コスメトロジー研究報告 Vol.22, 2014

発汗能を制御し皮膚恒常性保持能力を回復させる試み

大阪大学大学院医学研究科情報統合医学皮膚科学教室

室 田浩 之Abnormal sweating has been thought to contribute to pathogenesis of various dermatoses in diverse ways. Explorationof novel sweating-regulating factors may provide a clue to formulate treatment strategies for these patients. Previously,
we reported that decreased sweating contributed to pathogenesis of atopic dermatitis. If we could determine the factor
influencing sweating in atopic dermatitis, it might be applied to treatment for patients with abnormal sweating. Thus,
we explored the factors influence sweating in atopic dermatitis. Firstly, we focused on histamine, which is known as toplay wide range roles in allergic dermatoses. The impact of histamine to acethylcholine-induced sweating response wasmeasured with counting the number of active sweat gland by starch-iodin reaction, dynamic optical coherence tomography,
visualizing sweat by two-photon excitation fluorescence microscopy, and quantitative sudomotor axon reflex test. Histamine
demonstrably inhibited the acethylcholine-induced sweating in both murine and human via H1 receptor-mediated signaling.
These results might provide basis for understanding pathogenesis and formulating novel therapeutic approach for dermatoses
with dysregulated homeostasis.

１．緒

レルギー炎症に関わる化学伝達物質が発汗を抑制するので言はないかと推察される。本研究では特にヒスタミンが発汗

発汗は温度調節、感染防御、保湿という重要な機能を担に与える影響について検討を行った 2）。

う皮膚の生理機能であり、発汗過多は多汗症や低体温、乏２．実汗はうつ熱・易感染性・皮膚乾燥に繋がる。発汗機能異常を制御する方法が確立できれば様々な皮膚のトラブルを改

2 .1

動

験物善できると想像される。現在のところ塩化アルミニウムに11 − 12 週齢の C 57 BL 6 および H 1 RKO マウスを用いた。

よる汗管閉塞、水道水によるイオントフォレーシスが多汗マウスの全身麻酔はドミトール、ベトロファール、ドルミ症に応用されているが無効例も少なくなく、乏汗は未だ有カム三種混合薬を腹腔内投与することで実施した。動物の効な治療方法がないのが実情である。発汗を制御する方法

管理は大阪大学のガイドラインに基づいて行った。

が確立されればスキンケアはもとより様々な皮膚疾患の治2.2療に応用できると期待される。

試薬

発汗はコリン作動性の交感神経支配を受けているが、具ピロカルピン塩酸塩（50 µg/ 20 µl/mice）、ヒスタミン体的な制御機構は不明の点が多い。少なくともコリン誘導（120 µg/ 20 µl）を用いた。ヒスタミン受容体拮抗薬として性発汗に影響を与える因子の探索は発汗制御因子の同定にピリラミン（700 µg/body）、フェキソフェナジン（600 µg/繋がると期待される。これまでに私達はアトピー性皮膚炎body）、シメチジン（400 µg/body）を腹腔内投与した。

患者におけるアセチルコリン反応性発汗機能を測定し、その中でアトピー性皮膚炎においてアセチルコリン誘導性発2.3

in vivo 発汗試験汗量が減少していることを報告してきた 1）。アトピー性皮マウスを用いたミノール法変法（ヨウ素澱粉反応）によ膚炎でコリン性発汗が減少しているメカニズムを解明するり発汗量を半定量化する試みを行った。ヨウ素澱粉反応にことにより、発汗機能を制御できる因子の同定に繋がるはよる発汗の評価方法は文献３を参照した。

ずだ。先行する研究成果において、アトピー性皮膚炎は外用薬や抗ヒスタミン薬の内服によって症状が改善すると発汗機能も改善することが報告されている。このことからア2.4

光コヒーレンストモグラフィー（OCT）

マウスの足底の発汗の動態を OCT によって評価した。
OCT のイメージは B モード OCT から得られた x-z plane より作成した。

Maintenance of skin homeostasis via
regulating sweating
Hiroyuki Murota
Department of Dermatology Course ofIntegrated Medicine Graduate School ofMedicine, Osaka University2.5二光子顕微鏡

マウス足底の生体における汗腺動態は二光子顕微鏡を用いて観察した。方法と条件は文献４を参照した。汗腺はM 3
受 容 体 抗 体、APQ 5 抗 体 を 用 い て、 核 は hoechst 33342、− 168 −発汗能を制御し皮膚恒常性保持能力を回復させる試み

血管を Texas red ラベルされたデキストランを静脈内投与

表皮内汗管を通る汗も確認されなくなった（図 1 B）
。ヒスすることで可視化した。画像は Volocity 3 D イメージ解析

タミンの発汗抑制作用はどの受容体を介して発揮されるのソフトを用いて作成された。

かを調べるために各種ヒスタミン受容体拮抗薬を投与し、ミノール法変法によって評価した（図２）。この抑制作用

2.6

統計解析

は H 1 受容体拮抗薬（ピリラミン、フェキソフェナジン）Prism 5 ソフトウェアを用いて解析した。Bonferroni ’sで阻害されるが、H 2 および H 4 受容体拮抗薬では阻害さmultiple comparison testによって評価し、*p<0.05, **p<0.01,***p<0.001, ****p<0.0001を有意とした。

３．結
3 .1

果

発汗評価方法の妥当性に関する検討

マウスの発汗を評価する方法としてミノール法変法がある。ピロカルピンをマウス足底に皮下注射し数分後のヨード澱粉反応点の数を評価したところ、ピロカルピン投与後に顕著な数の増加が確認された（図 1 A）
。さらに表皮内から皮膚表面への汗の動態を OCT によって観察した。その結果、表皮内汗管に沿って上行し、皮膚表面に間欠泉のように吹き出す汗の様子が観察できた（図 1 B）。

3 . 2 ヒスタミンがピロカルピン誘導性発汗に与える影響
上述した発汗評価法を用い、ヒスタミンが発汗に与える影響を観察した。ピロカルピンとヒスタミンを同時に投与されたマウスではミノール法変法において皮膚表面への発汗が著しく減少しているのが確認された（図 1 A）
。OCTによる観察では、ヒスタミン投与後、皮膚表面はもとより図１ マウスの足底の発汗動態の解析結果
A. ミノール法変法による発汗評価。Ach: ピロカルピン。
B. OCT による汗の動態観察結果。

図２ ヒスタミン受容体拮抗薬の効果
ミノール法変法を用いて各種ヒスタミン受容体拮抗薬の影響を確認した。AH : antihistamine.
PBS : phosphate buffered saline. Ach : pirocarpin。

− 169 −

コスメトロジー研究報告 Vol.22, 2014れない（図２）。このことからヒスタミンは H 1 受容体を介腺の拡張は数十分続くことから、汗腺分泌細胞から汗管へして抑制すると考えられた。実際に H 1 RKO マウスではヒの汗の移動が損なわれているものと考えられた（図 4 Ｃ）。

スタミンによる発汗抑制作用は著しく減弱していた（dataつまりヒスタミンは汗腺分泌細胞に作用することで汗の分not shown）。

泌を止めるものと考えられた。

次にヒスタミンはどのように発汗を阻害するのかに疑問

４．考がのこる。ミノール法変法や OCT による観察では表皮内察汗管の汗も確認されなかったことからヒスタミンは汗腺に上述したように私達はアトピー性皮膚炎で乏汗が生じて作用することで発汗を抑止すると想像される。しかし既存いる事をアセチルコリンによる定量的軸索反射発汗試験をの評価方法では汗管よりも表皮側の領域しか観察することができない（図３）。そこで二光子顕微鏡を用いた汗腺の動態観察を試みることとした。

3.3

二光子顕微鏡を用いた汗腺の動態観察

二光子顕微鏡で観察した汗腺の動態観察結果を図４に示す。ピロカルピンを腹腔内投与し約 10 分後から発汗活動が観察される。汗腺に存在する汗腺分泌細胞が腫大し、縮まる際に黒いドット（opaque spot）様の FITC 強度の退色が確認される。FITC の蛍光強度低下は汗の酸性によって生じるのではないかと想像され、この opaque spot が汗をあらわしていると考えた（図 4 Ａ）
。一方、ピロカルピンとヒスタミンを同時に投与した際、汗腺の拡張は確認されたが、opaque spot は確認されなかった（図 4 Ｂ）
。さらに汗図３

汗腺の微小環境とこれまでの実験結果の小括のシェーマ

図４ 二光子顕微鏡を用いた汗腺の動態観察
A. ピロカルピン投与後の汗腺。緑：汗腺。赤：血管。点線でかこんだ黒い opaque spot は汗を示す。B. ピロカルピンとヒスタミンを同時に投与した際の汗腺の動態。C. ヒスタミン投与後の汗腺分泌細胞の動態に関するシェーマ。

− 170 −発汗能を制御し皮膚恒常性保持能力を回復させる試み用いて証明してきた 1）。アトピー性皮膚炎患者でみられる

ドパルス治療抵抗性を示す後天性特発性全身性無汗症症例

発汗量の低下は皮膚の恒常性を損なうことで症状悪化に関の中に抗ヒスタミン薬の有効例があるかもしれないと考えわると考えられる。発汗量が低下する機序として（A）汗た。QSART および全身ミノール法によって無汗症の確認の排出異常、（B）汗腺からの汗の産生および分泌の異常、された後天性特発性全身性無汗症２症例に抗ヒスタミン薬の２つがある。（A）の原因として汗孔の角栓形成に伴うを投与したところ、投与量を通常量から増量していく過程閉塞、あるいは汗管から組織中への汗の漏出が考えられてで QSART において検出可能なレベルの発汗が確認されるいる。（B）の原因として、自律神経失調や発汗誘発因子でようになった。その後徐々に入浴や運動等によって患者のあるアセチルコリンへの反応の低下が報告されている。ア

自覚できる発汗を促したところ、日常生活に支障のないレセチルコリン応答性発汗は定量的軸索反射性発汗試験

ベルまで発汗が改善した。本研究の成果から着想に至った（Quantitative Sudomotor Axon Reflex Test : QSART）で後天性特発性全身性無汗症の治療経験から、私たちはステ詳細な評価が可能である。この試験ではアセチルコリンをロイドパルスを行う前に抗ヒスタミン薬の適宜増量と発汗イオントフォレーシスによって皮膚に浸透させ、末梢神経を促す指導を施行することを推奨している（Suma A et al.の軸索反射を介して生じた発汗量（軸索反射性発汗量）とActa Derm Venereol, accepted）。発汗を制御することで発汗に要する時間が測定できる。この結果、軸索反射性発皮膚恒常性維持に貢献できた具体的な事例となり、今後他汗量はアトピー性皮膚炎で少なく、健常人の約半分である疾患への応用も検討していく予定である。

1）

ことが分かった （図４）
。さらにアセチルコリン投与から５．総発汗までの時間がアトピー性皮膚炎群では健常人よりも長括時間かかる 1）（図４）。このように、アトピー性皮膚炎は乏無汗・乏汗症にはまだまだ未知の病態が隠されている。

汗状態にあり、発汗すべき時に少しずつまばらにしか汗が発汗機能を評価する科学的手法も進歩しており、これらを出ていないと想像できる。乏汗は皮膚に熱をこもらせ、乾用いることで臨床現場での皮膚科医の些細な疑問や発見が燥させ、病原体への抵抗性を損なうため皮膚炎症状を悪化病態の解明につながり、発汗による皮膚のホメオスタシスさせる。乏汗の背景として自律神経の失調、患者の不安性改善が新しい治療のアウトカムになりうるものと期待され

1）

格傾向、アレルギー炎症の関与が考えられている 。より詳る。最後に謝辞として、このような貴重な機会を与えてく細に乏汗のメカニズムが解明されれば、具体的な指導箋のださったコスメトロジー研究振興財団、そして本研究にご確立に有益な情報になろう。私たちはアレルギー炎症の病協力ご指導をくださった大阪大学保健学

近江雅人先生、態形成に関わる因子が発汗を抑制すると考え、乏汗を引き

大阪大学医学系研究科免疫細胞生物学優先生に拝1）起こす因子の探索を行った 。その結果、ヒスタミンはア石井謝する。

セチルコリン誘導性発汗を抑制する事を確認した。この現象はヨウ素澱粉反応と光コヒーレンストモグラフィーを用（引用文献）

2）いた汗そのものの生体内動態イメージングで観察された 。

１）Kijima A, Murota H, Matsui S, Takahashi A, Kimura

さらに二光子顕微鏡を用いたエックリン汗腺の生体内動態

A, Kitaba S, Lee JB and Katayama I: Abnormal axon

解析より、ヒスタミンは汗腺細胞からの汗の分泌を阻害しreflex-mediated sweating correlates with high state ofており、この現象はヒスタミンが汗腺分泌細胞内でグリコanxiety in atopic dermatitis. Allergol Int, 2012 ; 61 : 469 -ーゲン合成酵素の活性に影響する結果であることを確認し

473 .

た 1）
（data not shown）。このヒスタミンによる汗分泌阻害

２）Matsui S, Murota H, et al.Dynamic analysis of

作用は H 1 受容体を介しており、抗ヒスタミン薬はヒスタ

histamine-mediated attenuation of acethylcholine-1）ミンの関与する乏汗を改善する効果が期待される 。ヒス

iduced sweating via GSK 3 b activation. J Invest

タミンがアトピー性皮膚炎で見られる乏汗にどのくらい関Dermatol. 2013 ; 134 : 326 - 334 .

与するかについては懸案事項であるが、これらの知見は原

３）Nejsum LN, Kwon TH, Jensen UB, et al. Functional

因不明とされる後天性特発性全身性無汗症にもヒスタミン

requirement of aquaporin- 5 in plasma membranes ofの関与する症例があるのではないかと想像させる。実際に、sweat glands. Proc Natl Acad Sci U S A, 2002 , 99 : 511 - 6 .

後天性特発性全身性無汗症の確立された治療方法はないが、

４）Ishii M, Egen JG, Klauschen F, et al. Sphingosine-ステロイドパルス治療の奏功する症例のあることから本治

1 -phosphate mobilizes osteoclast precursors and療が適用されてきた。しかし、ステロイドパルス治療にもregulates bone homeostasis. Nature 2009 , 458 : 524 - 8 .

抵抗性を示す症例も少なくない。本研究成果よりステロイ− 171 −