×250 mm）

20μL 加え、ラップで封をし撹拌した。検出器にセットし、column（Solvent : 1 % AcOH in CH 3OH-1% AcOH in

25 ℃で 10 分間静置させ、その後、リポキシゲナーゼ液

H2O=9 : 11）により 2（161 mg）と 3（49 mg）を得た。５%（13200 units/mL）を 5μL 加え、再びラップで封をし撹拌

メタノール溶出サンプル（55 mg）についても分取 HPLC

後、すみやかに検出器にセットし 234 nm の吸光度を経時（Solvent : CH3CN -１% AcOH in H2O=1 : 3 ）で精製し 6（27分析した。サンプルをメタノールに置き換えたものをコンmg）と 7（17 mg）を単離した。次に最初の ODS カラムのトロールとした。測定は 3 連で行い、下式をもちいて阻害

40 % メタノール溶出部（14 g）を再度 ODS のカラムクロマ率を算出した。なお、ポジティブコントロールとしてトに供し １％酢酸含有メタノール（５% から 100%）で溶

NDGA メタノール溶液を用いた。阻害率の算出には５分出し，その 30 % メタノール溶出サンプル（520 mg）を分取後の吸光度変化率を用いた。

HPLC（Solvent : CH3CN- 1 % AcOH in H2O=9 : 11）にて精 製 し 1（151mg）, 4（7 mg）と 5（17 mg）を 単 離 し た。

阻害率（％）＝（コントロール ΔAbs －サンプル ΔAbs）／

また，最初のカラムの５% メタノール溶出部（ 1 g）につい（コントロール ΔAbs）×100て も， 再 度 ODS カ ラ ム（30 % methanol containing 1 %AcOH in H2O）と分取 HPLC（Solvent : CH3CN- 1 % AcOH

２・５

ヤマモモ抽出物の分画

in H2O=3 : 17）にて精製し 8（7 mg）を得た。

ヤマモモ抽出物 300 g をメタノール２L と蒸留水 220 mL

３．結果および考察に溶かした。これをヘキサン２Ｌで分配し、メタノール分
画層とヘキサン分画層を得た。ヘキサン分画層は濃縮・乾固し 26.7 g のヘキサン可溶部を得た。続いて、メタノール

３・１ ヤマモモ抽出物酢酸エチル可溶画分の成分分析と成分の構造解析

分画層を減圧下で濃縮し、メタノールを除去し、更に蒸留

ガロイルフラボノイドの存在が期待されるヤマモモ葉部

水を 2 L 加え、酢酸エチル 2 L、及び１L で計２回分配を行

メタノール抽出物には，我々の研究室におけるスクリーニ

い、酢酸エチル層を減圧下で濃縮・乾固し 64.2 g の酢酸エング実験において，顕著なラジカル消去活性（IC50 6 ㎍ /チル可溶部を得た。次に、水飽和させたブタノール２L で

mL），チロシナーゼ阻害活性（IC50 0.23 mg/mL），リポキ

水分画層を分配し、それぞれ減圧下で濃縮・乾固し、ブタ

シゲナーゼ阻害活性（IC50 26 ㎍ /mL）が認められていた。

ノール可溶部を 91.6 g、そして水可溶部を得た。

ラジカル消去活性は，幅広い酸素性ラジカル種（いわゆる活性酸素）の消去能に連動し，常に外気に触れる皮膚にお２・６

ヤマモモカロイルフラボノイド類の単離ける様々な障害を取り除く可能性のあるものである。一方

シリカゲル（Silica gel 60）500g に、ヤマモモ抽出物酢

リポキシゲナーゼは炎症に関わる酵素であり，チロシナー

酸エチル可溶部 64g を 1％酢酸 / クロロホルムと少量のメ

ゼは皮膚のシミ，ソバカスなどの原因となる酸化酵素であタノールで溶かし吸着させた。1 ％酢酸 5 ％メタノール /る。ヤマモモ抽出物が有するこれらの阻害等の活性は，我々− 75 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

がこれまでスクリーニングしてきた沖縄産の薬草類の機能
1, 2）94.7（C8）, 158.4（C9）, 105.8（C10）, 121.8（C1’）, 109.6（C2’。そこで，活性を指標にしてand C6’or C2”’and C6”’）, 146.8（C3’and C5’or C3”’

成分を明らかにすべく溶媒分画を行ったところ，その活性and 5”’）, 137.9（C4’）, 100.4（C1”）, 73.5（C2”）, 70.7（C3”）,

は主に酢酸エチル可溶画分に移行した。酢酸可溶画分が含73.8（C4”）,72.2（C5”）,17.8（C6”）,121.2（C1”’）,110.4（C2”’有する成分をグラジエント HPLC 法を用いて総分析した結and C6”’or C2’and C6’）, 146.4（C3”’and 5”’or C3’and果を図１に示した。この中に活性を有するガロイルフラボ

C5’）, 139.9（C4”’）, 167.5（C7”’）. 3. [a]25D -118º（c 0.1,

ノイドが存在すると仮定し，それぞれのピーク物質の単離+
CH3OH）; ESI-MS m/z（M+Na）: Calcd for C28H24O16Na:を試みた。結果，実験方法に示したように，8 種の物質の639.0962, Found 639.0974. NMR dH（CD3OD）: 6.20（1H, d,に匹敵するものであった

単離に成功した。その物質の機器分析データは以下のとお

J=2.0 Hz, H6）, 6.37（1H, d, J=2.0 Hz, H8）, 7.00（2H, s, H2’

りである。

and H6’）, 5.28（1H, d, J=1.9 Hz, H1”）, 4.48（1H, dd, J=3.4

1. [a]25D -127º（c 1.0, CH3OH）; ESI-MS m/z（M+Na）+:

and 1.9 Hz, H2”）, 5.25（1H, dd, J=9.3 and 3.4 Hz, H3”）, 3.67

Calcd for C21H20O12Na: 487.0852, Found: 487.0877. NMR dH（1H, t, J=9.3 Hz, H4”）, 3.72（1H, m, H5”）, 1.00（3H, d, J=5.8（acetone-d6）: 6.24（1H, d, J=2.0 Hz, H6）, 6.45（1H, d, J=2.0

Hz, H6”）, 7.17（2H, s, H2”’and H6”’）. 4. [a]25D +13º（c 0.1,

Hz, H8）, 7.08（2H, s, H2’and H6’）, 5.44（1H, brs, H1”）,

CH3OH）; NMR dH（acetone-d6）: 6.26（1H, d, J=2.0 Hz, H6）,

4.22（1H, brs, H-2”）, 3.77（1H, dd, J=9.0 and 2.6 Hz, H3”）,

6.51（1H, d, J=2.0 Hz, H8）, 7.50（2H, s, H2’and H6’）, 5.19

3.36（1H, t, J=9.0 Hz, H4”）, 3.52（1H, m, H5”）, 0.92（3H, d,（1H, d, J=7.8 Hz, H1”）, 3.83（1H, dd, J=9.5 and 7.8 Hz, H2”）,

J=6.1 Hz, H6”）. NMR dC（CD3OD）: 159.2（C2）, 136.2（C3）,

3.68-3.58（3H, complex, H3”, H5”, and H6”）, 3.93（1H, brd,

179.4（C4）, 162.9（C5）, 99.7（C6）, 165.6（C7）, 94.6（C8）,J=3.1 Hz, H4”）. NMR dC（CD3OD）: 158.5（C2 or C9）, 136.0

158.3（C9）, 105.7（C10）,121.9（C1’and C6’）, 146.6（C3’and（C3）, 179.4（C4）, 162.9（C5）, 99.8（C6）, 166.0（C7）, 94.7（C8）,C5’）, 137.7（C4’）, 103.4（C1”）, 71.9（C2”）, 72.0（C3”）, 73.2

158.3（C9 or C2）, 103.6（C10）, 121.7（C1’）, 110.0（C2’and（C4”）, 71.8（C5”）, 17.6（C6”）. 2. [a]25D-4º（c 0.5, CH3OH）;

C6’）, 146.4（C3’and C5’）, 138.1（C4’）, 105.6（C1”）, 73.3

ESI-MS m/z（M+Na）: Calcd for C28H24O16Na: 639.0962,（C2”）, 75.1（C3”）, 70.0（C4”）, 77.2（C5”）, 61.9（C6”）. 5.

Found: 639.0984. NMR dH（CD3OD）: 6.19（1H, d, J=2.0 Hz,[a]25D -83º（c 0.1, CH3OH）; ESI-MS m/z（M+Na）+: Calcd forH6）, 6.35（1H, d, J=2.0 Hz, H8）, 6.97（2H, s, H2’and H6’）,

C28H24O17Na: 655.0911, Found 655.0869. NMR dH（acetone-d6）

5.50（1H, d, J=1.5 Hz, H1”）, 5.62（1H, dd, J=3.3 and 1.5 Hz,: 6.20（1H, d, J=2.0 Hz, H6）, 6.43（1H, d, J=2.0 Hz, H8）, 7.22

H2”）, 4.03（1H, dd, J=8.5 and 3.3 Hz, H3”）, 3.43-3.45（2H,（2H, s, H2’and H6’）, 5.93（1H, d, J=8.0 Hz, H1”）, 5.50（1H,+

complex, H4”and H5”）, 1.03（3H, d, J=5.5 Hz, H6”）, 7.07

9.8 and 8.0 Hz, H2”）, 4.00（1H, dd, J=98 and 3.2 Hz, H3”）,（2H, s, H2”’and H6”’）. NMR dC（CD3OD）: 159.4（C2）,

4.08（1H, d, J=3.2 Hz, H4”）, 3.71（3H, complex, H5”and

135.6（C3）, 179.3 8C4）, 163.1（C5）, 99.8（C6）, 165.7（C7）,H6”）, 7.40（2H, s, H2”’and H6”’）, NMR dC（CD3OD）:

図 1 HPLC analytical profile of the ethyl acetate-soluble fraction of the methanol
extract of Myrica rubra. Analytical Conditions : Column, TSK-GEL ODS-80TS（4.6×150 mm）; Solvent, A, 0.1％ H3P04 aq., B, CH3CN ; Gradient system, a linear
gradient from 10% of solv. B to 40% of solv. B（40 min）and then 100% of solv. B（50 min）; Flow rate, 1 ml/min ; Detection, 280 nm.

− 76 −

多様な皮膚酸化傷害を制御するガロイル化フラボノイド素材の探索

158.1（C2）, 135.3（C3）, 175.4（C4）, 163.0（C5）, 99.6（C6）,３・２単離物質の活性165.5（C7）, 94.4（C8）, 157.9（C9）, 105.8（10）, 121.9（C1’or

ヤマモモより単離できた 8 種の成分の DPPH ラジカルのC1”’）, 109.8（C2’and C6’or C2”’and C6”’）, 146.3（C3’

消去活性，チロシナーゼ阻害活性，リポキシゲナーゼ阻害

and C5’or C3”’and C5”’）, 137.8（C4’or C4”’）, 101.3

活性を測定した。その結果を図３にまとめて示した。

（C1”）, 74.6（C2”）, 73.4（C3”）, 70.5（C4”）, 77.4（C5”）, 62.0

図３A には，各物質５μM における DPPH ラジカルの消（C6”）, 121.6（C1”’or C1’）, 110.6（C2”’and C6”’）, 146.2

去活性を DPPH による 517 nm の吸光度減少度で示した。

（C3”’and C5”’or C3’and C5’）, 139.8（C4”’or C4’）,化合物８は，活性を示さなかったが，他の物質はこの濃度

25D

168.3（C7”’）. 6. [a]+13º（c 0.1, CH3OH）; NMR d（CDH
3OD）

でいずれも消去活性を示した。なお，ガロイル基を有する: 4.75（1H, brs, H2）, 4.16（1H, m, H3）, 2.84（1H, dd, J=16.6

２，３，５，７については，そのラジカル消去能が 2 倍程度

and 4.5 Hz, H4a）, 2.72（1H, dd, J=16.6 and 2.9 Hz）, 5.91（1H,

高く，ガロイル基の強いラジカル消去効果が表れたといえ

d, J=2.4 Hz, H6）, 5.93（1H, d, J=2.4 Hz, H8）, 6.51（2H, s,る。

25

H2’and H6’）. 7. [a] D -83º（c 0.1, CH3OH）; NMR dH

図３B には，各物質のリポキシゲナーゼ阻害活性を示し（CD3OD）: 4.96（1H, brs, H2）, 5.52（1H, m, H3）, 2.97（1H,た。8 化合物の中では，7 が最も低濃度で活性を示し，そdd, J=17.1 and 4.5 Hz, H4a）, 2.84（1H, dd, J=17.1 and 3.0

れに１と 6 が続いた。一方，４，５，８については，100μM

Hz, H4b）, 5.95（2H, s, H6 and H8）, 6.49（2H, s, H2’andにおいてもほとんど活性を認めなかった。強い活性を示し

H6’）, 6.94（2H, s, H2”and H6”）. 8. NMR dH（CDCl3）: 7.55

た６と７は，いずれもエピガロカテキンであり，7 はさら（2H, m, H2 and H6）, 7.41（3H, m, H3, H4, and H5）, 7.79（1H,にカロイル化されているものである。したがって，エピガ

d, J=16.1 Hz, H7）, 6.46（1H, d, J=16.1 Hz, H8）.

ロカテキン骨格には，リポキシゲナーゼ活性が存在し，そ詳細は省略するが，以上のデータから，単離した物質の化学構造を解析した結果，1 から 5 は，ミリセチンを母核

れがさらにガロイル化されると，その活性が増強することが示唆された。

とするフラボノールグリコシドであることが判明し，加え

図３C には，チロシナーゼ阻害活性を示した。いずれのて，２，３，
５は，予想通りガロイル化されたものであるこ

化合物も 0.1 から 1 mM において，阻害活性を示したが，とがわかった。一方，６，７は，エピガロカテキンである

特に群を抜いて強力なものはなかった。しかしながら，ガ

ことがわかり，加えて，その立体化学は，お茶のカテキン

ロイル化された２，３，５，７については，ガロイル化されと同じものであることがわかった。なお，７は，6 がさらていないものより低濃度で強い活性を示し，ガロイル基のにガロイル化されたエピガロカテキンガレートであること

活性増強効果があるものと思われた。

がわかった。一方で，８は収量的には多かったが，フェノール基のない桂皮酸であることが判明した（図２）。

図２

Chemical structures of the isolated compounds 1-8 from the leaves of Myrica rubra.

− 77 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

図 ３ Chemical and enzymatic antioxidant activity of the isolated compounds 1-8 from
Myrica rubra. Panel A : DPPH radical scavenging activity; Panel B : Lipoxygenase
inhibitory activity; panel C : Tyrosinase inhibitory activity. All data are presented as
mean± S.D. (n=3).

４．総

related activities of ethanol extracts from edible and括

medicinal plants cultivated in Okinawa, Japan. J. Jpn

本研究により，四国地区において身近な植物資源である

Soc. Food Sci. Technol.（in Japanese）, 49, 652-661, 2002.

ヤマモモの葉部に各種のガロイル化フラボノイドの存在を

３）Masuda, T., Fujita, N., Odaka, Y. et al., :Tyrosinase

確認した。さらに，それらのガロイル化フラボノイドが，ラジカ

inhibitory activity of ethanol extracts from medicinalルの消去機能，リポキシゲナーゼやチロシナーゼのようなand edible plants cultivated in Okinawa and

酸化劣化酵素の制御能に優れていることを発見した 6）。な

identification of a at-soluble inhibitor from the leaves

お，今回の結果は，あくまで in vitro の結果であるため，

of Nandina domestica., Biosci. Biotechnol. Biochem., 71,
2316-2320, 2007.

実際の皮膚における効果は，いまだ定かではない。今後は，
ケラチノサイトやメラノサイトのような皮膚由来の培養細胞

４）Inoue, I., Arai, Y., and Nagai, M. : Diarylheptanoids

系や実際の動物を用いた実験系により，単離したガロイル

in the bark of Myrica rubra Sieb. et Zucc., Yakugaku

フラボノイドの効果を検証していくことが必要と思われる。

Zasshi（in Japanese）, 104, 37-41, 1984.
５）Ha, T. J., Nihei, K.-I., and Kubo I., :Lipoxygenase（参考文献）

inhibitory activities of octyl gallate. J. Agric. Food１）M as uda, T . , Y on emori, S . , O y ama, Y . et a l.,

Chem., 52, 3177-3181, 2004.

:Evaluation of the antioxidant activity of environmental

６）Masuda, T., Someya, T. and Fujimoto, A. :Phenolicplants: activity of the leaf extracts from seashore

inhibitors of chemical and enzymatic oxidation inplants. J. Agric. Food Chem., 47, 1749-1754 ,1999.

theleaves of Myrica rubra, Biosci. Biotechnol. Biochem.,２）Masuda, T., Oyama, Y., Inaba, Y. et al., :Antioxidant-− 78 −

74, 212-215, 2010.

化粧品用色材としての天然色素／無機ホスト複合材料の開発

静岡大学工学部

河野芳海

Because of their non-toxicity, naturally occurring dyes are potentially suitable for the use of cosmetics. However, theirinstability obstructs the wide use of the natural dyes as a colorant. This study was focused on the enhancement of the stabilityof the natural dye by making composite with inorganic host materials. Anthocyanin dye was successfully adsorbed on the
HMS type mesoporous silicas containing small amount of aluminum. The adsorption of the anthocyanin was enhanced bymodifying the silica surface to be hydrophobic. However, the improvement in the light fastness of the adsorbed anthocyanin
was not observed in the complex with HMS. Annatto dye was rather hydrophobic dye, so that the adsorption on the clay
interlayer was difficult. Modification of the montmorillonite (cation-exchangeable clay) with cationic surfactant made it
possible for the annatto dye to be incorporated in the clay interlayer, because the interlayer space became hydrophobic by
the surfactant. Anion-exchangeable hydrotalcite was also able to adsorb the annatto by modification with anionic surfactant.
The durability against visible light irradiation was enhanced by the incorporation of the annatto dye into the clay interlayer
modified with the proper surfactant. The main cause of the stability enhancement was suggested to be the hindrance of theincorporated dye from the external oxygen molecules.

１．序

比べて耐光性や耐熱性が改善されることが報告されている3, 4）。

論

そこで本研究では，天然色素を無害な無機ホストと複合

現在，身の回りの多くの製品を着色する色材として合成化することで安定性向上を図った。これまでの研究で，カ着色料が使用されているが，その中には人体や環境への有チオン性天然色素であるアントシアニン（図１a）を，カチ

害性が疑われるものが少なくない。これに対し，天然素材

オン交換性粘土のモンモリロナイト層間に挿入して安定性を原料とする天然色素は一般的に合成色素に比べて安全性の向上が可能であることが分かっている 5）。またアントシに優れている。このため化粧品のように，人体に直接触れ

アニンの発色部分の構造モデルである合成フラビリウム色る製品への応用に特に向いていると考えられる。また天然

素は，直径３nm 程度の細孔を有するメソポーラスシリカ

素材ということで，消費者に対するイメージも好ましい。

と複合化することで安定化が可能であった 6）。コチニール

しかし，天然色素はその安全性と引き換えに，色の安定性

色素やベニバナ黄色素などのアニオン性の天然色素についに劣るという重大な欠点がある。そのため天然色素を製品ても，アニオン交換性の層状化合物であるハイドロタルサに使用する際は，退色を防ぐために添加剤を加えるなどのイトの層間に取り込むことで安定性の向上効果が見られた

工夫を必要とするが，そうすると添加剤自体の有害性の有が，同じくアニオン性天然色素でも，長いポリエン鎖を有無も考慮しなければならない等の問題が生じる。このようするアナトー色素（図１b）は疎水性が高いために極性空なこともあり，現状では天然色素が広範に利用されているとは言い難い。耐久性の問題が解決されれば，化粧品をはじめとする多くの製品の着色材料として，天然色素が利用される可能性が広がるものと考えられる。
有機材料の耐久性を向上させるために，安定性の高い無機材料と組み合わせるという方法が知られている。例えば
ポリマー中に粘土微粒子を分散させることにより，気体遮断性能 1）に加えて耐熱性 2）の改善が可能である。またメソ
細孔体の内部に色素分子を導入した複合体は，色素単体にDevelopment of natural dye/inorganic
host composite materials for the use ofcosmetics
Yoshiumi Kohno
Faculty of Engineering, Shizuoka
University

図１ (a) アントシアニン（マルビジン−３−グルコシド）の構造。
フラビリウム骨格部分を太線で示す。(b) ノルビキシン（アナトー色素の主成分のひとつ）の構造。

− 79 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011間であるハイドロタルサイト層間に複合化できず，安定化
7）の層間アニオンは単純なイオン交換では交換しにくいが，いったん HT を焼成して不定形とした後，水に漬けると層できなかった 。
本研究はこれらの結果を踏まえ，まずカチオン性天然色状構造が回復する性質（メモリー効果）を利用して，層間素のアントシアニンをメソポーラスシリカと複合化した場

アニオンを交換した。すなわち，HT を 500℃で焼成した合の安定化効果を検討した。またアナトー色素については，後に，焼成体を SDS あるいは SDBS の水溶液と混合し，陰粘土層間を界面活性剤で修飾し疎水化した有機修飾粘土とイオン界面活性剤を層間に取り込みつつ層状構造を再構築の複合化を試み，耐光性の向上が見られるか調べた。

させ，層間の有機修飾を試みた。得られた試料を SDS-HT
あるいは SDBS-HT と記す。

２．実験方法HMS への AN の複合体は，AN の水・エタノール混合溶

アントシアニンについては，市販のブドウ果皮色素（関東化学）をメタノールに溶解した後に多量のジエチルエー

液に HMS を混合し，冷蔵庫内で３日間保持して吸着平衡に達した後に濾過・乾燥させて調製した。

テルに分散させ，沈殿を遠心分離で回収して純化したもの

有機修飾粘土と ANA との複合化は，ANA のエタノーを用いた。これを以降 AN と表記する。アナトー色素につル溶液に OTMA-KF，DDTMA-KF，SDS-HT，SDBS-HT

いては和光純薬の市販品をそのまま使用した。

をそれぞれ混合して吸着させることで行った。

メソポーラスシリカとして HMS を前報 と同様の方法

AN や ANA とそれぞれの無機ホストとの複合体に，100で調製した。簡単に記すと，シリカ源にはオルトケイ酸テ

W ハロゲンランプからの可視光を照射し，色素の極大吸

トラエチルを使用し，構造規定剤としてドデシルアミン水

収波長における吸光度の減少度合いを拡散反射スペクトル

溶液を加え，生じた沈殿を 630 ℃で焼成した。アルミニウで測定することで，各試料の耐光性を評価した。

6）

ムを加える際は，ドデシルアミン水溶液とともに所定量の３．実験結果Al（NO3）3 を加えた。アルミニウムを加えた HMS を Al（x）
HMS と 表 記 す る。 こ こ で x は Si に 対 す る Al の 仕 込 み 量

3. 1

8）

アントシアニンのメソポーラスシリカへの複合化（mol %）である。また，得られた HMS に対し既報 に従い，まず，無機ホストとして使用するメソポーラスシリカの十分に乾燥させた後に n-プロピルトリエトキシシランのト構造を確認した。図２に，種々の Al 仕込み量で調製したルエン溶液を還流させて疎水化処理を行った。

HMS の XRD パターンを示す。Al 量が 1.5 mol % までの試

モンモリロナイトは市販品（クニミネ工業クニピア F，

料では，2θ= 2°付近に回折ピークが見られた。これは文KF と表記）を使用した。KF にカチオン交換容量の２倍量

献 9）と一致しており，ワームホール状のメソ細孔構造が形のオクチルトリメチルアンモニウム（OTMA）もしくはド成されていることが確認された。いっぽう Al（3.0）HMS で

デシルトリメチルアンモニウム（DDTMA）の水溶液を加は 2°付近のピークが小さいことより，多量の Al 混入によえて層間カチオンを界面活性剤分子と交換し，有機修飾をりメソ構造の形成がやや阻害されたものと推測される。

行 っ た。 得 ら れ た 試 料 を OTMA-KF も し く は DDTMAKF と記載する。

これらの HMS にアントシアニンを吸着させた際の，色素複合体の拡散反射紫外可視吸収スペクトルを図３に示す。

ハイドロタルサイト（HT）には市販品を使用した。HTAl を含まない AN/HMS では AN の吸着量が少なく，着色

図２ 合成した HMS の XRD パターン。(a) HMS, (b) Al(1.0)
HMS, (c) Al(1.5)HMS, (d) Al(3.0)HMS。

図３ 種々の Al 添加量の AN/HMS 複合体の拡散反射 UV-vis
吸収スペクトル。

− 80 −

化粧品用色材としての天然色素／無機ホスト複合材料の開発

度合いも低いが，Al 添加量が増すと AN による着色が増大す。上記のとおり，ホストによって AN の吸着量は大きくした。以上より，AN 複合体に十分な着色度を与えるには，

異なったものの，残念なことに色素の耐光性という点ではメソポーラスシリカへの Al の添加が必要であることが分

大差は見られなかった。HMS の疎水化により AN 吸着量

かった。一般に，メソポーラスシリカに微量の Al が混在すは大きく増加したが，耐光性は逆に若干低下した。

4+3+

ると，シリカ骨格内の Si が Al により置換され，不足す結論として，メソポーラスシリカ HMS に対して Al の添る電荷のために固体酸点を形成することが知られている 10）。

加や疎水化処理を行うことにより，天然色素アントシアニ

AN はカチオン性，すなわち塩基性の天然色素であるため，ンを複合化することが可能となったが，それによる耐光性

負電荷を有する酸性サイトとの間で静電的相互作用が生じの向上効果は確認できなかった。

て，ホストへの色素の吸着が促されたものと考えられる。
ここで，プロピルトリメトキシシランを用いて HMS に疎水化処理を施したところ，表１に示すように疎水化処理

3. 2

アナトー色素の有機修飾粘土への複合化

まず，無機ホストとして使用するモンモリロナイト（KF）

しないものに比べて AN の吸着量がさらに増加した。また，やハイドロタルサイト（HT）が界面活性剤を層間に取り込

HMS への Al 添加量が多いほど，疎水化処理による吸着量んで有機修飾されているか，XRD パターンを測定して確増加の比率は高くなった。CH2 伸縮振動領域（2800 〜 3000

認した。図５に，KF および HT を界面活性剤で有機修飾−1cm ）の赤外吸収強度を観測し，疎水基（プロピル基）のした際の XRD パターンの変化を示す。いずれも，界面活導入量を各試料で比較したところ，HMS への Al 添加量と性剤の添加により底面反射を示すピークが低角側にシフト

プロピル基の量が比例した。プロピルトリメトキシシラン

しており，層間距離の拡大が確認された。図５[A] において，は Al 添加により生じた末端ヒドロキシル基と反応してKF の層間距離は 0.23 nm であるが，OTMA を加えた際はHMS 表面に固定されるため，Al 添加量とプロピル基の量

層間距離は 0.43 nm，DDTMA では 0.83 nm と計算された。

に比例関係が生じたと考えられる。

また図５ [B] では，HT の層間距離は 0.30 nm であったが，これらの AN/HMS 複合体にハロゲンランプからの可視

SDS を加えると 2.29 nm，SDBS の場合は 2.43 nm と計算さ光を 600 分照射した際の，AN 吸光度の保持率を図４に示れた。上記の層間距離はいずれも文献 11, 12）と一致しており，

表１

HMS 疎水化処理の有無による AN 吸着量の違い

図４ 可視光 600 分照射前後の，種々の AN/HMS 複合体における AN 吸光度の保持率。縦軸は初期吸光度に対する可視光
照射後の吸光度の比（A/A0）を示す。淡色は疎水化処理しない HMS，濃色は疎水化処理後の HMS をホストに使用した場合の保持率を示す。

図５ 界面活性剤で粘土層間を有機修飾した際の XRD パターンの変化。[A] (a) KF, (b) OTMA-KF, (c) DDTMA-KF, [B] (a)HT, (b) SDS-HT, (c) SDBS-HT。

− 81 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

層間が界面活性剤で有機修飾されていることが確認された。

これらの複合体に可視光を照射した際の耐光性を比較しこれらの有機修飾粘土にアナトー色素（ANA）を吸着さた結果を図７に示す。KF 複合体（図７[A]）では，ANA/

せたが，その際に XRD パターンに変化は見られず，色素SIO に比べて ANA/OTMA-KF や ANA/DDTMA-KF 複合

吸着による層間距離の変化は確認できなかった。しかし，体は高い耐光性を示し，特に ANA/DDTMA-KF での耐光

有機修飾粘土の層状構造が，色素の吸着操作で破壊される性の改善が顕著であった。いっぽう HT 複合体（図７[B]）

ことはないことが確認された。

に お い て は，ANA/SDS-HT，ANA/SDBS-HT と も に

有機修飾粘土と ANA との複合体の吸収スペクトルを図ANA/SIO と比べて非常に大きな耐光性向上効果を示すこ６に示す。図６[A] の KF 複合体では，ANA/OTMA-KF，とが分かった。なお，KF 複合体と HT 複合体では光照射

ANA/DDTMA-KF とも，点線で示す ANA 溶液のスペク

条件が異なるため，この２種の試料間で耐光性を比較する

トルと比べて長波長側へのシフトが見られた。これは，有ことはできない。

機修飾 KF の層間に ANA 色素分子が取り込まれ，直鎖状以上の結果より，ANA はカチオン交換性粘土であるに近いコンフォメーションをとることで励起エネルギーのKF，アニオン交換性粘土である HT のいずれに対しても，低下を生じたものと解釈できる。いっぽう ANA/SIO では

層間を界面活性剤で有機修飾することにより吸着が可能で溶液と比べて短波長シフトし，また微細構造が失われてピあることが分かった。ANA は有機修飾粘土の層間に吸着ークがブロードニングした。これは，SIO 表面での ANAされ，耐光性の向上が見られた。耐光性向上効果は HT 複分子の凝集体の形成を示唆する。図６ [B] の HT 複合体で合体のほうが顕著であった。

も，同様のスペクトル変化が見られた。すなわち ANA/

４．考SDS-HT，ANA/SDBS-HT ともに，ANA が HT 層間の SDS相あるいは SDBS 相に取り込まれたため，吸収ピークの長波長シフトが観測されたと考えられる。

これまでに，モンモリロナイト層間へのアントシアニンの吸着・メソポーラスシリカ細孔内へのフラビリウム色素

図６ 種々の有機修飾粘土と ANA 色素との複合体の拡散反射
UV-vis 吸収スペクトル。点線は ANA エタノール溶液を示す。
[A] (a) ANA エ タ ノ ー ル 溶 液 , (b) ANA/SIO, (c) ANA/OTMA-KF, (d) ANA/DDTMA-KF, [B] (a) ANA エタノール溶
液 , (b) ANA/SIO, (c) ANA/SDS-HT, (d) ANA/SDBS-HT。

図８

察

図７ 種々の有機修飾粘土と ANA 色素との複合体の可視光照射下での吸光度保持率の経時変化。[A] ◯ ANA/SIO, ■ ANA/OTMA-KF, ● ANA/DDTMA-KF, [B] ◯ ANA/SIO, ■ ANA/SDS-HT, ● ANA/SDBS-HT。

有機修飾粘土層間へのアナトー色素の吸着・複合化− 82 −

化粧品用色材としての天然色素／無機ホスト複合材料の開発の吸着・ハイドロタルサイト層間へのコチニール色素の吸

２）Glimann J. W., Jackson C. L., Morgan A. B., et al.:

5−7）

。

Flammability properties of polymer-layered-silicate

これらの無機ホストはいずれも極性の強いものであり，同

nanocomposites. Polypropylene and polystyrene

じく極性を持つイオン性の色素分子との間で静電的相互作

nanocomposites, Chem. Mater., 12, 1866-1873, 2000.

用が考えられる。そのため，吸着した際の安定性向上の要

３）Gabelica Z., Valange S., Shibata M., et al.: Stability

因として，無機ホストによる外界との遮蔽効果（酸素とのagainst color fading of azo dyes encapsulated in Ca-

接触遮断）のほか，ホストと色素間での静電的相互作用も

aluminosilicate mesoporous substrates, Microporous

安定性向上に効果があると考えてきた。

Mesoporous Mater., 44- 45, 645-652, 2001.

着において，いずれも耐光性の向上が確認されているいっぽう本研究において，有機修飾粘土へのアナトー色

４）Itoh T., Yano K., Fukushima Y.: Photostabilized

素の複合化により安定性が向上したのは，層間へ色素分子

Chlorophyll a in mesoporous silica: Adsorptionが吸着したのが理由と考えられるが，有機修飾粘土では層

properties and photoreduction activity of Chlorophyll間の極性は弱く，静電的相互作用の効果はあまり強くない

a., J. Am. Chem. Soc., 124, 13437-13441, 2002.

と考えられる。それでも安定化効果が見られたことより考５）Kohno Y., Kinoshita R., Ikoma S., et al.: Stabilization

えると，層間で色素分子が外界から隔絶されることによる

of natural anthocyanin by intercalation into

酸素接触の遮断が，安定性向上の主要因として挙げられる。

montmorillonite, Appl. Clay Sci., 42, 519-523, 2009.

ANA/DDTMA-KF に比べて ANA/OTMA-KF で耐光性向６）Kohno Y., Tsubota S., Shibata Y., et al.: Enhancement

上の効果が小さかったのは，OTMA が DDTMA よりアルof the photostability of flavylium dye adsorbed on

キル鎖が短く，ANA 分子の層間への取り込みが十分でな

mesoporous silicate, Microporous Mesoporous Mater.,

かったことが考えられる。また，KF 複合体より HT 複合

116, 70-76, 2008.

体のほうが耐光性の向上が大きかったが，これは ANA が７）Kohno Y., Totsuka K., Ikoma S., et al.: Photostability

疎水性が強いながらも末端にカルボキシル基を有するアニ

enhancement of anionic natural dye by intercalation

オン性色素であるため，粘土層自体に負電荷を有する KF

into hydrotalcite, J. Colloid Interface Sci., 337, 117-121,

への挿入には反発力が生じる反面，層が正電荷を持つ HT
層間にはスムーズに取り込みが行われたのではないかと考2009.
８）Shimizu K., Hayashi E., Hatamachi T., et al.: Acidic
properties of sulfonic acid-functionalized FSM-えられる。
アントシアニンはメソポーラスシリカと複合化しても安16 mesoporous silica and its catalytic efficiency for

定性の向上は見られなかった。この理由としては，AN がacetalization of carbonyl compounds, J. Catal., 231, 131-

HMS の細孔内に吸着せず外表面に吸着したために酸素遮138, 2005.

断 効 果 が 得 ら れ な か っ た の で は な い か と 考 え て い る。

９）Marín-Astorga N., Pecchi G., Pinnavaia T. J., et al.:

AlHMS では HMS に比べて AN の吸着量は増加したが，こMesostructured silicas as supports for palladium-

れは Al の添加により HMS の細孔内だけでなく外表面におcatalyzed hydrogenation of phenyl acetylene andいても酸性サイトが生じるため，そこへの吸着が進んだも1-phenyl-1-hexyne to alkenes, J. Mol. Catal. A: Chem.,のと考えられる。また AN は水溶性ではあるが比較的に疎247, 145-152, 2006.

水性を示す分子であるため，HMS への疎水化処理を行っ

10）Inagaki S., Yamada Y., Fukushima Y.: Synthesis of

た場合，さらに AN 分子の吸着に適した環境が構築されて

mesoporous aluminosilicates from layered silicates

吸着量の増加が見られたものと考えられる。しかし，天然

containing aluminium, Stud. Surf. Sci. Catal., 105, 109-

アントシアニンのモデル物質であるフラビリウム色素では

116, 1997.

メソポーラスシリカ細孔内への吸着が進んで安定性が向上

11）Ogawa M., Shirai H., Kuroda K., et al.: Solid-state

するのに対し，なぜ AN では細孔内に吸着しないのか，そintercalation of naphthalene and anthracene intoの理由は現在のところ不明であり，詳細の解明には今後のalkylammonium-montmorillonites, Clays Clay Miner.,40, 485-490, 1992.

研究が必要である。

12）Bouraada M., Lafjah M., Ouali M. S., et al.: Basic dye（参考文献）

removal from aqueous solutions by dodecylsulfate- and

１）Yano K., Usuki A., Okada A., et al.: Synthesis anddodecyl benzene sulfonate-intercalated hydrotalcite, J.

properties of polyimide–clay hybrid, J. Polym. Sci.

Hazard. Mater., 153, 911-918, 2008.

Part A: Polym. Chem., 31, 2493-2498, 1993.

− 83 −

形成外科領域におけるヒト間葉系幹細胞移植を用いた瘢痕形成抑制の実現ならびに問題点の抽出と改善
独立行政法人国立成育医療研究センター

梅 澤

生殖・細胞医療研究部

明 弘

We have recently reported that implantation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells significantly inhibits dermal
scar formation in rats and pigs. Human mesenchymal stem cells can be isolated by aspiration of bone marrow without difficulties.
Dermatoscopical analysis revealed that this novel approach ensures safety and efficacy: There was a significant decrease in thepercentage of scar formation. Thus, mature scar was reduced in a quantity and distribution of scar was altered during the repair
process. These results suggest that implantation of marrow-derived mesenchymal stem cells decreases visible scar formation. It isalso noteworthy that usage of somatic stem cells does not have ethical problem unlike human embryonic stem cells. After approvalof Institutional Review Board, we aim to perform a clinical trial of cell-based therapy using mesenchymal stem cells.

１．緒

免疫拒絶の心配がなく、実際に臨床応用に使用されている

言

細胞である

これまで、骨髄由来の間葉系幹細胞は骨、筋、神経、軟4, 5）。MSC は、間葉系への多分化能を有するだ

けではなく、生体移植によって周囲の環境に合わせて分化・
6, 7）

骨、脂肪細胞などに分化し、生体に移植するとその環境に再生することも報告されており合わせて分化することが報告されてきた。ヒトに近い皮膚関与する可能性を示唆している。著者らはこの MSC の能構造を有するブタの皮膚縫合創に骨髄由来間葉系幹細胞を力に注目し、MSC が皮膚創傷治癒に与える影響を研究し自家移植することでも同様の効果が確認されており、ヒトてきた。その結果、ラットとブタにおいて、MSC 投与にでも同様の効果が得られる可能性が高いと考えられる。現より皮膚の急性創傷瘢痕形成が抑制され、正常に近い皮膚

段階では骨髄由来間葉系幹細胞移植により移植細胞がどの構造が再生されたような細胞に分化したのか、周囲の組織にどのような影響紹介する。

8, 9, 10）を与えて皮膚構造が再生したのかが不明であり、本研究でう。

。これまでの基礎的知見を中心に

２．実

は２年間で実験動物を用いてそのメカニズムを明らかにし、ヒトへの臨床応用を試みヒト間葉系幹細胞移植の評価を行、皮膚創傷の再生にも験

2. 1 ヒト間葉系幹細胞移植後組織の経時的変化（創治癒過程）の観察

本研究は、ヒト間葉系幹細胞を生体外で培養・増殖させ、実験動物（ラット）の骨髄液から MSC を単離する。また、それを投与する「細胞治療」と、縫合創の「瘢痕化抑制」

骨髄液を採取したラットを創傷モデル動物とし、得られたを目指す。これまでラット、ブタにおいて効果が認められ細胞の自家移植を行う。皮膚切開創作成後早期から、経時ており、そのメカニズムを解明しヒトに応用することで先的に細胞移植を行った組織を採取し、免疫組織化学を用い天性疾患の治療や美容形成手術に大きく貢献する。

て比較検討を行う。

形成外科領域において Scarless wound healing は長年の研究課題とされており、実際の臨床現場でも手術手技や創

2. 2

細胞マーカーの検討および細胞の規格設定

傷被覆剤、成長因子の投与などの工夫により、瘢痕の軽減

細胞移植に用いる細胞の規格設定を行う。得られた細胞が試みられてきた。しかし、瘢痕の質を改善することはでに対する網羅的遺伝子発現解析と免疫不全動物への移植をきても、消失させるまでには至っていない

並行して行うことで、in vivo と in vitro の相関を判定する。

1, 2）

。

一方、骨髄由来の間葉系幹細胞（MSC：Mesenchymal

３．結

stem cell）は再生医療の細胞源として有用性が高いと考え3）られている 。特に自家移植が可能であるため、感染症や

3. 1

果

MSC がラットの急性皮膚創傷に与える影響

ラットの大腿骨より骨髄血を採取し、培養皿に接着する
Inhibition of dermal scar formation
by cell-based therapy using humanmesenchymal stem cells
Akihiro Umezawa
Department of Reproductive Biology,
National Research Institute for Child
Health and Development

細胞を MSC として使用した。ラットの背部 4 ヶ所の真皮
内に MSC を局注し、直後に１㎝の皮膚全層切開を加えた。
皮膚全層切開創への MSC 移植後７日目の肉眼的観察結果
では、コントロールにおいてわずかに創を認識できるが、MSC 移植創では創は認識しにくくなっていた。14 日目のコントロールの組織像では創の範囲に一致して膠原線維の− 86 −

形成外科領域におけるヒト間葉系幹細胞移植を用いた瘢痕形成抑制の実現ならびに問題点の抽出と改善

乱れと皮膚付属器の欠損を認めた。MSC 移植創では創の範囲に一致して膠原繊維野乱れと皮膚付着器の欠損を認め範囲の判別が困難であり、正常組織に近い状態で治癒してた。これらの瘢痕を評価するために、Singer らによる組

いることが確認された。これらの瘢痕を評価するために、織像のスコアリングを応用した。その結果、MSC 移植層

Singer らによる組織像のスコアリングが優位に高得点になり、正常組織近い状態であるという結11）を応用した。その結果、MSC 移植創が有意に高得点となり、正常組織に果が得られた。

近い状態であるという結果が得られた。
GFP ラットの培養細胞を用いた研究では、創に移植し3. 4細胞マーカーの検討および細胞の規格設定

た GFP ラットの MSC は創の肉芽底面と周囲の真皮直下にMSC は創に移植されると大部分がビメンチン陽性とな分布していることが確認され、創傷治癒に影響を与えていり、繊維芽細胞様の細胞に分化していた。また、筋繊維芽ると考えられている。そして、MSC は創に移植されると細胞に分化していないことから、瘢痕拘縮抑制に有利に働

大部分がビメンチン陽性となり、線維芽細胞様の細胞に分いていると考えられた。さらに MSC の培養段階では陰性化していた。また、筋線維芽細胞に分化していないことかだった CD31 が、MSC 移植後に陽性化していることが確認

ら、瘢痕拘縮抑制に有利に働いていると考えられた。さらされ、創周囲の血管形成に何らかの影響を与えている可能に、MSC の培養段階では陰性だった CD31 が、MSC 移植性が示唆された。

後に陽性化していることが確認され、創周囲の血管形成に

４．考

何らかの影響を与えている可能性が示唆されている。

察

Western blotting を行ったところ、ラットのMSC は HGF

これまでに皮膚創傷に対する MSC の作用に関する報告（Hepatocyte growth factor）を強く発現していることが確認さはあるが、創傷の治癒期間を早める目的の研究が多く、瘢れた。HGF には、TGF b1（Transforming growth factor）

痕を目立たなく治癒させるための研究は胎仔を利用したもを抑制する作用があり、TGFb1 は創の線維化・瘢痕化をのに散見されるのみである。本方法は瘢痕を消失させるこ引き起こす代表的な成長因子として知られている。そのたとを究極の目的としており、そのために一次治癒の創を対め、MSC に含まれる HGF が TGFb1 の作用を抑制するこ象とし、真皮縫合を行うなどの瘢痕を抑制するための良好とで瘢痕化が抑制されたことが予測される。また、炎症反な条件を整えることに留意した。通常行われている瘢痕形

応が線維化を促進することも知られているが、MSC 移植成術や腫瘍切除術に MSC 移植を加えることで、皮膚創傷

創 で は 有 意 に 炎 症 細 胞 の 数 が 減 少 し て い た。 つ ま り、の瘢痕化を抑制できる結果となった。形成外科領域におい

MSC を移植することで、創傷治癒の炎症期の炎症細胞浸て Scarless wound healing は長年の研究課題であり、これ潤が抑制され、瘢痕形成抑制に寄与している可能性が考えまでは主に手術手技や創傷被覆剤の工夫、成長因子の投与られた。

などが試みられてきた。ラット、ブタにおいて効果が認められており、そのメカニズムを解明しヒトに応用すること

3. 2

MSC がブタ皮膚創傷治癒に与える影響

で、今後、口唇裂や合多指症などの先天性疾患の術後の瘢次に著者らは、よりヒトと皮膚構造が似ているとされる痕抑制や、乳房再建等の美容手術などでも同様に瘢痕を目

ブタ皮膚における研究も行った。ラットと同様にブタ皮膚立たなくする治療に貢献でき、それらを求める患者は相当

全層切開創へ MSC の自家移植を行ったところ、移植後 28

数存在と考えられることから、今後臨床に広い範囲で貢献

日目の時点でコントロールに比して肉眼的に瘢痕は目立たする時期も近いことが期待される。

ず、組織学的にも有意に正常皮膚に近い状態に創が治癒し本方法は、通常の腫瘍切除術とほぼ同様に、患者に身体ていることが確認された。また、MSC 移植創では筋線維的負担を最小限とするよう配慮して計画されている。骨髄芽細胞の出現が抑制され、弾性線維が出現していることが採取が必要であること、培養細胞が必要量に達するまでの観察された。

期間を予測して待機するということが負担として考えられるが、実際には骨髄採取に困難はなく、手術日の設定も通

3. 3 ヒト間葉系幹細胞移植後組織の経時的変化（創治癒過程）の観察

常の手術申し込みの場合と大きく変わることはなかった。

国立成育医療センターで得られる様々な組織から単離さターで行う、と２施設間での細胞の搬送が必要であるが、れるヒト間葉系細胞を用いて実験動物への移植を行い、創連携はスムーズで、培養や手術に支障を生じることはなか

傷治癒効果を判定した。皮膚全層切開層への MSC 移植後った。

骨髄採取と MSC 移植は当院で、細胞培養は成育医療セン

７日目の肉眼的観察結果では、コントロールにおいてわず

移植による瘢痕抑制の評価であるが、中央の腫瘍再発部

かに創を認識できるが、MSC 移植層では創は認識しにくを除くと、肉眼的所見に加えてマイクロスコープ（スカラ、

くなっていた。14 日目のコントロールの組織像では創の30 倍）上でも瘢痕は相当目立たなくなっている。それは、− 87 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

同一患者の MSC 移植を行わなかった他の瘢痕と比べてもtotal ankle joints for treatment of osteoarthritis.

同様の結果を認めた。

Biomaterials, 26, 4654-4661, 2005.

これまでに、皮膚創傷に対する MSC の作用に関する報

６）Jiang Y, Jahagirdar BN, Reinhardt RL, et al.:

告はあるが 、創傷の治癒期間を早める目的の研究が多く、Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from

12）

adult marrow. Nature, 418, 41-49, 2002.

瘢痕を目立たなく治癒させるための研究は胎仔を利用した
13）。本方法は、瘢痕を消失さ

７）Kamiya K, Fujinami Y, Hoya N, et al.: Mesenchymal

せることを究極の目的としており、そのために１次治癒のstem cell transplantation accelerates hearing recovery

創を対象とし、真皮縫合を行うなど瘢痕を抑制するためのthrough the repair of injured cochlear fibrocytes. Am.

ものに散見されるのみである

J. Pathol., 171, 214-226, 2007.

良好な条件を整えることに留意した。私たちが通常行っている瘢痕形成術や腫瘍切除術に MSC 移植を加えることで、

８）Satoh H, Kishi K, Tanaka T, et al.: Transplanted

皮膚創傷の瘢痕化を抑制することが可能であれば、今後、

mesenchymal stem cells are effective for skin

先天性疾患の治療や形成外科的美容学的手術に大きく貢献

regeneration in acute cutaneous wounds. Cell

することが期待される。

Transplant., 13, 405-412, 2004.
９）中島龍夫，佐藤博子，貴志和生，ほか : 臨床応用への（引用文献）

道ュエンジニアリング , Jun:163-168, 2007.

１）Spyrou GE, Naylor IL.: The effect of basic fibroblast
growth factor on scarring. Br. J. Plast. Surg., 55, 275-

形成外科領域での再生医療の最近の動向 . ティッシ

10）落合博子，貴志和生，中島龍夫，ほか：創傷治癒 . 病
理と臨床 , 27, 364-366, 2009.

282, 2002.
２）Akita S, Akino K, Imaizumi T, et al.: The quality

11）Singer AJ, Thode HC Jr, McClain SA.: Developmentof pediatric burn scars is improved by earlyof a histomorphologic scale to quantify cutaneous scars

administration of basic fibroblast growth factor. J. Burnafter burns. Acad. Emerg. Med., 7, 1083-1088, 2000.
12）Yoshikawa T, Mitsuno H, Nonaka I, et al.: Wound

Care Res., 27, 333-338, 2006.

therapy by marrow mesenchymal cell transplantation.

３）Pittenger MF, Mackay AM, Beck SC, et al.:

Plast. Reconstr. Surg., 121, 860-877, 2008.

Multilineage potential of adult human mesenchymal13）Kishi K, Ohyama K, Satoh H, et al.: Mutual

stem cells. Science, 284, 143-147, 1999.
４）永谷憲歳，北村惣一郎：臨床応用－再生医療の実際－
心血管

dependence of murine fetal cutaneous regenerationand peripheral nerve regeneration. Wound Repair

心不全 , 日本臨牀 , 66, 978-983, 2008.

５）Ohgushi H, Kotobuki N, Funaoka H, et al.: Tissue
engineered ceramic artificial joint--ex vivo osteogenic
differentiation of patient mesenchymal cells on− 88 −

Regen., 14, 91-99, 2006.

ビタミンCを合成できない毛のないSMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスを用いた
皮膚におけるビタミンC の美白、抗しわ効果の科学的実証
東邦大学薬学部生化学

石神昭人

Vitamin C is said that the skin aging is prevented, and there are wrinkle prevention and whitening effectiveness.
However, scientific data that proves the effect is a little. The human cannot synthesize vitamin C in the body, however, thedog, the cat, and the mouse can synthesize vitamin C. We recently developed the SMP30/GNL gene destruction mousewithout hair that was not able to synthesize vitamin C in the body. In the present study, we examined the time course ofvitamin C distribution in the skin by using SMP30/GNL gene destruction mice. After oral vitamin C administration, vitamin
C content in the skin peaked at 6 h and then decreased. Thus SMP30/GNL gene destruction mice without hair as a humanlike is very useful whole-body animal model for investigating the movement and functions of vitamin C in the skin.

１．緒

言

２．実

ビタミン C は皮膚の老化を防ぎ、しわ予防、美白効果が

2. 1

験

皮膚でのビタミン C 保持率の測定あるといわれている。しかし、その効果を実証する科学的野生型マウス（C57BL/6）およびビタミン C を合成でき

データは少ない。ヒトは体内でビタミン C を合成できない。

ない SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスを生後３ヵ月

しかし、犬や猫、マウスは体内でビタミン C を合成できる。

齢までマウスが必要とする１日必要量の 100 %（７mg/ 日）

我々は、ビタミン C を体内で合成できない SMP30/GNL 遺のビタミン C を与えて飼育した。また、皮膚でのビタミン伝子破壊マウスを作製し、長期的なビタミン C の不足は寿C 保持率を求めるため、生後２ヵ月齢から１ヵ月間、１日

命を短くすることを明らかにした

必 要 量 の 2.5 %（0.175 mg/ 日 ）の ビ タ ミ ン C を 与 え る

1−4）。即ち、ビタミン Cを体内で合成できないマウスに１日必要量の 2.5 % のビタ

SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウス群も用意した。

ミン C を毎日与え、マウスの生存率を調べた。その結果、ビタミン C が不足したマウスは普通のマウスに比べて早期

2. 2

ビタミン C の皮膚への移行速度、移行量の測定に死亡し、その死因は臓器全体が萎縮するヒトの老衰症状

SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスを生後２ヵ月齢そのものであった。ビタミン C は皮膚線維芽細胞で合成さまでマウスが必要とする１日必要量の 100 %（７mg/ 日）

れるコラーゲンに含まれるアミノ酸、プロリンおよびリシのビタミン C を与えて飼育した。その後、生後２ヵ月齢かンの水酸化反応を触媒する酵素の補因子として働き、コラら１ヵ月間、１日必要量の 2.5 %（0.175 mg/ 日）のビタミンーゲン分子の重合に重要な役割を果たす。そのため、ビタC を与えた。１ヵ月後、経口ゾンデを用いて１日必要量のミン C が不足するとコラーゲン分子の重合がうまくいかず、

50 %（3.5 mg/ 日）のビタミン C を投与した。経口投与後、キメの粗い肌になってしまう。我々は、最近、ビタミン C

経時的（3, 6, 12, 24 時間）に皮膚を採取し、ビタミン C のの皮膚での働きを詳しく調べるため、ビタミン C を合成で皮膚移行速度を測定した。

きない毛のないヘアレスマウスの開発に成功した。このマ
ウスは肌のシミを防ぐ美白試験や紫外線照射によるしわの形成阻害などの評価試験に用いることができる。

2. 3

ビタミン C の定量

ビタミン C の定量は HPLC、電気化学検出器を用いて行5）

本 研 究 で は、 ビ タ ミ ン C を 合 成 で き な い 毛 の な いった 。ビタミン C の分離は Atlantis dC18 5 mm カラム（4.6

SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスを用いて、ビタミ

×150 mm）、移動相は 50 mM リン酸バッファー（pH 2.8）、

ン C の経口１回摂取による皮膚へのビタミン C の移行速度、

54 mM EDTA、２% メタノールを用いた。流速は 1.3 mL/

移行量を測定した。

分であった。電気化学検出器の電極にはグラッシーカーボ
ン電極を用い、+0.6V の電圧をかけて電気信号を記録した。

Vitamin C beautification and whitening
in the skin that used SMP30/GNL
gene destruction mouse without hairthat cannot synthesize vitamin C andscientific proof in effect of anti-wrinkle
Akihito Ishigami
Department of Biochemistry, Faculty of
Pharmaceutical Sciences, Toho University

データ解析はウォーターズ Empower 2 を用いた。

３．結
3. 1

果

皮膚でのビタミン C 保持率

生後３ヵ月齢の野生型マウスの皮膚中ビタミン C 量は0.27±0.02 mmol/ 皮 膚 g で あ っ た（ 図 １）。 一 方、SMP30/− 89 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスに生後３ヵ月齢まで１日
必要量の 100 %（７mg/ 日）および生後２ヵ月齢から１ヵ
月間、１日必要量の 2.5 %（0.175 mg/ 日）のビタミン C を与えた群では、皮膚中のビタミン C 量はそれぞれ 0.32±
0.04 mmol/ 皮 膚 g お よ び 0.03±0.01mmol/ 皮 膚 g で あ っ た。
このように 1 ヵ月間、1 日必要量の 2. 5 % のビタミン C を与えた SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスの皮膚でのビ
タ ミ ン C 保 持 率 は、 野 生 型 マ ウ ス お よ び １ 日 必 要 量 の
100 % のビタミン C を与えた群の皮膚中ビタミン C 量を
100 % とした場合、それぞれ 10.6 % および 8.9 % であった。

3. 2

経口１回摂取による皮膚へのビタミン C の移行

経口投与後、皮膚へのビタミン C の移行速度を調べるた
め、SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスに生後２ヵ月
齢から１ヵ月間、１日必要量の 2.5 %（0.175 mg/ 日）のビ
タミン C を与えて、ビタミン C 不足状態にした。このマウ

図１ 生後 3 ヵ月齢の野生型マウス（WT）および SMP30/GNL
遺伝子破壊ヘアレスマウス（KO）の皮膚中ビタミン C 量
SMP30/GNL 遺 伝 子 破 壊 ヘ ア レ ス マ ウ ス に 1 日 必 要 量 の100%（S）および生後 2 ヵ月齢から 1 ヵ月間、1 日必要量の 2.5%（D）のビタミン C を与えた。*P ＜ 0.05

スに 1 日必要量の 50%（3.5 mg/ 日）のビタミン C を１回、経口投与してビタミン C の皮膚移行量を経時的に測定した。
経口投与後、皮膚中ビタミン C 量は経時的に増加し、６時間で最大となった（図２）。また、12 時間では減少し、それ以降 24 時間まで変化はなかった。

４．考察

ビタミン C を合成できない SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘア
レスマウスを用いてビタミン C の経口 1 回摂取による皮膚へのビタミン C の移行速度を調べた。経口投与後、ビタミ
ン C は経時的に皮膚に移行し、６時間で最大となることが分かった。ヒトでもビタミン C を経口摂取後、同様に皮膚中ビタミン C 量が６時間で最大となるかは明らかではない。
本研究で用いたビタミン C を合成できない SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスは皮膚でのビタミン C の解析にとても有用であると考えられる。
謝

辞

本研究を実施するにあたりご支援頂いた財団法人コスメ

図２ 経口１回摂取によるビタミン C の皮膚への移行速度
SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスに生後 2 ヵ月齢から
1 ヵ月間、1 日必要量の 2.5% のビタミン C を与えて、ビタミ
ン C 不足状態にした。このマウスに 1 日必要量の 50% のビタ
ミン C を 1 回、経口投与した。投与後、経時的に皮膚中のビ
タミン C 量を測定した。点線は、SMP30/GNL 遺伝子破壊ヘアレスマウスに 1 日必要量の 100% のビタミン C を与えた場合の皮膚中ビタミン C 量を示す。

トロジー研究振興財団に深く感謝致します。
（引用文献）
１）I s h i g a m i , A . a n d M a r u y a m a , N . : ( R E V I E W

protein 30 functions as gluconolactonase in L-ascorbic

ARTICLE) Significance of SMP30 in Gerontology.

acid biosynthesis and its knockout mice are prone toscurvy. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 103, 5723-5728, 2006.

Geriatr. Gerontol. Int., 7, 316-325, 2007.
２）石神昭人、佐藤安訓、丸山直記 : 機能解明！ SMP30

５）Sato, Y., Uchiki, T., Iwama, M. et al. : Determination

はビタミン C 合成に重要な酵素．基礎老化研究 , 30, 11-of dehydroascorbic acid in mouse tissues andplasma by using tris(2-carboxyethyl)phosphine14, 2006.
３）石神昭人 : ビタミン C の不足が老化に及ぼす影響．ビ

hydrochloride as reductant in metaphosphoric acid/
ethylenediaminetetraacetic acid solution. Biol. Pharm.

タミン , 81, 303-308, 2007.
４）Kondo, Y., Inai, Y., Sato, Y. et al. : Senescence marker− 90 −

Bull., 33, 364-369, 2010.

cAMPシグナルを標的にしたヒアルロン酸産生制御メカニズムの研究

横浜市立大学大学院医学研究科

石川

義 弘、横 山詩子

Hyaluronic acid is a kind of mucopolysaccharide and exists abundantly as extracellular matrix in skin, article, lens andother organs. Skin folding as seen with aging is shown to be related to a decrease in the content of hyaluronic acid in skin.
Supplemental uptake of hyaluronic acid and addition to cosmetic ointment as well as direct skin injection of hyaluronic aciditself have been commonly employed. Further, in the treatment of article inflammation or lens injury, hyaluronic acid has
been used widely in medicine. It has been known that stimulation of G protein-coupled receptors is necessary to produce
hyaluronic acid, leading to increased cell migration or proliferation. However, the exact molecular mechanism of thissignal transduction in cells has remained undetermined. We have investigated the molecular mechanisms of hyaluronic acidproduction through cAMP signal in our laboratory. We have demonstrated that the activation of cAMP signal is essential andresulting increase in hyaluronic acid synthase enzyme expression follows. Because cAMP is produced by adenylyl cyclase,a membrane-bound enzyme that is activated by Gs protein, leading to the conversion of ATP to cAMP, it is necessary toinvestigate the molecular mechanisms of adenylyl cyclase activation that leads to increased hyaluronic acid production.
Adenylyl cyclase enzyme has many isoforms, from type I to IX, which show distinct tissue distribution and biochemical
properties. Because the hyaluronic acid production has been best demonstrated in vascular smooth muscle cells in ourlaboratory, we examined adenylyl cyclase isoforms that are responsible for hyaluronic acid production. We also examinedthe effect of stimulating these adenylyl cyclase isoforms in an isoform-specific manner using forskolin derivatives that haveincreased specificity to these isoforms. We also examined the effect of overexpressing adenylyl cyclase isoforms in thesecells to explore changes in intracellular cell signaling as well as changes in hyaluronic acid production. Accordingly, we
found that specific isoforms of adenylyl cyclase are more responsible for hyaluronic acid production and thus cell migration
thereafter, and that these isoforms play an important role in not only hyaluronic acid production, but regulating vascularfunction such as vasodilatation or endothelial thickening. Our results have indicated that it is important to understand therole of each adenylyl cyclase to regulate hyaluronic acid production. Pharmacological stimulation of a specific isoform of
adenylyl cyclase may enable us to enhance the production of hyaluronic acid specifically. Development of such specificstimulator of adenylyl cyclase may be used in the treatment of conditions where decrease in hyaluronic content is involved.
Indeed, our results have suggested that such strategy is pharmacologically feasible.

１．緒はその細胞内シグナルの制御は独立して行われているのか

言は不明であった。

ヒアルロン酸はムコ多糖の一種であり、皮膚をはじめと我々の研究室では、G 蛋白共役型ホルモンによる cAMPして関節や硝子体などにおける細胞外器質として豊富に存

シグナルの分子メカニズムを長年にわたって研究してきた在する。加齢に伴う皮膚のたるみやシワではヒアルロン酸

が、最近の成果によればヒアルロン酸の産生制御には含有量の低下が関与しており、近年では健康補助食品としcAMP シグナルの活性化が必要であり、平滑筋細胞や繊維ての摂取や、化粧品の添加物としての使用、さらには美顔

芽細胞においてヒアルロン酸産生酵素の一つである Has2

術としてのヒアルロン酸注入が行われている。これ以外にの転写レベルでの亢進が重要な役割を果たしていることがも関節炎や角結膜上皮障害における治療など、幅広く医療わかった 1）。さらに cAMP シグナルの標的酵素として、従に利用されている。ヒアルロン酸の産生に G 蛋白共役型の来考えられていたプロテインキナーゼ A 以外に、Epac とホルモン刺激が関与することは以前より知られていたが、呼ばれる G 蛋白質調節因子が細胞遊走の調節に重要な役割

その詳細なメカニズムは不明であった。G 蛋白共役型のホを果たしており、プロテインキナーゼ A と Epac に機能分

ルモン刺激によってヒアルロン酸産生の亢進とともに、細担が存在することがわかってきた 2, 3）。このことは、ヒア

胞増殖や遊走が亢進することが報告されてきたが、これらルロン酸産生と細胞遊走の制御メカニズムが異なる可能性の細胞機能を特異的に制御することが可能なのか、あるいを示唆する。
本申請では、G 蛋白共役型ホルモンによるアデニル酸シ*クラーゼの活性化が引き起こす cAMP シグナルがヒアルロン酸産生を如何に制御するかを検討し、血管平滑筋細胞
Regulation of hyaluronic acid production
via cAMP signal
Yoshihiro Ishikawa*, Utako Yokoyama
Yokohama City University Graduate
School of Medicineを含めて細胞外器質の産生を特異的に制御する酵素サブタ
イプを含めた検討をおこなった。さらに特定のアデニル酸
シクラーゼサブタイプの制御剤が、将来的な薬物開発の対象となりうるかについて検討した。

− 91 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

２．実

イルスを作製した。作成に当たっては AdenoX adenovirus験construction kit（Clontech, Tokyo, Japan）を用いた。6 型

HAS 発現の定量

アデニル酸シクラーゼを発現するアデノウイルスにおいてトータル RNA はプールされたラット組織から抽出した。
cDNA の合成および RT-PCR は過去の文献に記載された方は、サイトメガロウイルスプロモーターを用いた。作成に当たっては homologous recombination method を用いた。

法を用いた。PCR 増幅に用いたプライマーの塩基配列はラットのものを用い、遺伝子バンクからの配列を元に合成

cAMP 産生能の検討した。定量的な RTPCR 反応においては、それぞれのテン細胞を 24 穴プレートにおいて培養し、24 時間の血清無プレートは少なくとも３回の定量を行い、再現性を検討し添加条件のあとに cAMP 産生を定量した。定量に当たった。それぞれの遺伝子の定量に当たっては GAPDH をコンては事前に 0.2 mM IBMXを添加し 20 分間の preincubation

トロールとして用いた。GAPDH の定量に当たっては、市をおこなった後に、各試薬を加えてさらに 10 分間 incubate

販のキットである TaqMan Rodent GAPDH control reagent

し た。 産 生 反 応 は 培 養 液 を 除 去 し、400 µl の ice-coldkit（Applied Biosystems, Foster City, CA）を用いた。

trichloroacetic acid（7.5 %）を各穴に加えて終了させた。
サンプルは10 µl acetyc anhydride, 20 µl triethylamine（Sigma）

細胞培養を加えてアセチル化させた。これらのサンプルを 50 µl 取

Wister ラットの血管平滑筋細胞を初代培養して使用しり 出 し、12,000 cpm 125I-cAMP（Perkin Elmer, Waltham, MA）

た。ラット胎生期 21 日を中心に採取した。組織片は切り

50 µl ウサギ血清 anti-cAMP 抗体（diluted 1 : 3000, Millipore,

刻まれ、800 µl の collagenase/dispase enzyme mixture をBillerica, MA）と４度の条件で一晩 incubation をおこなっ

添加し、37 度にて 15 分間の消化をおこなった。細胞浮遊た。50 µl ヤギ抗ウサギ抗体（magnetic bead coated, QIAGEN,

液を遠心し、培養液を 4collagenase mixture II に変えてさTokyo）を 加 え て 室 温 条 件 化 で 揺 ら し な が ら １ 時 間ら に 37 度 に お い て 12 分 間 お こ な っ た。 細 胞 浮 遊 液 は

incubate し た。Bound from free の 分 離 に お い て は、

growth media mixture に 移 さ れ、35 ｍ ｍ の Poly-L-Lysin

Millipore フィルターを用いておこなった。残存した放射皿を用いて培養を行った。培養期待は 5% CO2 の条件であ能活性を測定し、標準曲線と対比することにより cAMP

り、37 度にて施行した。細胞はそれぞれ 4 − 6 回の継代培

産生量の定量をおこなった。cAMP 産生量は蛋白濃度で補養中に使用し、alpha-smooth muscle actin の発現が 99％正した。

以上に見られることを確認して使用した。

PKA 活性
ヒアルロン酸の定量

PKA 活性はアッセイキットを用いて測定した（StressGen

ヒアルロン酸は細胞培養液中に放出された量を定量した。
牛軟骨から抽出されたヒアルロン酸結合蛋白をラテックス

Biotechnologies, Ann Arbor, MI）。測定法の詳細は製造者のプロトコールに従った。

にラベルし、凝集を指標として定量することで行った

３．結（LPIA Ace, Fujirebio Inc, Tokyo）。ヒアルロン酸の定量
は duplicate で 製 造 者 の プ ロ ト コ ー ル に 基 づ い て 行 い、

PGE-EP4 シグナルによるヒアルロン酸産生の制御

Hitachi 7070 analysis system（Hitachi, Tokyo）を用いて800nm における吸光度分析をおこなった。

果

我々はヒアルロン酸の産生能力を、これまでに検討してきた血管平滑筋細胞を用いて調べた。これまでの研究結果
から、動脈管などから採取された血管平滑筋細胞におけるsiRNA 実験

ヒアルロン酸産生能力が高いことがわかっている。プロス

二重鎖 siRNA をアデニル酸シクラーゼ２、５、および 6

タグランジン刺激によって、ヒアルロン酸産生が亢進する型の塩基配列から特定部分を選択しておこなった。コント

ことは従来の結果からも示唆されているが、はたしてどのロールには QIAGEN にて作製されたものを用いた。製造

ようなサブタイプによる産生が最も強いのかを検討した。

者 の 推 奨 す る プ ロ ト コ ー ル に 基 づ い て、siRNA（300PGE1, PGE2, および EP4 アゴニストである ONO-AE1-329pmol）、Lipofectamin RNAiMAX（Invitrogen, San Diego,

を用いて刺激したところ、容量依存性にヒアルロン酸産生

CA）を用いた。

が増加した。最終的な増加は 48 時間後の定量において判断した。PGE1 刺激によるヒアルロン酸の産生は EP4 アン

アデノウイルス実験

タゴニストである ONO-AE3-208 によって阻害された。一ラット 2 型アデニル酸シクラーゼ全長 cDNA をシャトル

方で EP1 および EP3 に対する拮抗剤を使用しても抑制はベクターに組み込んで、同サブタイプを発現するアデノウ

見られていなかった。これらの結果から EP4 による刺激− 92 −

cAMP シグナルを標的にしたヒアルロン酸産生制御メカニズムの研究を培養し、刺激をおこなった。4、24、２日、4 日間におがヒアルロン酸の産生を引き起こすことが推測された。

けるヒアルロン酸の産生を比較したところ、時間依存性に

cAMP 産生を介したヒアルロン酸産生の制御

ヒアルロン酸産生が増加することがわかった。さらに EP4

上記の結果から、ヒアルロン酸産生において EP4 の刺

アゴニストによるヒアルロン酸産生は、PKA の選択的阻激が重要であることが推測された。そこで、EP4 の選択的害によって抑制されたことから、EP4 刺激が cAMP の産な刺激剤である ONO-AE1-329 を用いて、血管平滑筋を刺生を上昇させ、PKA シグナルを賦活化することによって激し、用量依存性と時間依存性を検討することにより、ヒアルロン酸産生を上昇させるメカニズムが確認された。

ONO-AE1-329 によるヒアルロン酸産生効果を確認することとした（図１）。容量依存的な EP4 アゴニストによるヒ

ヒアルロン酸産生の分子メカニズム

アルロン酸産生の検討として、血管平滑筋細胞を培養条件

ヒアルロン酸の産生に当たっては、これまでに３種類の下で EP4 の選択的なアゴニストである ONO-AE1-329 を 48

ヒアルロン酸産生酵素の存在が知られている。そこで、時間に渡って添加し、ヒアルロン酸の産生を比較した。培

EP4 を介したシグナル系において、どのサブタイプが関与

養液中に浸出するヒアルロン酸を凝集法を用いて定量した。

しているのかを検討した。検討に当たっては、制御メカニ

いずれも容量依存性にヒアルロン酸産生が増加しているこズムとしてもっとも基本的な転写調節レベルでの制御が想とがわかった。さらに、時間依存的な EP4 アゴニストに定されたため、まずは RT-PCR を用いて、ｍ RNA の定量

よるヒアルロン酸産生を検討した。上記と同様に EP4 アをおこなった。HAS1,HAS2, HAS3 の三つのサブタイプにゴニストである ONO-AE1-329 を用いて、血管平滑筋細胞

特異的なプライマーを用いて RT-PCR による、それぞれの定 量 を お こ な っ た。EP4 選 択 的 な 刺 激 剤 で あ る ONOAE1-329 を 10− 6 M の濃度において、血管平滑筋を刺激した後に RNA を抽出し、選択的なプライマーを用いて定量を お こ な っ た と こ ろ、HAS1 お よ び HAS3 に 比 較 し て、HAS ２発現の圧倒的な増加が観察された（図２）。さらに
この結果を確認するために、時間依存的な HAS2 ｍ RNA
発 現 量 の 変 化 で 観 察 し た。ONO-AE1-329,−6

PDGF-BB のそれぞれを、10

図１．EP4 アゴニストによるヒアルロン酸産生制御
A. 容量依存的な EP4 アゴニストによるヒアルロン酸産生。
血管平滑筋細胞を培養条件下で EP4 の選択的なアゴニストである ONO-AE1-329 を 48 時間に渡って添加し、ヒアルロン酸の産生を比較した。培養液中に浸出するヒアルロン酸を凝集法を用いて定量した。いずれも容量依存性にヒアルロン酸産生が増加している。
B. 時間依存的な EP4 アゴニストによるヒアルロン酸産生。
EP4 アゴニストである ONO-AE1-329 を用いて、血管平滑筋細胞を培養し、刺激をおこなった。4、24、２日、4 日間におけるヒアルロン酸の産生を比較した。

TGF ｂ、M, 10ng/ml, 10ng/ml の濃図２．EP4 アゴニストによるヒアルロン酸産生酵素発現の変化
A. RT-PCR に よって ヒ ア ル ロ ン 酸 産 生 酵 素 の サ ブタイ プ（HAS1,HAS2, HAS3）のｍ RNA 発現を定量した。EP4 選択的な刺激剤である ONO-AE1-329 を 10−６M の濃度において、血管平滑筋を刺激した後に RNA を抽出し、選択的なプライマーを用いて定量をおこなった。HAS1 および HAS3 に比較して、
HAS ２発現の圧倒的な増加が観察された。
B. 時間依存的な HAS2 ｍ RNA 発現量の変化で観察した。ONOAE1-329, TGFb、PDGF-BB のそれぞれを、10−６M, 10 ng/
ml, 10 ng/ml の濃度で刺激し、HAS2 の発現を RT-PCR において定量した。いずれも時間依存的に発 現を増加させたが、ONO-AE1-329 による増加効果が最も強力であった。

− 93 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

度で刺激し、HAS ２の発現を RT-PCR において定量した。

４．考

い ず れ も 時 間 依 存 的 に 発 現 を 増 加 さ せ た が、ONO-

察

AE1-329 による増加効果が最も強力であることがわかった。

ヒアルロン酸は細胞外器質として様々な作用を持つこと

以上の結果から、ヒアルロン酸産生増強の分子メカニズが知られているが、その発現調節は十分わかっていない。

ムとして、EP4 刺激を介して PKA の活性化がおこり、こ我々は少なくとも血管平滑筋細胞によるヒアルロン酸産生れによる HAS2 の選択的な転写促進がおこり、最終的に血には EP4 刺激が重要な役割をはたし、EP4 によるアデニル

管平滑筋細胞におけるヒアルロン酸分泌が促進されるメカ酸シクラーゼの活性化およびヒアルロン酸産生酵素の転写

ニズムが想定された。

刺激を介して、ヒアルロン酸の産生が上昇することを示した。

平滑筋におけるアデニル酸シクラーゼサブタイプの発現

これまでの実験で得られた結果で重要と考えられること

EP4 刺激は G 蛋白質共役型受容体の活性化をへて、Gsは、これらの刺激が細胞内シグナル系をへて発揮されるが、蛋白質の活性化、および引き続くアデニル酸シクラーゼの関与する酵素サブタイプが特定されたことである。受容体

活性化を経て cAMP 産生を引き起こす。この下流に存在レベルでは EP4 が主要な役割を果たし、その下流にあるする PKA 刺激が HAS ２の転写促進因子として働くことがアデニル酸シクラーゼのサブタイプに関しては 6 型サブタわかった。しかるに血管平滑筋には多数のアデニル酸シクイプが重要な役割をになっている。さらに大切なことはヒ

ラーゼサブタイプが発現している。我々は特定のアデニルアルロン酸産生酵素サブタイプであり、3 種のサブタイプ

酸シクラーゼサブタイプがこのプロセスに重要な役割を果の中でも 2 型のみが EP4 刺激によって転写活性が増強され、たす仮説をたてた。そこで定量的な RT-PCR 法を用いて、ヒアルロン酸産生を亢進させることがわかった。これらのどのアデニル酸シクラーゼサブタイプが血管平滑筋細胞に結果から、ヒアルロン酸産生の分子メカニズムとして、高多く発現するかを検討した。

度に分化した特定のサブタイプを通じたシグナル伝達系がRT-PCR の結果から、平滑筋細胞には１および 8 型を除細胞内で構築されている可能性がしめされた。

くすべてのサブタイプの発現が検出された。この中ではと細胞内には多数の酵素が存在し、その酵素サブタイプに

くに２および 6 型の発現がおおいことがわかった。そこでは複数存在することが知られている。シグナル伝達の過程

２および 6 型のそれぞれの関与を検討するために、siRNAにおいては、異なったサブタイプが相補的に作用し、同じの手法を用いて、それぞれのアデニル酸シクラーゼサブタ

ような結果を生む場合と、それぞれのサブタイプが異なっ

イプの欠損実験をおこなった。いずれのサブタイプの欠損た機能を担っている場合がある。PGE 刺激によるヒアルにおいても PGE １を介した cAMP 産生能は顕著な低下を

ロン酸産生に関しては後者の可能性が考えられる。EP4、示した。このことから両サブタイプは、いずれも PGE1 刺

アデニル酸シクラーゼ 6 型、およびヒアルロン酸産生酵素

激の下流に存在することが推測された。そこでこれらのサ2 型のそれぞれが機能的に共役していることがわかったが、ブタイプによるヒアルロン酸産生を比較したところ、6 型

その共役を可能とするメカニズムは不明である。いわゆるサブタイプの欠損時においてヒアルロン酸産生能が低下す

カベオリンなどのスカフォールド蛋白質などを通じて、特るが、2 型ないし 5 型の欠損時にはそのような産生低下は定のサブタイプ蛋白が重合している可能性も考えられる。

みられないことがわかった。

そのような検討に当たっては免疫沈降法や細胞における免さらにアデノウイルスをもちいて、2 型および 6 型サブ

疫染色法を用いた検討が必要であると考えられ、今後の検タイプの過大発現をおこしたところ、2 型サブタイプの過討課題である。また、今回の研究結果から、特定のアデニ

大発現においてはヒアルロン酸産生は上昇しなかったが、

ル酸シクラーゼサブタイプを制御する活性薬理物質が、ヒ6 型サブタイプの過大発現によってヒアルロン酸産生が顕

アルロン酸欠乏組織などにおけるヒアルロン酸産生促進に

著に増加することがわかった。以上の結果から、血管平滑応用できる可能性が示された。皮膚科学や整形外科分野を筋細胞に発現する多数のアデニル酸シクラーゼサブタイプ

含めて、今後どのような分野において活用できるのかを検の中でも、6 型サブタイプが EP4 刺激によるヒアルロン酸討する必要がある。

産生に重要な役割を果たしていることが想定された。
さらに２型および６型に選択的な刺激薬を用いた実験か（引用文献）

らは、アデノウイルスによるアデニル酸シクラーゼ蛋白発

１）Yokoyama U, Minamisawa S, Hong Q, Segi-Nishida

現と同等の効果が、アデニル   酸シクラーゼ選択的刺激薬

E, Ghatak S, Iwasaki S, Iwamoto M, Misra S, Tamura

によって得られることがわかった。このことは、アデノウ

K, Hori H, Yokota S, Tool BP, Sugimoto Y, andイルスを使うことなく、薬理学的な手法を用いることによIshikawa Y:   Chronic activation of the prostaglandin

り、ヒアルロン酸産生を制御できる可能性を示唆する。

receptor EP4 promotes hyaluronan-mediated− 94 −

cAMP シグナルを標的にしたヒアルロン酸産生制御メカニズムの研究

neointimal formation in the ductus arteriosus.  J. Clin.
Invest.   116; 3026-3034, 2006  

３）Yokoyama U, Minamisawa S, Quan H, Akaike T,
Suzuki S, Jin M, Jiao Q, Watanabe M, Otsu K, Iwasaki

２）Ulucan C, Wang X, Baljinnyam E, Bai Y-Z, Okumura

S, Nishimaki S, Sato M, and Ishikawa Y: PGE2-

S, Sato M, Minamisawa S, Hirotani S, and Ishikawa Y:  activated Epac promotes neointimal cushin formation

Developmental changes in gene expression of Epacof the rat ductus arteriosus by a process distinct fromand its upregulation in myocardial hypertrophy. Am.

that of PKA.  J. Biol. Chem.  283; 28702-28709, 2008

J. Physiol. Heart Circ. Physiol.   293; H1662-72, 2007

− 95 −

放射線・紫外線適応応答マーカーを指標とした
老化制御因子スクリーニング法の開発
東京都健康長寿医療センター研究所分子機構研究チーム

三浦ゆり

Organisms are exposed to various stresses such as oxidative stress and other environmental stresses, resulting in thediverse pathophysiological and pathological conditions with age. However, it is also known that low dose stress induces theadaptive response, which exerts protective effects against a subsequent higher dose. Radiation adaptive response has been
widely observed in various biological systems. The protective responses are expected to bring anti-aging effects in dermal
cells. Thus, in order to find anti-aging factors involved in adaptive response, we try to explore the biomarkers of radiation
adaptive response in dermal cells, and lead to develop the protective agents against dermal aging. In the present study, we
examined radiation adaptive response in dermal fibroblast, and explored the low dose irradiation-responsive proteins using
proteomics on two-dimensional (2-D) PAGE. As a result, 0.1Gy pre-irradiation followed by 2-Gy challenging-irradiation
at 3-hr interval induced radiation adaptive response in dermal fibroblast. From proteomics analyses of protein profiles of
0.1Gy- or non-irradiated dermal fibroblast, some candidate proteins, which are responsible for radiation adaptive response,
were revealed.

1.

緒

特異的な現象について考慮する必要がある。それが、ホル言

ミシスあるいは適応応答と呼ばれる現象である。
「ホルミ

老化には、遺伝的要因と環境的要因の両方が深く関与しシス（hormesis）」という言葉は、ギリシア語の「hormo（興ているが、環境的要因の中で最も重要なのは活性酸素・フ奮する）」が語源になっており、「大量では有害なさまざま

リーラジカルによる酸化ストレスである。しかし、ひとく

な毒物などが、少量ではかえって生理機能の刺激効果をもちに酸化ストレスと言っても、老化に実際に関与している

たらすこと」と定義されている。つまり、ストレスもそののは一度に多くの細胞を死に至らしめるような強い酸化ス

強さがマイルドであれば、生体にとってプラスの効果をもトレスではなく、それほど強くはないが持続的な酸化スト

たらすということである。放射線に関しては、低線量放射レスである。酸化ストレスの生体影響に関する研究は、活線照射により放射線適応応答が引き起こされることが知ら性酸素・フリーラジカルが様々な疾患や炎症などに深く関れている。放射線適応応答は、予め低線量放射線を照射す

与することが明らかにされて以来、様々な研究者から注目ることにより高線量放射線に対する放射線抵抗性を獲得すを集めているが、現在のところ酸化障害あるいは細胞死をることであり、この防御応答は様々な生物で観察されてい引き起こすような強いストレス負荷の研究がほとんどである

り、老化や慢性疾患のモデルとなるような低レベルの持続因子など様々な酵素やタンパク質が知られている 。しか的なストレスに関してはほとんど明らかにされていないのし、多様な実験系において様々な指標を用いて研究されてが現状である。しかし、老化による細胞の機能低下とそのいるため、その分子機構は多様であり、それぞれの細胞、機構を明らかにするためには、低レベルの酸化ストレスにあるいはそれぞれの照射条件により関与する因子も様々で的を絞った研究が必要である。特に皮膚は、紫外線、環境あると考えられる。

1, 2）。放射線適応応答に関与する因子は、DNA 修復関連
3）

放射線、環境汚染物質など様々な刺激に直接曝される部位

皮膚は、環境放射線に直接曝される部位であるため、皮であり、皮膚老化の制御を目的とした研究をするためには、

膚老化につながる酸化的傷害だけでなく、適応応答も引き放射線や紫外線の低線量照射による老化モデルの構築と、起こされていると考えられる。放射線適応応答を活性化す

その解析が必要不可欠であると考えられる。

る因子は、酸化障害の蓄積を防御し老化を防止する因子で弱い（低レベルの）酸化ストレスによる生体への影響をあり、老化制御因子と考えられる。このため、皮膚老化を考えるときは、強い（高レベルの）酸化ストレスにはない

遅らせて肌をみずみずしく保つためには、酸化ストレスを抑え込むことを目的とした抗酸化化粧品の開発だけでなく、細胞自身のもつこのようなストレス応答能を高め、防御機

Proteomic Research for Biomarker of
Adaptive Response to Ionizing andUltraviolet Radiation
Yuri Miura
Research Team for Functional Genomics,
Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology

構を活性化させることも重要であると考えられる。
そこで本研究では、皮膚線維芽細胞を用い、低線量放射線照射による細胞への影響をタンパク質レベルで解析し、細胞の自己防御応答である適応応答の活性化因子を探索することを目的とする。発現プロテオミクスを用いて、低線− 96 −

放射線・紫外線適応応答マーカーを指標とした老化制御因子スクリーニング法の開発

量放射線照射による細胞への影響を解析し、細胞の自己防出した。タンパク質二次元電気泳動とプロテオーム解析は、御応答である適応応答によって発現変動するタンパク質、

以下のように行った（http://proteome.tmig.or.jp/2D/2DE_

すなわち適応応答マーカーを探索する。今後、抗体等を用

method.html） 。

4）

いてこの適応応答マーカーを高感度かつ簡便に検出する系

あらかじめ膨潤させておいた等電点電気泳動用ストリッを構築し、適応応答マーカーを指標とした老化制御作用をプ ゲ ル（Immobiline DryStrip, pH4−7, 18cm: GE Healthcare）

持つ化合物のスクリーニングから、適応応答活性化というに抽出した核画分タンパク質をのせ、一次元目の等電点電

新たなメカニズムによる皮膚老化防止剤の開発につなげる。

気泳動を行った（CoolPhoreStaar IPG-IEF Type P, Anatech）
。

2.
2. 1

実

ストリップゲルを還元化、アルキル化処理後、SDS-PAGE験

を行った（CoolPhoreStar SDS-PAGE Dual-200, Anatech）。

培養細胞

泳動ゲルを蛍光染色し（SYPRO-Ruby）、ゲルスキャナー

細胞は、ヒト皮膚由来の線維芽細胞である TIG-118 を用を用いて泳動像を取り込み、ゲル間のディファレンシャル

いた。培地は 10% FBS, 1% penicillin-streptomycin を含む

ディスプレー解析を行った（PDQuest, Bio-Rad）。非照射

a-MEM を用い、37℃、5% CO2 / 95 % air 中で培養した。

細胞の泳動像と低線量照射細胞の泳動像のスポットをマッチングさせ、発現が変動するタンパクスポットを探索した。

2. 2

X 線照射

Ｘ線は、Ｘ線照射装置（MBR-1505R2：日立メディコ）

2. 5

タンパク質の同定を 用 い、 室 温 で 照 射 し た。 低 線 量 照 射 は、5.5 mm Al+

発現の変動したスポットを、スポットカッターを用いて2.1 mm Cu のフィルターを用いて、管電流 2mA、管電圧

切り出し、脱色処理後にトリプシン（Promega）とリシル

100 kV、線量率 0.01Gy/min で行い、0.1Gy 照射した。また、エンドペプチダーゼ（和光純薬）により酵素消化を行った。

適応応答実験の場合の追加照射は、0.5mm Al + 0.1mm得られたペプチドをゲル片より抽出し、ターゲット上でマCu のフィルターを用いて、管電流 5mA、管電圧 150kV、トリクス（α -cyano-4-hydroxycinnamic acid）と混合した

線量率 0.16Gy/min で行い、2Gy 照射した。照射しない細後、MALDI-TOF 質 量 分 析 計（AXIMA-CFR; Shimadzu

胞群（対照群）も照射群が照射している時間帯は室温に放Biotech）を用いて質量分析を行い、ペプチドマスフィン

置した。

ガープリンティングを得た。Mscot 検索サイト（Matrix
Science, London, UK, see http://www.matrixscience.com）

2. 3

放射線適応応答実験を利用して、スポットの同定を行った。

細胞は、Ｘ線を照射する 1 日前に細胞数を計測し、フラ3.

スコにプレートした。適応応答は、あらかじめ照射する低線量放射線照射の後、一定間隔後に高線量の追加照射を行

3. 1

結

果

低線量放射線適応応答

い、追加照射による放射線障害があらかじめ低線量照射をまず、皮膚線維芽細胞において低線量放射線適応応答の行うことによって、軽減されるかどうかを調べるものであ起きる条件を検討した。生体が適応応答を起こすためには、る。そこで、あらかじめの低線量放射線と追加の高線量放あらかじめの照射と追加照射、さらにその間の間隔を決め

射線を、それぞれ照射する群としない群に分け、全部で 4

ることが重要である。そこで、あらかじめの照射（低線量群の細胞を用いて適応応答を評価した。即ち（低線量照射

照射）については０から 1Gy まで、また追加照射（高線量有 - 追加照射有）、（低線量照射有 - 追加照射無）、（低線量照照射）については 1Gy から 5Gy まで検討し、適応応答がも射無 - 追加照射有）、（低線量照射無 - 追加照射無）である。

っとも顕著に現れる照射条件を求めた。また、あらかじめ細胞は、それぞれの条件で低線量照射と追加照射を行った照射と追加照射の間隔は、３時間と 24 時間について検討

後、37℃５%CO2 雰囲気下で２日間培養し、２日後の細胞した。その結果、あらかじめ照射を 0.1Gy で行い、2Gy の数増加を調べた。

追加照射を 3 時間後に照射することにより、追加照射による細胞増殖阻害が最も抑制され、皮膚線維芽細胞において

2. 4

二次元電気泳動

適応応答がおきることが明らかになった（図１）。

細胞を低線量照射群と非照射群に分け、低線量照射群に0.1Gy 照射を行った。照射 3 時間後に照射群、非照射群と3. 2 二次元電気泳動による放射線適応応答因子の解析

も細胞を回収し、細胞分画キットを用いて核画分を分取しそこで次に、適応応答が発現する照射条件でＸ線を照射た。分取した核画分から、タンパク質抽出バッファー（8.5 M

し、プロテオミクス解析を用いて照射後の核タンパク質のurea, 0.2% SDS, ２% Triton-X100, ３% 2-mercaptoethanol,

解析を行った。0.1Gy 照射 3 時間後に細胞を回収し、細胞２% Pharmalyte

分画キットにより核タンパク質を抽出した後、等電点電気

3−10）を用いて、還元的にタンパク質を抽− 97 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

図１ 皮膚線維芽細胞における適応応答
皮膚線維芽細胞である TIG-118 にあらかじめ 0.1Gy 照射
し、3 時間後に 2Gy 照射して、2 日間培養後の細胞数を計測した。あらかじめ 0.1Gy 照射をした細胞としない細胞で、それぞれ 2Gy 照射による細胞増殖阻害を計算した。
あらかじめ低線量照射を行ったものの方が、2Gy 照射による細胞数の低下が少なく、増殖阻害が軽減されていることが示された。

図 2 皮膚線維芽細胞の核画分タンパク質の二次元電気泳動像（0.1Gy 照射 3 時間後）
TIG-118 に 0.1Gy 照射し、3 時間後に細胞を回収して細胞分画を行った。核画分を分取してタンパク質を抽出し、二次元電気泳動を行った。

泳動と SDS-PAGE を行った。図２に 0.1Gy 照射 3 時間後の核タンパク質の二次元電気泳動像を示す。低線量照射を行った細胞と行わない細胞について、得られた 2-D 画像を
PDQuest（Bio-Rad）を用いて解析し、低線量照射により核内の発現が変動するタンパク質を探索した。その結果、
0.1Gy 照射によって増加するスポットを 18 スポット、減少するスポットを８スポット検出した。これらのタンパク質スポットについて MALDI-TOF/MS を用いたペプチドマ
スフィンガープリンティングにより同定を行い、放射線適応応答との関連性について検討している。

4. 考

察
図３

低刺激のストレスによって引き起こされる防御応答の一

放射線適応応答のメカニズムつである適応応答は、今まで様々な生物で観察されてきた。
ほ乳類細胞で初めて放射線適応応答を報告したのは 1984

二本鎖切断や膜構造の変化など）をセンサー分子が認識し，

年 Olivieri らである 。彼らがヒトのリンパ球における放次にシグナル伝達分子が活性化して情報を伝達した後，最射線適応応答を報告して以来、低線量放射線による適応応

後に DNA 修復酵素やストレス防御因子などの防御能を持

答は様々な実験系で様々な指標を用いて行われてきた。

ったタンパク質が合成されると考えられる（図３） 。

1）

2）

我々の実験系でも、若齢ラットから初代培養したアストロ

あらかじめの低線量照射と高線量の追加照射の間の間隔

サイトにおいて、細胞増殖阻害を指標とした放射線適応応に最適時間が存在するのは、この反応にかかる時間である

答が起きることを報告している 。今回の皮膚由来線維芽と考えられるので、本実験系で適応応答が引き起こされる細胞を用いた実験により、比較的 PDL の若い皮膚線維芽

低線量照射後３時間後に細胞を回収し、この時核内におい細胞では、放射線適応応答が起きることが明らかになった。

て発現変動するタンパク質をプロテオーム解析により調べ

そこで、放射線適応応答の分子機構について考察した。

た。これらのタンパク質は、放射線適応応答において防御

まず、あらかじめの低線量照射による軽度の傷害（DNA因子の誘導に関与するタンパク質である可能性があると考5）− 98 −

放射線・紫外線適応応答マーカーを指標とした老化制御因子スクリーニング法の開発えられる。今後、これらのタンパク質とその適応応答におresponses, and aging. J Radiat Res（Tokyo）45:357-372;

ける役割を明らかにし、適応応答を活性化する因子の発見

2004.
３）Miura, Y., Endo, T.: Survival responses to oxidativeに繋げたい。

stress and aging. Geriatr. Gerontol. Int. 10 : S1-S10;
謝

辞

2010.

本研究を遂行するにあたり、ご支援いただきました財団

４）Miura, Y., Kano, M., Abe, K., et al.: Age-dependent

法人コスメトロジー研究振興財団に心より御礼申し上げます。

variations of cell response to oxidative stress:
proteomic approach to protein expression and（参考文献）

phosphorylation. Electrophoresis 26 : 2786-2796; 2005.

１）Olivieri, G., Bodycote, J., Wolff, S.: Adaptive response

５）Miura, Y.: Proteomic approach for biomarker

of human lymphocytes to low concentrations of

discovery in radioadaptive responses –Age-dependent
variations of cell response to low-dose radiation- Biol.

radioactive thymidine. Science 223:594-597; 1984.
２）Miura, Y.: Oxidative stress, radiation-adaptive

Sci. Space 23 : 17-22; 2009.

− 99 −

神経ペプチドおよびストレスによる皮膚バリア機能障害のメカニズム解析1

大分大学医学部皮膚科学 、獨協医科大学越谷病院皮膚科
1、2
1

片桐

一元

、波多野

豊 、倉 橋2

理絵子

1

Chronic stress inhibits the recovery of permeability barrier function via induction of glucocorticoids as an end-productof hypothalamic - Pituitary - Adrenal axis. In this study, we examined an effect of acute stress on the barrier function in
mice. Acute stress, which was induced by transfer of mice to a new cage and keeping them with a crowded condition for 12hours, inhibited the recovery of barrier function after acute disruption by tape stripping. Chemical denervation by capsaicin
abolished the inhibitory effect of the stress. Intradermal administration of substance P, which is a candidate of stress mediatorin this system, inhibited the barrier recovery. These results suggest that acute stress inhibits the barrier recovery as well as
chronic stress via activation of peripheral nerve.

１．緒

経表皮水分喪失 (TEWL) を指標に皮膚バリア機能回復率

言として評価した。TEWL は Tewameter®TM210, Courage

ストレスがアトピー性皮膚炎に悪影響を与えることをしば& Khazawa, Germany) を用いて測定した。バリア破壊は

しば経験する。実験的にもストレスが炎症反応を増強し1）、TEWL 50 − 70 g/m2/h を目安に調節し、バリア破壊前、皮膚バリア機能障害を助長することなどが報告され 2, 3）、

破壊直後、３時間後、６時間後の TEWL を測定した。回

臨床経験を裏付けている。ストレスには、慢性ストレスと復率を以下の方法で計算し、Barrier recovery（％）とし急性ストレスがあり、慢性ストレスでは HPA axis によりて表記した：１−（バリア破壊 3 時間後もしくは６時間後誘導される glucocorticoids が最終メディエーターとして作の TEWL −バリア破壊直前の TEWL）／（バリア破壊直後

４）

用し、バリア機能を障害するとされている 。一方、急性の TEWL −バリア破壊直前の TEWL）。

ストレスのメディエーターとしては、末梢神経由来因子の2. 3

役割が重要視されている 5, 6）。

ストレス負荷近年、我々は、Th2 サイトカインが皮膚バリア機能の回既に確立されている方法である新しいケージへの移入と復を阻害すること 7）、さらに、ヒスタミンの外用が末梢神過密飼育環境によるストレス負荷を行った 2）。通常４匹／経機能を介して、Th2 サイトカインを誘導し、皮膚バリア

ケージで飼育するが、新しいケージに８匹ずつ入れ、皮膚機能回復障害性に作用することを見いだしている。

バリア機能回復能の評価直前 12 時間の過密環境負荷を行

今回、我々は、急性ストレスが皮膚バリア機能に及ぼす影響と末梢神経関連因子の関与について検討し、そのメカった。対照群は 5 日前に新しいケージに移し、4 匹／ケー
ジで飼育しているマウスを用いた。

ニズムの一部を明らかにしたので報告する。

２．実
2. 1

2. 4

験

機能的除神経ストレス負荷をかける 2 週間前にカプサイシン（50 mg/

マウス

kg、２日間）を皮下投与した。実験終了後に、マウス耳介６−10 週齢、雌の C57BL/6 マウス、肥満細胞欠損マウにカプサイシンを外用し、耳介腫脹の有無により除神経をス（WBB6F1-W/Wv）を用いた。

確認した。

2. 2

2. 5

皮膚バリア機能回復能の検証

５日前に剃毛した腹部皮膚に 4 − 5 回のテープストリッ
ピングを行い、皮膚バリア機能を破壊し、その回復過程を*

Ef fect of psycholog ica l st res s a nd
neuropeptides on cutaneous permeability
barrier function
1, 2

1

Th2 サイトカイン中和抗体の投与

皮膚バリア破壊 30 分前に、IL-4, IL-13 の中和抗体（各833 ng in 50 µl/site, R&D Systems）を皮内注射した。

2. 6

ストレスメディエーターの投与

ストレスメディエーターとして知られている、サブスタ

Kazumoto Katagiri* , Yutaka Hatano ,1
Rieko Kurahashi

ンス P（100 nmol/site、ペプチド研究所）と corticotropin-

Department of Dermatology, Faculty of
Medicine, Oita University1
Department of Dermatology, Dokkyo
Medical University Koshigaya Hosipital2

リア破壊直後に皮内注射し、皮膚バリア機能の回復過程へ

releasing factor（CRF : 0.05 ml of 10 µM, Sigma）を皮膚バの影響を観察した。CRF の機能評価のために、Evan blue

− 100 −

神経ペプチドおよびストレスによる皮膚バリア機能障害のメカニズム解析を静脈内投与し、CRF を耳介皮内に投与し、30 分後の耳はわずかに阻害される傾向にあったが、有意な阻害効果で介皮膚への Evans blue の漏出を吸光度計で測定した。

はなかった（Fig. 2）。

３．結果急性ストレスによる皮膚バリア機能回復障害

3. 4 ストレスメディエーターによる皮膚バリア機能回復
障害

ストレス負荷により、3 時間後（Fig. 1）および 6 時間後

サブスタンス P の皮内投与により、３時間後、６時間後

3. 1の皮膚バリア機能の回復が障害された。

の皮膚バリア機能回復障害が誘導され、Th2 サイトカインの中和抗体の前投与で、その効果は阻止されたが（Fig. 3）、

3. 2 機能的除神経による急性ストレスによる皮膚バリ
ア機能回復障害の阻止

CRF の投与は皮膚バリア機能回復に影響を及ぼさなかっ

機能的除神経を誘導されたマウスでは、急性ストレスに

blue の漏出実験では、CRF 投与により有意な色素の漏出よる皮膚バリア機能回復障害が観察されなかった。また、があり、CRF は機能的に作用し、肥満細胞の脱顆粒など

正常マウスと比べて、皮膚バリア機能回復が促進されていを誘導し、血管透過性を亢進していることが確認された。

た（Fig. 4）。CRF の機能を評価するために行った Evans

た（Fig. 1）。

3. 3

3. 5 肥満細胞欠損マウスでのサブスタンス P による皮
膚バリア機能回復への影響

Th2 サイトカイン中和抗体の影響

Th2 サイトカイン中和抗体のバリア破壊 30 分前の投与により、急性ストレスによる皮膚バリア機能回復障害作用Fig. 1 Acute stress inhibits the recovery of barrier function via
activation of peripheral nerves.
Stress was induced by transfer of mice to a new cage andkeeping them with a crowded condition for 12 h. Denervation
was achieved by systemic administration of capsaicin 14
days before barrier disruption and abolished the inhibitory
effect of the stress on barrier recovery. Data was subjected toanalysis by Student’ s t-test. *P<0.05

Fig. 3 Intradermal administration of substance P inhibited therecovery of barrier function via induction of Th2 cytokine.

肥満細胞欠損マウスではサブスタンス P による皮膚バリ
ア機能回復阻害効果が観察されなかった。

Fig. 2 Pretreatment with neutralizing antibodies to Th2
cytokine did not fully abolish the inhibitory effect of the stresson barrier recovery.

Fig. 4 Intradermal administration of corticotropin-releasing
factor (CRF) did not affect the recovery of barrier function.
NS: not significant− 101 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

４．考

増強させることも知られており、皮膚バリア機能回復障害

察の誘導能を考え合わせると、アトピー性皮膚炎治療の重要ストレスによる皮膚バリア機能回復障害は、マウスやラな標的分子であると思われる。

8）

ットだけでなく、ヒトでも確認されている 。その際に対象となるストレスは、慢性ストレスであり、glucocorticoids（References）の受容体 antagonist を用いた実験から、HPA axis の最終

１）Saint-Mezard P, Chavagnac C, Bosset S et al, :メディエーターである glucocorticoids が表皮細胞、脂質代

Psychological stress exerts an adjuvant effect on skin

謝に影響を及ぼし、皮膚バリア機能の回復障害を誘導する

dendritic cell functions in vivo, J. Immunol., 171, 4073-

4）と考えられている 。今回の研究では、我々の見いだした

4080, 2003.

「末梢神経を介した Th2 サイトカイン誘導による皮膚バリ２）Denda M, Tsuchiya T, Elias PM et al, : Stress alters

ア機能回復障害作用」が、ストレスによる皮膚バリア機能

cutaneous permeability barrier homeostasis, Am. J.

回復障害のメカニズムである可能性について検討した。

Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol., 278, R367-372,

除神経を施したマウスではストレスによる皮膚バリア機

2000.

能回復障害効果が消失したことから、急性ストレス負荷時

３）Choi EH, Brown BE, Crumrine D et al, : Mechanismsには、末梢神経由来因子により皮膚バリア機能回復障害がby which psychologic stress alters cutaneous

誘導されることが明らかになった。ヒスタミン外用により

permeability barrier homeostasis and stratum corneum

末梢神経由来因子を介して誘導される Th2 サイトカイン

integrity, J. Invest. Dermatol., 124, 587-595, 2005.

がストレス負荷時の最終メディエーターであることを想定

４）Choi EH, Demerjian M, Crumrine D et al, :していたが、Th2 サイトカインの中和抗体を用いた今回のGlucocorticoid blockade reverses psychological stress-

実験結果からは、その影響は部分的なものであると思われ

induced abnormalities in epidermal structure andた。但し、今回の研究では、12 時間のストレス負荷直後

function, Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol.,に中和抗体を投与しており、ストレス負荷における Th2

291, R1657-1662, 2006.

サイトカインの役割を正確に検証するには、量的、時間的

５）Kawana S, Liang Z, Nagano M et al, : Role ofsubstance P in stress-derived degranulation of dermal

条件を再設定する必要があるものと思われる。
一方、ストレスメディエーターの直接的影響を検討した

mast cells in mice, J. Dermatol. Sci., 42, 47-54, 2006.

ところ、サブスタンス P にはバリア機能回復障害効果があ６）Katayama M, Aoki E, Suzuki H et al, : Foot shock

るが、CRF にはその効果が無いことが明らかとなった。

stress prolongs the telogen stage of the spontaneous

サブスタンス P の効果は肥満細胞に依存し、Th2 サイトカ

hair cycle in a non-depilated mouse model, Exp.

インの中和抗体で阻止された。CRF が肥満細胞の脱顆粒

Dermatol., 16, 553-560, 2007.

を 誘 導 す る こ と が 知 ら れ て お り、Evans blue を 用 い て７）Kurahashi R, Hatano Y, and Katagiri K, : IL-4

CRF の機能を検証したところ、CRF が有効に機能していsuppresses the recovery of cutaneous permeability

ることが明らかとなった。これらは、ストレスメディエー

barrier functions in vivo, J. Invest. Dermatol., 128, 1329-

ターの種類によって肥満細胞への作用が異なることを示唆

1331, 2008.
８）Garg A, Chren MM, Sands LP et al, : Psychological

する非常に興味深い結果である。
我々が用いた 12 時間の環境変化によるストレスは、従stress perturbs epidermal permeability barrier

来、皮膚バリア機能回復障害を誘導するために用いられた

homeostasis: implications for the pathogenesis of

方法（24 時間から 14 日間）

2, 3, 9）と比較すると時間的には短いものの、拘束ストレスなどのような数時間で誘導される

stress-associated skin disorders, Arch. Dermatol., 137,
53-59, 2001.

急性ストレスとは異なり、慢性ストレスの要素も含まれて

９）Denda M, Tsuchiya T, Hosoi J et al, : Immobilization-

いる。しかし、逆に、慢性ストレスによる glucocorticoids

induced and crowded environment-induced stressを介した表皮細胞を標的とした影響が十分発揮されるには

delay barrier recovery in murine skin, Br. J. Dermatol.,

不十分な時間とも言える。急性ストレスでは末梢神経から138, 780-785, 1998.

サブスタンス P が放出され、hair cycle などに影響を及ぼすことが報告されているが 6）、皮膚バリア機能へ及ぼす影響は不明であった。今後は、慢性ストレスにおける皮膚バ
リア機能障害における末梢神経由来因子の役割などを明らかにしていく必要がある。サブスタンス P は炎症や掻痒を− 102 −

タンパク質分解酵素を応用した新しい皮膚代謝促進治療薬の開発

長崎大学大学院医歯薬学総合研究科医療科学専攻 生命医科学講座 口腔病態薬理学分野

筑波

隆幸

Cathepsin E is an endolysosomal aspartic proteinase predominantly expressed in immune related cells. In our previous study,
cathepsin E-deficient mice displayed atopic dermatitis. In addition, macrophages derived from cathepsin E-deficient mice showed
an accumulation of the lysosomal membrane sialoglycoproteins, LAMP-1 and LAMP-2, and, consequently, an elevation inlysosomal pH. However, the molecular mechanism by which cathepsin E deficiency causes atopic dermatitis remains unclear. In
this report, we demonstrate that cathepsin E-deficient macrophages showed an increased reactive oxygen species production and
up-regulation of oxidized peroxiredoxin-6, but decreased antioxidant glutathione. Moreover, cathepsin E-deficient macrophages
displayed higher sensitivity to cell death by oxidative stress treated with H2O2 and paraquat. Higher-sensitivity of cathepsin
E-deficient macrophages to infection with Staphylococcus aureus was observed. These results indicate that cathepsin E deficiency
causes increased oxidative stress, suggesting that these abnormalities in cathepsin E-deficient cells are presumably involved in theabnormal host defense of these mice.

１．緒近、カテプシン E のノックアウトマクロファージでは酸化言

ストレスの上昇している可能性を示唆するデータを得た。

アトピー性皮膚炎の有病率は年々増加してきており、現そこで本研究では、カテプシン E をターゲットにした創薬

代社会において国民病といっても過言ではない。2001 年

研究に応用するため、マウスおよびマクロファージで酸化および 2002 年に行われた厚生労働省の調査では、小学生

ストレスが関与しているのかどうかの基礎的研究を行った。

の実に 11％がアトピー性皮膚炎に罹患していると報告さ２．実れた。しかしながら、同疾患は遺伝的要因と環境的要因が複雑に影響するため、分子メカニズムは良く分かっていな
いのが現状である。

２．
１

験

マウス

カテプシン E のノックアウトマウスはスピードコンジェ

我々は、偶然にもアトピー性皮膚炎の発症にはプロテア

ニックにより C57BL/6 に 99.5% 以上遺伝的背景が同じマウーゼ（タンパク質分解酵素）であるカテプシン E が、アトスを用いたピー性皮膚炎発症に関与している事を見出した

用いた。

１, ２）

。カテ

1 ～ 4）。また野生型マウスは C57BL/6 マウスを

プシン E は動物細胞に存在するアスパラギン酸プロテアー
ゼの一種であり、免疫担当細胞や皮膚上皮細胞など細胞特異的に存在する。我々はカテプシン E のノックアウトマウ

２．２

腹腔マクロファージの調製

実験には８～ 12 週齢のマウスを 4.0％のチオグリコレー
３）スを作製したところ、このマウスがアトピー性皮膚炎様症

トを腹腔内投与した方法

状を呈した 。すなわち、引っ掻き行動を繰り返し、顔面、血球溶解バッファーで腹腔内を洗浄しながらマクロファー

頸部、背部にアトピー性皮膚炎様症状を呈するようになる。

ジを採取した。採取後、10％牛胎児血清、100U/mL ペニ

病理組織学的解析では、表皮の肥厚と皮下組織への細胞浸

シリンおよび 100μg/mL ストレプトマイシン含有 RPMI-

潤が認められた。さらに、血清学的解析でも高好酸球血症

1640 培地にて 37 ℃で培養した。

１）を用いた。投与３．５日後に赤と高 IgE 血症が認められた。
この分子メカニズムを解明するために、我々は野生型お２．３

二次元電気泳動法
３）

よびカテプシン E のノックアウトマウス由来のマクロファ

二次元電気泳動法は以前報告した方法で行った 。簡単ージを使って比較解析を行ったところ、リソソーム膜タンに述べると、細胞抽出液を IPG ストリプスに掛け、マルチ

パク質の蓄積が起こっている事を見出した

フォアー II を用いて等電点電気泳動を行った。その後、

３，４）

。さらに最

ストリプスを 15 分間６M urea, 30% glycerol, １% SDS，
Development of a novel therapeutic
application for allergic skin diseases
using intracellular proteases
Takayuki Tsukuba
Department of Dental Pharmacology,
Graduate School of Biomedical Sciences,
Nagasaki University

and 64 mM dithiothreitol 含有 50 mM Tris-HCl バッファー，
pH 8.8 で平衡化した後、更に 135 mM iodoacetamide を含む同バッファーに 15 分間浸漬した。その後、10 % SDS- ポ
リアクリルアミドゲルで電気泳動を行った。泳動後、銀染色でタンパク質を染色した。切り出されたタンパク質はマ
トリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析− 103 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

機（島津製作所製）で解析した。タンパク質の同定にはマ酸化型のペルオキシレドキシンー６である事を精査するた

スコットサーチエンジン（マトリクスサイエンス社製）をめ、マクロファージに過酸化水素（25μM）を 37 ℃、20 時用いて行った。

間マクロファージを培養して、細胞抽出液を２次元電気泳３．結動で比較した。両タンパク質スポットを比較すると、還元

果型ペルオキシレドキシンー６が酸化型へ移行している事が３．
１ 二次元電気泳動の解析による変動するタンパク質の同定確認された（図１B）。以上の結果より、カテプシン E のノ

我々は野生型およびカテプシン E のノックアウトマウス

ペルオキシレドキシンー６が増加し、還元型ペルオキシレ

由来のマクロファージにおける細胞内のタンパク質を比較

ックアウトマクロファージでは、アネキシン A1 と酸化型
ドキシンー６が減少している事が明らかになった。

する目的で、両細胞の抽出液について２次元電気泳動を行った。図１に示すように、野生型に比べてカテプシン E ノ

３．２

酸化ストレス関連分子の解析

ックアウトマクロファージでは約 38kDa のタンパク質のアネキシン A1 はストレスタンパク質の一種として知らスポットが増加していた。さらに約 31kDa のタンパク質れており、さらにペルオキシレドキシンー６は細胞内で抗に関して、酸性側のスポットが増加していたが塩基性側の酸化ストレスタンパク質として機能する。これらの事実かスポットが消失していた（図１A）。これらのタンパク質

ら、カテプシン E ノックアウトマクロファージは酸化ストに関してプロテオーム解析を行ったところ、それらの N 末

レスを受けているために、これらのタンパク質が増加して端アミノ酸配列から 38kDa のタンパク質はアネキシン Aいる可能性が考えられた。

１であり、31kDa の増加、減少しているタンパク質は、両そこで、酸化ストレスに関連する分子について解析を行

者共にペルオキシレドキシンー６であることが分かった

った。細胞内のスーパーオキサイド（O ）、及び過酸化水

（図１A）
。

素（H2O2）を定量すると、有意に野生型に比べカテプシン

ペルオキシレドキシンー６は細胞内で抗酸化タンパク質として機能し、還元型と酸化型として存在することが知られている。そこで、同定されたタンパク質が還元型および

2−

E ノックアウトマクロファージで多量に存在した（図２A
および B）。
他方、還元物質の量を定量した。細胞内に最も多量に存

図１
Ａ：野生型およびカテプシン E のノックアウトマウスマクロファージの２次元電気泳動像（上段）カテプシン E のノックアウトマウスでアネキシン A1 が増加している（下段）カテプシン E のノックアウトマウスで還元型ペルオキシレドキシンー６が増加し、酸化型ペルオキシレドキシンー６が減少している。
Ｂ：野生型マクロファージの過酸化水素による変動− 104 −

タンパク質分解酵素を応用した新しい皮膚代謝促進治療薬の開発

在する還元物質はグルタチオンである。そこで、還元型グ
ルタチオン（GSH）を定量すると、逆にカテプシン E ノッ

３．３

酸化ストレスによる細胞死の影響

もしカテプシン E ノックアウトマクロファージにおいて、クアウトマクロファージでは有意に減少している事が明ら

細胞内で酸化ストレスが上昇しているならば、同細胞は酸かになった（図２C）。

化ストレス刺激に対する感受性も上昇していることが考え

生体内でも酸化ストレスの影響が観察されるのかどうか、られる。この事を確かめるために、野生型およびカテプシ

マウスの血清に関して検討した。過酸化水素（H2O2）を定

ン E ノックアウトマクロファージにおいて活性酸素種によ量すると、野生型に比べカテプシン E ノックアウトマウス

る刺激に対する細胞死の影響について検討した（図 3）。両で有意に多量に存在した（図２D）。これ等の結果より、生

マクロファージに過酸化水素（H2O2）（0 ～ 200μM）とミト

体及び細胞レベルにおいて、カテプシン E が欠損すると酸コンドリア依存性酸化ストレス誘導剤であるパラコート（0

化ストレスが起こる事が示唆された。

～ 2000μM）を加えた後、37 ℃ 24 時間でインキュベーシ

図２
Ａ：野生型およびカテプシン E のノックアウトマウスマクロファー
ジの細胞内スーパーオキサイド（O2 −）量。両マクロファージを
ザイモサン刺激後、ケミルミネッセンス反応で計測した。
B：野生型およびカテプシン E のノックアウトマウスマクロファー
ジ の 過 酸 化 水 素（H2O2） 量。 両 細 胞 を 24 時 間 培 養 後、
Amplex Red Hydrogen Peroxide/Peroxidase Assay Kit で定量した。
Ｃ：野生型およびカテプシン E のノックアウトマウスマクロファー
ジの還元型グルタチオン（GSH）量。マクロファージの細胞抽出液を合成基質 DTNB と反応後、吸光度 420nm で測定し、算出した。
Ｄ：野生型およびカテプシン E のノックアウトマウスの血清中の過 酸 化 水 素（H2O2） 量。 両マウス 血 清を 24 時 間 培 養 後、
Amplex Red Hydrogen Peroxide/Peroxidase Assay Kit で定量した。

図３
Ａ：野生型およびカテプシン E のノックアウトマウスマクロファー
ジの過酸化水素による細胞生存率。 両マクロファージに過酸化水素（H2O2）（0 ～ 200μM）37℃、
24 時間でインキュベー
ションし、Cell counting kit-8 を用いて細胞生存率を算定した。
B：野生型およびカテプシン E のノックアウトマウスマクロファー
ジのパラコートによる細胞生存率。 両マクロファージにミトコ
ンドリア依 存 性酸 化ストレス誘導 剤であるパラコート（0 ～2000μM） を 37 ℃、24 時 間でインキュベーションし、Cellcounting kit-8 を用いて細胞生存率を算定した。

− 105 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

ョンし、Cell counting kit-8（同仁化学）を用いて細胞生存

胞内のタンパク質を比較した。変動する分子として同定し率を算定した（図 3 A 及び B）。野生型に比べ、カテプシン

たのは、アネキシン A1 とペルオキシレドキシンー６であE ノックアウトマクロファージは、過酸化水素 50 およびり、特に後者に関しては酸化型が増加し、還元型が減少し100μM で、パラコートは 250 および 500μM の濃度で統計ていた。従って、カテプシン E ノックアウトマクロファー

学的に有意に高い細胞死を起こす事が分かった。従って、ジは酸化ストレスを受けている可能性が推測された。事実、カテプシン E ノックアウトマクロファージは、酸化ストレ

カテプシン E ノックアウトマクロファージでは活性酸素種

スに対して高い感受性を持つ事が示され、細胞内酸化ストであるスーパーオキサイド（O ）、及び過酸化水素（H2O2）

レスを受けている事がこの実験でも確認された。

が有意に増加し、逆に還元物質であるグルタチオンは有意2−に減少していた。また、酸化ストレス刺激である過酸化水

３．４

黄色ブドウ球菌による細胞死の影響

素とパラコート処理を行ったところ、カテプシン E ノック

アトピー性皮膚炎患者は黄色ブドウ球菌に対する感受性

アウトマクロファージはいずれも低濃度で細胞死を起こしが高いため、皮膚炎が起こる事が知られている。そこでカた。また、アトピー性皮膚炎発症の原因菌の 1 つである黄テプシン E ノックアウトマクロファージが野生型に比べて色ブドウ球菌に対して、カテプシン E ノックアウトマクロ

細胞死を起こしやすいのか否かについて検討を行った。マファージは低濃度で細胞死を起こした。このような結果か

クロファージと黄色ブドウ球菌の比率を１：100 で 37℃

ら、カテプシン E ノックアウトマクロファージは、酸化ス

30 分間貪食させた後、１～４時間インキュベーションし、トレスを受けているために様々な異常を惹起していると考Cell counting kit-8 を用いて細胞生存率を算定した（図 4）。

えられる。

処理後４時間の野生型のマクロファージが 80％以上生存では、なぜカテプシン E 欠損が酸化ストレスを引き起こしていたのに対して、カテプシン E 欠損マクロファージですのであろうか。我々は、酸化ストレスの直接的原因の１は生存率が有意に減少しており、65% しか生存していなかつとして、カテプシン E ノックアウトマクロファージでは、った。これらの結果から、カテプシン E ノックアウトマク

オートファジー不全とそれに伴うミトコンドリアの代謝不ロファージは、黄色ブドウ球菌感染による生存率も減少し全を起こしている事を見出している。オートファジーは生ている事が分かった。

体内の不要なタンパク質をリソソーム系で分解する生理反４．考応であり、古くなったミトコンドリア等のオルガネラは、察

このメカニズムで除去される。従って、カテプシン E 欠損

本研究では、免疫担当細胞であるマクロファージを用いにより、リソソーム分解能が低下し、そのためにオートフて、野生型およびカテプシン E のノックアウトマウスの細ァジーによる古くなったミトコンドリアが除去されないた
めに、酸化ストレスが上昇している可能性が高い。
一方、カテプシン E ノックアウトマウス由来の血清中でも過酸化水素レベルが上昇していた事から、個体レベルでも酸化ストレスが上昇している可能性が示唆された（図２
D）。興味深い事に、酸化ストレスの上昇とアトピー性皮膚炎の発症には、相関関係があることは多くの研究で示唆されている（総説参照５）。従って、本研究で示したように、
カテプシン E 欠損が、酸化ストレスの上昇をもたらし、酸化ストレスの上昇がアトピー性皮膚炎の発症の原因となっている可能性が高いと考えられる。

５．総括

カテプシン E の欠損により、細胞レベルでの酸化ストレスの上昇が認められた。この酸化ストレスは個体レベルでも同様に認められる事から、酸化ストレスの上昇が、アト
ピー性皮膚炎の発症と関連するのではないかと考えられる。
図４ 野生型およびカテプシン E のノックアウトマウスマクロ
ファージの黄色ブドウ球菌取り込み後の細胞生存率。 両マ
クロファージと黄色ブドウ球菌の比率を 1：100 で 37℃、
30 分間貪食させた後、１～４時間インキュベーションし、Cell counting kit-8 を用いて細胞生存率を算定した。

本研究で得た知見が、今後アトピー性皮膚炎治療薬への分子基盤になる事を期待したい。

− 106 −

タンパク質分解酵素を応用した新しい皮膚代謝促進治療薬の開発（参考文献）

showing the accumulation of lysosomal membrane１）T s u k u b a T , O k a m o t o K , O k a m o t o Y , e t a l :sialoglycoproteins and the elevation of lysosomal

Association of cathepsin E deficiency with development

pH.   J. Biol Chem. 282, 1851-1862, 2007 *Both authorsof atopic dermatitis. J. Biochem. 134, 893-902, 2003

contributed equally to this work２）T s u k u b a T , Y a m a m o t o S , Y a n a g a w a M , e t４）Kakehashi H, Nishioku T, Tsukuba T, et al :al : Cathepsin E-deficient mice show increased

Differential regulation of the nature and functions ofsusceptibility to bacterial infection associated with thedendritic cells and macrophages by cathepsin E.   J.

decreased expression of multiple cell surface Toll-like

Immunol. 179, 5728-5737, 2007.
５）Okayama Y: Oxidative stress in allergic andreceptors. J. Biochem. 140, 57-66, 2006
３）Y a n a g a w a M * . T s u k u b a T * . N i s h i o k u T , e t
al: Cathepsin E deficiency induces a novel form

inflammatory skin diseases.   Curr Drug Targets
Inflamm Allergy. 4, 517-519. 2005 (Review)of lysosomal storage disorder in macrophages− 107 −

ヒトはいかにして化粧品にかぶれるのか
一次刺激性皮膚炎を伴わない接触皮膚炎モデルの作成
東北大学大学院医学系研究科皮膚科学講座

相場

節也

To investigate the role of platelets in the process of sensitization of allergic contact dermatitis, we first examinedthat hapten stimulates CD40 ligand release from platelets in vitro. When platelets obtained from healthy volunteers were
stimulated with a representative hapten, DNCB and one of danger signals, ATP, they significantly released CD40L in adose-dependent fashion. Next, we examined using DNA microarray how ATP, which is released from platelets by various
stimuli, e.g., thrombin, collagen, von Willebrandfactor, ADP, vasopressin, platelet-activating factor, and Ca 2+ ionophores
affects immune response by keratinocytes. We identified several immune-related genes whose expression is augmented
in ATP-stimulated human keratinocytes by DNA microarray. The statistical analysis of the microarray data revealed that,besides IL-6, the expression of several novel genes such as IL-20, CXCL1-3, and ATF3 was significantly augmented
in ATP-stimulated keratinocytes. These data were validated by quantitative real-time RT-PCR. We also confirmed theaugmented production of IL-6, IL-20, CXCL1 by ELISA and that of ATF3 by Western blotting. These studies characterized(1) production of IL-6 and IL-20, (2) chemotaxis for neutrophils via CXCL1-3, and (3) ATF3 activation as possible rolesof ATP-stimulated keratinocytes. Finally, we demonstrated the presence of extracellular ATP in the sensitization phase ofallergic contact dermatitis in vivo by using agarose beads coupled with lucifearase. These studies suggest that platelets may
play a crucial role in sensitization of allergic contact dermatitis and that platelets may surrogate the role of irritant dermatitis
in sensitization.

１．緒ることを報告した。CD40L は、以前から活性化Ｔ細胞に言発現することがよく知られていた分子であるが、近年、活化粧品開発においては、化粧品による接触皮膚炎をいか

性 化 さ れ た 血 小 板 が CD40L を 放 出 す る こ と、 ま た、に防止するかは永遠のテーマであり、したがって、アレル

CD40L のノックアウトマウスで抗体産生などの免疫反応

ギー性接触皮膚炎のメカニズムの解明は、化粧品の安全性が著明に抑制されること、さらには、このマウスに CD40を担保するうえで不可欠な課題である。現在、接触皮膚炎

Ｌを有するマウス由来の活性化血小板を移入するのみで免は、実験動物を用いた多くの研究により、感作相と惹起相

疫反応を回復させることができるなどの報告が相次いだ 2）。

に分けられること、そして、感作相における強い一次刺激

血小板が、様々な機械的、化学的刺激により活性化する性皮膚炎の存在が惹起相における免疫反応の誘導に必須でことを考えると、ヒトにおける接触皮膚炎の成立にも血小あることが明らかにされている。しかし、ヒトの接触皮膚板が何らかの役割をはたしている可能性が推測される。ま炎においては、患者のほとんどは、発症前に、このようなた、血小板が種々の刺激により細胞外に放出する CD40L

強力な一次刺激性皮膚炎の存在を自覚していない。また、や ATP は、樹状細胞の CD40 や ATP 受容体に作用して樹現実的に、一次刺激性皮膚炎を惹起するような化粧品が市状細胞を活性化させることが知られている。そこで、本研

場に広く流通することも考えにくい。これらの事実は、ヒ究 に お い て は、 血 小 板 を ハ プ テ ン に て 刺 激 し た 際 にトの接触皮膚炎の感作過程においては、マウス接触皮膚炎

CD40L が遊離されるか否か、また、細胞外の ATP が表皮モデルとは全くことなった機序が存在していることを示唆

角化細胞にどのような影響を与えるかを検討した。最後に、しているように思われる。

ハプテン塗布によりマウス皮膚において ATP が実際に遊

近年、ノックアウトマウスを用いて接触皮膚炎の解析が離されるか否かも検証した。

多数試みられ、接触皮膚炎感作に必要な分子が次々と明ら

２．実験方法かにされてきている。そのなかで、Moodycliffe ら 1）は、
マウス接触皮膚炎感作には、CD40L の存在が不可欠であ

１）血小板の分離
健常人ボランティアよりヘパリン採血した末梢血を素早
く等量の PBS で稀釈し 22 ℃、800 g ５分間遠心することにより濃縮された血小板を含む分画を作成した。それを１%

How do cosmetics sensitize humans?
Analysis of a possible role of platelets.
Setsuya Aiba
Department of Dermatology, Tohoku
University Graduate School of Medicine

FCS を含む PBS で洗浄後 10％ FCS 添加 RPMI-1640 培地に浮遊させ以下の実験に用いた。

− 108 −

ヒトはいかにして化粧品にかぶれるのか

一次刺激性皮膚炎を伴わない接触皮膚炎モデルの作成

２）血小板からの CD40L 放出
血小板からの CD40L の放出は、種々の濃度の異なった化学物質で 24 時間刺激後に培養上清を回収し、上清中のCD40L を市販の CD40L に対する ELISA kit を用いて定量した。

３）ヒト表皮細胞培養及び培養条件
ヒト正常表皮細胞 NHEKs は Kurabo（Osaka, Japan）より購入した新生児包皮細胞を使用した。NHEKs の培養は75 cm2 フ ラ ス コ を 用 い、 表 皮 角 化 細 胞 増 殖 用 培 地（HuMedia-KG2 ; Kurabo）を用いて５% CO2、37 ℃飽和水
蒸気圧下で行った。実験には第三継代の細胞を使用した。

７）ELISA

また、実験を行うにあたり、HuMedia-KG2 に含まれるハ

細胞上清中のサイトカインの定量（IL-6、IL-20 およびイドロコーチゾンは NHEKs における免疫修飾活性に影響

CXCL1）は、市販の ELISA kit を用いてメーカーから供与を与えることが知られていることから、これを避けるためされたプロトコールに基づき行った。

に実験を行う 24 時間前にハイドロコーチゾンのみを除い

８）タンパク質調製とウエスタンブロット解析

た HuMedia-KG2 に置換した。

NHEKs を 1 mM バナジウム酸塩（Wako Pure Chemical４）RNA 抽出

Industries, Osaka, Japan）を含む氷冷 phosphate buffered

培養細胞からの Total RNA の分離および抽出は RNeasy

saline（PBS）にて二回洗浄後、細胞可溶化液（0.5 M Tris-

Mini kit（Qiagen, Santa Clarita, CA）を用いて行った。操HCl pH 6.8）、10 % SDS、20 % グリセロール、1× プロテ

作手順についてはメーカーから供与されたプロトコールに

ア ー ゼ イ ン ヒ ビ タ ー カ ク テ ル（Complete, Mini; Roche,

従い、抽出した Total RNA は OD260 により定量した。また、

Basel, Switzerland）、0.2 % ブロモフェノールブルー）を

Total RNAはRNA6000 Nano KitおよびAgilent 2100 bioanalyzer

添加し、スクレイパーにて細胞を可溶化した。その後、（Agilent Technologies, Santa Clara, CA）を用いて、純度

BCA protein assay（Thermo Scientific, Rockford, IL）をならびに RNA Integrity Number（RIN）の測定を行った。

用いてタンパク量を定量した。調製したタンパク質を 10−20 % ポリアクリルアミドゲル（ATTO, Tokyo, Japan）

５）DNA マイクロアレイ解析にて泳動し、次に、polyvinylidene difluoride（PVDF）膜DNA マイクロアレイは一色法を用いて、以下のようにに 転 写 し た。Western blotting は、 一 次 抗 体 に phospho-

行った。なお、DNA マイクロアレイに用いる Total RNA

tyr705-STAT3 antibody、total STAT3 antibody（Cellは、コントロールまたは ATP（100 mM）刺激 1 時間後のS i g n a l i n g T e c h n o l o g y ）、 A n t i - A T F 3 （ A T L A S ,ものを使用した。また、抽出・精製した Total RNA を用

Stockholm, Sweden）、およびAnti-b-Actin（mouse）（Sigma-

いた二本鎖 cDNA 合成および Cyanine-3（Cy3）標識 cRNA

Aldrich）抗体、２次抗体にAnti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody

合成には Cyanine-3 using Quick Kit（Agilent Technologies）

ま た は Anti-mouse HRP-linked Antibody（Cell Signalingを使用した。DNA マイクロアレイは常法にのっとりマイTechnology）を用い基質に LumiGLOR chemiluminescent

クロアレイスライド（44K Whole Human Genome*; Agilent

reagent（Cell Signaling Technology）を加えて化学発光に

technologies）を用いて行った。また、データの解析は、て検出した。

GeneSpring GX 7.3.1（Agilent technologies）を用いて行い、さらに結果の生物学的解釈には、Gene Ontology（http://
www.geneontology.org/）を用いた。

９）統計解析
DNA マイクロアレイを除く各実験で得られたデータは、
mean±S.E.M. で表した。また、二群間の統計解析に基づ

６）定量 RT-PCR

く差異は、Student’ s t-test（両側）によって決定した。二DNA マイクロアレイの結果は、定量的 real-time PCR に群間以上、すなわち多群間における統計解析における差異
は、Dunnet’ s multiple comparison test によって決定した。

より確認した。
以下に使用した各プライマーおよび TaqMan probe を

また、P<0.05 は統計学的に有意であると見なした。

示す。

− 109 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 201110）in vivo ATP imaging

ら未刺激対照と比較して明らかに有意な CD40L の放出が細胞外に放出された ATP を in vivo で確認する目的で、認められた。

私たちは Eluc ルシフェラーゼをアガロースに固相化した

CD40L による樹状細胞の活性化は、IL-12 の産生増加とビーズを作成した。これをあらかじめルシフェフェリンをT 細胞刺激活性の増強効果を伴っており接触皮膚炎の誘導

腹腔内投与したマウス皮下に投与することにより投与部位に重要な役割を果たしていることが推測される 3）。

周 囲 に 存 在 す る ATP を IVIS 100（Zenogen）を 用 い て

２）DNA マイクロアレイを用いた ATP 処理 NHEKs における遺伝子変動解析

imaging することが可能となった。

３．結果と考察

次に、細胞外 ATP の皮膚免疫における役割の解明を目

１）血小板からの CD40L の放出的として、ATP（100 mM）で１時間刺激、または未処理

血 小 板 を １×108/ml に 浮 遊 し、 そ れ に 10 mM, 30 mM,の NHEKs における DNA マイクロアレイ解析を行った。

100 mM の DNCB、100 mM, 300 mM, 1000 mM の NiCl 2 、なお、発現変動の認められた遺伝子の絞り込みは、図２に100 mM, 300mM, 1000mM の ATP を加えて 24 時間培養し、示したストラテジーにて行った。

培養上清中の CD40L の存在を ELISA にて検討した。その

まず、同じ実験を 3 回繰り返し行い、mRNA 発現量の平結果、図１のように DNCB と ATP 刺激において血小板か

均値が未処理群と比較して 2 倍以上増加した遺伝子 336 個

図１

図２

ハプテン、ATP 刺激血小板からの CD40L の放出

ATP 処理 NHEKs で変動する遺伝子の同定アルゴリズム− 110 −

ヒトはいかにして化粧品にかぶれるのか

一次刺激性皮膚炎を伴わない接触皮膚炎モデルの作成

を 選 択 し た。 次 に、 こ れ ら に 対 し て Paired Student’ sなど、免疫応答に関与する遺伝子が ATP 刺激により上昇

t-test を行い、有意差（P<0.05）の認められた遺伝子 67 個することが判明した（表２）。そればかりか、これらの GOを抽出した。一方、３回の実験全てに共通して未処理群のterm に含まれる遺伝子として、既に報告のある IL-6 をは2 倍以上発現が増加した遺伝子 44 個を抽出し、これらと先じ め 4, 5）、 新 た に IL-20、CXCL1、CXCL2、CXCL3、の 67 個のうち、共通する遺伝子 35 個を抽出した。３回いGTP binding protein overexpressed in skeletal muscle

ずれの実験においても２倍以上発現が増加し、かつ有意差（GEM）、ならびにV-fos FBJ murine osteosarcoma viral oncogene（P<0.05）の認められた合計 35 個の遺伝子リストを Table

homologue（V-fos）などの免疫応答因子が誘導されること

1 に ま と め た。 こ れ ら 35 個 の 遺 伝 子 に つ き、Geneを見出した（表３）。

Ontology（GO）データベース（http://www.geneontology.

さらに、同定された35 個の遺伝子群の中に、cAMP responseorg/）を用いて、遺伝子の機能を分類した。各 GO term に

element binding protein（CREB）/ATF ファミリーに属おいて選定された遺伝子は、Fischer’ s exact test によるする ATF3 が認められた。本遺伝子は、Table 2 において統計解析を行って有意差（P<0.05）の認められたもの、すは GO: 50794、50789、31323、19219、6350 に 含 ま れ、 幅

なわち、各 GO term に分類される遺伝子群の存在が偶然広い機能を有する転写活性因子の一つであり、ストレスにではないと判断されたものとした。

応答して誘導されることが広く知られている 6, 7）。2007 年、

その結果、inflammatory response（GO: 6954）、immuneGilchrist ら 8）によるシステム生物学的手法を用いた解析に

response（GO: 6955）および defense response（GO: 6952）

より、本転写因子は Toll 様受容体４（TLR4）を介して活表１

ATP 刺激表皮細胞で変動した遺伝子リスト− 111 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

表２

ATP 刺激表皮細胞で発現が変動した遺伝子の Gene Ontology 解析

表３

ATP 刺激 NHEKs で優位に発現が増加した免疫関連遺伝子（ohara H, et al. J. Dermatol. Sci., 58 : 143-151, 2010）− 112 −

ヒトはいかにして化粧品にかぶれるのか

一次刺激性皮膚炎を伴わない接触皮膚炎モデルの作成性化したマウスマクロファージにおいて、Rel（NF-κB

動員作用を有しており、細胞や組織に傷害や炎症が起こるの構成因子）と共に IL-6 および IL-12p40 のプロモーター領と産生される。血管内の白血球は、細胞表面に発現する膜域に結合することにより、これらの転写を抑制することが７回貫通 G タンパク共役型受容体である CXCR2 を介して明らかにされた。この報告以来、TLR を介した免疫応答

ケモカイン産生部位に集まり、血管内皮細胞層に接着する。

に対する ATF3 の機能解析が進展し、本転写因子が TLR

次に、血管内皮細胞の間を通り抜け、血管外へと遊走したを介した免疫応答において負の調節因子として振舞うこと

後、傷や炎症部位に到達して抗原を攻撃することにより、9, 10）。表皮細胞

創傷治癒や免疫応答に重要な役割を果たす。さらに、血管、本受容体を内皮細胞にも CXCR2 が発現しており、本受容体を介した介したサイトカインやケモカインの産生は、生体防御反応

血管新生が報告されている 15, 16）。一方、GEM と V-fos は免において重要な役割を担っているものと思われる。これら

疫応答因子に分類されているものの、これらは様々なシグのことから、ATF3 は、表皮細胞における TLR4 を介するナル伝達に関与しており、かつ非常に多くの機能を発揮す

シグナルに対して同様に機能することが推察されたため、るため、本研究における解析対象として取り扱わないこと

今後、本転写因子を免疫応答因子の一つとして扱うこととと し た。 以 上 の よ う に、 今 回、IL-6、IL-20、CXCL1、した。

CXCL2、CXCL3 および ATF3 に着目し、研究を進めるこは、疑いようのないものになってきているには TLR2 および TLR4 が発現しており

11, 12）

また、今回 ATP 刺激により新たに発現が見出されたととした。

IL-20 は、mRNA レベルで皮膚や気管に低レベルで発現していることが判っており、その機能として IL-20 を過剰発現させたトランスジェニックマウスは、表皮形成の異常に

２）DNA マイクロアレイ解析の mRNA およびタンパクレベルでの検証より、出生後数日のうちに死に至るなどの現象から、皮膚

次に、同定された ATP により誘導される IL-6、IL-20、の形態形成やその維持に重要な役割を担っていることが明CXCL1、CXCL2、CXCL3 および ATF3 の mRNA 発現変らかとなっている 13）。また、本サイトカインは TNF-a な

動を TaqMan probe を用いた定量 RT-PCR 法により確認しどの産生による免疫応答の惹起、さらには IL-6 と同様にチた。また、その際に発現の経時変化についても検討を加え

ロ シ ン キ ナ ー ゼ で あ る Janus kinase（JAK）を 介 し たた。すなわち ATP（100 mM）刺激後 0、0.5、1、1.5、2、3、6、

STAT3 のリン酸化により表皮増殖を促し、創傷治癒や皮12、24 時間における mRNA の発現を解析したところ、い13, 14）。一ずれの免疫応答因子も ATP 刺激 30 分後において有意に発方、CXCL1、CXCL2 および CXCL3 はそれぞれ白血球の現誘導された。この変化は約１時間後に最大となり、２時

膚の恒常性維持に貢献しているものと考えられる

図３ DNA マイクロアレイ解析結果の quantitative real-time RT-PCR による検証
NHEKs were treated with 100μM of ATP for different time periods. Total RNA was extracted at the indicated times and IL-6, IL20, CXCL1, CXCL2, CXCL3 and ATF3 mRNA were examined by quantitative real-time RT-PCR. The mRNA expression by ATPstimulated NHEKs was normalized using that of GAPDH. The ratio was demonstrated by the normalized mRNA expression by
ATP-stimulated NHEKs divided by that of control cells (time 0). The data represent the mean±S.E.M. (n=3). *P<0.05, **P<0.01,***P<0.001 indicate a statistically significant difference in comparison to cells that were time 0.

− 113 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

間後以降は時間の経過に伴って減弱した（図３）。本検討

４A, B）。このことから、細胞外 ATP によるシグナルは、

結果は、DNA マイクロアレイの結果を裏付けるものとな

刺激開始後約 1 時間で ATF3 のタンパク質合成レベルに達った。

することが明らかとなった。

同様に、タンパクレベルでの検証も試みた。図４に結果

ATF3 は、様々なストレスによって誘導される転写因子を示したが、IL-6 および IL-20 において時間依存的な産生であり、細胞周期や細胞保護、またはアポトーシスなどのの亢進が認められた。さらに、IL-20 は ATP 刺激後 6 時間

多くの細胞内イベントに関与している 6, 7）。そればかりか、以降に産生されるのに対し、IL-6 は 1 時間以降に産生が認

最 近、TLR2/6 ヘ テ ロ 二 量 体、TLR3、TLR4、TLR5、められ、早い段階で産生されることが明らかとなった（図TLR7 および TLR9 などの TLR シグナルを介する炎症反応

４A, B）。また、CXCL1 は未処理群においても時間依存的において、負の調節因子として機能する可能性が示唆されな産生が認められ、ATP 刺激による mRNA の誘導にも関た 8−10）。NHEKs に お い て は TLR2 お よ び TLR4 が 発 現 しわらず、その産生において有意な差は認められなかった（図ており 11, 12）、細胞外 ATP により誘導される ATF3 は、免４C）。

疫応答を抑制することも考えられることから、ヒト表皮にまた、データーは示さないが、これらのタンパク産生増
加は、ATP の容量に依存していた。

おける本転写因子の機能に興味が持たれる。
以上の結果は、血小板が様々な刺激により活性化され引き続き、ATP 刺激が発現亢進することが初めて明ら

ATP を放出することを考慮すると 17）、血小板の活性化が、かとなった ATF3 のタンパク質レベルにおける発現のタ

ATP 放出を介して皮膚免疫に多大な影響を及ぼす可能性

イミングを精査するため、その発現変動を経時的に追跡すを示唆している。我々も ATP がプテンによる直接刺激とることとした。ATP 刺激後、0、0.5、1、2、4、8、12、24

協調して樹状細胞の活性化を亢進させることを報告してい時間における ATF3 の発現解析を行ったところ、ATF3 のるが 18）、それに加えて、ATP が表皮細胞やその他皮膚構発現は、ATP 刺激１時間から４時間後に亢進し、以降、成細胞に作用して IL-6 などの産生を介して樹状細胞の活時間の経過とともに徐々に減弱する傾向が認められた（図性化に影響を与えることが明らかとなった。

図４ DNA マイクロアレイ解析のタンパクレベルでの検証
NHEKs were cultured in the presence or absence of 100μM of ATP for indicated time periods. After culture,IL-6 (A), IL-20(B) and CXCL1(C) in the culture supernatant were measured by ELISA. Results are expressedas picograms/ml and represent the mean±S.E.M. (n=3). *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 indicate astatistically significant difference in comparison to cells that were non-treated (Control).

− 114 −

ヒトはいかにして化粧品にかぶれるのか

４）ハプテン刺激による皮膚からの ATP 放出

一次刺激性皮膚炎を伴わない接触皮膚炎モデルの作成

ゼにより検出した。その結果、ハプテン塗布１時間で皮膚未感作マウス皮膚にハプテンを塗布し、経時的に塗布部における細胞外 ATP が検出できた。

位皮膚における細胞外 ATP の存在を固相化ルシフェラー

図５ 細胞外 ATP による ATP3 タンパクの誘導
NHEKs were stimulated with 100μM of ATP for indicated time periods. (A) A representative western blottingfrom three independent experiments is shown. (B) The ATF3/
β-actin ratios were determined as fold increase
compared with control (time 0). The intensity of the corresponding ATF3 bands was analyzed using
densitometry. The data are the mean ± S.E.M. (n=3). *P<0.05 indicates a statistically significant differencein comparison to cells that were time 0.

（A）

（B）

図６

ハプテン刺激皮膚における細胞外 ATP の検出（A）未処理 （B）DNCB 塗布１時間後− 115 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

４．結

(2005).

語８）Gilchrist M., Thorsson V., Li B., Rust G.A., et al.

今回の研究により、ハプテンおよび ATP 刺激により血Systems biology approaches identify ATF3 as a

小板から CD40L が放出されることが明らかになった。まnegative regulator of Toll-like receptor 4. Nature, 441,

た、血小板から種々の刺激で放出される ATP により表皮細胞から免疫反応に関与するサイトカイン、ケモカインが173-178 (2006).
９）Khuua H.C., Barrozo M.R,, Hai T., et al.

Activating

放出されることも明らかとなった。また、実際に、ハプテtranscription factor 3 (ATF3) represses the expression

ン塗布皮膚には、細胞外に ATP が存在していることも証

of CCL4 in murine macrophages. Mol. Immunol., 44,

明した。種々の刺激で活性化する血小板が、接触皮膚炎感
作過程における樹状細胞活性化に関与していることが示唆

1598-1605 (2007).
10）Whitmore M.M., Iparraguirre A., Kubelka L., et al.

された。

Negative regulation of TLR-signaling pathways by（文献）

3630 (2007).

activating transcription factor-3. J. Immunol., 179, 3622１）Moodyclliffe A.M., Shreedhar V., Ullrich S.E., et11）K a w a i K . , S h i m u r a H . , M i n a g a w a M . , e t a l .

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for danger signals for activation. Immunology 126, 485-by blocking its ubiquitination. EMBO. J., 24, 2425-2435

499 (2009)− 116 −

皮膚老化・がん化を誘発するストレス性刺激を蛍光タンパク質断片の相互作用により検出するシステムの開発
金沢大学医薬保健研究域薬学系遺伝情報制御学研究室

山下克美

Cdc25B is a cell cycle regulator that activates CDK/cyclin complex that leads to mitotic entry. Recently, we found that
Cdc25B is degraded by cellular stresses that activate stress-activated MAP kinases p38 and JNK and that such stresses
cell cycle retardation. We also indicated that the Cdc25B degradation is mediated by phosphorylation of Cdc25B by suchbTrCP
kinases followed by ubiquitylation by SCF. We identified that the responsible sequence in Cdc25B for the interaction
bTrCP
with SCF
is in N-terminal 175 amino acids. Using such Cdc25B-derived peptide, we established a fluorescent proteinbased bio-imaging system that enables us to detect the stress-specific interaction between the Cdc25B-peptide and bTrCP1, abTrCP
substrate-recognition component in SCF. For this purpose, we applied the bimolecular fluorescence (BiFC) method. We
made two fusion constructs; N-terminal GFP fragment was fused to N-terminal Cdc25B fragment and N-terminal deletion
construct of bTrCP1 was fused to C-terminal GFP fragment. Such two constructs were further fused to make one artificial
gene. Although such GFP-derived fragments do not emit green fluorescence when they are separated each other, the green
fluorescence can be detected when two GFP-derived fragments were reconstituted through Cdc25B-bTrCP1 interaction thatis induced by cellular stress to phosphorylate Cdc25B. We were not able to detect green fluorescence not only co-transfectionof the Cdc25B-bTrCP1 Bi-FC probe with JNK1 but also after application of non-genotoxic stress, such as anisomycin and
NaCl to probe-transfected cells. Furthermore, such stress-derived green fluorescence was detected by flow cytometry-based
methods, where we used a tetracycline-controlled expression cell lines.

１．緒有するようになる。発がん刺激はゲノム不安定性が引き起

言

こされる前に必ず細胞周期制御のかく乱を引き起こすこと

環境中の化学物質の中には細胞に対し毒性を有するもの

から、細胞周期進行停止にかかわる生体内の反応を検知すが数多く存在する。細胞に対する毒性の中には、細胞膜やることで、遺伝毒性・非遺伝毒性刺激にかかわらずより広微小管等の細胞骨格、さらには細胞内小器官を標的とし損

範な発がん性刺激を検出することが可能になる（図１）。

傷を誘発する結果、細胞の機能低下が引き起こされる。こ私達は、細胞周期制御因子の Cdc25A と Cdc25B が非遺のような化学物質に対する一般的な細胞毒性を検出する方

伝毒性細胞ストレスにより分解されることを発表した 1）。

法は数多く確立されており、実際の現場で広範に使用されこのうち Cdc25A は遺伝毒性ストレスによっても分解されている。化学物質の細胞毒性のうち重要なもののひとつにることがすでに知られていたため 2, 3）、Cdc25B について分発がん性がある。化学発がん物質のうち、ゲノム DNA を

解機構を解析したところ、（１）Cdc25B の特異的なセリン標的とし、遺伝子損傷を誘発する遺伝毒性発がん性物質は、残基が、ストレス応答性 MAP キナーゼである p38 や JNK

突然変異ひいては細胞がん化が誘発されることもある。一によりリン酸化されること、（２）そのリン酸化された部

般に、化学物質の有する遺伝毒性発がん性は、突然変異誘位に F-box タンパク質として分類される bTrCP を基質認発活性が有用な指標となるため、遺伝毒性化学物質の発がん性は、エイムステストをはじめとして数多く方法を用いて短期で推定可能である。一方で、これらの簡便な短期遺伝毒性試験で陰性を示すもののなかには長期動物実験で発がん性が検出されるものも多くある。
一般に、直接的、間接的かにかかわらずゲノムの恒常性を脅かす刺激は発がん刺激となりうるため、このような刺激を受けた細胞はがん細胞の特徴であるゲノム不安定性をApplication of BiFC system to detect
cellular stress that induces skin aging
and cancers
Katsumi Yamashita
Laboratory of Cell Biology, Institute ofMedical, Pharmaceutical, and Health
Sciences, Kanazawa University

図 1．化学物質による発がん機構
遺伝毒性化学発がん物質は突然変異を誘発し、非遺伝毒性化学
発がん物質は、細胞内のゲノム以外の成分を標的とすることで細胞機能をかく乱しゲノム不安定性を誘発することが、細胞の発がんにつながる。

− 117 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

識サブユニットするユビキチン化酵素である SCFbTrCP  4, 5）

スミドを安定的に発現する HeLa 細胞に、上記のプローブ

がリクルートされ、Cdc25B がユビキチン化されることが遺伝子をテトラサイクリン応答性配列の下流に配したプラ

明らかとなった。さらに、このような細胞ストレスにより、

スミド DNA を導入して得た。すなわち、プラスミド上に細胞周期停止が引き起こされることが明らかになったため、存在するブラストサイディン耐性遺伝子を利用し、テトラ

細胞周期制御因子である Cdc25B の分解を誘発するようなサイクリン誘導性安定発現細胞株を分離した。

細胞ストレスは、発がん刺激となりうることが推測された。
そこで本研究においては、これらの生化学反応を利用して、ストレス刺激特異的な Cdc25B と bTrCP の相互作用を、蛍光タンパク質を利用したバイオイメージングにより検出す

２．３

顕微鏡観察

JNK 及び化学物質処理細胞の蛍光は、キーエンス社のBZ-9000 蛍光顕微鏡を用いて観察した。

るシステムの構築を行った。本研究では、バイオイメージ
ングとして、二分割し蛍光を発する能力を喪失した蛍光タ

２．４Flow Cytometry

ン パ ク 質 断 片 が、 再 構 成 に よ り 再 び 蛍 光 を 発 す る

テトラサイクリン誘導発現細胞を 1 mg/mL のドキシサイ

Bimolecular fluorescence complementation（BiFC）法 6, 7）

クリンで 24 時間処理しプローブタンパク質を発現させたを用いた。

のち、検定化学物質をさらに 24 時間処理した。その後、細

２．実
２．
１

胞を回収し、Flow cytometer（Becton-Dickinson, FACSCalibur）

験を用いて mKG に由来する緑色蛍光を計測した。

BiFC プローブプラスミドの作成

３．結

Cdc25B は、p38/JNK により安定性に関わるリン酸化を

果

S101 および S103 と略記）が含まれる、N- 末端より 175 番

３．
１ プローブ遺伝子と JNK の細胞への一過的発現による BiFC の検出

目までの断片を使用した。bTrCP は、bTrCP1 と bTrCP2

図２に、本研究の原理となる細胞ストレスにより活性化のうち bTrCP1 を実験に使用した（Cdc25B のユビキチンさ れ た p38 や JNK に よ り リ ン 酸 化 さ れ た Cdc25B の化能は同程度であった）。bTrCP は、N- 末端側約 200 アミ

SCFbTrCP によるユビキチン化の模式図を示した。即ち、細ノ酸までの領域に SCF 複合体構成に関わる F-box と呼ば胞ストレスによりストレス応答性の JNK や p38 が活性化れる領域を、約 300 アミノ酸より下流の C- 末端側に、基質

され、Cdc25B の S101 と S103 がリン酸化される。そのリ認識と結合に関わる WD-domain と呼ばれる領域を有する。

ン酸化が引き金となり、ユビキチン化酵素である SCFbTrCP

本研究では、プローブタンパク質が SCF 複合体に取り込複合体の bTrCP タンパク質が Cdc25B の S101/103 付近にまれ、ユビキチン化されることがないように、N- 末端領

結合し、Cdc25B がポリユビキチン化され、プロテアソー

域の約 210 アミノ酸を決しつさせた、F-bTrCP1 を用いた。

ムで分解される。

受ける部位である 101 番目と 103 番目のセリン残基（以下、Bi-FC の GFP 蛍光タンパク質としては MBL 社より発売の monomeric Kusabira-Green（mKG）を ベ ー ス と し た、CoralHue® Fluoro-chase Kit を利用した。本キットでは、
mKG の N- 末端側 170 アミノ酸断片（mKGN）と C- 末端側
52 アミノ酸断片（mKGC）を使用する。
まず、mKGNの下流にFLAGタグを付加したCdc25B-N175
断片を融合させた mKGN-FLAG-Cdc25B/N175 プラスミドと、F-bTrCP1 の 下 流 に mKGC 融 合 さ せ た F-bTrCP1mKGC プラスミドを作成した。さらに両者を、GGS 配列
を 5 個タンデムに結合させた断片をはさんで、N- 末端側に
mKGN-FLAG-Cdc25B/N175 を、C- 末 端 側 に F-bTrCP1mKGC を融合させ、mKGN-FLAG-Cdc25B/N175-（GGS）5 F-bTrCP1-mKGC がひとつのペプチドとして発現されるよ
うなプローブプラスミドを作成した。

２．
２細胞への遺伝子導入

細胞への遺伝子導入は、Lipofectamine2000 を用いた 8）。
また、テトラサイクリン誘導発現細胞株は、Tet-on プラ

図 2．細胞周期制御因子 Cdc25B が細胞へのストレスにより分解される機構細胞がストレスを受けると JNK や p38 のストレス応答性
MAP キナーゼが活性化される。これらのキナーゼにより、
Cdc25B の 101 番目と 103 番目のセリン残基がリン酸化されると、ユビキチン化酵素の SCFβTrCP との相互作用が生じ
Cdc25B がポリユビキチン化され、プロレアソームで分解される。

− 118 −

皮膚老化・がん化を誘発するストレス性刺激を蛍光タンパク質断片の相互作用により検出するシステムの開発

図 ３ に は こ れ ら 一 連 の 反 応 過 程 で 起 き る Cdc25B と150 mM とし、その最終濃度が 250 mM になるように添加

bTrCP のストレス誘発性相互作用を利用した BiFC の模式した。そして、薬物処理 24 時間後に蛍光顕微鏡にて BiFC

図 を 示 し た。 ２. 実 験 の 項 に 記 載 さ れ て い る よ う に、出現の有無を検討した。その結果、図５に示されるように、

mKGN-Cdc25B/N175 断片- bTrCP 断片-mKGC というプロ

アニソマイシン（図では Anisomycin と表記されている）、

ーブペプチドを細胞で発現させる。この状態では、mKGN

NaCl の場合とも BiFC が観察された。また、プローブ導入と mKGC は遠くの位置にあるため蛍光を発することはな

細胞として HeLa 細胞を使用した場合でも同様の結果が得い。ストレスにより JNK が活性化され Cdc25B の S101/103られたため、本プローブの一過的発現により非遺伝毒性化がリン酸化されると、Cdc25B と bTrCP 間に相互作用が起学物質誘発性の、Cdc25B 分解を誘発する細胞ストレスがきるため、結果的に mKGN と mKGC が近接し、これらは検出できるものと判断した。

自発的に再構成される。再構成された mKG は再び蛍光を発するため、プローブ導入細胞が緑色蛍光を発することになる。
まずモデルシステムとして、プローブ遺伝子を Cos7 細

３．３ プローブ遺伝子をテトラサイクリンにより誘導的に発現できる細胞の NaCl 処理による BiFC の検出とFACS 利用した解析

胞へ一過的に発現させる際に、同時に JNK（実験では赤

これまでの研究で BiFC プローブの有効性が確認された

色蛍光を発する mCherry 遺伝子に JNK1 融合させたもの

ため、次に非遺伝毒性の強さの定量化を試みた。定量化にを 使 用 ）と そ の 活 性 化 遺 伝 子 で あ る MKK7 を 導 入 し、は、BiFC によって生じる緑色蛍光を Flow cytometry によBiFC が生じるか否かについて検討した。その結果、図４

り検出することを計画した。細胞への一過的発現ではプロに示されるように、JNK1 発現細胞特異的に BiFC、即ち緑ーブ導入細胞数及び一細胞あたりに導入されるプローブ数

色蛍光が観察され、プローブの有効性が確認された。

にばらつきが生じるため、実験ごとに一定の数値が得られない懸念がある。そこで、プローブを安定的に発現する細３．２ プローブ 遺 伝 子を一 過 的に発 現する細 胞のNaCl 処理による BiFC の検出

胞の樹立を行った。
Cdc25B 断片及び bTrCP 断片の恒常的発現は、細胞に対JNK を用いたモデルシステムにより BiFC プローブの蛍し毒性を示すことが予想されたため、誘導的に発現できる

光出現が確認されたため、次に薬剤処理による BiFC プロ

方法を用いた。使用したのはテトラサイクリン誘導発現系

ーブの応答を検討した。化学物質としては、JNK や p38 のであり 9, 10）、テトラサイクリン誘導体であり安定なドキシ活性化を誘導することが知られており、私たちの研究でもサイクリン添加によりプローブ発現が誘導される。

1）

Cdc25B 分解効果が確認されているアニソマイシン と、分離された細胞を用いて 250 mM NaCl による BiFC を蛍

胃がんの発がんプロモーターとして知られる NaCl を用い光顕微鏡にて観察した。細胞に 5 mg/mL のドキシサイク

た 9, 10）。Cos7 細胞へ BiFC プローブを一過的に導入 24 時間

リンを添加し 24 時間後に培地の最終 NaCl 濃度が 250 mM

後に、アニソマイシンの場合は 50 ng/mL となるように培となるように NaCl を添加し、24 時間後に BiFC を観察し地へ添加した。NaCl の場合は、培地中の NaCl 濃度を約た。一過的発現ほど強いシグナルではないが蛍光が観察さ

図 3 Cdc25B-βTrCP の相互作用を利用した BiFC
Cdc25B の N- 末端断片と βTrCP の C- 末端断片を、図のように緑色蛍光タンパク質断片 mKGN170 と mKGC52 との融合タ
ンパク質として細胞で発現させる。その細胞へストレスが加わると JNK がリン酸化され βTrCP との相互作用を介して、mKG
断片の再構成が起きる結果、細胞から緑色蛍光が発せられる。

図 4 細胞への BiFC プローブの一過性発現による JNK1 誘導性の緑色蛍光の出現
Cos7 細 胞 へ プ ロ ー ブ と と も に Cdc25B を リ ン 酸 化 す る
JNK1 およびその活性化酵素遺伝子の MKK7 を同時に一過的に発現させ、BiFC 効果を観察した。ほとんどの JNK 発現細胞において緑色蛍光が検出され BiFC が生じていることがわかる。

− 119 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011れた。また、一過的発現の場合とは異なり、顕微鏡の視野価が行われている。一方、突然変異原性を示さないにもか中にあるすべての細胞で蛍光が観察された。次に、Flow

かわらず、動物実験において長期かつ高用量投与により発

cytometry 解析を行った。その結果が図６に示されている。

がん性が検出される、非遺伝毒性化学発がん物質が数多く

こ の 実 験 で は、250 mM NaCl 存 在 下、12 時 間、24 時 間、存在する。非遺伝毒性化学発がん物質は、細胞内標的がひ48 時間後に細胞を回収し、Flow cytometry を行った。ド

とつではなく、決まった生物活性を示すわけではないため

キシサイクリン（図では Dox と表示されている）の添加前に、発がん性評価が困難であり、簡便な短期検定法は存在にはシグナルはほとんど検出されないが、ドキシサイクリ

しないのが現状である。

ン添加によりプローブを発現させただけで強いシグナルが発がんは必ずゲノム異常を伴う。ゲノムを直接の標的と出現することがわかる。これは、プローブ分子間の非特異

しない非遺伝毒性発がん物質（刺激）においてもそれは例的な相互作用に由来すると考えられる（考察においてもう外ではないと考えられる。一方、ゲノム異常の初期過程に一度述べる）。一方、NaCl 処理により明らかなシグナルのおいては、細胞周期の亢進や停止が検出される。遺伝毒性増強が見られる。また NaCl 処理によるシグナルは、NaCl 処

刺激による細胞周期チェックポイントでは、細胞周期の一

理 時 間 と と も に 増 加 傾 向 に あ る こ と が わ か り、Flow

時的な進行停止が誘発される。非遺伝毒性ストレスにおいcytometry により BiFC の検出が可能であることが判明した。

ては、ゲノム以外の細胞構成成分に損傷が誘発されると考４．考えられるが、このような非ゲノム性の損傷は細胞機能の低察下を誘発し、一時的な細胞周期進行遅延の原因となる可能

化学物質の遺伝毒性を短期間にかつ簡便に検出する方法は樹立されており、突然変異原性を指標にした発がん性評性がある。
私 達 は、 ま さ に 細 胞 周 期 制 御 因 子 で あ る Cdc25A と

図 5 BiFC プローブの一過性発現による非遺伝毒性化学物質誘発性の緑色蛍光の出現
図 4 と同様に、Cos7 細胞へ BiFC プローブを一過的に導入し、24 時間後にそれぞれの化学物質を加えた。さらに 24 時間後に細胞の蛍光観察を行った。

図 6 BiFC プローブ誘導発現細胞を用いた Flow cytometry による緑色蛍光の検出
BiFC 誘導発現 HeLa 細胞を 5μg/ml のドキソルビシン（Dox）で 24 時間処理し、BiFC プローブの発現を誘導した後、培地の NaCl 濃度が 250 mM になるように加え、さらに細胞を培養した。それぞれの NaCl 処理時間で細胞を回収し Flow cytometry（FACS）解析を行った。

− 120 −

皮膚老化・がん化を誘発するストレス性刺激を蛍光タンパク質断片の相互作用により検出するシステムの開発

Cdc25B が非ゲノム損傷性のストレスにより分解され、そ

方法は、そのような皮膚ストレスを誘発する非遺伝毒性化のようなストレスは細胞周期遅延を誘発することを明らか

学物質を検出する方法となりうることが示された。今後は、にした。従って、このような Cdc25A や Cdc25B 分解を誘

本方法の改良及びこの科学的原理を応用した方法の開発に発するストレスは、非遺伝毒性発がん刺激である可能性がより、皮膚に対し危険な化学物質を排除し、安全性の高いある。

化粧品や添加物が開発されることが期待される。

本研究は、このようなコンセプトの基に、非遺伝毒性発
がん刺激を検出する方法の構築を目指したものである。特（引用文献）に、これまでの研究成果として Cdc25B が非遺伝毒性刺激

１）Uchida S, Yoshioka K, kizu R, et al,: Stress-

bTrCP

によりユビキチン化を受けたのち分解さActivated Mitogen-Activated Protein Kinases c-Jun-

れることがわかっていたために、Cdc25B 分解システムを

NH2-Terminal Kinase and p38 Targets Cdc25B for

利用した方法を確立した。

Degradation. Cancer Res. 69, 6438-6444, 2009.

特異的に SCF

非遺伝毒性ストレス検出のために、より簡便な方法とし２）Busino L, Donzelli M, Chiesa M, et al,: Degradation ofてタンパク質相互作用を利用した BiFC 法を応用した。本

Cdc25A by b-TrCP during S phase and in response to

方 法 で は、 ス ト レ ス 依 存 的 な JNK/p38 の 活 性 化 に よ り

DNA damage. Nature 426, 87-91, 2003.

Cdc25B と SCF

bTrCP

複合体の bTrCP 分子間で相互作用が起３）Jin J, Shirogane T, Xu L, et al,: SCF

b -TRCPlinks

きることを利用し、蛍光タンパク質断片を再会合させる。

Chk1 signaling to degradation of the Cdc25A protein

再会合した断片は自発的に再構成され、蛍光が出現する。

phosphatase. Genes Dev. 17, 3062-3074, 2003.

私たちの結果では、一過性発現系ではストレス刺激に伴４）Latres E, Chiaur D S, Pagano M.: The human F box

う再会合の結果、強い蛍光シグナルが検出されたことから、

protein b-Trcp associates with the Cul1/Skp1 complex

基本原理としては完成されたものと考える。一方、誘導発and regulates the stability of b -catenin. Oncogene 18,

現性安定細胞株を用いた実験では、プローブタンパク質の849-854, 1999.

発現に伴い、かなり強い蛍光の出現が認められた。この細５）Winston J T, Strack P, Beer-Romero P, et al,:b -TRCP胞では、ストレス刺激に伴い蛍光の増強が認められたため、

The SCF

ストレス検出系としては利用可能であると考えられるが、specifically with phosphorylated destruction motifs

今後より実用的なシステムにしていくためにはプローブのin IkappaBalpha and beta-catenin and stimulates発現に伴う蛍光の抑制が課題である。BiFC ではタンパク

IkappaBalpha ubiquitination in vitro. Genes Dev. 13,

質分子間の非特異的な相互作用はあまり強くないと考えら-ubiquitin ligase complex associates

270-283, 1999.

れてきたが、本研究では、プローブ発現自体で高い相互作

６）Hu CD, Chenenov Y, Kerppola TK.: Visualization

用が認められた。この蛍光は、bTrCP との相互作用が極of interactions among bZIP and Rel family proteins

めて低い突然変異型の Cdc25B 断片を使用した場合にも認in living cells using bimolecular fluorescence

められたため、BiFC 系が有する内在的な欠陥である可能

complementation. Mol. Cell 9, 789-798, 2002.

性がある。今後の検討が必要である。

７）Hu CD, Kerppola TK.: Simultaneous visualization

本研究で Flow cytometry を利用した蛍光検出が可能でof multiple protein interactions in living cells using

あることが判明した。Flow cytometry により蛍光強度のmulticolor fluorescence complementation analysis.

定量化が可能になることから、化学物質の非遺伝毒性スト

Nature Biotech. 21, 539-545, 2003.

レスの強度を定量化でき、ひいては発がん強度の定量化も８）Uchida S, Kuma A, Ohtsubo M, et al,: Binding of 14-3-可能となることも期待される。プローブ発現によりバック

3b but not 14-3-3σ controls the cytoplasmic localisation

グラウンド上昇を抑制することができれば、非遺伝毒性発of CDC25B: binding site preferences of 14-3-3 subtypes

がん物質の短期検索法として有用であることが期待できる。

and the subcellular localisation of CDC25B. J. Cell Sci,

５．総117, 3011-3020, 2004.

括９）Ohgaki H, Kato T, Morino K, et al,: Study of

皮膚は、化粧品をはじめとする多くの化学物質に恒常的

the promoting effect of sodium chloride on gastricに暴露されている。化学物質による皮膚ストレスは皮膚老carcinogenesis by N-methyl-N’-nitorosoguanidine in化や皮膚がんの原因となる。皮膚ストレスを誘発する化学物質は必ずしも突然変異を誘発するわけではない。皮膚細胞の細胞分裂を抑制するような化学物質を簡便かつ迅速に

inbred Wister rats. Gann 75, 1053-1057, 1984
10）Takahashi M, Nishikawa A, Furukawa F, et al,:Carcinogenesis 15, 1429-1432, 1994.

検出するシステムの確立が必要である。本研究で開発した− 121 −

毛包の色素幹細胞形質維持におけるエピジェネティクス機構の関与と白髪形成予防法の研究
独立行政法人国立成育医療研究センター研究所

秦

周産期病態研究部

健一郎

Epigenetic regulation is necessary for normal development. Not only for development, it has crucial roles to maintainstemness of melanocyte. Usually melanocyte stem cells in hair follicle produce melanin for pigmented hair. If these stem
cells lose melanin production, hair change into gray. To clarify epigenetic mechanisms, we compared melanocyte stem cells
in gray hair follicle and those in pigmented hair follicle. We found dozens of genomic regions which DNA methylation
status are different between gray hair follicle and pigmented hair follicle. These might cause critical change of related gene
expression levels.

１．緒胞の分化過程では、分化後には必要とされない遺伝子群を、

言

長期にわたり安定して抑制することが、個体の恒常性の維DNA メチル化やヒストンタンパク質の化学的修飾は、持に必須であると考えられている。このような長期安定し哺乳類の発生と生存に必須のエピジェネティックな遺伝子た遺伝子制御情報の担い手として、エピジェネティックな発現制御機構である。これらのエピジェネティクス機構は、機構が働いており、様々な臓器の分化過程で、普遍的な役発生過程の脱分化や分化過程でダイナミックに変化し、細割を担っていると考えられている 。

4）胞の全能性あるいは多能性分化能を維持させ、その逆に細毛包の色素幹細胞は上皮系幹細胞と同じく、皮脂腺下部

胞系譜の命運決定に重要な役割を担う。発生過程のみならのバルジに存在する 。毛髪が抜け落ち、新たな毛髪が形ず、組織幹細胞の分化能維持や、最終分化後の恒常性維持成する時にバルジにある色素幹細胞が分化し、形成途中のにも、同様の機構が働いている。最近、ES 細胞や iPS 細毛球部に取り込まれながら皮下脂肪層へ移動する。そして、胞の DNA メチル化状態やヒストンの修飾状態を網羅的に成熟した毛球部を形成し、毛幹にメラニン色素を供給する。

解析した結果が報告された 。それぞれの修飾状態は、細毛髪はこのような周期を繰り返す。しかし、ジェノトキシ

胞の起源や細胞株によって僅かに異なり、それぞれの細胞

ックな影響 や、不要なアポトーシスの発生 により色素の個性を産み出していると考えられる。細胞は、環境要因

幹細胞が枯渇する状況になると、分化した色素細胞を供給等の外部からの刺激を含め、なんらかの要因によって遺伝できなくなり白髪が発生する。また、分化した色素細胞が子発現変化が誘導され、組織の再生や分化につながってい形成されても、何らかの原因により毛球部への移行が損なくと考えれる。しかもそのような要因が失われても、遺伝

われたり、あるいは何らかの原因によりメラニン合成酵素

子発現の変化は長期にわたって続く場合がある。このようの不調がきたしても白髪は形成される 。色素細胞の移動な変化は、一旦分化した組織・臓器が異分化を起こさない能については、毛乳頭細胞の間に細胞外マトリックスを介ように恒常性を維持するのに必須であると共に、近年、いした相互作用も推測されている 。このように白髪形成にわゆる生活習慣病等の原因が、胎児期や新生児期・幼児期

は幾つかの説が唱えられ、ある種の化合物（p-aminobenzoicの環境に遡る可能性が指摘されているacid）は白髪の回復に有効との報告もあるが 、エピジェ

1）

2, 3）

。再生医療の分

野をこのような観点から捉えると、治療に用いる幹細胞を、

5）

6）

7）

8）

9）

10）

ネティクスと関連性は検討されていない。

臨んだ形質をもつ細胞に正確にかつ効率よく分化させ、し本研究は、エピジェネティックな機構を介した色素（幹）かもその形質を維持させる事ができなければ、安全かつ長細胞のメラニン産生能制御機構を解析し、同機構を介した期にわたる治療効果は期待できない。

メラニン産生能の人為的操作法開発に資する知見を得るこ

全能性・多能性を有する幹細胞は、一旦分化した後は、脱とを目的とする。本研究で対象とする幹細胞の一種である

分化能や異分化能を抑制せねばならない。すなわち、幹細色素幹細胞は、皮膚に色素細胞を供給し、紫外線からの防御、個体識別などの生物学的に重要な役割を担っている。

Epigenetic regulation in maintenance of
stemness of melanocyte stem cells in hair
folicleKenichiro Hata
Department of Maternal-Fetal Biology
National Research Institute for Child
Health and Development

分化した色素細胞から産生されるメラニンは皮膚色や毛髪色を決定し、前述の機能に深く関与しているとともに、美容上の観点からも重要な意味を持っている。通常幹細胞は、
自己再生のための対称性分裂と共に、非対称性の分裂を繰り返して分化細胞を供給し続け、生命の恒常性維持に深く関与する細胞である。しかし、色素幹細胞、特に毛包の色− 122 −

毛包の色素幹細胞形質維持におけるエピジェネティクス機構の関与と白髪形成予防法の研究

素幹細胞は、成人後比較的早い時期からの白髪形成に見ら

ズアレイシステム（Infunium HumanMethylation 27K）をれるように、何らかの原因により生涯を通じて成熟した分用い、ゲノム上の約 2 万 7 千箇所のプロモーター領域近傍

化色素細胞を供給し続けることができない特殊な幹細胞での CpG 配列を中心に、DNA メチル化状態を検証した。

ある。また色素幹細胞は、比較的容易に生体試料を入手す

３．結ることが可能であり、幹細胞としての性質の維持と破綻を比較解析するのに有用なモデル系である。

果

回収したゲノム DNA の網羅的 DNA メチル化解析を、4

前述の白髪形成の原因として、ジェノトキシックな要因

つの検体について行った（図１）。レーン #1 と #2 が白髪

あるいはアポトーシス異常による色素幹細胞自身の死滅、由来、#3 と #4 が黒髪由来である。約 27,000 箇所の DNA

分化色素細胞周囲の上皮系細胞または間葉系細胞との相互メチル化定量解析結果を階層クラスター解析をすると、作用不良によるメラノジェネシス異常などが提唱されてい#3 と #4 が比較的近いことがわかる。その一方で、細部をるが、いまだ十分に解明されていない。幹細胞から終末細見ると、DNA メチル化異常体が異なる部分も散見される。

胞への分化を制御する機構に、DNA メチル化などのエピ

一方、#1 と #2 の DNA メチル化状態は、黒髪由来の #3、ジェネティクスが関与する事例が既に報告されているが、#4 と大きくは異ならないが、#3 と #4 の間に見られる類

白髪形成過程をそのような観点から解析した報告は無い。

似性に比べると、差異が大きい系統である事が見て取れる。

本研究では、色素幹細胞の分化に関与するエピジェネティ

また、#1 と #2 の相同性は、#3 と #4 の相同性と比較してクな要因を解析し、新たな白髪発生の分子機構や予防策に変化が大きく、エピジェネティックな観点からは、やや不関する知見を見出すことを目標とする。さらには、本研究

均一な集団となっている可能性が考えられる。

の進展により、幹細胞多能性維持の普遍的メカニズムの理解にも、重要な貢献を成すことが期待される。

図２は、サンプル #2 と #3 で定量解析した各 CpG をドットで表し、DNA メチル化状態を比較した図である。ほぼ傾き１の直線上に乗る点が大多数であり、ほとんどのゲ

２．実験方法

ノム領域では、白髪でも黒髪でも類似の DNA メチル化状

１）「試料回収調製」

態を保っている可能性が推測される。一方で、傾き１の直ヒト個体の遺伝的多様性の影響を除くため、白髪を有す線から大きく離れたドット（ゲノム領域）は、DNA メチル

る同一人から、白髪と黒髪を採取した。採取した毛髪から、化状態が大きく変化している領域であり、今後、これらの色素細胞と近接する毛包上皮系細胞部あるいは色素細胞に

DNA メチル化状態の変化の生理的意義の解析が、重要で隣接する間葉系細胞（毛乳頭細胞）を顕微鏡下で単離する。

あると考えられる。

採取した毛包上皮系細胞部からは直接、または毛乳頭細胞

今年度は本助成を利用して以上の解析を行ったが、今後は、以下の要領で解析を進めていく。

は分離後培養増幅した後に、ゲノム DNA を調製した。

「遺伝子発現解析」同じく調製した細胞から total RNA を

２）「網羅的 DNA メチル化解析」

回収し、発現マイクロアレイ解析を行い、白髪・黒髪で発調製したゲノム DNA は、bisulfite 法により、非メチル化シトシンをウラシルに変換した後に、illumina 社のビー

現量の異なる遺伝子をスクリーニングする。
「標的候補領域の決定」今年度の網羅的 DNA メチル化解27,000 箇 所 の CpG 配 列の DNA メチル化状態を定量的に測定し、取得したデータに対して階層クラスター解析を行った。
図1

網羅的 DNA メチル化解析結果の比較

図２− 123 −

二検体間での DNA メチル化状態比較

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

析結果を基に、遺伝子発現解析と網羅的 DNA メチル化解析の二つのデータを参照し、白髪が形成される際に、発現

cells. Nature.  Mar 3;471 (7336) : 68-73.
２）Heijmans BT, Tobi EW, Lumey LH, Slagboom PE.

量とメチル化状態が同時に変化する領域を絞り込む。

The epigenome: archive of the prenatal environment.

「人為的黒髪白髪誘導条件の検討」次に、これらの絞り込

Epigenetics. 2009 Nov 16;4 (8) :526-31.

まれた数カ所の遺伝子領域に着目して、化学物質等による

３）久須美真紀、中林一彦、秦健一郎 . 体外培養・長期

黒髪化および白髪化の人為的な誘導の可能性を検討する。

培養の胚発生への影響：動物実験と臨床データから . J

例 と し て、 前 述 細 胞 に 白 髪 改 善 効 果 が 知 ら れ て い る

Mammal Ova Res 2008;25 (4) :221-30.

p-aminobenzoic acid を加え、白髪および黒髪の毛髪由来

４）Surani MA, Hayashi K, Hajkova P. Genetic and細胞の遺伝子発現状態やメチル化状態の変化を検証する。

epigenetic regulators of pluripotency. Cell. 2007 Feb

これらの網羅的発現解析とエピゲノム解析結果、および誘

23;128 (4) :747-62.

導モデル系での詳細の検証を統合的に行う事で、白髪予防

５）Nishimura R, Hayashi M, Wu GJ, Kouchi H,

薬剤の開発、抗白髪サプリメントの開発、食生活指導プロ

Imaizumi-Anraku H, Murakami Y, et al. HAR1

グラム開発等々の医学的、美容医学的領域に展開が可能でmediates systemic regulation of symbiotic organ

ある。

development. Nature. 2002 Nov 28; 420 (6914) : 426-9.

４．考６）Inomata K, Aoto T, Binh NT, Okamoto N, Tanimura察S, Wakayama T, et al. Genotoxic stress abrogates

高齢化社会を迎え、医学的観点からの疾病や老化のみならず、老徴の克服を含めたコスメトロジーに対する国民のrenewal of melanocyte stem cells by triggering theirdifferentiation. Cell. 2009 Jun 12;137 (6) :1088-99.

希求が高まっている。本研究課題の成果により、基礎医学

７）McGill GG, Horstmann M, Widlund HR, Du J,

的には、色素幹細胞分化および毛髪色加齢変化におけるエMotyckova G, Nishimura EK, et al. Bcl2 regulation

ピジェネティクスの役割という新しい概念を提案すること

by the melanocyte master regulator Mitf modulatesができる。また、
コスメトロジーの観点からは、多くの人々

lineage survival and melanoma cell viability. Cell. 2002の美容上の大きな悩みである「白髪」改善へのアプローチ

Jun 14;109 (6) :707-18.

方法を示すことが期待できる。近年薄毛対処法は、複数種

８）Tobin DJ, Paus R. Graying: gerontobiology of theの医薬品の登場により改善の手立てが提供されてきている

hair follicle pigmentary unit. Exp Gerontol. 2001 Jan;36が、白髪に関しては未だに有力な解決策が提示されておらず、本研究の成果が重要な知見をもたらすと期待できる。

(1) : 29-54.
９）Ideta R, Soma T, Tsunenaga M, Ifuku O. Cultured
human dermal papilla cells secrete a chemotactic factor（参考文献）

for melanocytes. J Dermatol Sci. 2002 Jan;28(1):48-59.

１）Lister R, Pelizzola M, Kida YS, Hawkins RD, Nery
JR, Hon G, et al. Hotspots of aberrant epigenomic10）Cline DJ. Changes in hair color. Dermatol Clin. 1988
Apr;6 (2) :295-303.

reprogramming in human induced pluripotent stem

− 124 −

顔の魅力と人物の印象の相互作用メカニズムに関する
認知神経科学的研究
東北大学加齢医学研究所脳機能開発研究分野

月浦崇

The Beauty-is-Good stereotype refers to the assumption that attractive people possess sociably desirable personalities
and higher moral standards. Although this stereotype is often observed in human societies, its neural mechanisms are largely
unknown. To investigate this issue, we scanned female participants with functional magnetic resonance imaging (fMRI)
while they made attractiveness judgments about male faces and goodness judgments about hypothetical actions. Activity
in the medial orbitofrontal cortex increased as a function of both attractiveness and goodness ratings, whereas activity inthe insular cortex decreased with both attractiveness and goodness ratings. Within each of these regions, the activations
elicited by attractiveness and goodness judgments were strongly correlated with each other, supporting the idea of similar
contributions of each region to both judgments. Moreover, activations in orbitofrontal and insular cortices were negatively
correlated with each other, suggesting an opposing relationship between these regions during attractiveness and goodness
judgments. These findings have implications for understanding the neural mechanisms of the Beauty-is-Good stereotype.

１.

緒

していることを示している一方，顔の魅力と人物の善悪の言

印象の判断の相互作用に関与しているのかどうかは解明さ「惚れてしまえばアバタもエクボ」という諺が示すように，れていないのが現状である．

顔の魅力と人物の内面の印象との間には密接な関係がある

本研究では眼窩前頭皮質と島皮質が BG ステレオタイプ

ことはよく知られている．このような認知過程は「Beauty-に重要な脳領域であると仮定し，この仮説を健常な大学生

is-Good（BG）ステレオタイプ」 と呼ばれ，ここ数十年に被験者を対象として fMRI を用いて検証した．おそらく①渡って社会心理学者によって研究が進められてきた．例え

眼窩前頭皮質は顔の魅力判断と人物の善悪の判断に共通しば，先行研究では魅力的な顔を持った選挙の候補者はよりて関与し，その活動は顔の魅力や人物の善悪が向上するに多くの票を集めたり ，魅力的でない顔の容疑者は魅力的

つれて増加する，一方②島皮質は顔の魅力判断と人物の善な顔の容疑者と比較してより有罪と判断される傾向がある

悪の判断に共通して関与するが，その活動は顔の魅力や人，ということが報告されている．しかしながら，BG

物の善悪が低下するにつれて増加するであろう．また，③ステレオタイプがどのような脳内メカニズムを基盤として

これら２つの領域は BG ステレオタイプの処理において異いるのかについては，未だ明らかにはなっていない．本研

なった方向性を持って関与することが考えられることから，

究では，顔の魅力と人物の善悪の印象の相互作用である

その２領域の神経活動は負の相関関係を示すであろう．

1）

2）

3 − 6）

BG ステレオタイプの神経基盤を，機能的磁気共鳴画像

2.

（fMRI）による脳機能イメージングを用いて明らかにする

2. 1.

ことを目的とした．
先行研究では，眼窩前頭皮質は魅力的な顔を処理している際に有意な賦活を示し

7 − 10）実

験

被験者

20 名の右利き，健常成人女性（平均年齢 23.4 歳）が本実，また同領域の賦活は倫理的験に参加した．すべての被験者は，実験の開始前に実験内に良いとされる行動を判断している際にも観察されること

容と安全性，被験者の権利について十分な説明を受け，文が報告されている．一方，島皮質は魅力的でない顔を書によって実験参加への同意を行った．本実験の内容は学，倫理的に悪いと判断される行動の内の倫理委員会によって事前に審議され，承認を受けてい処理している際や

11, 12）

10, 13）12−14）

処理の際に有意な賦活を示すことが報告されている．

た．

これらの研究は，眼窩前頭皮質や島皮質は顔の魅力判断や行動の善悪の判断にそれぞれ異なった方向性をもって関与

2. 2.

実験刺激

本研究では，Ⓐ顔の魅力判断課題，Ⓑ行動の善悪判断課
Shared brain activity for facial
attractiveness and personality goodness:
Implications for the Beauty-is-Good
stereotype

題，Ⓒ明るさ判断課題，の３種類の課題が準備された．Ⓐ

Takashi Tsukiura
Department of Functional Brain Imaging,
Institute of Aging, Development andCancer（IDAC），Tohoku University

黒写真（背景は黒）に加工された．Ⓑ行動の善悪判断課題

顔の魅力判断課題においては，270 枚の男性顔写真が使用された．すべての顔写真の刺激は 256×256 ピクセルの白においては，270 の短い文が使用された．これらの文章には人間の「行動」が記載されており，それらの「行動」に− 126 −

顔の魅力と人物の印象の相互作用メカニズムに関する認知神経科学的研究

図１

実験刺激の例．A) 顔の魅力判断課題，B) 行動の善悪判断課題，C) 明るさ判断課題．

は，とても悪いもの（例えば「彼は友人を騙してお金を取データ解析には SPM 5 ソフトウェアを使用した．統計った」）からとてもよいもの（例えば「彼は溺れている犬を解析のための事前処理の後，統計解析が行われた．統計解

助けた」）まで，様々な行動パターンが含まれていた．Ⓒ

析では，１）．顔の魅力と行動の良さに対して共通して賦明るさ判断課題（統制課題）では，８種類の明るさをもった活が増加していく領域，２）．顔の魅力と行動の良さに対

グレースケールの四角形刺激（256×256 ピクセル）が準備して共通して賦活が減少していく領域，が求められた．まされた（黒が最も暗く，白が最も明るい）．実験刺激の例

た，３）．１）と２）で同定された領域間の機能的関連を，を図１に示す．

相関解析（ピアソン）によって検証した．

2. 3.

3.

実験手続き

結

果

題では，すべての刺激はそれぞれ 2.5 秒間提示され，Ⓑ行

3. 1. 顔の魅力と行動の良さに対して共通に賦活が増加する領域

動の善悪判断課題では，それぞれ 4 秒間提示された．刺激

図２に示すように，Ⓐ顔の魅力判断課題とⒷ行動の善悪

本研究において，Ⓐ顔の魅力判断課題とⒸ明るさ判断課

間間隔は 0.5 秒から 5 秒の間でランダムに設定された．Ⓐ
顔の魅力判断課題では，被験者は 270 枚の写真が一枚ずつ提示され，それぞれの顔の魅力を，「全く魅力的でない」
から「とても魅力的である」まで８段階で判断した．Ⓑ行動の善悪判断課題では，被験者は 270 の文章が一つずつ提示され，それぞれの文章から受ける人物の善悪の印象を，「とても悪い」から「とても良い」までの８段階で判断した．
Ⓒ明るさ判断課題では，被験者は 90 枚の四角形刺激が一枚ずつ提示され，それぞれの刺激の明るさを「とても暗い」
から「とても明るい」までの８段階で判断した．この課題
はⒶとⒷの課題に対する視知覚とボタン押し運動に対する統制課題として使用された．

2. 4.

画像の取得と解析

すべての MRI 画像は GE 社製 4 テスラの MRI スキャナー
によって撮像された．刺激はゴーグルタイプのディスプレイに提示され，ボタン押しは光ファイバーケーブルを通して反応を取得できる８ボタンの反応ボックスによって計測された（左手に４つ，右手に４つのボタンを持つ）．スキャンに伴うノイズは耳栓によって軽減され，頭部はクッシ
ョンを使って固定することによって，動きが抑制された．
位置決めの画像が撮られた後，EPI 法による fMRI 撮像が行 わ れ た（64×64 matrix, TR=1500 ms, TE=31 ms, Flip
angle=60 degree, FOV=24 cm, 34 slices, 3.8 mm 厚スライス）．

図２ 眼窩前頭皮質の賦活と２課題間の相関．A) 眼窩前頭皮質の賦活，B) 顔の魅力判断課題における眼窩前頭皮質の賦活パターン，C) 行動の善悪判断課題における眼窩前頭皮質の賦活パターン，D) 眼窩前頭皮質の賦活における顔の魅力
判断課題と行動の善悪判断課題の間の相関．

− 127 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

判断課題において，判断の値の上昇にしたがって賦活が増4.

加する領域として，右の内側眼窩前頭皮質が同定された．

考察

また，この領域の賦活に関してⒶとⒷの課題の間での相関本研究では，「顔の魅力」と「行動の良さ」が向上する解析を行ったところ，有意な正の相関が認められた（r=0.86,のに伴って，内側の眼窩前頭皮質の賦活が増加することが

p<0.01）．

認められた．このことは，魅力的な顔や行動の良さは人間にとって報酬としての機能を持つことを反映しているので

3. 2. 顔の魅力と行動の良さに対して共通に賦活が減少する領域

あろう．多くの先行研究では，眼窩前頭皮質は報酬の処理

図３に示すように，Ⓐ顔の魅力判断課題とⒷ行動の善悪

実際にいくつかの脳機能イメージング研究では，魅力的なにおいて重要な役割を果たすことが報告されている
19, 20）15−18）．

21−23）

判断課題において，判断の値の上昇にしたがって賦活が減顔少する領域として，右の島皮質が同定された．また，この的な報酬として処理される可能性が示唆されている．おそ領域の賦活に関してⒶとⒷの課題の間での相関解析を行っ

らく，本研究で認められた内側眼窩前頭皮質の賦活は，たところ，高い正の相関が認められた（r=0.78, p<0.01）．

BG ステレオタイプの処理における「顔の美しさ」と「行や倫理面・行動面での善良さは，脳内で社会動の善良さ」を媒介し，それらの情報を一種の報酬として

3. 3.

内側眼窩前頭皮質と島皮質との機能的関連処理していたことを反映しているのであろう．

先の解析で同定された内側眼窩前頭皮質と島皮質の機能

一方，本研究において同定された島皮質では，「顔の魅力」

的関連を検証するために，２つの領域から得られた賦活にと「行動の良さ」の低下にしたがって，その賦活が逆に増関して相関解析を行ったところ，２つの領域の間に有意な加していることが示された．このことは，島皮質が魅力的

負の相関を認めた（r= − 0.41, p<0.01）．図４に相関解析のでない顔結果を示す．

という先行研究の結果と一致している．別の先行研究は，

図３ 島皮質の賦活と２課題間の相関．A) 島皮質の賦活，B) 顔の魅力判断課題における島皮質の賦活パターン，C) 行動の善悪
判断課題における島皮質の賦活パターン，D) 島皮質の賦活における顔の魅力判断課題と行動の善悪判断課題の間の相関．

− 128 −

10, 13）や倫理面での悪さ

図４12−14）に対して反応する，

眼窩前頭皮質と島皮質の相関

顔の魅力と人物の印象の相互作用メカニズムに関する認知神経科学的研究

島皮質の有意な賦活は，罰 ，嫌悪や恐れ ，社会的痛み ，

24）

25）

26）

The influence of litigant physical attractiveness on

不公平さなどの避けるべきネガティブな情報の処理に

juridical judgment. J. App. Soc. Psychol., 8, 366-381,

27）

おいて観察されることを示している．おそらく本研究で観1978.

察された島皮質の賦活は，BG ステレオタイプの処理にお６）Piehl J: Integration of information in the "courts:"

ける「顔の魅力の低さ」と「行動の悪さ」を媒介し，それInfluence of physical attractiveness on amount ofらの情報を避けるべきものとして処理していたことを反映

punishment for a traffic offender. Psychol. Rep., 41, 551-

しているのであろう．

556, 1977.

さらに，本研究で同定された内側眼窩前頭皮質と島皮質

７）Bray S, Rangel A, Shimojo S, Balleine B, andの賦活は有意な負の相関を示した．このことは，これらのO'Doherty JP: The neural mechanisms underlying the２領域の機能的連関を基盤として，BG ステレオタイプのinfluence of pavlovian cues on human decision making.

情報処理が行われている可能性を示唆している．BG ステ

J. Neurosci., 28, 5861-5866, 2008.

レオタイプに関する心理学的研究では，BG ステレオタイ
プの心理的基盤として，①ポジティブバイアス，②ネガティブバイアス，③ポジティブバイアスとネガティブバイア
スの組み合わせ，の３つの可能性を報告している．①ポジ

８）Ishai A: Sex, beauty and the orbitofrontal cortex. Int.
J. Psychophysiol., 63, 181-185, 2007.
９）Kranz F, and Ishai A: Face perception is modulated
by sexual preference. Curr. Biol., 16, 63-68, 2006.

ティブバイアスとは，ポジティブな刺激に対して反応する

10）O'Doherty J, Winston J, Critchley H, Perrett D,

心理的傾向を示しており，②ネガティブバイアスとは，ネBurt DM, and Dolan RJ: Beauty in a smile: the role

ガティブなものを避けようとする反応の心理傾向を示してof medial orbitofrontal cortex in facial attractiveness.

いる．本研究ではポジティブなものに対する反応として内Neuropsychologia, 41, 147-155, 2003.

側の眼窩前頭皮質の賦活を同定し，ネガティブなものに対11）Moll J, Krueger F, Zahn R, Pardini M, de Oliveira-する反応として島皮質の賦活を同定した．このことは，

Souza R, and Grafman J: Human fronto-mesolimbic

BG ステレオタイプは２つの異なったシステム，すなわち

networks guide decisions about charitable donation.

ポジティブバイアスとネガティブバイアスの両方が関与すProc. Natl. Acad. Sci. USA., 103, 15623-15628, 2006.

ることを示唆している．本研究で同定された内側眼窩前頭12）Zahn R, Moll J, Paiva M, Garrido G, Krueger F, Huey

皮質と島皮質の間の有意な負の相関関係は，BG ステレオ

ED, and Grafman J: The Neural Basis of Human Social

タイプにおける２つのシステムの連関によって，我々の人

Values: Evidence from Functional MRI. Cereb. Cortex.,物に対する反応バイアスが決定される可能性を示しており，

19, 276-283, 2008.

③ポジティブバイアスとネガティブバイアスの組み合わせ，

13）Krendl AC, Macrae CN, Kelley WM, Fugelsang
JA, and Heatherton TF: The good, the bad, and theが BG ステレオタイプには重要なのであろう．

ugly: an fMRI investigation of the functional anatomic（参考文献）

correlates of stigma. Soc. Neurosci., 1, 5-15, 2006.

１）Dion K, Berscheid E, and Walster E: What is

14）Hsu M, Anen C, and Quartz SR: The right and thebeautiful is good. J. Pers. Soc. Psychol., 24, 285-290,

good: distributive justice and neural encoding of equity

1972.

and efficiency. Science, 320, 1092-1095, 2008.

２）Efran MG, and Patterson E: Voters vote beautiful:

15）Martin-Soelch C, Leenders KL, Chevalley AF,

The effect of physical appearance on a national debate.

Missimer J, Kunig G, Magyar S, Mino A, and SchultzCan. J. Behav. Sci., 6, 352-356,1974.

W: Reward mechanisms in the brain and their role３）Burke DM, Ames MA, Etherington R, and Pietschin dependence: evidence from neurophysiological and

J: Effects of victim's and defendant's physicalneuroimaging studies. Brain Res. Brain Res. Rev., 36,

attractivenss on the perception of responsibility in an

139-149, 2001.

ambiguous domestic violence case. J. Family. Violence,16）McClure SM, York MK, and Montague PR: The
neural substrates of reward processing in humans: the5, 199-207, 1990.
４）Efran MG: The effect of physical appearance on

modern role of FMRI. Neuroscientist, 10, 260-268, 2004.

the judgment of guilt, interpersonal attraction, and17）O'Doherty J: Reward representations and reward-

severity of recommended punishment in a simulated

related learning in the human brain: insights fromjury task. J. Res. Pers., 8, 45-54, 1974.

neuroimaging. Curr. Opin. Neurobiol., 14, 769-776, 2004.

５）Kulka RA and Kessler JB: Is justice really blind?-

18）Rolls ET: The orbitofrontal cortex and reward.

− 129 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

faces. Neuron, 41, 653-662, 2004.

Cereb. Cortex, 10, 284-294, 2000.
19）Aharon I, Etcoff N, Ariely D, Chabris CF, O'Connor

24）O'Doherty J, Critchley H, Deichmann R, and Dolan

E, and Breiter HC: Beautiful faces have variable

RJ: Dissociating valence of outcome from behavioral

reward value: fMRI and behavioral evidence. Neuron,control in human orbital and ventral prefrontal
cortices. J. Neurosci., 23, 7931-7939, 2003.

32, 537-551, 2001.
20）Cloutier J, Heatherton TF, Whalen PJ, and Kelley25）Phan KL, Wager T, Taylor SF, and Liberzon I:

WM: Are attractive people rewarding? Sex differences

Functional neuroanatomy of emotion: a meta-analysis

in the neural substrates of facial attractiveness. J.

of emotion activation studies in PET and fMRI.
Neuroimage, 16, 331-348, 2002.

Cogn. Neurosci., 20, 941-951, 2008.
21）Bartels A, and Zeki S: The neural correlates of26）Eisenberger NI, Lieberman MD, and Williams

maternal and romantic love. Neuroimage, 21, 1155-1166,

KD: Does rejection hurt? An FMRI study of social
exclusion. Science, 302, 290-292, 2003.

2004.
22）Izuma K, Saito DN, and Sadato N: Processing of27）Sanfey AG, Rilling JK, Aronson JA, Nystrom LE,social and monetary rewards in the human striatum.

and Cohen JD: The neural basis of economic decision-

Neuron, 58, 284-294, 2008.

making in the Ultimatum Game. Science, 300, 1755-23）Singer T, Kiebel SJ, Winston JS, Dolan RJ, and Frith

1758, 2003.

CD: Brain responses to the acquired moral status of− 130 −

身体加工と化粧に関する、日本及び英語圏における文化表象の分析

お茶の水女子大学大学院博士後期課程

英美由紀

Based on the view that the body is an intersecting site for power relations in society such as gender and race, thisresearch focuses on Asian women’s bodies on which beauty practices, particularly cosmetic surgery, one of the most typicalmodern example, are performed. This present report overviews the related theories: while some look at these bodies as areflection of asymmetrical racial power relations, the others explore the possibility of the subversion of the dominant power
structure. An introduction to these critical theories in the West in this report aims to share theoretical knowledge and activate
discussions on this issue in Japan.

本研究は（１）身体加工や化粧を論ずるための理論枠組

科的に消去するような手術は、白人的な美の基準にもとづの整理、（２）日本及び英語圏における表象作品の分析をいた身体規範の（再）生産であるとした。それに対し、身目的とするものである。研究期間は 2 年であり、初年度の体行為を通じた人種的規範や権力関係の攪乱という潜在的研究はジェンダーを主眼としながら、これらの美容行為が可能性も看過されるべきではないとするのが、ヘイズの主

歴史的に特定のジェンダー、すなわち女性に関連づけられ張である。

るようになった経緯や、この問題について活発な議論がな

美容行為をめぐっては以上のような議論が提出されてきされてきた英語圏の理論動向の概略を示した。社会・文化ていることから、今年度はアジア人の美容外科手術に焦点的構築物とみなされる身体は種々の実践を通じ、既存の諸を当てたコーとへイズの議論を中心に、人種の文脈におい規範や構造を上書きする一方、それらを揺るがし、再構築ても近年理論枠組が変化しつつあることを概観した。またする潜在的な可能性も有するという思潮を背景に、これま

従来は欧米の強力な影響のもとに形成されたと考えられがで（とりわけフェミニズムの文脈で）否定的に捉えられてちであった現代日本の美の規範を、より双方向的な、複雑きた女性の美容行為の意味づけに一部変化が生じているたな様相をはらむものとして捉え直したローラ・ミラー

めである。

（Laura Miller）の研究にも着目した。さらにこうした理論

美容行為は当初ジェンダーの観点から問題化されることが多かったが、それがこの問題の唯一の分析軸でないこと

動向が日本の文化表象テクストにも反映されていることを考察した。

は言うまでもない。例えばアメリカでは美容外科における１．美容行為における人種の議論

有色人患者の割合が増加傾向にあることが指摘され、2007
年には全美容外科手術件数の約４分の１にのぼった──ヒ

自身が編著者の 1 人である本の中の１章、“All Cosmetic

スパニック系、アフリカ系患者は前年比各８％、アジア系

Surgery is‘Ethnic’: Asian Eyelids, Feminist Indignation,

患者は同 26％の増加 ── とされるが 、この点に着目しand the Politics of Whiteness”において、これまでのフ

新たに人種の視点を導入することも可能となる。しかしこェミニストによる身体政治の分析を、「詳細に論じることれまでの美容外科に関するフェミニストの議論は人種の観なしに人種に言及している」として批判したヘイズは 、点を欠いており、また人種に言及した場合であっても、そその例としてエリザベス・ハイケン（Elizabeth Haiken）の扱いは疑問の余地を残すものであったとクレシダ・Ｊ・やアン・バルサモ（Ann Balsamo）の名を挙げている。前ヘイズ（Cressida J. Heyes）は指摘する。ヘイズがとりわ

者は 20 世紀アメリカにおける美容外科の発展をたどった

け再考の必要性を訴えるのは、アジア人系アメリカ人の美Venus Envy : A History of Cosmetic Surgery 中の１章で容外科手術を批判的に考察したユージニア・コー（Eugenia

人種問題を取り上げ、アメリカで理想とされる身体美が白Kaw）の論考である。コーはアジア人的な身体的特徴を外人、とりわけアングロサクソンや北欧系のそれであると述

1）

2）

3）

べている 。しかしヘイズによれば、ハイケンの著作も「現The Representation of Cosmetic Surgery
and Makeup in Japan and AngloAmerican Countries : An Analysis froma Cultural Perspective
Miyuki Hanabusa
Postgraduate School of Ochanomizu
University

代世界の倫理的・政治的複雑さよりも、構造的な全体像」
4）を示したに過ぎない 。また Technologies of the Gendered
Body: Reading Cyborg Women を著した後者も、美容外科医が参照するテキストに掲載されているのが白人女性であ5）る事実などには触れているが 、人種の問題に深く踏み込
むことはしていない。

− 131 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

一方、分析の軸足を全面的に人種に置いた研究も少数は働きかけの余地を想定しないものと言えるが、この「コー・存在する。サンダー・L・ギルマン（Sander L. Gilman）にモデル」は続く研究者たちにも長く受け継がれていくこと

よ る 美 容 外 科 の 文 化 史、Making the Body Beautiful : Aになる。

Cultural History of Aesthetic Surgery はその代表的な例で３．理論枠組のシフトある。彼は典型的な西欧美が支配的規範となっている状況
においては、美容外科手術の基本的な動機は「『人種的』コーに代表されるようなフェミニストによる人種の議論

差異のしるしと見られる個所を修正すること」、言い換えの問題は、近年の思潮で女性の美容外科手術がエンパワー

れば「『白人として通用し』ようとする欲望」であるといメントの手段として賞賛されるようになっていることとのう 。同書はユダヤ人をはじめとする人種的少数者の手術間の「ダブルスタンダード」にあると、ヘイズは言う 。

を扱い、日本の美容外科の発展についても一定の紙面を割すなわち白人女性の手術に想定される規範や権力秩序へのいている。しかしギルマンの研究は「人文学的・歴史的理抵抗や攪乱の契機が、有色人女性には想定されていないと解に非常に重要」ではあるものの、「ジェンダーがいかにいうのである。

6）11）

こうした現象を構造化しているかについての扱いは表層的、

ヘイズ自身も言及しているように、このような主張はキ

説明的な域を出ない」として、ヘイズによりその功罪が指ャシー・デイヴィス（Kathy Davis）によってもなされて摘されている 。

きた。デイヴィスの2003 年の著作 Dubious Equalities and

7）

Embodied Difference : Cultural Studies on Csosmetic

２．コーと後継者たち──その問題点

Surgery には、人種的マイノリティの手術が通常「白人のヘイズはフェミニストの美容外科の文献における人種へ

美容外科手術ほどには正当化のための言説空間を持たなの問題意識の希薄さとともに、その扱い方についても疑問い」ことに対する疑問が呈されている。白人の手術にはエを表明しているが、その代表として取り上げられるのがコンパワーメントの契機が模索される一方、人種的特徴を消ーである。コーの 1993 年の論文“Medicalization of Racial

去するような手術は「『内在化された人種主義』の徴候か、Features: Asian-American Women and Cosmetic

抑圧的な外見の規範との背信的な共謀」とみなされるといSurgery”は、そのテーマの希少性 ── アジア系アメリカ

うのである。しかしこのような手術は、「人種的なアイデ

人に焦点をあてた美容外科研究 ── と、後にデータを更新

ンティティの徹底的な拒絶」に還元されるのではなく、「体

し て オ ッ ク ス フ ォ ー ド 大 学 出 版 局 発 行 の 論 文 集 The

制に抵抗する方法」として模索されるべきだというのがデ

Politics of Women’s Bodies : Sexuality, Appearance andイヴィスの主張である 。

12）

Behavior に収められ版を重ねたことから、「最も広範に引同様の観点から、フェミニストの人種に関する美容外科用される、人種性の消去としての美容外科手術に関するフの文献は「『個人の行為の構造的な過剰決定』に陥っている」

ェミニストのテキスト」として 、その影響力が長く続いた。

とするヘイズも、「女性の共謀、抵抗、受動性、エイジェ

8）コーの論文はまず、1999 年にアジア系アメリカ人が全ンシーのより精緻な分析」の必要性を説く。そして「人種美容外科患者（顔面の施術）に占めた割合が全米における的少数者による美容外科手術の典型」であり、「最も多く住民の比率を２％上回る６％であり、その施術箇所も特定

議論の対象となってきた、政治的に議論の余地を残す現代であった──白人女性が手術により変えようとする箇所がの・・・施術」であるアジア人の重瞼術に焦点を当てたコ

人種的なアイデンティティを示す従来的な指標とは基本的ーの論考を議論の俎上に載せ、その欠点── 少ないインタに一致しないのに対し、アジア系アメリカ人の場合は、「小

ビュー・データからの普遍化の傾向、内在化された人種差別

さくて細い目」や「低い鼻」などそうした指標と一致した主義という偏狭な分析による弊害、アプリオリな結論──── 事実を挙げる。（2007 年の北米においてもアジア系患を指摘するのである 。

13）

者に最も人気のある手術は重瞼術、整鼻術、豊胸であった

ヘイズはまた一重瞼や重瞼術がアジア人に特有であるか

事実は、依然としてこの傾向に変化がないことを伝えていのようなコーの議論の前提そのものを問い直し、生来二重る 。
）そしてここに人種的マイノリティに独自の身体観、瞼を有するアジア人は多く存在し、重瞼術はアンチエイジ

つまりこうした集団の成員は支配的な文化によって形成さングの目的で白人にも施されるという事実に注意を喚起す

れた身体イメージを内在化することで、「自身の身体部分る。そもそも目を「アジア人」と「非アジア人」型に、手を嫌悪し、傷つけ、修正する」ものであることを指摘する。

術を「白人」と人種的マイノリティのそれに類別すること言い換えればアジア系住民が手術により達成しようとする

自体、単純な二分法に陥っていることに他ならない。そし美の基準は、「人種イデオロギーに誘導されている」といて必ずしも一方向的ではない美容外科の可能性─例えばうのである。 コーの議論は身体を媒介とした個人と社

異国趣味やエロチシズムの獲得を目的とした、白人による会構造の関係を共謀として捉え、前者の後者への能動的な「人種的」身体特性の外科的盗用─を示唆することで、ヘ

9）

10）

エキゾチシズム− 132 −

身体加工と化粧に関する、日本及び英語圏における文化表象の分析

イズは従来のアジア人の重瞼術の議論に見られる「典型を（引用文献）

超え」ようとするのである 。

１）Heyes CJ, Jones M, : Cosmetic Surgery: a feminist14）

このような見方は日本人の美容行為に関しても提出されprimer, Ashgate, Farnham and Burlington, 2009, 4.

ている。日本は他のアジア諸国と同様、西欧に多大な影響

２）Heyes CJ, : All cosmetic surgery is “ethnic”:を受けてきた歴史的・社会的背景を有し、それは理想美のAsian eyelids, feminist indignation, and the politics

基準にも及ぶことから、しばしば白人的な身体規範との関

of whiteness, In : Heyes CJ, Jones M (eds): Cosmetic

連 か ら 捉 え ら れ て き た。 し か し ミ ラ ー は Beauty Up:

surgery: a feminist primer, Ashgate, Farnham andExploring Aesthetics of Modern Japan において、支配－被Burlington, 2009, 193.

支配という定式化された欧米との関係を土台に論じられが

３）Haiken E, : Venus envy: a history of cosmetic

ちであったエステや化粧品等の日本の美容関連商品 ･ サーsurgery, The John Hopkins University Press,

ビスを、「クレオール化（creolization）」「、混交（syncretization）」

Baltimore, 1997, 175-227.

等の概念を用いながら、より相方向的な文脈において捉え

４）Heyes, 193.

直している。これらの概念はミラー自身により、「文化的

５）Balsamo A, : Technologies of the gendered body:

な相互浸透のプロセスであり、二つ以上の異なった文化がreading cyborg women, Duke University Press,

混交し独自の結果を生成するもの」と定義され、日本の美Durham and London, 1996, 59-61.

容関連商品やサービスを欧米からの影響とするのは「（白６）Gilman SL, : Making the body beautiful: a cultural

人の側からの）自民族中心的な態度」であり、明治期の美history of aesthetic surgery, Princeton Universityのイデオロギーへの変化さえ「必ずしも欧米のスタイルのPress, Princeton and Oxford, 1999, xvii-xviii.

単純な模倣とはいえない」と言う。とりわけ 1990 年代初７）Heyes, 192.

頭以降の日本における美しさのタイプの拡がりには、「人８）Heyes, 194.

種的純粋さや同質性といった理想の拒絶」や「人種的盗用」

９）Heyes, 201.

などの様々な意味を見出すことができるとして、エンパワ

10）Kaw E, : Medicalization of racial features: Asian-

15）

American women and cosmetic surgery, In : Weitz

ーメントとしての意義を強調している 。

R (ed): The politics of women’s bodies: sexuality,

４．日本のテクストにおける美容外科表象

appearance and behaviour, 2nd ED, Oxford University

日本における美容外科の発達は比較的遅く、標榜科としPress, Oxford, 2002, 185, 189.

て認可されたのはようやく 1978 年になってのことである。

11）Heyes, 192.

しかし 1990 年代に入ると美容外科クリニックの数は倍増

12）Davis K, : Dubious equalities and embodied

し 、2000 年頃にはかつて９対１だった再建手術と美容

differences: cultural studies on cosmetic surgery,

手術の割合が逆転した

Rowan and Littlefield Publishers, Lunham, 2003, 94,

16）

17）

。また患者の低年齢化の傾向も指
18）

101.

摘されるようになっている 。
このような状況にあって、美容外科は様々な表象テクス

13）Heyes, 193.

トでも主題として取り上げられるようになった。それにつ14）Heyes, 200-201.

いてはこれまでにも拙論“Reading Dual Meanings of Power15）Miller L, : Beauty up: exploring aesthetics of modern

on Young Women’s Bodies : The Representation ofJapan, University of California Press, Berkeley and Los

Cosmetic Surgery in Japanese Manga”などで考察していAngeles, 2006, 3-5, 23, 26, 32, 204.

る。男－女のみならず、白人－有色人という二項対立的な

16）石井政之 , : 肉体不平等 , 平凡社新書 , 2003, 151 頁 .

山

構図においても、その各一方のみが医療対象と関連づけら下柚実 , : 美容整形―「美しさ」から「変身」へ , 文藝春

れてきた文化言説を問い直すと同時に、美容外科手術が施

秋 , 2001, 262 頁 .

される若い女性登場人物の身体に従来の人種にまつわる規

17）塩谷信幸 , : 美容外科の真実 , 講談社 , 2000, 12 頁 .

範や秩序の攪乱の契機が見出されることを検証したもので18）Gilman, 101-102.

ある19）Hanabusa M, : Reading dual meanings of power on

19）。

young women’s bodies: the representation of cosmetic
surgery in Japanese manga, In : International researchin children’s literature, 1, 1, 2008: 82-98.

− 133 −

白斑に対するメイクアップケア外来は白斑患者の QOLを改善する

京都大学大学院医学研究科皮膚科学

谷岡未樹

Background Cosmetic camouflage is important for patients with vitiligo vulgris. However, few studies have investigatedits benefit for vitiligo patients.
Objectives To analyze the psychological effects on patients with vitiligo vulgaris by camouflage lessons performed invitiligo clinics in Kyoto University Hospital and Fukui Red Cross Hospital, Dermatological Life Quality Index (DLQI)
questionnaires were collected before and one month after camouflage lessons.
Patients Patients with vitiligo vulgaris, who visited our clinics in 2008 and had never experienced camouflage, wereenrolled in this study. They took camouflage lessons and continued subsequent self-camouflage for one month. Control
patients took no lessons and no camouflage.
Results Camouflage improved the scores of Dermatological Life Quality Index (DLQI), compared with those without
camouflage (p=0.005). Camouflage improved DLQI scores from 5.90 to 4.48. In DLQI subcatecories, camouflage lessons
improved a subcategory of “symptoms and feelings” (p=0.0037).
Conclusions These data supported the idea that camouflage for patients with vitiligo not only covers the white patches but
also improves their quality of life.

１．緒ってきた 6）。広範囲の白斑に対しては境界部にグラデーシ

言ョンを付けてコントラストをなくすことで非常に目立ちに

京都大学皮膚科では 2005 年 4 月より白斑専門外来を開設くくなる。また、カモフラージュメイクが日常生活中に落し、これまでに 200 例以上の「白斑」を呈する疾患を集積

ちてくることが課題であったため行われるようになった工1）してきた 。また，2007 年より色素異常症に対するメイク

夫が非アルコール性皮膜（キャビロン ®）を用いたメイク

アップケア外来を定期的に開催している。2008 年 10 月よ後のカバーである 7, 8, 9）。カモフラージュメイクにより白斑

り福井赤十字病院皮膚科でも同様に白斑専門外来とメイクは全くわからないようにできるが、それだけにカモフラー

アップケア外来を立ち上げた。我々はこれまでに、「白斑」

ジュメイクが他人の前ではがれ落ちることはなんとしてもを呈する疾患の鑑別診断およびその治療ならびにメイクア避けたい。非アルコール性皮膜をメイク後に使用すること

ップケア外来を通じて得られた化粧ニーズやカモフラージ

で入浴するまでメイクが落ちないようになった。本研究でュメイクの工夫について報告してきた 1−9）。

は、これらの工夫をふまえて、メイクアップケア外来が尋

尋常性白斑の治療は、ナローバンド UVB 治療の進歩に

常 性 白 斑 患 者 に 与 え る 影 響 に つ い て Dermatology Life

よっても、その効果が現れるまでには一定の時間を要する

Quality Index（DLQI）を用いたアンケート調査により評し、治療に反応しない患者も存在する。また、尋常性白斑

価した。また、3 年間におけるメイクアップケア外来のまは生命を脅かす疾患ではないが、病変が目に見えるため、とめについて報告する。

特に露出部に病変が存在する場合にはその心理的および社

２．実

会的影響は大きい。そこでカモフラージュメイクが重要な役割を果たすことになる。白斑を他人から見えなくするこ5）験

メイクアップケア外来が尋常性白斑患者の QOL に与えとで患者は安心感を取り戻し、高い QOL につながる 。京る影響を、両施設の倫理委員会の承認を経て、メイクアッ

都大学皮膚科および福井赤十字病院皮膚科ではメイクアッ

プケア外来受講前後における Dermatology Life Quality

プケア外来を開設し、白斑患者のメイク指導に当たっていIndex（DLQI）を用いたアンケート調査で評価した 10）。対る。その過程で、様々なカモフラージュメイク技法を患者

照群はメイクアップケア教室を受講していない白斑患者とに紹介し、新規のカモフラージュメイクにおける工夫を行した。メイクアップケア外来はボランティアスタッフにより行われ、使用するメイク用品は患者に無償提供された。
研究はヘルシンキ宣言に基づいて、倫理委員会の承認を受

Camouflage for patients with vitiligo
vulgaris improved their quality of life
Miki Tanioka
Department of Dermatology, Graduate
School of Medicine, Kyoto University,
Kyoto, Japan.

けたプロトコール通り実施された。
メイクアップケア外来受講者は、受講前と受講後１ヶ月目にアンケートに回答した。また、メイクアップケア外来の非受講者は、１ヶ月の間隔を空けてアンケートに回答した。メイクアップケア外来を受診するかどうかは、患者の− 134 −

白斑に対するメイクアップケア外来は白斑患者の QOL を改善する

モフラージュメイクにより服装や日常生活の自由度が増し

自由意志を優先した。

たことによると推測された。

３．結果と考察2007 年 10 月から 2010 年９月までの３年間でメイクアッ

メイクアップケア教室に参加した患者のプロフィールに

プケア外来に 105 名の患者が受診した。参加したのは男性

ついて、患者の年齢、罹病期間、性別は受講群と非受講群18 人、女性 87 人であり、男女比は 1：4.8 であった。年齢に優位差はなかった。露出部の病変は受講群の方が高い比は１歳から 81 歳まで分布し、平均年齢は 48.6 歳であった率であった。メイクアップケア外来を受講して白斑に対し（表１）。疾患の内訳は尋常性白斑（78 人）が 74.3% を占めてカモフラージュメイクを行っている患者は DLQI 総スコ

た（表２）。その他に全身性エリテマトーデス（４人）、円アが 5.90 から 4.48 に改善した（図１）。一方、非受講群では、

板状エリテマトーデス（３人）、術後瘢痕（３人）、酒さ（３DLQI 総スコアが 3.18 から 4.36 に悪化した。両群における人）と続いた。メイクアップケア外来を施した部位は顔面

この変化は優意差をもっていた（p<0.005）。

78 人（74.3％）、手 24 人（22.9％）、頸部 16 人（15.2％）、体

非露出部に病変のある患者を除いた 27 人について解析

4 人（3.8％）、下肢 3 人（2.9％）であった（表３）。なお、105

してみても、カモフラージュメイクは DLQI 総スコアの改人の患者のうち 10 名は 2 回以上メイクアップケア外来を受善と関連していた（P=0.01）。

診していた。

DLQI サブスコアについてその変化を表にまとめた（図４．総２）。６つのサブスコアのうち、メイクアップケア外来受講群では症状／感情のスコアが改善していた。これは、カFigure 1 Total DLQI scores of vitiligo patients with orwithout camouflage.

括

これらのアンケート結果から、本研究で行われたメイク

Figure 2 Scores of“symptoms and feelings”of vitiligo
patients with or without camouflage.

Table 1 Ages of the patients participating
Make-Up Care Clinic.

Table 2 Sites for camouflage at the MakeUp Care Clinic.

Age

Number of patients0 ～ 10 y.o.

7

Face

78（74.3%）

10 ～ 19 y.o.

9

Hands

24（22.9％）20 ～ 29 y.o.

9

Neck

16（15.2％）

30 ～ 39 y.o.

12

Body

4（3.8％）

40 ～ 49 y.o.

5

Lower extremities

50 ～ 59 y.o.

14

60 ～ 69 y.o.

24

70 y.o. ～Average

Sites

Numbers（％）

3（2.9％）（Sites can be overlapping.）

25
48.6 y.o.

− 135 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

Table 3Skin diseases of the Make-Up Care Clinic patients.
Disease name

Patients number（%）

Vitiligo Vulgaris

78（74.3%）

Systemic erythematodes

4（3.8%）

Discoid erythematodes

3（2.9%）

Postoperative scar3（2.9%）

Rosacea3（2.9%）

Dermatomyositis

2（1.9%）

Vogt-koyanagi-Harada disease2（1.9%）

Hyperpigmentation due to anti-cancer drugs

2（1.9%）

Angioma2（1.9%）

Café-au-lait spots

1（1.0%）

Posttraumatic scar1（1.0%）

Alopecia1（1.0%）

Dyscromatosis symmetrica hereditaria

1（1.0%）

Porokeratosis

1（1.0%）

Scleroderma1（1.0%）

アップケア外来は白斑患者の QOL 改善に貢献していると

３）Tanioka M, Takahashi K, Miyachi Y. Narrow band

考えられる。ただし、メイクアップケア外来に参加を表明

ultraviolet B therapy for inflammatory vitiligo with

しなかった患者は、受講者に比べて、もともと QOL が低

raised borders associated with Sjogren syndrome. Clin

下していた可能性や、治療に積極的でなかった可能性があ

Exp Dermatol 34 (3) : 418-20, 2009.

る。しかし、このような臨床試験では、厳密な意味での対照群を設定することが難しい。本調査により、少なくとも

４）谷岡未樹、宮地良樹 ビタミン D3 は尋常性白斑に有効か？.  EBM 皮膚疾患の治療 p186-190, 2008-2009.

メイクアップケア外来は患者の QOL 向上に貢献する可能

５）Tanioka M, Yamamoto Y, Mayumi Kato, Miyachi Y.

性が示唆される。カモフラージュメイクは医学的治療では

Camouflage lessons for vitiligo patients improved their

ないが、カモフラージュメイクが適応となる患者に対してquality of life. In submission

は、患者の同意があれば積極的に導入してよい選択肢の一

６）Tanioka M, Miaychi Y. Camouflage for vitiligo(Review Article). Dermatol ther 22 (1) : 90-93, 2009.

つであると考えられた。

７）谷岡未樹、宮地良樹   非アルコール性皮膜キャビロン（文

献）を用いた尋常性白斑のメーキャップ法 . 臨床皮膚科

増１）Tanioka M, Yamamoto Y, Kato M, Takahashi K,

刊号「最近のトピックス 2008」62 (5 増 ) ; 140-143, 2008.

Miyachi Y. Vitiligo vulgaris and autoimmune diseases

８）Tanioka M, Miyachi Y. Waterproof camouflage forin Japan: a report from Vitiligo Clinic in Kyoto

vitiligo of the face using Cavilon

University Hospital. Dermato-Endocrinology 1 (1) : 43-5,

J Dermatol 18 (1) : 93-94, 2008.

2009.

TM

3M as a spray. Euro

９）Tanioka M, Miyachi Y. Camouflaging vitiligo of the２）Matsunaga H, Tanioka M, Utani A, Miyachi Y.

fingers. Arch Dermatol 144 (6) : 809-810, 2008.

(Corresponding author)   Familial case of piebaldism10）Tanioka M, Yamamoto Y, Katoh M, Miaychi Y.

with regression of white forelock. Clin Exp Dermatol

Camouflage for patients with vitiligo vulgaris improved

33 (4) : 511-2, 2008

their quality of life. J Cosmet Dermatol 9 (1) : 72-5, 2010.

− 136 −

高齢者のエンゼルケアの標準化と教育コンテンツの開発

高齢者のエンゼルケアの標準化と教育コンテンツの開発

名古屋大学医学部附属病院卒後臨床研修・キャリア形成支援センター

平川仁尚

Purpose and BackgroundAt the terminal stage of life or even after the death, paying attention to their appearance could contribute to improve thequality of life for the elderly themselves, as well as for their family members. They often call the post obitum treatment “Angel
Care” and the embalmer’ art “Angel Make”, which are generally practiced by nurses.
However, the nurses have little formal training about Angel Care or Angel Make. In most cases, it is their experienced seniorstaffs who teach them how to practice.
Therefore, it would contribute to improve a quality of Angel Care/Make if we develop a practical and standard
methodology to offer such practices to nurses. As those who die at care facilities for the elderly or their homes are increasing,caregivers, nurses and their family members would be more and more involved in such make-up practice. To improve a
quality of Angel Care/Make, we need to develop more appropriate and organized methodology for all concerned.
The purpose of this research is to promote standardizing technical know-how of Angel Care/Make for an elderly person bycollaboration with professional beauticians and hairdressers. And at the same time, we aim to develop educational materials
easy to understand and practice for nurses, caregivers and their family members.
Results and Discussions
Research duration was one year, from December in 2009 to November in 2010. This research has been explored by threeworking groups. First is the Center for postgraduate clinical training and career development, Nagoya University Hospital.
The second one is NPO All Japan beautician training Association which has been studying cosmetic care for elderly persons
mainly in Aichi area. And the last one is Doho University Social welfare Department.
These working groups had addressed 4 tasks in parallel as follows.
1. We develop an Angel Care/Make guideline for all professionals concerned in order to standardize Angel Care/Makepractice.
2. We put together a set of change of appearance around the time of terminal stage by reviewing texts of geriatrics and legal
medicine.
3. We create a conceptual diagram related to Angel Care/Make (4-level Ladder of Beauty Care Model for an Elderly Person)
based on the knowledge obtained by task 2.
4. We develop an educational Angel Care/Make set of contents which is easy to practice especially for nonprofessionals(please refer http://hirakawa-lab.org/). The author has already put into practice to make sure that the set of contents
works at the official workshop in Center for Postgraduate Clinical Training and Career Development, Nagoya University
Hospital. The 4-level conceptual diagram we have developed shows that a preparation for Angel Care/Make begins wellbefore the terminal stage of life, what reflects to the Angel Care/Make is how the person becomes self-supporting and how
the person could keep his/her personality beautifully. To obtain a successful Angel Care/Make, we need to help the person
to lead his/her own way of life all through the consecutive stage to a last moment even after death.
The achievement of this research is as follows.
1) We make people more aware that cosmetology has a strong relation with our quality of life. 2) We open various
application possibilities of cosmetology for medicine, nursing care, and welfare services, which would contribute to develop
a quality of life at not only the end stage of life but also a whole stage of life for an elderly person. 3) We expect to improveacademic value of cosmetology for the elderly if an idea of Angel Care/Make become widely recognized in our society
and more and more professionals concerned participate in the cosmetology. In fact, though the above mentioned workshop
was not a program for an Angel Make practice, we were requested by the participants to give more opportunities for themto learn an Angel Make practice. It suggests that we should respond to such strong needs for learning Angel Make practicefrom the professionals engaged in the terminal care for the elderly. And by shedding lights on the Angel Care/Make practiceand developing its educational guideline, we show what we need more to explore in this educational practice.
We hope that the achievement of this research will be verified scientifically in near future.

１．諸ことが多い。こうした見た目の問題は、高齢者本人のみな言らず家族の心情も害するものである。終末期および死後に高齢者の看取りが増加している。高齢者の終末期においおいても、身だしなみを整えることで、高齢者本人及び家ては、やせ、浮腫み、体液汚染など見た目に問題が生じる族のクオリティー・オブ・ライフに寄与するであろう。
こうした観点から、筆者らは、先行的に終末期の整容・
1）

美容ケアの重要性に関して明らかにしている 。また、必Standardization of Angel care for elderly
person and development of education
contents

ずしも終末期ではないが、高齢者の整容・美容ケアの必要

Yoshihisa Hirakawa
Center for postgraduate clinical training
and career development, Nagoya
University Hospital

報告書としては 1 冊のみ で、ほとんど関連書籍を検索で性・有効性に関する研究が散見される。しかし、本格的な2）きなかった。つまり、こうした分野の取り組みは遅れており、経験や試行錯誤により行われているのが現状であると− 137 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

推察される。
死後の処置はエンゼルケア、死後の化粧はエンゼルメイ
クと呼ばれることが多く、看護師が主に担当している。し３・２ 整容・美容に関する高齢者の終末期および死直後の変化
高齢者の終末期の変化として、鼻毛・眉毛・耳毛の伸び、かし、看護師はエンゼルケア・メイクに関する系統的な教

やせ、浮腫み、肌荒れ、後頭部の薄毛（寝たきりによる擦育を受けておらず、オン・ザ・ジョブ・トレーニングによれによる）、体液汚染などが挙げられた。また、死直後のり学ぶことが多い。エンゼルケア・メイクに関する具体的変化として、死体現象と定義、死斑、死後弛緩・硬直、死かつ標準的な方法論を確立し、看護師に示すことでその質体温の低下、感想、角膜混濁などが挙げられた。

の向上が期待される。
また、高齢者の死亡場所として、病院外、つまり高齢者

３・３

エンゼルケア・メイクに関する概念図

介護施設や在宅が増えていくことが予想されている。病院

資料 1 の右下に示したように、エンゼルケア・メイクに外では、看護師はもちろんのこと、介護士や家族がエンゼ関する概念図を作成した。この概念図は、エンゼルケア・

ルメイクに関わることが多くなる。そのため、高齢者のエ

メイクの準備は死後から始まるのではなく、自立の段階か

ンゼルケア・メイクの質を向上させるためには、前述の標らその人らしい美しさを追求し続けた結果がエンゼルメイ

準的な方法論を介護士や家族にも理解しやすいように教育

クへとつながることを表現している。つまり、エンゼルケの在り方も検討すべきである。

ア・メイクには、自立から死後まで一貫して、全身状態の本研究の目的は、整容・美容の専門職である理・美容師との協働で、高齢者のエンゼルケア・メイクの標準化を行変化に対応しながら、その人らしさを追求する姿勢が重要であることを示している。

うことである。同時に、看護師、介護士、家族に分かりや

３・４エンゼルケア・メイクに関する教育コンテンツ

すい教育用資材を開発することである。

２．実

３・４・１

験

主にエンゼルケア部分は、教育用コンテンツとして、筆研究期間は、2009 年 12 月から 2010 年 11 月末までであっ者の研究室のホームページ（http://hirakawa-lab.org/）上た。本研究は、名古屋大学医学部附属病院卒後臨床研修・にオープンソースとした。それを資料 2 として示す。

キャリア形成支援センター、愛知県を中心に長年に亘り高３・４・２

エンゼルメイクについて

齢者の整容・美容に取り組んでいる NPO 全国福祉理美容

美しさの基本要件として、次の３点を挙げた。

師養成協会、ならびに同朋大学社会福祉学部から構成され

１）清潔（生前からいつも、気を付けて欲しい事）

るワーキンググループにより実施された。ワーキンググル

・目やにープにおいて、次の 4 つの課題に並行して取り組んだ。

・鼻毛・ひげ１）高齢者のエンゼルケア・メイクの標準化を目的として、・臭い

エンゼルケア・メイクに関わる全ての専門職を対象とし

・よだれたエンゼルケア・メイクに関する教育ガイドラインを作・汗・べたつき成した（資料 1）。
２）老年医学および法医学に関する教科書

２）その人らしさ

3−5）

をレビュー

し、整容・美容に関する高齢者の終末期および死直後の・トレードマーク（髭・帽子・スカーフ・香り・髪色など）
３）肌色・くすみ・肌のつや
また、エンゼルメイクのポイントとして、以下の６点を変化をまとめた。
３）２）を基にワーキンググループにおいてエンゼルケア・
メイクに関する概念図（４段階高齢者理美容ラダー）を挙げた。
１）顔全体が乾燥しているので温かいタオルでマッサージをする作成した（資料 1）。
４）専門家でなくても理解できるようにイラスト等を用いてエンゼルケア・メイクに関する教育コンテンツを開発し、筆者が主催した名古屋大学医学部附属病院卒後臨床

２）髪のはねはトリートメントなどをつけて整える
３）睫毛に少しマスカラをつけると、影が出来て安らかな顔に見える

研修・キャリア形成支援センター公認ワークショップで

４）顔色を明るくするためにほんのり丸く頬紅を付ける

実際に用いた。

５）口紅は普段使っていたものをうっすら付ける

３．結
３・１

６）耳たぶにも少し頬紅を付けることで血色がよく見える果

最後に、前述のワークショップで用いたパワーポイント

エンゼルケア・メイクに関する教育ガイドライン

資料を示す（資料３）

資料 1 に示した。

− 138 −

高齢者のエンゼルケアの標準化と教育コンテンツの開発

４．考

ンゼルメイク・ケアに関する教育ガイドラインを策定でき察たことは、この分野の教育活動の方向性を示すことにつな

本研究では、エンゼルメイクおよびエンゼルケアの標準

がり、有意義であったと考える。今後は、この教育ガイド

化とその質の向上に資する教育資材の開発に取り組んだ。

ラインを含めて、本研究の成果の科学的検証が待たれる。

本研究の成果により、１）コスメトロジーが人々のクオリ
ティー・オブ・ライフと関係が深いことを広く啓発できる、 （参考文献）
２）医学・看護・福祉の分野へのコスメトロジーの応用可１）平川仁尚 , 葛谷雅文 , 加藤利章 , ほか 1 名 ,：高齢者の整能性を高め、終末期のみならず高齢者生活全般の質の維持

容・美容ケアに関する看護・介護職員の意識 , ホスピス向上に資する、３）エンゼルメイクの必要性に関する認知度が高まり、高齢者に関わる様々な分野の専門職がコスメ
トロジーに参画することで、高齢者分野におけるコスメト
ロジーの学問的意義を向上させることなどが期待される。
実際に、前述のワークショップはエンゼルメイクを主目的

ケアと在宅ケア , 16, 10-15, 2008.
２）福祉理美容研究会 ,：福祉時代の新しい理美容 , ぎょう
せい , 東京 , 2001.
３）舟山眞人 , ：個体死・死体現象 , 福島弘文編 , ：法医学 ,南山堂 , 東京 , 2002, 9-23 頁 .

とした教育プログラムでなかったにも関わらず、参加者か

４）池田典昭 , ：死体現象 , 石津日出雄 , 高津光洋編 , ：標らエンゼルメイクについてもっと学習したいという要望が準法医学・医事法 , 医学書院 , 東京 , 2006, 260-274 頁 .

出され、高齢者の終末期ケアに関わる専門職の間でエンゼ

５）那谷雅之 , ：死体現象 , 死後変化 , 勝又義直 , 鈴木修編 ,ルメイクの学習ニーズがあることが示唆された。また、本：NEW 法医学・医事法 , 南江堂 , 東京 , 2008, 39-46 頁 .

研究の成果により医療・介護・福祉の専門職が協働してエ− 139 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

（資料１−１）− 140 −

高齢者のエンゼルケアの標準化と教育コンテンツの開発（資料１−２）− 141 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

（資料２）

− 142 −

高齢者のエンゼルケアの標準化と教育コンテンツの開発− 143 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

− 144 −

高齢者のエンゼルケアの標準化と教育コンテンツの開発（資料３）− 145 −

コスメトロジー研究雑感

平成 20 年度

研究助成

コスメトロジーと経皮吸収
北河修治

私が現在勤務しています神戸薬科大学は前身が神戸女子

物質の皮膚内への取りこみは非常に起こり難い現象だと思薬科大学で、そのためもあって女子学生が約７割を占めています。皮膚表面で保湿作用をして働いているのかなと感います。薬剤師養成を目指した６年制教育を行っています

じています。化粧品にはいろんな成分が配合されています

が、一方で化粧品業界への憧れは強く、女子学生の２～３が、逆に低分子については経皮吸収されて全身に循環する

割は化粧品会社への就職を希望しています。医療の分野で可能性もあると思います。特に構成する他成分と皮膚の角も化粧はとても重要で、患者さんの QOL を高めるために質層との相互作用の結果、経皮吸収性は化合物単独の場合

とても貢献度大で、病院の発表会等を聴きますと遅まきなとは異なっていることも想定されます。これから化粧品ががら、病院でもその重要性が認識されて来たようです。とさらに利用され、人々の心を豊にし、生活の質の向上にさころで、化粧品ですが、主成分を含めて、その経皮吸収性らに貢献していくには、経皮吸収性の科学的な評価が欠かは厳密に評価されているのでしょうか？電車や新聞、雑誌

せないと思います。定年まであと５年ですが、医薬品を含の広告を見ると、ちょっと首をかしげることがあります。

めて、経皮吸収性の科学的な評価に貢献できればと願って私は、この３月で還暦を迎えましたが、大学４年生のときいます。
（神戸薬科大学）以来、膜透過に関する研究を続けています。分子量の高い

平成 20 年度

研究助成

組織工学とコスメトロジー
南広祐

コラーゲン、ゲラチン、エラスチン、グリコサミノグリ

えば、現在最も注目を集めているのは皮膚移植後のケアー

カンは生体に豊富に存在する。組織工学分野では、細胞適である。人工皮膚移植により患者の生命が助かったものの、合性、副産物の生成の抑制、高強度で 3 次元細胞培養可能

醜い移植部位あるいは傷痕発生などの副作用がある場合、なスキャフォードの作製、血管新生誘導、カプセル化抑制

患者の精神的問題に繋がる可能性が非常に高い。ここにコなど、再生医療への応用を目指す研究が多い。コラーゲン

スメトロジーが指向する「美」という概念を入れることで、は細胞外マトリックスを構成する主タンパク質であり、生傷痕の抑制、発毛、移植部位と周辺部位の皮膚色統一など

体組織の物理的・生物学的特性を維持するため最も重要なより優れた機能を有する人工皮膚の開発が可能になると考役割を果たす。一方、コスメトロジー分野では、コラーゲえる。その方法は単純な人工皮膚組織の作製以外にも、塗ンの吸水性に注目した研究が多い。特に、人間の皮膚組織

る人工皮膚、注射用人工皮膚など様々な戦略樹立がある。

はコラーゲン成分が最も多いため、化粧品を始め薬剤とし

人間は ｢ 美 ｣ を望んでいる。また、その ｢ 美 ｣ を手に入ても使用されている。これは、皮膚の潤いなどを回復するれるため、様々な指導が試されている。そのため、組織工ことを目的とする。

学とコスメトロジー間より深い交流を通じて両研究分野の組織工学とコスメトロジーは関連性が低いように見られ融合が望ましい。これは、人間の生活の質の向上、産業へ

ものの、人間の生活の質 (QOL) の向上に貢献を目的とすの応用など社会への波及効果を目指した研究以外にも、人る分野である共通点を有する。組織工学観点から見た人工体の不思議の究明など医学、生物学に貢献可能な新領域へ

皮膚は皮膚機能の回復であるものの、美容効果までは視野の挑戦が必要であると考える。

に入れていない。しかし、美容効果は最も重要である。例− 149 −

（東京医科歯科大学生体材料工学研究所）

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

平成 20 年度

研究助成

化粧品の安全性と環境負荷を意識した機能性素材開発
殷澍

材料の機能性は粒子サイズ、粒子形態に大きく影響され彩な工学的手法を駆使し、化学、物理、光学、結晶学の知

ることが知られている。ナノ粒子が紫外線防御製品に使わ識を集約・活用することによって、「ナノ」だけではなく、れるのは要因として、可視光波長よりも十分に小さいナノ

様々なバリエーションを有する素材の開発、或は材料の新粒子は光の散乱が少なく、透明性が高くて、紫外線防御効

しい機能性を生み出すことが重要であり、今後も学際的な果が高い点が挙げられる。しかしながら、化粧品関連材料

学問の融合によって、様々な新素材、或はマルチ機能性について、性能だけではなく、人体に対し、安全であるこ素材の出現が期待される。尚、高い機能性を有する材料をとが非常に重要である。一つの例を挙げると、100 nm 以

合成するため、環境負荷を犠牲にしてはいけない。環境に下のナノサイズの素材は皮膚の毛穴を通して、人体に入る

優しい、環境負荷の低いプロセスを採用し、尚且つ生産性ことが懸念されるため、日本をはじめ欧米諸国などがナノの向上及び高い機能性を維持することが大事であり、今後、

マテリアルの安全性を評価し、リスクを規制・管理するた

安全性と環境負荷を意識した機能性素材開発は、ますますめの取り組みが活発になってきている。そこで、化粧品素重要になると信じる。

（東北大学多元物質科学研究所）

材に関する開発はこうした様々なニーズに応えるため、多平成 20 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
渡部

実を言えば、コスメトロジーという言葉を、この研究振興財団の研究助成があることを知るまで知らなかった。こ邦彦て汚い牛糞肥料がうまく醸成されるほど、きれいに咲くことになぞらえられるかも知れない。

の言葉がカバーする領域の広さ、そして間接的にでも関係

微生物と化学の交わる研究領域で仕事をしていると、そする領域がいかに多岐に渡っているかを知ると、不思議のこから育っていく最近の学生は、少なからず一度は化粧品

国のアリス状態だった。化粧品という言葉の持つイメージ

会社への就職に憧れるようだ。就職を希望する企業として、は、美の実現や促進、あるいは人の心に必ず存在する美へ

ひんぱんに彼らが口にする化粧品業界だが、人気が高い業の憧れや希望につながるせいか、水面を泳ぐ白鳥の優雅さ

界への就職はそうそう甘くはないことを就職活動の末、知と同類に見なすことが出来よう。それに対し、コスメトロ

ることになる。就職難が叫ばれる昨今、彼らの矢が尽き弓

ジーは、医学、生命科学もあれば心理学、哲学などの学術

折れる前に、僅かの足しにでもなるならコスメトロジーと領域も含み、基礎的な事項から応用的なものまで、あまねいう言葉を教養の一語として教え、一度はそれが何かを考くカバーして化粧品を裏支えするものであろう。だからこ

えさせておきたい。しかし、コスメトロジーという言葉をそコスメトロジーは、泳ぐ白鳥の優雅さとは裏腹に、水面的確な日本語で言い表すことが出来ないだろうか。医食同下で行われる優雅さとは縁遠い水かき作業に通じる、地味

源のように、人の心を捉える言葉で表現できたらと願う。

な汗かきの集積にイメージできるのではなかろうか。また（京都府立大学大学院生命環境科学研究科）

違ったたとえ方をすれば、皆に愛されるバラの花も、臭く− 150 −

コスメトロジー研究雑感

平成 20 年度

研究助成

コスメトロジー研究と私児島千恵

私は平成 20 年秋より２年間、コスメトロジー研究振興

イオマテリアルの創製」を研究テーマとして掲げた。そし財団の援助を受けて、「物質保持能を制御できるコラーゲて、その一つのプロジェクトとして、「物質保持能を制御

ン擬似分子の作製」の研究を行った。ご存知のとおり、当できるコラーゲン擬似分子の作製」を行い、得られた成果

該財団が援助する対象は１）素材、物性に関する分野、２）を J. Am. Chem. Soc. に 1 報、Biopolymers に 2 報報告した。

生体作用、安全性に関する分野、３）精神、文化に関する

特に、今年掲載される 3 報目の論文では、材料作製だけで分野の３領域である。これを既存の学問領域に当てはめるなく、詳細な物性評価を行うために、他大学の先生や他分と、化学、物理、生物、医学、社会科学などに対応すると野の先生と協力して研究を進めることができた。このよう思われる。コスメトロジー（化粧品学）はこのような様々にコスメトロジー研究が、私の異分野融合の研究を進めるな分野と関連しており、その研究の遂行においてはこれら

一つのきっかけになったように思う。改めて助成していたを融合させることが必要である。言い換えると、コスメト

だいたコスメトロジー研究振興財団の関係者の皆様に深謝

ロジー研究は異分野融合研究の良い例であると言える。

したい。

上記の研究が研究助成に採択された平成 20 年、著者は私の研究背景は高分子化学および分子生物学であるが、大阪府立大学大学院工学研究科にて助教として研究を行っ現在は物理の研究者や医学部の研究者などとの連携によっていたが、平成 21 年 1 月より同大学の 21 世紀科学研究機て様々な研究プロジェクトを進めている。今後も、コスメ

構ナノ科学・材料研究センターのテニュア・トラック講師

トロジーをはじめとする日本の科学技術の発展に貢献したに着任し、自身の研究室をもつことになった。新しい研究

いと考えている。

室を立ち上げるにあたって、「異分野融合による次世代バ（大阪府立大学21世紀科学研究機構ナノ科学・材料研究センター）

平成 20 年度

研究助成

生物由来の素材を化粧品に
福岡

徳馬

我々の研究グループでは、「バイオサーファクタントの製示すことが出来れば（ここが最も大切であるが）、新素材品を世に出そう」を合言葉に、チーム一丸で研究に取り組ん

参入のハードルが低く、新陳代謝の活発な分野という印象できた。バイオサーファクタント（BS；微生物由来の界面がある。BS は製造コストの面で、既存の化学品とはまだ活性剤）は、発見されてから数十年になるが、生産に関すまだ差があるが、特に、化粧品素材は人に直接触れる素材る研究（農学）と機能評価（理学・工学）の連携が十分でなであるため、生物由来の素材であることは、安全性やイメ

く、実用化までは大きな壁があった。現在でも BS の実用

ージの部分でも非常に有利である。コスメトロジーの分野

化例は限られたものしかない。我々は、微生物学、有機化

で、生物由来の素材である BS を積極的に利用する意義は学、界面科学など、異分野の研究者がチーム内で密に連携

非常に高く、今後も用途範囲は拡大できると考える。

することで、加速的に研究を展開することができ、BS の世間一般での BS の知名度が未だ低いことは、様々な場

生産技術や構造－物性相関に関する様々な知見を得ること面で研究内容を紹介する機会を得る度に強く感じる。しかができた。その結果、我々が量産化に成功し、今回助成対

し、低炭素社会、循環型社会の形成が求められている昨今

象として採択頂いた糖脂質型 BS（MEL）は、多様な産学において、再生可能資源を原料に、バイオプロセスによっ官連携の成果もあり、幸運にもこの助成期間に、まずは化て製造される BS が活躍できる場面は、今後さらに増えて粧品素材（高機能保湿剤）
として製品化される運びとなった。

くると考える。今後、二の矢、三の矢の BS 製品が世に出て、化粧品分野は他の産業と比較しても、高機能、高付加価

より幅広い分野に BS が普及することを願って、研究開発

値な素材が受け入れられやすい分野であり、優れた性能ををさらに発展させたい。

− 151 −

（産業技術総合研究所）

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

平成 20 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
森部

久仁一

アスコルビン酸は抗酸化作用を持ち、医薬品、化粧品

る。ASC-DP 以外のアスコルビン酸誘導体も適した添加剤

原料及び食品添加物等として広く用いられている。近年、と複合化することで各種薬物を保持した担体としての利用

アスコルビン酸の安定性を向上させる目的で各種アスコが可能となる。リポソームやエマルション、脂質複合体はルビン酸誘導体が合成されてきた。今回の研究に用いた、各種クリームやローション剤として化粧品分野で多用されASC-DP はアスコルビン酸の 2 位及び 6 位にパルミトイルている。今回紹介したアスコルビン酸誘導体をこれらとう基を導入することにより脂溶性を持たせた誘導体だが、そまく併用することで、アスコルビン酸由来の酸化防止作用

れ以外にもアスコルビン酸の 6 位にアシル基を導入したアに加えて各種薬物や成分の作用を皮膚にうまく適応させる

スコルビン酸モノパルミテート、アスコルビン酸モノステ

ことが可能になると思われる。また、化粧品は医薬品製剤

アレート、グルコース残基を導入したアスコルビン酸 -2-と比較して非常に多くの成分がバランスよく製品中に含有

グリセリドなどが化粧品分野で利用可能あるいはすでにされている。これらの成分は、それ自身で十分効果を発揮

利用されている。各種アスコルビン酸誘導体は抗酸化作用するものもあれば、他の添加剤の助けを借りることで作用や美白効果を示すものが多い。ASC-DP は水に不溶のためが発揮されるものもある。アスコルビン酸誘導体も他の成DSPE-PEG と薬物を加えたナノ微粒子複合体を調製した。

分と併用することでその成分の効果を従来以上に引き出す

これは ASC-DP に加えて薬物の作用・効果も同時に期待

ポテンシャルがあると思われる。アスコルビン酸誘導体をされる。とくにビタミンや他の抗酸化剤などとナノ微粒子用いた今後の研究開発に期待したい。
（千葉大学大学院薬学研究院製剤工学研究室）

化することで皮膚に塗布する製剤としての利用が可能であ

平成 20 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
斎藤芳郎

この度、コスメトロジー研究振興財団研究助成を頂き、メリットがどのくらいあるのか？といったところに未だ不心から感謝申し上げます。今回助成いただいた研究では、明な点が多いのも事実です。このような疑問が解明される化粧品などに多く使われているコエンザイムＱの細胞内分ことが、コエンザイムＱの持続的発展には欠かせないと思布について検討しました。コエンザイムＱは、ミトコンド

われます。コスメトロジーにおけるコエンザイムＱの効果

リアで生合成され、ATP の合成に重要な役割を果たしてについて、ATP 合成に関する作用が重要なのか、またはいます。その一方で、活性酸素を消去する抗酸化作用も抗酸化作用が重要なのかという疑問が明らかになれば、よ有しており、我々の健康維持にとても大切な因子と言えまり機能性の高い化粧品開発にも役立つと思われます。コエ

す。コエンザイムＱが加齢と共に減少することから、化粧ンザイムＱは現在パーキンソン病の治療薬としての可能性

品への添加だけでなく、サプリメントとしての摂取も推奨

についても検討されており、コエンザイムＱの生理作用解され、一時期は新聞やテレビでも大きく取り上げられまし明は、様々な分野に貢献できると考えられる。今回助成した。現在でも使われていますが、このブームもピークを越ていただき遂行した研究をさらに発展させ、人類の健康維えたように思われます。このような流行り廃りは致し方な持・増進に貢献できるよう努力していきたいと思います。

いかもしれませんが、コエンザイムＱに関して、何故加齢（同志社大学生命科学部）

と共に減少するのか？、またサプリメントとして摂取する− 152 −

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
黒岩崇

私が所属する工学部エネルギー化学科では、自然エネルーがカバーする学問・技術領域が、広く理工系の大学生にギーを利用した発電システムや水素エネルギー利用技術なとって魅力的な対象を含んでいることを示していると考えどへの興味・関心が学生の大学選び・学科選びのきっかけます。

になっているケースが多いと思われます。おそらく、化粧私の研究テーマは、両親媒性分子の集合体やエマルショ品に関わる知識や技術を身につけたいと意識して勉学をスンをはじめとする分散系を扱うものが多く、コスメトロジ

タートする学生はほとんどいません。ところが、バイオテーとの関連も深いと感じています。この度の研究助成をき

クノロジー関連の講義で化粧品に関するトピックスを扱っっかけに、ますます化粧品分野での可能性を意識して研究ていることもあってか、意外にも、卒業研究に向けた研究を発展させ、コスメトロジーの深化に少しでも貢献できれ室見学の際などに「実は化粧品（あるいは化粧品産業）にば幸いです。最後に、今回、私の研究テーマをご採択いた

興味があった」と告白してくる学生が（男女を問わず）一

だき、研究の機会を与えてくださいました財団法人コスメ

定数いることに驚かされます。このことは、化粧品が生活

トロジー研究振興財団に深く御礼申し上げます。
（東京都市大学工学部エネルギー化学科）に浸透していることに加え、化粧品の特性や効能の基礎を与えるサイエンスとテクノロジー、すなわちコスメトロジ

平成 21 年度

研究助成

「コスメトロジーって何？」から始まって河野

学生時代，私は固体触媒化学を専門として学びましたが，

芳海に精神的な安定が得られ，健康を保つことができる──私

その後，有機色素を扱う研究室に移籍することになりましは驚き，しかし，その通りだと思いました。そして，それた。そこで，固体触媒に用いるような無機物質をホストとに気づかなかった自分を恥じ入りました。

して，これに有機色素を吸着させて複合材料を作るという本来そのような力を秘めた化粧品に，もし体を害する成分研究を始めてみることにしました。

が含まれていたらどうなるか。もちろんすぐに影響が現れとはいえ私は，過去も含めて「コスメトロジー」とは無るような激しい成分が使われることはないでしょう。しか縁の世界。化粧なんて・・・とりわけ，女性がなぜそんなし，化粧が人の「心」に作用するものである以上，もし有ことにたくさんのお金と手間をかけようとするのか，全然害だったらどうしよう・・・そのような不安は払拭されね

分かりませんでした。そんな私が化粧品に興味をもつようばなりません。自然に近い，体になじむものから作られてになったきっかけは，ある業界の方から「この材料は化粧いれば，使う人の心にも，より自然になじむのではないか，品用途として使えるのでは」と声をかけられたところからその一端として，化粧品の着色に天然色素が広く使えれば，でした。

安心できる製品として，いわゆる数値では表せないような用途について深い考えのなかった私は，なるほどそうか

面で化粧の効果も上がるのでは，と期待できます。

と気軽に考え，まずは，と化粧について書かれた本を読んそのようなコスメトロジーの発展に，少しでもお役に立でみました。そこには次のようなことが書かれていました

てるとしたら無上の喜びです。そのような機会を戴けたこ──化粧は決して無駄なことではない。美しく見られることを感謝しています。

とそれ自体より，美しさを追求する「心」の作用で，実際− 153 −

（静岡大学工学部）

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

平成 20 年度

研究助成

再生医療とコスメトロジー（化粧品学）
梅澤明弘「平成22年は再生医療元年」と言われるくらい、再生医療ざいます。インターネット上が現実の医療として進んでいます。新たな医療として、骨、で「再生医療」と検索すると、軟骨、心臓、歯、ホルモン、代謝の病気にかかっている患

コスメトロジー領域における者さんに対して、細胞製剤を移植して治療します。これら記事が数多く紹介されるこの治療では、骨の中の細胞が変身して、組織に移植され力とからも分かります。皮膚のを発揮します。骨からの細胞だけではありません。胎盤かしわ取り、白斑、にきび跡のら、子宮内膜から、月経血から、臍帯から、皮膚から、た軽減、瘢痕のない創傷治癒等

くさんの大切な細胞が増えて、変身して、力を発揮します。

が細胞を移植することで実現

ヒト iPS 細胞が話題になり、マスコミで話題として紹介さしています。現在は、再生医れています。 iPS 細胞も、細胞が神経や心筋や骨格筋や血療に対しては、医師法、薬事法のいずれにおいても国の審管になって、患者様の症状を軽くしたり、治したりするこ

査を通じて行うことになります。また、指針以前から行っとが期待されています。細胞にもしっかり働いてもらって、てきた治療に関しては、審査を受ける必要はありませんがわたし達を元気にしてもらいたいと思っています。写真は、徐々にその割合が少なくなり、再生医療を行うにはヒト幹

昨年の 11月6 日に NHK や新聞に報道された ES 細胞とい指針に従うか、薬事法下で行うかに限られてくると思われうお薬です。SEES という名前は、種という意味でシーズます。その一方、昨年 11 月 1 日のヒト幹指針の改定により、と読みます。真ん中のみっつの i は子ども病院のマークで重篤な疾患のみならずコスメトロジー領域における再生医

す。難病で苦しんでいる子どもたちを救うための細胞製剤療の申請が認められたことにより、自由診療で行われる再です。このように書くと再生医療の分野における対象疾患

生医療と、同時に臨床研究の場でコスメトロジー分野の再は難病というイメージとなってしまいますが、実際はコス生医療が行われてくるものと予想しております。
（国立成育医療研究センター）

メトロジーが果たしてきた役割は極めて大きいところがご

平成 20 年度

研究助成

コスメトロジーと薬学教育
石神昭人

私は大学薬学部において香粧品学（化粧品学）の講義をまた長期に渡って連用されるものであるため、あらゆる条

行っています。薬事法での化粧品、医薬部外品、医薬品の件を考えに入れ、使用上安全でなくてはならず、副作用は

定義は明らかに異なります。化粧品は薬事法第 2 条第 3 項

許されません。これに対して、医師が用いる医薬品は疾病

で、次のように定義されています。
『人の身体を清潔にし、時にのみ使用するものですから、病気を治すことが第一目美化し、魅力を増し、容貌を変え、又は皮膚若しくは毛的であり、治療時の効能が優先され、これとのバランスで髪を健やかに保つために、身体に塗布、散布その他これら

弱い副作用は止むをえない場合が多くあります。このように類似する方法で使用されることが目的とされている物で、に考えると化粧品の安全性のレベルは医薬品以上に高いの人体に対する作用が緩和なものをいう』。つまり、化粧品

ではないでしょうか。ドラックストアーでは必ず化粧品がは医薬品とは異なり、健常人を対象として人体を清潔に保販売されています。そのため、化粧品の科学的基礎知識やつという衛生的な面と美しく装うということがその目的でその効能の限界を知ることは薬剤師にとってとても大切であって、医薬品のように治療、診断、予防といった身体のす。しかし、化粧品は医薬品のように無いと生命の危険に構造、機能に影響を及ぼすような目的ではなく、生理機能及ぶものではありませんので、薬剤師の国家試験にも化粧が緩和なものです。また、化粧品は日常生活において毎日品に特化した問題は出ません。最近では化粧すると入院患− 154 −

コスメトロジー研究雑感

者さんの状態が良くなったり、アロマテラピーなど代替医

コスメトロジーが医療の分野でも大きく発展することを期療の可能性も模索されています。現代の科学では精神を科待しています。

（東邦大学薬学部生化学）

学的に明らかにすることがほとんどできていません。将来、

平成 20 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
石川義弘

医学研究とはなんであろうかと考えるに、科学的な手法

生物学を専攻している研究者にとっては重要な細胞外基質でや概念を用いて、人体を研究することと言えるかもしれなあり、血管平滑筋や線維芽細胞などの遊走を制御する基本い。コスメトロジーとはいわゆる美容術あるいは化粧品学的な物質である。しかし、同じヒアルロン酸を、コスメトロを指すことが知られているが、美容がそもそも人体をいかジーの分野から見てみると、シワの改善やアンチエイジングに健康に美しく保つことであると考えれば、コスメトロジに重要な物質成分である。よくよく考えてみれば、両者は細ーも医学の一部分ではないだろうか。だとすれば、医学研

胞外基質として同一であり、細胞外基質が皮膚を含めた外究上の手法や概念を、コスメトロジーに応用することは決形を調整すればコスメトロジーであり、血管形態を調整すれして難しいことではないと考えられる。ところが、実際にば細胞生物学となる。つまり、同じ現象を見ているのである。

見回してみると、コスメトロジーにどれだけ厳密な医学的同じ現象を、立場の異なった人間が見ると全く別のもの

な手法が導入されているか、疑問に感ずることもある。こに見えてしまうことはよくある。大切なのは、お互いの視れは単に手法だけの問題ではなく、どれだけ多数の医学研点を共有することであり、自分以外の視点でものを考えて究者がコスメトロジー分野の研究に参入しているかにもかみることである。そこから研究のブレークスルーが生まれ

かわっていると思われる。あるいは医学研究者あるいはコてくるのではないだろうか。たとえばボツリヌス毒素のア

スメトロジー研究者の独断もあるのかもしれない。

ンチエイジングへの応用のように、画期的な手法と概念を

今回我々はヒアルロン酸研究をテーマとして、コスメトロジ

打ち出した両者の共同作業を目指していくべきだろう。
（横浜市立大学医学部）

ー研究に初めて参画させていただいた。ヒアルロン酸は細胞

平成 20 年度

研究助成

ヤヌスの顔
三浦

ゆり

皮膚は日常的に紫外線や放射線、さらには物理的刺激やいストレスが刺激になって、本来持っている防御システム

乾燥など、さまざまなストレスに曝されている。なかでもを活性化する適応応答は、最初の「弱いストレス」なしに紫外線や放射線などによって生じる酸化ストレスは皮膚には起こらない。つまり、適度な酸化ストレスは適応応答

対する主要な刺激の一つであり、直接細胞の老化に関わる。

をひき起こすための「薬」になるのである。皮膚にとって、このため、現在のスキンケア製品はとにかく酸化ストレス

酸化ストレスは、環境から常に降り注ぐ「弱いストレス」

を封じ込める作戦で開発されてきた。しかし、果たして酸である。この「弱いストレス」をアンチエイジングに役立てる

化ストレスは本当に生体に対して害を及ぼすだけなのだろことはできないだろうか。皮膚細胞の適応応答を活性化さうか。「薬」が「毒」に、「毒」が「薬」にもなるように、せることができれば、今までにないスキンケア戦略に貢献

酸化ストレスにも「ヤヌスの顔」があるのではないだろうか。

できるのではないかと考え、今後も研究を続けていきたい。

進化の過程で酸化ストレスを克服してきた我々は、活性最後に、本研究にご助成いただきました財団法人コスメ

酸素・フリーラジカルに対する様々な防御システムをもっトロジー研究振興財団に心より御礼申し上げます。

ている。その中でも重要なのが、「適応応答」である。弱（東京都健康長寿医療センター研究所分子機構研究チーム）− 155 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

平成 20 年度

研究助成

コスメトロジーの観点から見た本研究の展開
片桐

アトピー性皮膚炎の病態を想定してアレルギー性炎症やストレスが皮膚バリア機能に及ぼす影響を明らかにしてき一元による影響は少なく、生体の恒常性維持のメカニズムは非常に強固なものであることも感じている。

た。皮膚バリア機能は皮膚最外層の角質がその主要な役割

皮膚バリア機能異常は皮膚の肌理、シワなど密接にコスを担っている。炎症やストレスは皮膚（真皮）あるいはもメトロジーと関連する。ストレスは昔からお肌の大敵とさっと深部で起きている現象であり、当初は角質機能にこれれているが、今回の研究で明らかになったように、そのメほど影響を及ぼすとは考えていなかった。また、多くの知ディエーターによっては皮膚バリア機能に悪影響を及ぼさ

見は動物を用いた実験で明らかにしてきたが、in vitro とないものもある。また、ストレスの種類や程度によってはin vivo では皮膚バリア機能の反応性が大きく異なり、in

好影響を及ぼすものもあるかもしれない。外因性機能分子

vivo では実に速やかにバリア機能が変化する。また、実による皮膚機能改善だけでなく、良いストレス、皮膚への験では Th2 サイトカインやサブスタンスＰはごく微量で皮良い刺激などを利用した内因性の皮膚機能改善に着目した

膚バリア機能に重大な影響を及ぼしており、非常に繊細な

コスメトロジーの発展も期待したい。

制御機能によって角質が維持されていることを感じさせら（大分大学医学部皮膚科、獨協医科大学越谷病院皮膚科）れた。その一方、別の実験系で検討したところ絶食や年齢

平成 20 年度

研究助成

コスメトロジー研究を歯科の研究者が行う
筑波隆幸

私がコスメトロジー研究、中でも皮膚科学領域の重要な時間の講義を受けた程度であり、全くの素人同然であった。

テーマであるアトピー性皮膚炎の研究を行うようになろう

そこで、アトピー性皮膚炎に関する専門書や論文を手当たとは、10 年前には夢にも考えなかった。というのは、私り次第に読んだ。診断法や治療法も勉強した。この様な経の研究テーマは、細胞が持っているタンパク質分解酵素（プ験は、臨床の知識と言えば、歯科領域しか知らない私にとロテアーゼ）であるカテプシンと称される一群の機能と病って、極めて興味深く貴重であった。

態の解析だったからである。カテプシン群は動物細胞では、そうすると次第に、アトピーという言葉に敏感になり、20 種類以上存在する酵素群であり、大部分が細胞内小器

新聞や雑誌でも、アトピー性皮膚炎特集を読むようになっ官の１つであるリソソームに多量に存在する。中でもカテた。さらに、道行く人の何人かがアトピー性皮膚炎を患っ

プシン E という酵素は、非典型的な酵素であり、免疫担ているかどうかを判断できるようになってきた。無意識に、当細胞や皮膚にのみ存在しており、その機能は全く不明で

顔面や頸部を凝視しており、詳しくチェックするようになあった。

ったからである。こうなってくると研究病の１つと言ってしかし、カテプシンE 欠損マウスを作製すると事態は一もよいかもしれない。

変した。カテプシンE欠損マウスがアトピー性皮膚炎様症

歯学部では、やはり歯科と関連がある研究が活発であり、状を呈したからである。本マウスがこのような発症をする

皮膚に関する研究テーマで研究費を修得するのは難しい。

とは全く予想しておらず、研究テーマに引きずられるよう

しかしながら、幸いにも貴財団より、皮膚科学に関する研に、アトピー性皮膚炎の研究をすることになった。私は歯究を、歯科の研究者にも与えていただいた。ここに深く感学部出身なので、皮膚科学に関していうと、学生時代に数謝申し上げます。 （長崎大学大学院医歯薬学総合研究科）− 156 −

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
相場

節也

今回、コスメトロジー研究振興財団助成金を交付頂き有

しかし、科学立国たる日本においては、まだまだ、眠った

り難うございました。現在、医療の分野では、Evidenced

化粧品応用への可能性のある材料、科学技術が多数存在す

based medicine（EBM）という名の下に科学的根拠のあるることが予想されます。その意味で、コスメトロジー研究

医療の提供が求められています。しかし、化粧品分野では、振興財団の化粧品関連研究に対する研究助成は、将来を見まだまだ、Evidenced based cosmetology という概念は定据えた素晴らしい企画であり、これからも継続していただ

着していません。また、これからの化粧品開発における動

きたいと思います。さらに、今後、化粧品会社自身が、動物実験に対する社会的、法的制約は、さらに科学的根拠の物実験を用いた新規化学物質の開発がむずかしくなることある化粧品の開発を困難にすることが予想されます。そのを予想すれば、この助成をさらに拡大し、基礎分野の開発

行き着く先は、法的に許されるギリギリのキャッチフレー

は大学で行い、それを新規化粧品開発に結びつけるようなズにより集客したり、あるいは、インターネットを利用し新たなシステム造りにも挑戦していただきたいと思います。

情報を巧みに操作した営業重視の化粧品会社の乱立です。

（東北大学大学院医学系研究科皮膚科）

平成 21 年度

研究助成

化粧と化学物質山下克美

薬も用法を誤れば毒であるように、化粧品も使い方を間換えなので、少しの毒性には目をつぶってくださいという違えれば（乳児が誤って飲んだり食べたりする以外にどうことである。しかし、化粧品はそうはいかない。化粧をす間違えるか想像はできないが）、皮膚に悪い影響があるのるかしないかは生きるか死ぬかの問題ではないので（生きではないかと常々思っている。化粧品には、考えただけでるか死ぬかの問題という声もよく聞くが）、毒性が出てはも香料や色素をはじめそれらを溶かす溶剤、基質などがふ困る。そう考えると、使用する化学物質について絶対に安

くまれており、化学物質のかたまりであろう。そのような全というポイントを探さなくてはいけない化粧品会社の安化学物質のかたまりを皮膚につけていて、皮膚の代謝活動

全性チェックは、さぞかし大変であろうと想像される。しが健康的に維持されつづけられるのであろうかと心配にな

かも今はなんでも“機能性”の時代である。それこそ、皮ってくる。ところが、化粧で問題になるのはかぶれなど個膚老化を抑えるとか、シミができないとか、最近では幹細人の体質に関わると判断されることで、実際は問題どころ

胞を活性化させて皮膚を若返らせる、いうような付加価値

か、化粧をするとしないとでは皮膚老化のスピードが違うが必要とされる。常に新しい化学物質を探し続けなければことも多いらしい。少なくとも、化粧をすることで皮膚をいけないので、新しい検定法とそれに伴う安全性検査も多覆う層ができ、もしその中に紫外線をカットする成分でも様になると思われる。学問的にも興味深い分野である。

含まれていたら、紫外線による皮膚老化は阻害されること

私自身は、現在は発がん性を中心とした毒性を細胞分裂の観点から研究しているが、毒と薬は表裏一体でありさじは納得できる。
私自身は、化学物質の発がん性と関連した研究を行って加減ひとつである場合も多い。即ち、毒性研究は裏から見いるため、ほとんどの化学物質には毒性があり、がんを起れば機能性研究でもあり、コスメトロジーはまさに毒性研こす可能性があると考えている。薬の場合のいわゆる薬効

究と機能性研究である。本研究助成を機会に、機能性研究

は、使い方と使う量次第なのであり、危険値よりも低い用へ展開できればと考えている。

量で薬としての効果を示すならば薬になる。要は命と引き（金沢大学医薬保健研究域薬学系遺伝情報制御学研究室）− 157 −

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

平成 21 年度

研究助成

多様性を生み出すエピジェネティクスがコスメトロジーに貢献できる事
秦健一郎

私が産婦人科医として臨床で働いていたころ、いわゆるてきています。一方で、このような遺伝学的な解析を生業

出生前診断をはじめとする、巷間言われる所の「究極の個として、しみじみと感じる事があります。よく言われてい人情報」である遺伝情報を調べる必要がある症例の診断治るありていな事なのですが、多様性が残されていることは

療は、社会的倫理的な側面でいろいろと多方面に気遣いがとても大切だ、という事です。おそらく遺伝情報には、
我々

必要で、正直なところ気の重いものでした。

の想像もつかない過酷な環境を生き延びて来た人類の進化

それから 10 年以上が経ち、とっくにヒトゲノムプロジの歴史が刻まれています。

ェクトは終了し、いまや遺伝子解析は、どこでも誰でもでエピジェネティックな情報は、このような遺伝情報が元

きる検査手技になりました。これから数年もすれば、一人来持っている多様性を更に広げてくれる大切なメカニズム

分の全配列が 1,000 ドル程度で読み取れるという時代になです。一方でエピジェネティックな情報は可逆的なので、ったというのに、「究極の個人情報」とやらはまだまだ謎

うまく操作できれば、組織を若返らせたり、効率よく分化だらけです。今までは遺伝子の塩基配列とメッセンジャー

させるのに役立つので、コスメトロジーとは相性の良い学

RNA だけを調べていたのが、これからはシトシンのメチ問領域だと考えています。今回の助成をきっかけに、少し

ル化、ノンコーディング RNA、ヒストンのメチル化やアでも貢献できる研究を展開していきたいと思います。
（国立成育医療研究センター研究所周産期病態研究部）

セチル化……と、調べなければならない事がどんどん増え

平成 20 年度

研究助成

脳から考えるコスメトロジー
月浦崇サスペンスドラマをみていると，我々は様々な登場人物創り出した創造的産物なのである．換言すれば，私たちがの中から「コイツが怪しそうだ」と人相や振る舞いから勝見ている顔は，私たち自身はリアルだと感じているけれど

手に妄想して楽しんでいる．そのように視聴者に妄想させも，実は脳が創りだしたバーチャルなものをたくさん含んるだけの技量をもつ俳優さんの演技力には脱帽するが，そでいるのでる．だからこそ，顔の見え方は脳を媒体としたもそもなぜ我々は人相などの外見だけでサスペンスドラマ

途端に絶対的なものではなくなり，その時その時で様々にの結末である犯人まで妄想してしまうのであろうか？ここ

変容し得るのである．

には案外深くて面白い人間の認知過程の妙が含まれている

化粧の目的の一つは，顔を魅力的に見せるためである．
先述したとおり，魅力的な顔は単に顔の表面的な「美」をのである．
長年，顔の刺激を使った研究をしていると，顔は本当に他者に感じさせるだけでなく，その「美」を通して社会的様々な表情をもっていることに気づかされる．笑顔や怒っ関係性までも他者に創造させることができる．さらに化粧た顔などの，いわゆる「表情」はもちろん表情のひとつでをした魅力的な顔を，鏡を通して自分にフィードバックさはあるが，たとえ無表情な顔であったとしても，私たちはせることで，他者だけでなく自分自身の中にも社会的存在

様々な表情をそこから感じ取ることができる．たとえば，

である自分を創造させることができるようになる．かくも美しい女性の顔写真をみて「この顔は自分の好みだな」な

化粧は社会的存在である人間の内面をより豊かに表現する

どと思う時には，大抵は表面的に見える顔の物理的な特性

ことにつながるわけであるが，それもすべて脳が媒体となだけではなく，その人との楽しい時間をあれこれ想像したって引き起こしていることなのである．だからこそ，脳をりして，「勝手に」その人物に対する良い印象（虚像？）通してコスメトロジーの研究をすることは，顔の「美」とまで作り上げてしまう．しかし目の前にあるのは単に顔の人間の内面の関係性の本質に迫るために重要な方法論のひ形の情報だけであり，その他の妄想のすべては顔から脳がとつなのかもしれない．

− 158 −

コスメトロジー研究雑感

内面を読み取る脳の能力はあまり鍛えられていないようで

さて，ここまで偉そうなことを書いてきたが，実は私はある．

サスペンスドラマをみても最初から犯人を当てることは苦（東北大学加齢医学研究所脳機能開発研究分野）手である．いくら長年研究をしていても，私が顔から人の平成 20 年度

身体の外見の操作をめぐって
英

美由紀

研究助成

─近年の傾向本研究の主題とした美容外科手術は、
英語では“cosmeticという枠組みでも捉えられるが、ピアスやタトゥーをはじ

surgery”とも呼ばれるように、化粧とともに社会におけめ様々な外見の操作を含むこうした加工は、時として過度る美の規範に沿って身体の外見を整える行為だが、両者をに施されることで、却って社会における理想美から逸脱す

厳然と分けてきたのは言うまでもなく身体への外科的な介る場合もある。ここではこれまで美容行為を論じる際にし入の有無である。ところが近年非外科的な（non-surgical）

ばしば用いられてきた「向上（enhancement）」の言説自体が施術、例えばボトックス等の注入が登場したこともあり、問い直されることになる。

両者間の境界はより曖昧なものになりつつあるようだ。実

これらの状況を一端としながら、身体の外見をめぐって

際アメリカではこうした施術の爆発的な人気が従来的な美は今後も新たな様相が立ち現れることと思われ、一研究者

容外科手術の件数を減少させる結果となっているとするデとしてその動向を注視していきたいと考える。

ータもある。

（お茶の水女子大学大学院博士後期課程）」
また美容外科手術はより広範な「身体加工（body modification）

平成 20 年度

研究助成

カモフラージュメイクは皮膚疾患治療の一助となる
谷岡未樹

京都大学皮膚科では 2007 年 10 月より色素異常症に対すしてカモフラージュメイクが QOL に与える影響が検討さるメイクアップケア外来を定期的に開催しており、開設か

れており、血管腫、アトピー性皮膚炎、尋常性ざそうなど

ら 3 年を迎えた。3 年間のメイクアップケア外来には小児

様々な疾患でその QOL 向上効果が報告されている。今後

から高齢者まで幅広くメイクアップケア外来を受講していは、皮膚疾患に合わせた化粧品を選択することが重要であた。対象疾患は、メイクアップケア外来設立の経緯もありり、疾患ごとにカモフラージュメイクの有用性に関するエ

白斑が多数を占めた。対象疾患を広げてからは、膠原病にビデンスを蓄積していくことが求められているといえる。

伴う皮膚症状の件数が増加してきており、術後瘢痕や外傷

我々の調査やこれまでの報告から、適切に実施されれば後瘢痕にも施行している。皮膚外科手術後の患者 QOL 向

カモフラージュメイクが皮膚疾患患者の QOL を向上させ上に寄与できる可能性がある。部位別には、露出部がほとることは疑いがない。しかし、現状では、医療保険制度にんどであったが、体幹や下肢のカモフラージュを希望した

化粧指導が含まれていない。また、カモフラージュメイク

患者も存在し、そのニーズの幅広さを感じさせた。

は各施設で独自の方法で提供されているのが現状である。

白斑をはじめ皮膚疾患は生命を脅かす疾患ではないが、各地域の拠点病院においてカモフラージュメイクにアクセ

患者の QOL を低下させていることが報告されている。我々スできるようにすることが望ましい。今後、どのような枠は、白斑に対するカモフラージュメイクの影響について調組みを持ってメイクアップケア外来を患者のアクセスしや

査し、QOL の向上が認められることをすでに報告していすいものにしていくかが最大の課題といえる。

る。当院のみならず、他施設でもさまざまな皮膚疾患に対− 159 −

（京都大学大学院医学研究科皮膚科学）

コスメトロジー研究報告 Vol.19, 2011

平成 21 年度

研究助成

高齢者介護施設におけるコスメトロジーの意義
平川仁尚

高齢者介護施設におけるコスメトロジーの意義についてを更に啓発していく必要があると感じる。もう１つは、介老年医学的な視点から考えてみると、2 つの視点があるよ

護する人のコスメトロジーという視点である。介護する側うに思う。１つは、高齢者にいかに最期までその人らしが美意識を持たないと、介護される側にも当然美容に関し

く美しく過ごしてもらうかという視点である。残念ながて負の影響を与える。また、高齢者に質の高いケアを提供

ら、高齢者の美容については、世間一般では必ずしも前向していくには介護職と家族との良好なコミュニケーション

きに評価する意見ばかりではない。我々は先行研究としては欠かせないが、身だしなみが整っているのといないのと2008 年に「中学生の高齢者イメージに関する調査」を行では、家族の介護職に寄せる信頼の度合いも大きく異なる

ったが、それによると、高齢者は日常生活において化粧をであろう。このように、高齢者本人、家族、介護職といっすると考える生徒は必ずしも多くなく、また、高齢者にはた高齢者に関わる全ての人を対象にコスメトロジーの意義

茶色、灰色、黒など比較的地味な色が似あうと考えているについて教育を行っていく必要があると考える。

生徒が多かった。この世代は主介護者を支える重要な役割（名古屋大学医学部附属病院卒後臨床研修・を担うと考えられ、高齢者のクオリティー・オブ・ライフ

キャリア形成支援センター）

にとって見た目の良し悪しは非常に大きな意味を持つこと− 160 −

事業報告書

事 業 報 告 書

（自平成 22 年 4 月 1 日

至平成 23 年 3 月 31 日）《研究助成等の選考関連》
2010

5

7

公募開始

    

全国301 ヶ所の大学・病院・研究機関等、関係学術雑誌８誌、当財団HP
他２HPに掲載

7

2

公募締切り

応募数101件

9

7

選考委員会（分科会１）

素材、物性に関する分野の選考

9

9

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

93

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29課題を選考

11

25

表彰贈呈式

設立20周年記念特別講演

    
    

｢導電性高分子の発見とセレンディピティー
〜ポリアセチレン研究の34年を振り返って〜｣    

筑波大学名誉教授・日本学士院会員、2000年ノーベル賞受賞者

    

白川英樹 先生

11
2011

12 〜 

2 中旬

助成課題の公表

当財団HP他関係学術雑誌に掲載

持ち回り企画委員会

平成23年度の研究助成課題選考に関して《理事会関連》
2010

6

15

通常理事会

    
6

15

臨時理事会

    
11

25

通常理事会

平成21年度事業報告ならびに収支決算報告、研究助成引当資産の積立承認、評議員の選任、選考委員の選任、株主としての議決権行使、報告事項
理事長・専務理事の互選、公益財団法人における最初の評議員剪定委員
会への候補者推薦
平成22年度（第21回）研究助成者等の承認、
平成23年度事業計画及び予算案の承認、公益財団法人コスメトロジー研究振興財団定款（案）の承認、役員及び評議員の報酬等並びに費用に関する規程（案）の承認、理事会運営規則（案）・評議員会運営規則（案）・選考委員会規則（案）・助成金等交付規程（案）・研究助成引当資産に関する規程（案）の承認、報告事項

2011

3

23

臨時理事会

平成23年度事業計画及び予算の修正の承認、公益財団法人コスメトロジー研究振興財団定款（案）の修正の承認、公益財団法人への移行認定申請の承認、報告事項《評議員会関連》
2010

6

15

通常評議員会

平成22年度事業報告及び収支決算報告、理事・監事選任、報告事項

1125

通常評議員会

平成22年度（第21回）研究助成者等の承認、

    

平成23年度事業計画及び予算案の承認、公益財団法人コスメトロジー研究振興財団定款（案）の承認、役員及び評議員の報酬等並びに費用に関する規程（案）の承認、理事会運営規則（案）・評議員会運営規則（案）・委員会規則（案）・助成金等交付規程（案）・研究助成引当資産に関する規程（案）の承認、報告事項

2011

3

23

臨時評議員会

平成23年度事業計画及び予算の修正の承認、公益財団法人コスメトロジー研究振興財団定款（案）の修正の承認、公益財団法人への移行認定申請の承認、報告事項− 163 −

コスメトロジー研究報告Vol.19, 2011

《最初の評議員選定委員会関連》
2010

7

30

最初の評議員選定委員会 議長の選出と最初の評議員選任

《その他》
2010

3

末

6

末  

12  

財団活動の情報更新
コスメトロジー研究報告

当財団HPへ平成22年度事業計画等を記載
当財団HPへ平成21年度事業報告等を掲載「コスメトロジー研究報告」18号の概要を当財団HPに掲載− 164 −

役

役

員
平成 23 年３月 31 日現在

理事長

小林礼次郎

専務理事（常勤） 有本
理

監

事

事

評議員

磯邊

亨
律男

㈱コーセー

取締役相談役

（元厚生省薬務局安全課長）
株式会社博報堂

相談役（元国税庁長官）

宇佐美昭次

早稲田大学

名誉教授

内山

充

公益社団法人薬剤師認定制度認証機構

小林一俊

株式会社コーセー

新村嘉也

高砂香料工業株式会社

西川

武二

慶應義塾大学

野呂

影勇

早稲田大学

廣部

雅昭

東京大学

山﨑

幹夫

元新潟薬科大学

代表理事

代表取締役社長
取締役相談役

名誉教授
名誉教授

名誉教授
学長

小田倉正典

公認会計士

黒田

節哉

弁護士

石倉

伸治

元株式会社コーセー

上野芳夫

元東京理科大学

小林

保清

株式会社コーセー

齊藤

勲

常務取締役

薬学部教授
代表取締役会長

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）

内藤昇

株式会社コーセー

取締役

長野

哲雄

東京大学大学院

西岡

清

花輪

隆昭

昭和館

原田

敬之

東京女子医科大学

溝口昌子

聖マリアンナ医科大学

宮㟢榮三

東京工業大学

薬学系研究科教授

横浜市立みなと赤十字病院

名誉院長

館長（元厚生省援護局長）
名誉教授

名誉教授

名誉教授

− 165 −

専務理事員

コスメトロジー研究報告Vol.19, 2011

＊本財団についてのお問い合わせは下記にお願いいたします。

財団法人

コスメトロジー研究振興財団〒 104 — 0032

東京都中央区八丁堀三丁目 11 番８号
ニチト八丁堀ビル五階
電話 03（3206）7721

コスメトロジー研究報告

Vol.19／2011

非売品

2011年８月１日発行

編集責任者
発
行
制

作

印

刷

有本 亨
財団法人

表紙デザイン監修：コーセーⒸ2011

コスメトロジー研究振興財団〒104−0032 東京都中央区八丁堀三丁目11番８号
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