JP2023552837A - 皮膚分類のためのマーカーの組み合わせおよびその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、モラクセラ・オスロエンシスの使用であって、皮膚分類、皮膚状態の特徴づけまたは皮膚状態の特徴づけのための試薬またはキットのための使用を提供する。また、本発明は、モラクセラ・オスロエンシスおよびアクネ菌を含むマーカーの組み合わせを提供する。また、本発明は、皮膚分類および/または皮膚状態の判断における前記マーカーの組み合わせの使用を提供する。
Description
本発明は、生物医薬の分野に関し、具体的に、皮膚分類のためのマーカーの組み合わせおよびその使用に関する。
マイクロバイオームプロジェクトの始動とともに、腸内と同様に、人体の表面にも大量の微生物が存在することが認識されるようになってきた。腸内の研究では、微生物-宿主間の相互作用、および便微生物移植、プロバイオティクス、プレバイオティクスの策略によって腸内微生態を変え、そして腸内安定状態を改善することができることが示されている。皮膚微生態の研究は、進展が比較的に遅れており、特に、大規模の群体のメタゲノミクスデータが欠けている。北米の群体のメタゲノミクスデータから、皮膚微生物は、構成上、個体差が大きいが、安定性が高く、すなわち、個体は経時的に空間的に変化するが、その微生物の構成が比較的に安定しており、非常に強い個人的な特徴を有することが示された。当該研究では、中国の漢族群体のデータから、再び個体差の存在が実証され、そして微生物の構成が宿主の一連の皮膚表現型と顕著に関連し、皮膚微生物は皮膚表現型の潜在的な、新たな手段、新たな標的として有用であることが見出された。
しかしながら、非常強い個体差により、普遍に適用できるスキンケア製品、薬品の研究・開発・設計に厳しい挑戦が出されている。更なる統計学的分析により、個体差が大きいが、群体レベルにおいて、まだ少し主要な特徴および法則が存在し、これらの特徴の組み合わせで群体を分類することで、個体差が大きいという問題を解決することができることが見出された。皮膚分類は、低解像度(low resolution)の「正確」/「個性的」なケアを好適に満足させることができる。たとえば、現在よく使用される一つの皮膚分類である、「乾性」・「中性」・「油性」肌は、宿主の皮膚の水・油の特徴による分類である。それに類似するが、ここの研究は水・油の特徴ではなく、皮膚マイクロバイオームの特徴により、群体を分類する。よって、産業界における異なる皮膚型に対する、より特定の群体に適するスキンケア製品、薬品の開発に有利で、ある程度の「正確」/「個性的」なケアが実現し、皮膚の安定状態を有効に改善する。
そのため、本分野では、皮膚分類、皮膚老化の判断のための新たな方法の開発、新たな診断、分類の手段の提供が切望されている。
本発明の目的は、皮膚マイクロバイオームの特徴に基づき、群体を分類することにより、産業界における異なる皮膚型に対する、より特定の群体に適するスキンケア製品、薬品の開発に貢献することである。皮膚分類、皮膚老化の判断のための新たな方法、新たな診断、分類の手段を提供する。
本発明では、皮膚分類を左右する二種類の細菌である、モラクセラ・オスロエンシス(Moraxella osloensis)とアクネ菌(Cutibacterium acnes)、および宿主の健康と病気において重要な役割を担う、皮膚に多く存在する定着菌の一つである、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)が注目の標的とされている。まず、漢族群体の大規模サンプルのメタゲノミクスデータから、三種類の標的の皮膚共生菌の面部における分布・存在度と宿主の皮膚表現型の間の関連性を確定し、さらにQPCR実験によって検証し、皮膚老化を促進する細菌であるモラクセラ・オスロエンシス(M.osloensis)を確定した。
本発明の第一の側面では、モラクセラ・オスロエンシス(M.osloensis)またはその検出試薬の使用であって、(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態の判断または特徴づけ、もしくは(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態の判断または特徴づけに用いられる試薬またはキットの製造のための使用を提供する。
もう一つの好適な例において、前記皮膚状態は、皮膚年齢、皮膚含水量、皮膚弾力性、皮膚色、皮膚老化度を含む。
もう一つの好適な例において、ポルフィリン、油脂、含水量、光沢度、毛穴面積、皮膚黄色値、毛穴サイズ、シミからなる群から選ばれる一つまたは複数の表現型に基づき、皮膚の老化度を判断する。
もう一つの好適な例において、ポルフィリン、油脂、含水量、光沢度、毛穴面積、皮膚黄色値、毛穴サイズ、シミからなる群から選ばれる一つまたは複数の表現型に基づき、皮膚の老化度を判断する。
もう一つの好適な例において、前記試薬またはキットは、さらに、アクネ菌(C.acnes)を検出する試薬を含む。
もう一つの好適な例において、前記試薬またはキットは、さらに、モラクセラ・ボーボクリ(Moraxella bovoculi)および/またはサイクロバクター属(Psychrobacter sp.)を検出する試薬を含む。
もう一つの好適な例において、前記試薬またはキットは、さらに、モラクセラ・ボーボクリ(Moraxella bovoculi)および/またはサイクロバクター属(Psychrobacter sp.)を検出する試薬を含む。
もう一つの好適な例において、前記試薬またはキットは、さらに、プロピオニバクテリウム・アビダム(Propionibacterium avidum)、プロピオニバクテリウム・グラヌローサム(Propionibacterium granulosum)、ブドウ球菌属(Staphylococcus)、アクネ菌ファージおよび/またはブドウ球菌ファージを検出する試薬を含む。
もう一つの好適な例において、前記試薬またはキットは、さらに、表皮ブドウ球菌(S. epidermidis)を検出する試薬を含む。
もう一つの好適な例において、前記試薬またはキットは、さらに、表皮ブドウ球菌(S. epidermidis)を検出する試薬を含む。
本発明の第二の側面では、モラクセラ・オスロエンシス(M.osloensis)およびアクネ菌(C.acnes)を含むマーカーの組み合わせを提供する。
もう一つの好適な例において、前記マーカーの組み合わせは、さらに、モラクセラ・ボーボクリ(Moraxella bovoculi)および/またはサイクロバクター属(Psychrobacter sp.)を含む。
もう一つの好適な例において、前記マーカーの組み合わせは、さらに、モラクセラ・ボーボクリ(Moraxella bovoculi)および/またはサイクロバクター属(Psychrobacter sp.)を含む。
もう一つの好適な例において中、前記マーカーの組み合わせは、さらに、プロピオニバクテリウム・アビダム(Propionibacterium avidum)、プロピオニバクテリウム・グラヌローサム(Propionibacterium granulosum)、ブドウ球菌属(Staphylococcus)、アクネ菌ファージおよび/またはブドウ球菌ファージを含む。
もう一つの好適な例において、前記マーカーの組み合わせは、さらに、表皮ブドウ球菌(S. epidermidis)を含む。
もう一つの好適な例において、前記マーカーの組み合わせは、(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態の判断のためのものである。
もう一つの好適な例において、前記マーカーの組み合わせは、(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態の判断のためのものである。
もう一つの好適な例において、前記皮膚状態は、皮膚年齢、皮膚含水量、皮膚弾力性、皮膚色、皮膚老化度を含む。
もう一つの好適な例において、ポルフィリン、油脂、含水量、光沢度、毛穴面積、皮膚黄色値、毛穴サイズ、シミからなる群から選ばれる一つまたは複数の表現型に基づき、皮膚の老化度を判断する。
もう一つの好適な例において、ポルフィリン、油脂、含水量、光沢度、毛穴面積、皮膚黄色値、毛穴サイズ、シミからなる群から選ばれる一つまたは複数の表現型に基づき、皮膚の老化度を判断する。
もう一つの好適な例において、前記のマーカーまたはマーカーの組み合わせは、皮膚サンプル、好ましくは、全身の皮膚または面部の皮膚、より好ましくは、頬、額、鼻翼由来のものである。
もう一つの好適な例において、前記マーカーまたはマーカーの組み合わせは、アジア人の皮膚サンプル由来のものである。
もう一つの好適な例において、前記マーカーまたはマーカーの組み合わせは、アジア人の皮膚サンプル由来のものである。
もう一つの好適な例において、前記マーカーまたはマーカーの組み合わせは、頬、額、鼻翼由来のものである。
もう一つの好適な例において、シークエンシング、PCR、タンパク質定量検出からなる群から選ばれる一つまたは複数の方法によって前記マーカーの組み合わせにおける各マーカーのレベルを検出する。
もう一つの好適な例において、シークエンシング、PCR、タンパク質定量検出からなる群から選ばれる一つまたは複数の方法によって前記マーカーの組み合わせにおける各マーカーのレベルを検出する。
もう一つの好適な例において、前記マーカーのレベルを検出する方法は、さらに、特徴遺伝子定量PCR、qPCR、リアルタイム定量PCR、メタゲノム解析、16s RNAシークエンシング、質量分析、ウエスタンブロットから選ばれる一つまたは複数の方法を含む。
もう一つの好適な例において、前記マーカーの組み合わせにおける前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≦1.3、好ましくはM/C≦0.8、より好ましくはM/C≦0.4に満足する場合、皮膚の種類がC型(またはI型)で、その表現型は、高い油脂含有量、高い含水量、良い皮膚弾力性、低い皮膚老化度、明るい皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、前記マーカーの組み合わせにおける前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が0.3≦M/C≦2.5、好ましくは0.3≦M/C≦2.3、より好ましくは0.8≦M/C≦1.8に満足する場合、皮膚の種類が混合型(またはII型)で、その表現型は、中等の油脂含有量、中等の含水量、一般的な皮膚弾力性、中等の皮膚老化度、中等の皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、前記マーカーの組み合わせにおける前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≧0.5、好ましくはM/C≧1.8、より好ましくは、M/C≧2.2に満足する場合、皮膚の種類がM型(III型)で、その表現型は、低い油脂含有量、低い含水量、悪い皮膚弾力性、高い皮膚老化度、暗い皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、頬由来のサンプルで、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≦0.8、好ましくはM/C≦0.75に満足する場合、皮膚の種類がC型(またはI型)で、その表現型は、高い油脂含有量、高い含水量、良い皮膚弾力性、低い皮膚老化度、明るい皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、頬由来のサンプルで、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が0.75≦M/C≦2、より好ましくは0.8≦M/C≦1.7に満足する場合、皮膚の種類が混合型(またはII型)で、その表現型は、中等の油脂含有量、中等の含水量、一般的な皮膚弾力性、中等の皮膚老化度、中等の皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、頬由来のサンプルで、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≧1.7に満足する場合、皮膚の種類がM型(III型)で、その表現型は、低い油脂含有量、低い含水量、悪い皮膚弾力性、高い皮膚老化度、暗い皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、額由来のサンプルで、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≦1.5、好ましくはM/C≦1.25に満足する場合、皮膚の種類がC型(またはI型)で、その表現型は、高い油脂含有量、高い含水量、良い皮膚弾力性、低い皮膚老化度、明るい皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、額由来のサンプルで、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が1.25≦M/C≦2.5、より好ましくは1.3≦M/C≦2.2に満足する場合、皮膚の種類が混合型(またはII型)で、その表現型は、中等の油脂含有量、中等の含水量、一般的な皮膚弾力性、中等の皮膚老化度、中等の皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、額由来のサンプルで、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≧2、好ましくはM/C≧2.2に満足する場合、皮膚の種類がM型(III型)で、その表現型は、低い油脂含有量、低い含水量、悪い皮膚弾力性、高い皮膚老化度、暗い皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、鼻翼由来のサンプルで、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≦0.5、好ましくはM/C≦0.35に満足する場合、皮膚の種類がC型(またはI型)で、その表現型は、高い油脂含有量、高い含水量、良い皮膚弾力性、低い皮膚老化度、明るい皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、鼻翼由来のサンプルで、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が0.35≦M/C≦0.7、好ましくは0.35≦M/C≦0.6、より好ましくは0.35≦M/C≦0.55に満足する場合、皮膚の種類が混合型(またはII型)で、その表現型は、中等の油脂含有量、中等の含水量、一般的な皮膚弾力性、中等の皮膚老化度、中等の皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、鼻翼由来のサンプルで、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≧0.5、好ましくはM/C≧0.55に満足する場合、皮膚の種類がM型(III型)で、その表現型は、低い油脂含有量、低い含水量、悪い皮膚弾力性、高い皮膚老化度、暗い皮膚色を含む。
本発明の第三の側面では、皮膚分類または皮膚状態の判断のための方法であって、以下の工程を含む方法を提供する:
(1) 被験対象の皮膚由来のサンプルを提供し、サンプルのモラクセラ・オスロエンシスおよびアクネ菌を含むマーカーの組み合わせにおける各マーカーのレベル(たとえば、含有量)を検出し、それぞれモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)およびアクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)を得る;
(2) モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)に基づくか、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)とアクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)を比較することにより、被験対象の皮膚分類ならびに/あるいは皮膚状態の判断を行う。
(1) 被験対象の皮膚由来のサンプルを提供し、サンプルのモラクセラ・オスロエンシスおよびアクネ菌を含むマーカーの組み合わせにおける各マーカーのレベル(たとえば、含有量)を検出し、それぞれモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)およびアクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)を得る;
(2) モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)に基づくか、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)とアクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)を比較することにより、被験対象の皮膚分類ならびに/あるいは皮膚状態の判断を行う。
もう一つの好適な例において、前記被験対象はアジア人からである。
もう一つの好適な例において、工程(2)では、モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)とアクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の相対値(たとえば、M/C)に基づいて皮膚分類あるいはサンプルの皮膚状態の判断を行う。
もう一つの好適な例において、工程(2)では、モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)とアクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の相対値(たとえば、M/C)に基づいて皮膚分類あるいはサンプルの皮膚状態の判断を行う。
もう一つの好適な例において、前記の皮膚状態は、皮膚年齢、皮膚含水量、皮膚弾力性、皮膚色、皮膚老化度を含む。
もう一つの好適な例において、シークエンシング、PCR、タンパク質定量検出からなる群から選ばれる一つまたは複数の方法によって被験対象のサンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)とアクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)を確定する。
もう一つの好適な例において、シークエンシング、PCR、タンパク質定量検出からなる群から選ばれる一つまたは複数の方法によって被験対象のサンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)とアクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)を確定する。
もう一つの好適な例において、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)とアクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の検出方法は、さらに、特徴遺伝子定量PCR、qPCR、リアルタイム定量PCR、メタゲノム解析、16s RNAシークエンシング、質量分析、ウエスタンブロットから選ばれる一つまたは複数の方法を含む。
もう一つの好適な例において、前記サンプルにおける前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≦1.3、好ましくはM/C≦0.8、より好ましくはM/C≦0.4に満足する場合、皮膚の種類がC型(またはI型)で、その表現型は、高い油脂含有量、高い含水量、良い皮膚弾力性、低い皮膚老化度、明るい皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、前記サンプルにおける前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が0.3≦M/C≦2.5、好ましくは0.3≦M/C≦2.3、より好ましくは0.8≦M/C≦1.8に満足する場合、皮膚の種類が混合型(またはII型)で、その表現型は、中等の油脂含有量、中等の含水量、一般的な皮膚弾力性、中等の皮膚老化度、中等の皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、前記サンプルにおける前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≧0.5、好ましくはM/C≧1.8、より好ましくは、M/C≧2.2に満足する場合、皮膚の種類がM型(III型)で、その表現型は、低い油脂含有量、低い含水量、悪い皮膚弾力性、高い皮膚老化度、暗い皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、頬由来のサンプルで、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≦0.8、好ましくはM/C≦0.75に満足する場合、皮膚の種類がC型(またはI型)で、その表現型は、高い油脂含有量、高い含水量、良い皮膚弾力性、低い皮膚老化度、明るい皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、頬由来のサンプルで、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が0.75≦M/C≦2、より好ましくは0.8≦M/C≦1.7に満足する場合、皮膚の種類が混合型(またはII型)で、その表現型は、中等の油脂含有量、中等の含水量、一般的な皮膚弾力性、中等の皮膚老化度、中等の皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、頬由来のサンプルで、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≧1.7に満足する場合、皮膚の種類がM型(III型)で、その表現型は、低い油脂含有量、低い含水量、悪い皮膚弾力性、高い皮膚老化度、暗い皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、額由来のサンプルで、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≦1.5、好ましくはM/C≦1.25に満足する場合、皮膚の種類がC型(またはI型)で、その表現型は、高い油脂含有量、高い含水量、良い皮膚弾力性、低い皮膚老化度、明るい皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、額由来のサンプルで、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が1.25≦M/C≦2.5、より好ましくは1.3≦M/C≦2.2に満足する場合、皮膚の種類が混合型(またはII型)で、その表現型は、中等の油脂含有量、中等の含水量、一般的な皮膚弾力性、中等の皮膚老化度、中等の皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、額由来のサンプルで、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≧2、好ましくはM/C≧2.2に満足する場合、皮膚の種類がM型(III型)で、その表現型は、低い油脂含有量、低い含水量、悪い皮膚弾力性、高い皮膚老化度、暗い皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、鼻翼由来のサンプルで、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≦0.5、好ましくはM/C≦0.35に満足する場合、皮膚の種類がC型(またはI型)で、その表現型は、高い油脂含有量、高い含水量、良い皮膚弾力性、低い皮膚老化度、明るい皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、鼻翼由来のサンプルで、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が0.35≦M/C≦0.7、好ましくは0.35≦M/C≦0.6、より好ましくは0.35≦M/C≦0.55に満足する場合、皮膚の種類が混合型(またはII型)で、その表現型は、中等の油脂含有量、中等の含水量、一般的な皮膚弾力性、中等の皮膚老化度、中等の皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、鼻翼由来のサンプルで、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)がM/C≧0.5、好ましくはM/C≧0.55に満足する場合、皮膚の種類がM型(III型)で、その表現型は、低い油脂含有量、低い含水量、悪い皮膚弾力性、高い皮膚老化度、暗い皮膚色を含む。
もう一つの好適な例において、前記相対値は以下の条件に合う:M/C≦1.3の場合、皮膚がC型で、M/C≧0.5の場合、皮膚がM型である。
もう一つの好適な例において、前記相対値は以下の条件に合う:0.3≦M/C≦2.5場合、皮膚が混合型である。
もう一つの好適な例において、前記相対値は以下の条件に合う:0.3≦M/C≦2.5場合、皮膚が混合型である。
もう一つの好適な例において、前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)が向上すると、皮膚状態は、皮膚年齢が増加し、皮膚色が黒く黄色くなり、皮膚含水量が低下し、皮脂およびポルフィリンの含有量が低下することを表す。
本発明の第四の側面では、皮膚分類および/または皮膚状態の検出のための試薬の組み合わせであって、本発明の第二の側面に記載の組み合わせにおける各マーカーを検出するための試薬を含む試薬の組み合わせを提供する。
もう一つの好適な例において、前記試薬は各マーカーのレベル(たとえば、含有量)を検出するためのものである。
もう一つの好適な例において、前記試薬は各マーカーのレベル(たとえば、含有量)を検出するためのものである。
もう一つの好適な例において、前記試薬はシークエンシング、PCR、タンパク質定量検出からなる群から選ばれる一つまたは複数の方法によって本発明の第二の側面に記載の組み合わせにおける各マーカーのレベルを検出する物質を含む。
もう一つの好適な例において、前記マーカーのレベルを検出する方法は、さらに、特徴遺伝子定量PCR、qPCR、リアルタイム定量PCR、メタゲノム解析、16s RNAシークエンシング、質量分析、ウエスタンブロット方法を含む。
もう一つの好適な例において、前記マーカーのレベルを検出する方法は、さらに、特徴遺伝子定量PCR、qPCR、リアルタイム定量PCR、メタゲノム解析、16s RNAシークエンシング、質量分析、ウエスタンブロット方法を含む。
もう一つの好適な例において、前記試薬の組み合わせは、以下のものを含む:
モラクセラ・オスロエンシスのレベル(M)を検出するための第一の検出試薬、および/または
アクネ菌のレベル(C)を検出するための第二の検出試薬。
モラクセラ・オスロエンシスのレベル(M)を検出するための第一の検出試薬、および/または
アクネ菌のレベル(C)を検出するための第二の検出試薬。
本発明の第五の側面では、本発明の第二の側面に記載の試薬の組み合わせを含むキットを提供する。
もう一つの好適な例において、本発明の第二の側面に記載の組み合わせにおける各マーカーは、標準品として使用される。
もう一つの好適な例において、本発明の第二の側面に記載の組み合わせにおける各マーカーは、標準品として使用される。
本発明の第六の側面では、被験対象の皮膚分類および/または被験対象の皮膚状態の判断を行うシステムであって、以下のものを含むシステムを提供する:
(a) 特徴受取モジュールで、皮膚サンプル特徴データを受け取るためのもので、前記の特徴データは、皮膚サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシス(M)およびアクネ菌(C)のそれぞれの定量の情報を含むモジュール;
(b) 計算処理モジュールで、前記特徴受取モジュールからの特徴データを計算することにより、各特徴のそれぞれの比率または各特徴の間の比率関係を得、そして得られたそれぞれの比率または各特徴の間の比率関係に基づき、皮膚分類または特徴づけの標準値と比較することにより、皮膚分類および/または皮膚状態の判断結果を得るためのモジュール;
(c) 結果出力モジュールで、診断結果を受け取って出力するためのモジュール。
(a) 特徴受取モジュールで、皮膚サンプル特徴データを受け取るためのもので、前記の特徴データは、皮膚サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシス(M)およびアクネ菌(C)のそれぞれの定量の情報を含むモジュール;
(b) 計算処理モジュールで、前記特徴受取モジュールからの特徴データを計算することにより、各特徴のそれぞれの比率または各特徴の間の比率関係を得、そして得られたそれぞれの比率または各特徴の間の比率関係に基づき、皮膚分類または特徴づけの標準値と比較することにより、皮膚分類および/または皮膚状態の判断結果を得るためのモジュール;
(c) 結果出力モジュールで、診断結果を受け取って出力するためのモジュール。
もう一つの好適な例において、前記の対象はヒトである。
もう一つの好適な例において、前記対象はアジア人である。
もう一つの好適な例において、前記対象は男性と女性を含む。
もう一つの好適な例において、前記の対象は嬰幼児、青少年または成人を含む。
もう一つの好適な例において、前記対象はアジア人である。
もう一つの好適な例において、前記対象は男性と女性を含む。
もう一つの好適な例において、前記の対象は嬰幼児、青少年または成人を含む。
もう一つの好適な例において、前記定量の情報は、モラクセラ・オスロエンシスル(M)およびアクネ菌(C)のそれぞれのレベル(たとえば、含有量)を含む。
もう一つの好適な例において、前記比率関係は、皮膚サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシス(M)とアクネ菌(C)のそれぞれのレベル(たとえば、含有量)の相対値、たとえばM/Cを含む。
もう一つの好適な例において、前記比率関係は、皮膚サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシス(M)とアクネ菌(C)のそれぞれのレベル(たとえば、含有量)の相対値、たとえばM/Cを含む。
もう一つの好適な例において、前記システムは皮膚状態に対して少なくとも二つの型に分類する。
もう一つの好適な例において、前記定量の情報を得る方法は、シークエンシング、PCR、タンパク質定量検出を含む。
もう一つの好適な例において、前記定量の情報を得る方法は、シークエンシング、PCR、タンパク質定量検出を含む。
もう一つの好適な例において、前記定量の情報を得る方法は、さらに、特徴遺伝子定量PCR、qPCR、リアルタイム定量PCR、メタゲノム解析、16s RNAシークエンシング、質量分析、ウエスタンブロット方法を含む。
もう一つの好適な例において、前記の特徴受取モジュールは、サンプル採取装置、特徴信号入力端を含む。
もう一つの好適な例において、前記の特徴受取モジュールは、サンプル採取装置、特徴信号入力端を含む。
もう一つの好適な例において、前記の計算処理モジュールは、一つのプロセッサー、および一つの記憶装置を含み、ここで、前記の記憶装置は皮膚型および/または皮膚状態の閾値情報を記憶している。
もう一つの好適な例において、前記の出力モジュールは、任意の端末、好ましくはディスプレイ、プリンター、タブレットPC(PAD)、スマートフォンを含む。
もう一つの好適な例において、前記の各モジュールは有線または無線の形態によって接続している。
もう一つの好適な例において、前記の出力モジュールは、任意の端末、好ましくはディスプレイ、プリンター、タブレットPC(PAD)、スマートフォンを含む。
もう一つの好適な例において、前記の各モジュールは有線または無線の形態によって接続している。
本発明の第七の側面では、皮膚状態を改善する物質または成分をスクリーニングする方法であって、以下の工程を含む方法を提供する:
(a) モラクセラ・オスロエンシス(M)、アクネ菌(C)、あるいはモラクセラ・オスロエンシスおよび/またはアクネ菌を含むもの(混合菌)である、スクリーニング菌を提供する;
(b) スクリーニングされる物質または成分を前記スクリーニング菌と共培養し、そしてモラクセラ・オスロエンシスまたはアクネ菌のそれぞれのレベル(たとえば、含有量)、あるいはモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(たとえば、相対含有量)(M/C)を検出する;
(c) (b)の培養後のモラクセラ・オスロエンシスまたはアクネ菌のそれぞれのレベル(たとえば、含有量)、あるいはモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(たとえば、相対含有量)(M/C)から、前記スクリーニングされる物質または成分が皮膚状態を改善する物質または成分であるかということを判断する。
(a) モラクセラ・オスロエンシス(M)、アクネ菌(C)、あるいはモラクセラ・オスロエンシスおよび/またはアクネ菌を含むもの(混合菌)である、スクリーニング菌を提供する;
(b) スクリーニングされる物質または成分を前記スクリーニング菌と共培養し、そしてモラクセラ・オスロエンシスまたはアクネ菌のそれぞれのレベル(たとえば、含有量)、あるいはモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(たとえば、相対含有量)(M/C)を検出する;
(c) (b)の培養後のモラクセラ・オスロエンシスまたはアクネ菌のそれぞれのレベル(たとえば、含有量)、あるいはモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(たとえば、相対含有量)(M/C)から、前記スクリーニングされる物質または成分が皮膚状態を改善する物質または成分であるかということを判断する。
もう一つの好適な例において、モラクセラ・オスロエンシスの含有量あるいはモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(たとえば、相対含有量)(M/C)が向上すると、前記スクリーニングされる物質または成分が挫創治療用物質であることを表す。
もう一つの好適な例において、モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)が低下するか、モラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(たとえば、相対含有量)(M/C)が低下すると、前記スクリーニングされる物質または成分が皮膚抗老化物質であることを表す。
もう一つの好適な例において、アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)が向上するか、モラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(たとえば、相対含有量)(C/M)が向上すると、前記スクリーニングされる物質または成分が皮膚抗老化物質であることを表す。
もう一つの好適な例において、アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)が低下するか、モラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(たとえば、相対含有量)(M/C)が低下すると、前記スクリーニングされる物質または成分が挫創治療用物質であることを表す。
本発明の第八の側面では、本発明の第二の側面に記載のマーカーの組み合わせまたは本発明の第四の側面に記載の試薬の組み合わせの使用であって、(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態の判断または特徴づけのためのキットを製造するための使用を提供する。
本発明の第九の側面では、本発明の第二の側面に記載のマーカーの組み合わせまたは本発明の第四の側面に記載の試薬の組み合わせの使用であって、皮膚状態を改善する物質または成分のスクリーニングのための使用を提供する。
もちろん、本発明の範囲内において、本発明の上記の各技術特徴および下記(たとえば実施例)の具体的に記述された各技術特徴は互いに組合せ、新しい、または好適な技術方案を構成できることが理解される。紙数に限りがあるため、ここで逐一説明しない。
本発明者は、幅広く深く研究したところ、初めて、モラクセラ・オスロエンシスが皮膚状態の特徴づけまたは皮膚分類に有用であることを見出し、そして、本発明では、初めて、モラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌という新たなマーカーの組み合わせが見出された。本発明のマーカーの組み合わせは、(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態の判断に有用で、高感度、高特異性という利点があり、重要な応用価値を有する。これに基づき、発明者らが本発明を完成した。
用語
本発明で使用される用語は、当業者に通常理解される意味を持つ。しかし、本発明がよりよく理解されるように、一部の定義および関連用語に対する解釈は以下の通りである。
本発明によれば、用語「マーカーの組み合わせ」とは、2種類または2種類以上のマーカーの組み合わせのことである。
本発明によれば、マーカーのレベルは2種類の微生物の存在含有量および/または表現量の比で決まる。
本発明で使用される用語は、当業者に通常理解される意味を持つ。しかし、本発明がよりよく理解されるように、一部の定義および関連用語に対する解釈は以下の通りである。
本発明によれば、用語「マーカーの組み合わせ」とは、2種類または2種類以上のマーカーの組み合わせのことである。
本発明によれば、マーカーのレベルは2種類の微生物の存在含有量および/または表現量の比で決まる。
本発明によれば、用語「個体」とは、動物、特に、哺乳動物、たとえば、霊長類動物、最も好ましくはヒトのことである。
本発明によれば、用語「一」、「一つ」および「この」は単一の個体のみならず、特定の実施様態を説明できる通常の1種類も含む。
本明細書で用いられるように、具体的に例示される数値で使用される場合、用語「約」とは当該値が例示される数値から1%以内で変わってもよい。たとえば、本明細書で用いられるように、「約100」という表示は99と101およびその間の全部の値(たとえば、99.1、99.2、99.3、99.4など)を含む。
本発明によれば、用語「一」、「一つ」および「この」は単一の個体のみならず、特定の実施様態を説明できる通常の1種類も含む。
本明細書で用いられるように、具体的に例示される数値で使用される場合、用語「約」とは当該値が例示される数値から1%以内で変わってもよい。たとえば、本明細書で用いられるように、「約100」という表示は99と101およびその間の全部の値(たとえば、99.1、99.2、99.3、99.4など)を含む。
本明細書で用いられるように、用語「含有」または「含む」は開放式、半閉鎖式および閉鎖式のものでもよい。言い換えれば、前記用語は「基本的に・・・で構成される」、または「・・・で構成される」も含む。
なお、ここで用語の解釈を提供するのは、当業者がよりよく本発明を理解するようにするためで、本発明に対する制限ではない。
なお、ここで用語の解釈を提供するのは、当業者がよりよく本発明を理解するようにするためで、本発明に対する制限ではない。
モラクセラ・オスロエンシス、Moraxella Osloensis、M.osloensis、以下、M菌と略す
モラクセラ・オスロエンシスは、モラクセラ属で、棒状菌で、グラム陰性で、化学有機栄養菌である。炭水化物で酸を生産することができない。
モラクセラ・オスロエンシスは、モラクセラ属で、棒状菌で、グラム陰性で、化学有機栄養菌である。炭水化物で酸を生産することができない。
アクネ菌、Cutibacterium acnes、C.acnes、以下、C菌と略す
アクネ菌は、放線菌門放線菌綱放線菌目プロピオニバクテリウム科プロピオニバクテリウム属の1種で、グラム陽性棒状菌である。ヒト皮膚の重要な定着菌で、皮膚の健康維持に関与し、尋常性挫創の病原菌にもなる。
アクネ菌は、放線菌門放線菌綱放線菌目プロピオニバクテリウム科プロピオニバクテリウム属の1種で、グラム陽性棒状菌である。ヒト皮膚の重要な定着菌で、皮膚の健康維持に関与し、尋常性挫創の病原菌にもなる。
表面ブドウ球菌、Staphylococcus epidermidis、S. epidermidis
生物体の表皮に生存するグラム陽性球菌で、人体の皮膚、膣などの部位に存在し、通常、ブドウの房のような形状に集合するので、表面ブドウ球菌と名付けられた。
生物体の表皮に生存するグラム陽性球菌で、人体の皮膚、膣などの部位に存在し、通常、ブドウの房のような形状に集合するので、表面ブドウ球菌と名付けられた。
皮膚分類
本発明において、皮膚をさらにM-Cutotype型(M型と略す)、混合型、C-Cutotype型(C型と略す)に分けることができる。
本発明において、皮膚をさらにM-Cutotype型(M型と略す)、混合型、C-Cutotype型(C型と略す)に分けることができる。
C-Cutotype
本明細書で用いられるように、用語「C-Cutotype」、「C型」は入れ替えて使用することができ、微生物に基づいた皮膚分類のうちの1種類で、その特徴が高レベルで集中するアクネ菌(C.acnes)である。
本明細書で用いられるように、用語「C-Cutotype」、「C型」は入れ替えて使用することができ、微生物に基づいた皮膚分類のうちの1種類で、その特徴が高レベルで集中するアクネ菌(C.acnes)である。
M-Cutotype
本明細書で用いられるように、用語「M-Cutotype」、「M型」は入れ替えて使用することができ、微生物に基づいた皮膚分類のうちの1種類で、その特徴が高レベルで集中するモラクセラ・オスロエンシス(M.osloensis)である。
本明細書で用いられるように、用語「M-Cutotype」、「M型」は入れ替えて使用することができ、微生物に基づいた皮膚分類のうちの1種類で、その特徴が高レベルで集中するモラクセラ・オスロエンシス(M.osloensis)である。
皮膚弾力性
本明細書で用いられるように、皮膚弾力性は、皮膚含水量、コラーゲン、エラスチンおよび天然脂肪などの含有量が十分かということによって決まるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられるように、皮膚弾力性は、皮膚含水量、コラーゲン、エラスチンおよび天然脂肪などの含有量が十分かということによって決まるが、これらに限定されない。
皮膚色
本明細書で用いられるように、皮膚色は、皮膚光沢度、皮膚の色、黄色値などによって決まるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられるように、皮膚色は、皮膚光沢度、皮膚の色、黄色値などによって決まるが、これらに限定されない。
皮膚老化度
本明細書で用いられるように、皮膚老化は皮膚のポルフィリンの増加、皮膚含水量および光沢度の低下、毛穴の拡大および面積の増大、皮膚油脂のアンバランスおよび皮膚の暗色化などの現象によって決まるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられるように、皮膚老化は皮膚のポルフィリンの増加、皮膚含水量および光沢度の低下、毛穴の拡大および面積の増大、皮膚油脂のアンバランスおよび皮膚の暗色化などの現象によって決まるが、これらに限定されない。
検出方法
採取器、たとえば、無菌綿棒で、菌採取液につけ、菌採取部位で摩擦を繰り返し、微生物サンプルを得る。よく見られる分子生物学的手段によってM菌またはC菌のレベル(たとえば、含有量)を特徴づけて検査することができ、たとえば、以下の手段によってM/C比率を得ることができる:1.16s RNAシークエンシング;2.メタゲノムシークエンシング;3.二つの種の特徴配列に対してプライマーを設計し、さらにqPCRでM/C比率を得る;4.定量を目的に2種類の菌の特異的発現タンパク質または代謝物を、たとえば、質量分析、ウエスタンブロットなどによって検出する。
採取器、たとえば、無菌綿棒で、菌採取液につけ、菌採取部位で摩擦を繰り返し、微生物サンプルを得る。よく見られる分子生物学的手段によってM菌またはC菌のレベル(たとえば、含有量)を特徴づけて検査することができ、たとえば、以下の手段によってM/C比率を得ることができる:1.16s RNAシークエンシング;2.メタゲノムシークエンシング;3.二つの種の特徴配列に対してプライマーを設計し、さらにqPCRでM/C比率を得る;4.定量を目的に2種類の菌の特異的発現タンパク質または代謝物を、たとえば、質量分析、ウエスタンブロットなどによって検出する。
キット
本発明において、本発明のキットは、本発明の第二の側面に記載の組み合わせおよび/または本発明の第四の側面に記載の試薬の組み合わせを含む。
もう一つの好適な例において、本発明の第一の側面に記載の組み合わせにおける各マーカーは、標準品として使用される。
本発明において、本発明のキットは、本発明の第二の側面に記載の組み合わせおよび/または本発明の第四の側面に記載の試薬の組み合わせを含む。
もう一つの好適な例において、本発明の第一の側面に記載の組み合わせにおける各マーカーは、標準品として使用される。
本発明の主な利点は以下の通りである。
(1) 本発明において、モラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌をマーカーの組み合わせとし、(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態、たとえば、含水量、皮膚弾力性、および/または老化度の判断に使用し、高感度、高特異性という利点があり、重要な応用価値を有する。
(2) 本発明において、初めて、アジア人の群体で見出されたモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌をマーカーの組み合わせとし、(a)皮膚をM-Cutotype型、混合型および/またはC-Cutotype型に分類すること;および/または(b)皮膚状態を判断することに使用される。
(1) 本発明において、モラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌をマーカーの組み合わせとし、(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態、たとえば、含水量、皮膚弾力性、および/または老化度の判断に使用し、高感度、高特異性という利点があり、重要な応用価値を有する。
(2) 本発明において、初めて、アジア人の群体で見出されたモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌をマーカーの組み合わせとし、(a)皮膚をM-Cutotype型、混合型および/またはC-Cutotype型に分類すること;および/または(b)皮膚状態を判断することに使用される。
(3) 本発明において、初めて、従来の宿主の生理的駆動を分類の根拠とするもの(油性肌、乾性肌、湿性肌)と異なる新たな分類手段が見出され、新たな分類手段は皮膚微生物を分類の根拠とし、3種類の異なる特徴を有する皮膚型が同定された。また、この3種類の皮膚型を分析したところ、宿主の生理による栄養の差が異なる皮膚型の駆動要素である可能性が示唆された。そして、異なる皮膚型が有するマイクロバイオームの集落は特定の機能を発揮することによって逆に宿主の皮膚に作用し、皮膚の健康および皮膚の外観にある程度影響を与える。そのため、皮膚型に対するさらなる研究は個別化医療の発展に貢献することで、よりよく皮膚の健康を維持することができる。
(4) 本発明において、初めて、M菌と皮膚表現型の相関性が見出され、年齢と正相関し、そして一部の皮膚老化の表現型と相関し、たとえば、M菌のレベルの向上とともに、皮膚の油脂が低下し、含水量が低下し、光沢度が低下し、黄色値が向上する(皮膚が暗色化する)。挫創の一部の典型的な特徴と相関し、たとえば、M菌の増加とともに、油脂が低下し、ポルフィリン(その多くがC菌の代謝物で、炎症を促進する可能性がある)が低下し、毛穴の面積が低下する。
(5) 本発明において、初めて、アクネ菌の相対レベル(たとえば、含有量)を向上させることで、M型の皮膚をC型の皮膚に調整することができ、皮膚の抗老化に有用であることが見出された。
(6) 本発明において、初めて、モラクセラ・オスロエンシスの相対レベル(たとえば、含有量)を向上させることで、C型の皮膚をM型の皮膚に調整することができ、挫創の治療に有用であることが見出された。
(6) 本発明において、初めて、モラクセラ・オスロエンシスの相対レベル(たとえば、含有量)を向上させることで、C型の皮膚をM型の皮膚に調整することができ、挫創の治療に有用であることが見出された。
(7) 本発明において、初めて、単一の菌と皮膚の表現型で相関性分析を行い、皮膚微生物が宿主の皮膚表現型の変化につながる可能性を探究し、微生物と宿主の間の相互作用の研究の新たな見解および新たな角度を提供する。
(8) 本発明において、相関性の研究に留まらず、細菌上清液で宿主の表面細胞を処理し、分子レベルで細菌と宿主の間の相互作用の関係を探究する。
(8) 本発明において、相関性の研究に留まらず、細菌上清液で宿主の表面細胞を処理し、分子レベルで細菌と宿主の間の相互作用の関係を探究する。
以下、具体的な実施例によって、さらに本発明を説明する。これらの実施例は本発明を説明するために用いられるものだけで、本発明の範囲の制限にはならないと理解されるものである。以下の実施例において、具体的な条件が記載されていない実験方法は、通常、通常の条件、あるいはメーカーの薦めの条件で行われた。特に断らない限り、%と部は、重量で計算された。
特に説明しない限り、本発明の実施例で使用された試薬および材料はいずれも市販品である。
特に説明しない限り、本発明の実施例で使用された試薬および材料はいずれも市販品である。
共通の方法
1.相関性分析:
1)皮膚微生物のサンプリングとメタゲノムシークエンシング
本研究の志願者として上海の常住人口を招集した。本研究に参加する志願者はすべて上海市皮膚病医院皮膚科の医師によって検査され、被験部位にある皮膚炎湿疹、挫創、乾癬、感染などの皮膚の病変を排除し、過去の6か月内でなんらの皮膚疾患がないように保証し、同時に過去の6か月内で全身または局所の抗生物質治療を受けた志願者を排除した。最終的に、294名の20歳-65歳の健康な被験者を募り、そのうち、男性(M)は46名、女性(F)は248名である(表1)。
1.相関性分析:
1)皮膚微生物のサンプリングとメタゲノムシークエンシング
本研究の志願者として上海の常住人口を招集した。本研究に参加する志願者はすべて上海市皮膚病医院皮膚科の医師によって検査され、被験部位にある皮膚炎湿疹、挫創、乾癬、感染などの皮膚の病変を排除し、過去の6か月内でなんらの皮膚疾患がないように保証し、同時に過去の6か月内で全身または局所の抗生物質治療を受けた志願者を排除した。最終的に、294名の20歳-65歳の健康な被験者を募り、そのうち、男性(M)は46名、女性(F)は248名である(表1)。
被験者は、サンプリングの当日に、水のみで洗顔し、そして、サンプリングの前日からあらゆるスキンケア製品または化粧品の使用を控えた。サンプリングの場所は、室内温度を20℃とし、湿度が50%であった。実験者は、0.15M NaClおよび0.1% Tween20溶液がつけてある専用無菌スワブで繰り返して被験者の額(Fh)、頬(Ch)および鼻翼(Ns)の三つの部位の約4 cm2の領域を拭い、20回往復した。その後、スワブを折り、1.5 ml無菌EPチューブに置き、-80℃で冷凍保存して皮膚微生物ゲノムDNAの抽出に備えたが、採取部位の概略図を図1に示す。
全ゲノム増幅法によってサンプルを増幅させ、さらにメタゲノムシークエンシングを行い、最終的に822の面部皮膚微生物のサンプルのシークエンシングデータを得た。SOAP2(バージョン 2.21)によって各遺伝子の相対存在度を計算し、さらに各遺伝子の比較結果から、同一の菌種からの遺伝子の相対存在度の合計を計算し、当該値を当該菌種の相対存在度とした。
2)皮膚表現型の測量
294名の漢族の被験者に対するすべての表現型の測量はいずれも温度が20℃で、湿度が50%の室内の環境において行われた。テストの前に、被験者は、血液循環がありうる体力活動後に正常のレベルに回復できるように、静座して30分以上休憩させた。表現型の測量の領域は微生物の採取部位と一致する。それぞれ以下の機器(表2)で皮膚の皮脂含有量(sebum)、角質層含水量(hydration)、経表皮水分蒸散量(TEWL)、皮膚pH値、ポルフィリン(porphyrin)、皮膚色(L*a*b)、シミ(lentigines)、毛穴(pores_area)、血管拡張(telangiectasia)、シワ(elasticity)などの表現型を測量した。
294名の漢族の被験者に対するすべての表現型の測量はいずれも温度が20℃で、湿度が50%の室内の環境において行われた。テストの前に、被験者は、血液循環がありうる体力活動後に正常のレベルに回復できるように、静座して30分以上休憩させた。表現型の測量の領域は微生物の採取部位と一致する。それぞれ以下の機器(表2)で皮膚の皮脂含有量(sebum)、角質層含水量(hydration)、経表皮水分蒸散量(TEWL)、皮膚pH値、ポルフィリン(porphyrin)、皮膚色(L*a*b)、シミ(lentigines)、毛穴(pores_area)、血管拡張(telangiectasia)、シワ(elasticity)などの表現型を測量した。
3)細菌の存在度と皮膚の表現型の相関性分析
Rソフトのpsychパッケージ(バージョン2.0.12)によって各菌群体の294名の中国漢族群体の面部に分布する種のレベルおよび皮脂含有量、角質層含水量、経表皮水分蒸散量、皮膚pH値、シミ、ポルフィリン、皮膚色、毛穴などの表現型に対して相関性分析(スピアマン順位相関法)を行うことで、菌株のレベルと表現型の相関性を評価した。そして、相関性分析の結果のP値についてFDRで検証し、校正後のP値<0.05であったことから、統計学的有意差があることが示された。Rソフトのpheatmapパッケージ(バージョン1.0.12)によって相関ヒートマップを作成し、結果として示した。青色:負相関;赤色:正相関;スピアマン相関性の有意レベル:*、p<0.05;**、p<0.01;***、p<0.001。
Rソフトのpsychパッケージ(バージョン2.0.12)によって各菌群体の294名の中国漢族群体の面部に分布する種のレベルおよび皮脂含有量、角質層含水量、経表皮水分蒸散量、皮膚pH値、シミ、ポルフィリン、皮膚色、毛穴などの表現型に対して相関性分析(スピアマン順位相関法)を行うことで、菌株のレベルと表現型の相関性を評価した。そして、相関性分析の結果のP値についてFDRで検証し、校正後のP値<0.05であったことから、統計学的有意差があることが示された。Rソフトのpheatmapパッケージ(バージョン1.0.12)によって相関ヒートマップを作成し、結果として示した。青色:負相関;赤色:正相関;スピアマン相関性の有意レベル:*、p<0.05;**、p<0.01;***、p<0.001。
2.マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)発現実験
1)菌株上清液の用意
i. 皮膚から得られた冷凍保存の菌液を取り、3区画画線法によってそれぞれ相応するシャーレに画線して培養した。プレートに単一の集落ができる、単一の集落を取ってそれぞれ相応する培地に接種して液体培養を行った。
ii. 24 h培養した後、細菌培養液に対してゲノムDNAを抽出し、そして16S rDNA検出を行い、3株の細菌培養液が標的の菌株のままで、雑菌の感染がないことを確認した。
1)菌株上清液の用意
i. 皮膚から得られた冷凍保存の菌液を取り、3区画画線法によってそれぞれ相応するシャーレに画線して培養した。プレートに単一の集落ができる、単一の集落を取ってそれぞれ相応する培地に接種して液体培養を行った。
ii. 24 h培養した後、細菌培養液に対してゲノムDNAを抽出し、そして16S rDNA検出を行い、3株の細菌培養液が標的の菌株のままで、雑菌の感染がないことを確認した。
iii. 確認された菌に対して液体培養を行い、そしてそれぞれ細菌が接種されていない単純な培地を対照群として設けた。
iv. 培養後の菌液をマイクロプレートリーダーによって検出した600 nmにおける吸光値が約0.8である。
v. 3株の細菌の菌液を0.22 μmフィルターで2回ろ過し、細菌の菌体を除去し、細菌上清液を残した。単純な培地の対照群に対しても同様の操作を行った。
vi. 得られた細菌をろ過した上清液および単純な培地の上清液を-80℃で保存し、使用に備えた。
iv. 培養後の菌液をマイクロプレートリーダーによって検出した600 nmにおける吸光値が約0.8である。
v. 3株の細菌の菌液を0.22 μmフィルターで2回ろ過し、細菌の菌体を除去し、細菌上清液を残した。単純な培地の対照群に対しても同様の操作を行った。
vi. 得られた細菌をろ過した上清液および単純な培地の上清液を-80℃で保存し、使用に備えた。
2)細菌上清液によるHaCaT細胞のインキュベート
i. ヒト角質細胞(HaCaT細胞)を1×106 個培養した。菌液上清処理群(実験群)および培地単独対照群を設け、各群に3つの繰り返しを設けた。細胞が均一に分布するように、培養プレートを軽く揺らし、37℃、5% CO2のインキュベーターにおいて培養した。表3は本発明で使用された3種類の細菌である。
ii. 続いて、インキュベーターにおいて24 hインキュベートし、細胞培養液を捨て、PBSを入れて軽く洗浄した。その後、各シャーレにトリプシンを入れ、インキュベーターに入れて5 min消化させた後、800×gで5 min遠心し、細胞を収集した。
i. ヒト角質細胞(HaCaT細胞)を1×106 個培養した。菌液上清処理群(実験群)および培地単独対照群を設け、各群に3つの繰り返しを設けた。細胞が均一に分布するように、培養プレートを軽く揺らし、37℃、5% CO2のインキュベーターにおいて培養した。表3は本発明で使用された3種類の細菌である。
ii. 続いて、インキュベーターにおいて24 hインキュベートし、細胞培養液を捨て、PBSを入れて軽く洗浄した。その後、各シャーレにトリプシンを入れ、インキュベーターに入れて5 min消化させた後、800×gで5 min遠心し、細胞を収集した。
3)細胞RNAの抽出
i. 収集されたHaCaT細胞または初代線維芽細胞をTrizol試薬に入れ、室温で10 min置いた。
ii. 遠心管にトリクロロメタンを入れ、振とうして均一に混合した後、5 min静置した。
iii. 13200 rpm、4℃で10 min遠心し、上層の水相(約200 μL)を吸い取って別の遠心管に入れた。
iv. 等体積のイソプロパノールを入れ、上下を逆さまにして均一に混合し、室温で5 min静置した。
v. 13200 rpm、4℃で10 min遠心し、上清を捨て、管の底に白色の沈殿があることが観察された。
i. 収集されたHaCaT細胞または初代線維芽細胞をTrizol試薬に入れ、室温で10 min置いた。
ii. 遠心管にトリクロロメタンを入れ、振とうして均一に混合した後、5 min静置した。
iii. 13200 rpm、4℃で10 min遠心し、上層の水相(約200 μL)を吸い取って別の遠心管に入れた。
iv. 等体積のイソプロパノールを入れ、上下を逆さまにして均一に混合し、室温で5 min静置した。
v. 13200 rpm、4℃で10 min遠心し、上清を捨て、管の底に白色の沈殿があることが観察された。
vi. 75%エタノール(無水エタノールとDEPC水で調製されたもので、使用直前に調製し、かつ使用前に-20℃で冷却した)を入れ、管の底のRNA沈殿が浮かぶように、軽く振とうした。
vii. 13200 rpm、4℃で10 min遠心し、上清を捨て、以上の2つのステップを繰り返した。
viii. 2 min遠心し、そしてピペットでなるべく残留したエタノールを吸い取り、遠心管の蓋を開けたまま、室温で5 min自然乾燥させた。
ix. DEPC水を入れてRNAを溶解させた後、NanoDropでRNAの純度および濃度を測定し、各サンプルのRNA濃度を200 ng/μLで統一するように調整した。
vii. 13200 rpm、4℃で10 min遠心し、上清を捨て、以上の2つのステップを繰り返した。
viii. 2 min遠心し、そしてピペットでなるべく残留したエタノールを吸い取り、遠心管の蓋を開けたまま、室温で5 min自然乾燥させた。
ix. DEPC水を入れてRNAを溶解させた後、NanoDropでRNAの純度および濃度を測定し、各サンプルのRNA濃度を200 ng/μLで統一するように調整した。
4)cDNAの合成
i. 本実験では、Vazyme社のHiScript III RT SuperMix for qPCR (+gDNA wiper)キットで逆転写PCRによってcDNAを合成した。
ii. 計1 μgの全RNAを取って逆転写反応を行い、残りのRNAは-80℃で保存した。
i. 本実験では、Vazyme社のHiScript III RT SuperMix for qPCR (+gDNA wiper)キットで逆転写PCRによってcDNAを合成した。
ii. 計1 μgの全RNAを取って逆転写反応を行い、残りのRNAは-80℃で保存した。
iii. 逆転写の前に、まず、RNAサンプルにおける混在しうるゲノムDNAを除去した。RNaseフリーの8連チューブ内においてゲノムDNA除去反応混合液(RNAサンプル:4 × gDNA wiper Mix:RNase-free ddH2O=5:4:7)を調製し、ピペットで軽く吹いて均一に混合した後、さらに体積比0.25倍の5 × HiScript qRT Super Mixを入れた混合した。
iv. 前記産物をPCR装置内にセットし、37 ℃で15 min、85 ℃で5 s反応させた。逆転写過程の終了後、産物をすぐにqPCR反応に使用したか、-20 ℃で保存した。
iv. 前記産物をPCR装置内にセットし、37 ℃で15 min、85 ℃で5 s反応させた。逆転写過程の終了後、産物をすぐにqPCR反応に使用したか、-20 ℃で保存した。
5)リアルタイム定量PCR(Real-time PCR)
i. 本実験では、QIAGEN社のQuantiFast SYBR Green PCR Kitでリアルタイム定量PCR (Real-time PCR)を行い、遺伝子の相対発現レベルを検出した。
ii. 下記表4におけるプライマーをDEPC水で2μMになるように調製し、均一に混合し、使用に備えた。
i. 本実験では、QIAGEN社のQuantiFast SYBR Green PCR Kitでリアルタイム定量PCR (Real-time PCR)を行い、遺伝子の相対発現レベルを検出した。
ii. 下記表4におけるプライマーをDEPC水で2μMになるように調製し、均一に混合し、使用に備えた。
iii. 384ウェルプレート内においてリアルタイムPCR反応系を、プライマー(2 μM):cDNA:SYBR Master Mix (2×)=1:4:5になるように調製した。
iv. 384ウェルプレートを遠心機にセットし、4 ℃、3000 rpmで3 min遠心した。384ウェルプレートをQuantStudioTM 7 Flex Real-Time PCR System内にセットしてRT- PCR反応を行ったが、反応プログラムは下記表5の通りである。
iv. 384ウェルプレートを遠心機にセットし、4 ℃、3000 rpmで3 min遠心した。384ウェルプレートをQuantStudioTM 7 Flex Real-Time PCR System内にセットしてRT- PCR反応を行ったが、反応プログラムは下記表5の通りである。
v. QuantStudioTM リアルタイムPCRソフトウェアで実験結果に対して統計処理を行い、さらに2-△△T方法に従って各サンプルにおける遺伝子の相対発現量を計算し、最終的にGraphPad Prism 5.0ソフトにおいて、T-testの検定方法によって実験結果を分析してグラフを作成した。有意水準:*、p<0.05;**、p<0.01;***、p<0.001。
実施例1 漢族群体の面部皮膚のマイクロバイオームの構成
研究対象:本研究は復旦大学生命科学学院倫理委員会によって許可され、294名の上海常住の健康な被験者が本研究の志願者として招集された。そのうち、男性(M)は46名、女性(F)は248名である。面部の額(Fh)、頬(Ch)および鼻翼(Ns)の三つの部位の皮膚微生物を採取した(図1を参照する)。
研究対象:本研究は復旦大学生命科学学院倫理委員会によって許可され、294名の上海常住の健康な被験者が本研究の志願者として招集された。そのうち、男性(M)は46名、女性(F)は248名である。面部の額(Fh)、頬(Ch)および鼻翼(Ns)の三つの部位の皮膚微生物を採取した(図1を参照する)。
メタゲノムシークエンシングの手段により、バイオインフォマティクス解析を合わせ、システム的に中国漢族群体の健康な皮膚のマイクロバイオームの構成および機能の特徴を描いた。ヒトマイクロバイオームプロジェクト(HMP)の米国人の皮膚微生物サンプルのデータと比較すると、中国人群体に相対レベルが顕著に米国人よりも高い細菌--モラクセラ・オスロエンシス(M. osloensis)が存在することが見出され、モラクセラ・オスロエンシスはシンガポール華人においても相対レベルが高く、当該菌種が東アジア人群体の皮膚菌群体の特徴菌株の一つである可能性がある(図2を参照する)。
実施例2 皮膚マイクロバイオームに基づく群体分類分析
皮膚マイクロバイオームは腸内マイクロバイオームと同様に、多くの要素に影響され、かつ顕著な個体差がある。研究において、本発明は、エンテロタイプを参考し、皮膚微生物にヒト群体を分類して分類が生じる駆動要素を探究することにより、皮膚マイクロバイオームの背後に潜む規則を探し、そして臨床診断に新な分類の基準を提供する。
皮膚マイクロバイオームは腸内マイクロバイオームと同様に、多くの要素に影響され、かつ顕著な個体差がある。研究において、本発明は、エンテロタイプを参考し、皮膚微生物にヒト群体を分類して分類が生じる駆動要素を探究することにより、皮膚マイクロバイオームの背後に潜む規則を探し、そして臨床診断に新な分類の基準を提供する。
本発明では、三つの部位の皮膚マイクロバイオームのデータが揃っている被験者を選択したが、計247名であった。
皮膚マイクロバイオームのデータに基づき、当該247名の被験者に対して皮膚型の同定を行った。まず、PAM方法によってそれぞれ三つの部位のサンプルをクラスタリングし、そしてCH指数で最適なクラスター数を決定した。図3を参照すると、CH指数の結果から、クラスター数が2の場合、CH指数の得点が最高であるため、三つの部位における最適なクラスター数がいずれも2種類であることが示された。
皮膚マイクロバイオームのデータに基づき、当該247名の被験者に対して皮膚型の同定を行った。まず、PAM方法によってそれぞれ三つの部位のサンプルをクラスタリングし、そしてCH指数で最適なクラスター数を決定した。図3を参照すると、CH指数の結果から、クラスター数が2の場合、CH指数の得点が最高であるため、三つの部位における最適なクラスター数がいずれも2種類であることが示された。
当該結果に基づき、本発明では、サンプルに対して分類分析を行い、2種類に分け、そしてそれぞれJSD距離およびBray-Curtis距離で三つの部位のサンプルの分類結果に対してPCoA分析を行った。図4A~Lを参照すると、結果から、三つの部位のサンプルの分類結果はいずれも有効に2種類に分かれ、かつ当該分類への貢献度が最も大きい微生物はそれぞれアクネ菌およびモラクセラ・オスロエンシスで、すなわち、一方はアクネ菌が集中し、もう一方はモラクセラ・オスロエンシスが集中する。当該結果から、2種類の皮膚型(cutotype)をそれぞれC-CutotypeとM-Cutotypeと名付けた。
本発明では、額の皮膚マイクロバイオームのデータに基づいてC-CutotypeとM-Cutotypeの差別菌群体。図5を参照すると、色は微生物の相対レベル(たとえば、相対存在度)を表し、各列はそれぞれ一つのサンプルで、各行はそれぞれ一つの微生物である。差別分析の結果から、菌群体の間の相互の影響のせいか、ある微生物がある皮膚型を好む。たとえば、C-Cutotypeでは、プロピオニバクテリウム・アビダム、プロピオニバクテリウム・グラヌローサム、ブドウ球菌属、アクネ菌ファージおよび/またはブドウ球菌ファージが集中する。一方、M-Cutotypeでは、モラクセラ・ボーボクリ(Moraxella bovoculi)およびサイクロバクター属(Psychrobacter sp.)が集中する。
本発明では、差別菌群体のレベルに基づいて相関性分析を行い、そしてネットワーク図の形態で示した。図6を参照すると、結果から、同一の皮膚型において集中する微生物の間で強い正相関が存在し、一方、異なる皮膚型における微生物の間で強い負相関が存在することが示された。当該分析結果から、同一の皮膚型において集中する微生物がそれぞれ異なる生態の位置を占め、互いに安定した生態ネットワークになり、有力な微生物集落を構築し、機会性および潜在病原性微生物を含むほかの微生物の新たな定着に抵抗することがわかる。
この247名、計741のサンプルに基づき、出された皮膚型の分類の基準であるM菌とC菌のレベル(たとえば、含有量)お比(M/C)は表6の通りである。
微生物の由来部位により、具体的な分類の参照値が異なり、臨床応用時の皮膚分類のサンプリングの原則は、改善が必要な面部の皮膚部位で、さらに以上のデータを参照して分類する。
また、C菌の全称はキューティバクテリウム・アクネスで、そのレベル(たとえば、存在度)が皮膚の挫創と密接に関連する。M菌の関連報告が非常に少なく、本発明の研究では、初めて、M菌と皮膚の表現型の相関性が見出され、年齢と正相関し、そして一部の皮膚老化の表現型と相関する。
また、C菌の全称はキューティバクテリウム・アクネスで、そのレベル(たとえば、存在度)が皮膚の挫創と密接に関連する。M菌の関連報告が非常に少なく、本発明の研究では、初めて、M菌と皮膚の表現型の相関性が見出され、年齢と正相関し、そして一部の皮膚老化の表現型と相関する。
発明者は被験者の肌質とM/Cの変化の実験を行ったところ、表2の結果を得たが、M/C比が肌質と関連することが示された。M菌のレベルの向上とともに、皮膚の油脂が低下し、含水量が低下し、光沢度が低下し、黄色値が向上する(皮膚が暗色化する)。挫創の一部の典型的な特徴と相関し、たとえば、M菌の増加とともに、油脂が低下し、ポルフィリン(その多くがC菌の代謝物で、炎症を促進する可能性がある)が低下し、毛穴の面積が低下する。
表7では、関連表現型とM/C値の相関性が挙げられ、挙げられた表現型はいずれも顕著に相関する(p<0.05)。
表7では、関連表現型とM/C値の相関性が挙げられ、挙げられた表現型はいずれも顕著に相関する(p<0.05)。
実施例3 微生物皮膚型の生物学的意義
遺伝子レベル(たとえば、存在度)のスペクトルに基づき、サンプルに対してPCoA分析を行った結果、2種類の皮膚型は有効に分かれ、機能上において2種類の皮膚型に顕著な差があることが示された。具体的に、C-Cutotypeの遺伝子は炭水化物やステロールの代謝および脂肪酸の合成に集中し、一方、M-Cutotypeでは、マイクロバイオームの遺伝子の多くはアミノ酸、芳香族化合物および一部の脂質、たとえばイノシトールなどの合成と関連する。従来の研究では、アクネ菌は炭水化物を炭素源として利用することができることが報告されており、遺伝子の機能の集中の結果からも、C-Cutotypeのうち、17のKEGG機能モジュールもリン酸転移酵素系(PTS) と関連する。原核生物において、当該系は炭水化物の輸送およびリン酸化を担い、ブドウ糖、マルトース、乳糖、フルクトースおよびセロビオースの代謝能力と関連することが知られており、これはC-Cutotypeが栄養源として炭水化物に依存することを示す。それに対し、以前のモラクセラ・オスロエンシスに対する研究では、当該微生物は何らの炭水化物も利用できず、炭素源として脂肪酸およびアルコール類に依存する。これは、さらに、2種類の皮膚型が2種類の栄養要求が異なる集落を構成することを示す。
遺伝子レベル(たとえば、存在度)のスペクトルに基づき、サンプルに対してPCoA分析を行った結果、2種類の皮膚型は有効に分かれ、機能上において2種類の皮膚型に顕著な差があることが示された。具体的に、C-Cutotypeの遺伝子は炭水化物やステロールの代謝および脂肪酸の合成に集中し、一方、M-Cutotypeでは、マイクロバイオームの遺伝子の多くはアミノ酸、芳香族化合物および一部の脂質、たとえばイノシトールなどの合成と関連する。従来の研究では、アクネ菌は炭水化物を炭素源として利用することができることが報告されており、遺伝子の機能の集中の結果からも、C-Cutotypeのうち、17のKEGG機能モジュールもリン酸転移酵素系(PTS) と関連する。原核生物において、当該系は炭水化物の輸送およびリン酸化を担い、ブドウ糖、マルトース、乳糖、フルクトースおよびセロビオースの代謝能力と関連することが知られており、これはC-Cutotypeが栄養源として炭水化物に依存することを示す。それに対し、以前のモラクセラ・オスロエンシスに対する研究では、当該微生物は何らの炭水化物も利用できず、炭素源として脂肪酸およびアルコール類に依存する。これは、さらに、2種類の皮膚型が2種類の栄養要求が異なる集落を構成することを示す。
皮膚微環境は皮膚微生物の生長環境であるため、微生物が得られる栄養物質を決定する。そのため、皮膚の表現型が異なる皮膚型の駆動要素であるかということを探求するため、さらに2種類の皮膚型の表現型の違いを分析した。図7を参照すると、結果から、2種類の皮膚型は、角質層の水分、油脂、皮膚色において顕著な差がることがわかる。比較すると、C-Cutotypeは油脂、含水量がより高く、一方、M-Cutotypeは皮膚がより乾燥する。油脂は微生物の主要な栄養源であるため、当該結果は、さらに、栄養要求の違いが異なる皮膚型につながる駆動要素であることを示唆する。
また、M-Cutotypeの皮膚表現型の特徴は年配者の皮膚の特徴に類似するため、2種類の皮膚型に違いが存在するか、比較した。図8を参照すると、予想と一致し、M-Cutotype群の年齢が顕著にC-Cutotypeよりも高いが、さらに分析したところ、異なる年齢区間において、いずれもC-CutotypeおよびM-Cutotypeが存在し、すなわち、年配者にもC-Cutotypeがおり、若年者にもM-Cutotypeが存在することが見出された。そのため、年齢は本当の決定的な要素ではなく、栄養要求が直接の決定的な要素である。また、年齢の違いは老化の過程において宿主の生理の変化が皮膚の表現型に影響を与えることで、M-Cutotypeのほうが年齢が高いことにつながるかもしれない。
実施例4 モラクセラ・オスロエンシスと皮膚老化の表現型の相関性
本研究では、248名の上海常住の健康な女性被験者の額(Fh)、頬(Ch)および鼻翼(Ns)の三つの部位の皮膚の菌群体を採取し、モラクセラ・オスロエンシスと年齢および皮膚の表現型に対して相関性分析を行い、スピアマン係数を計算してFDR方法によってP値を校正し、校正後のP値が0.05未満というのをスクリーニングの基準とした。図9を参照すると、結果から、三つの部位のモラクセラ・オスロエンシスのレベルがいずれも年齢と顕著な正相関があり、ポルフィリンと顕著な負相関があることが見出された。また、頬のシミと正相関し、頬の角質層水分、油脂および額の油脂含有量と負相関する。また、モラクセラ・オスロエンシスはほかの老化の表現型とも弱い正相関の傾向がある。
本研究では、248名の上海常住の健康な女性被験者の額(Fh)、頬(Ch)および鼻翼(Ns)の三つの部位の皮膚の菌群体を採取し、モラクセラ・オスロエンシスと年齢および皮膚の表現型に対して相関性分析を行い、スピアマン係数を計算してFDR方法によってP値を校正し、校正後のP値が0.05未満というのをスクリーニングの基準とした。図9を参照すると、結果から、三つの部位のモラクセラ・オスロエンシスのレベルがいずれも年齢と顕著な正相関があり、ポルフィリンと顕著な負相関があることが見出された。また、頬のシミと正相関し、頬の角質層水分、油脂および額の油脂含有量と負相関する。また、モラクセラ・オスロエンシスはほかの老化の表現型とも弱い正相関の傾向がある。
実施例5 M菌の皮膚老化の潜在的な標的
M-Cutotypeにおいて、皮膚マイクロバイオームのイソクエン酸リアーゼ(aceA)およびリンゴ酸シンターゼ(aceB)遺伝子が集中することが観察された。これらの遺伝子の機能はグリオキシル酸回路と関連し、研究では、グリオキシル酸回路がエトキシ基の分解代謝に関与することが証明され、これらの結果は、皮膚微生物がポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル(OPEs)の分解への関与に基礎を提供する。また、OPE分解によるアルキルフェノールおよび短鎖ポリオキシ代謝物は内分泌干渉活性を有する。そのうち、アルキルフェノールエトキシレート(APE)はエストロゲンと類似する活性を有し、実験では、このような化合物が体内と体外のいずれにおいてもエストラジオールの作用を模擬することができることが証明されており、環境エストロゲンと呼ばれる。そのため、皮膚微生物はエストラジオールの生成を干渉し、エストラジオールは皮膚老化の防止に重要である(図10を参照する)。
M-Cutotypeにおいて、皮膚マイクロバイオームのイソクエン酸リアーゼ(aceA)およびリンゴ酸シンターゼ(aceB)遺伝子が集中することが観察された。これらの遺伝子の機能はグリオキシル酸回路と関連し、研究では、グリオキシル酸回路がエトキシ基の分解代謝に関与することが証明され、これらの結果は、皮膚微生物がポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル(OPEs)の分解への関与に基礎を提供する。また、OPE分解によるアルキルフェノールおよび短鎖ポリオキシ代謝物は内分泌干渉活性を有する。そのうち、アルキルフェノールエトキシレート(APE)はエストロゲンと類似する活性を有し、実験では、このような化合物が体内と体外のいずれにおいてもエストラジオールの作用を模擬することができることが証明されており、環境エストロゲンと呼ばれる。そのため、皮膚微生物はエストラジオールの生成を干渉し、エストラジオールは皮膚老化の防止に重要である(図10を参照する)。
1. 図11を参照すると、遺伝子機能差別分析の結果から、M-Cutotypeはβ-カロテン合成の経路に集中することが示され、当該結果によってM-Cutotypeがより多いβ-カロテンを合成することが示された。β-カロテンは皮膚の黄色化に関連する。
2. M菌の培養液で角化細胞を刺激し、トランスクリプトーム学の方法によってM菌の潜在的な老化誘導機序を探索した。
2. M菌の培養液で角化細胞を刺激し、トランスクリプトーム学の方法によってM菌の潜在的な老化誘導機序を探索した。
RNA-Seq差別発現遺伝子のシグナル経路の集中分析により、モラクセラ・オスロエンシスがシグナル経路を通じて皮膚細胞に影響を与えることができ、主にコラーゲンの合成と分解の調節を含むことが示された。図12を参照すると、RNAseqの結果から、差別遺伝子が大量にコラーゲンの代謝過程、細胞外基質の分解などの老化の表現型と強く関連する生物学的過程に集中することが示された。
実施例6 モラクセラ・オスロエンシスのレベルを調整する方法
前記の分析において、モラクセラ・オスロエンシスが年齢、皮膚老化の表現型とある程度関連することがわかった。本研究では、単一の皮膚表面の化合物でモラクセラ・オスロエンシスをインキュベートし、生菌数を検出することにより、微生物の異なる皮膚表面の化合物に対する利用の状況、ならびに特定の化合物のモラクセラ・オスロエンシスに対する毒性を反映させた。最終的に、モラクセラ・オスロエンシスが好む化合物または毒性化合物の量を調整することにより、モラクセラ・オスロエンシスの生長を調整することで、老化を遅延させる目的を実現することができる。
前記の分析において、モラクセラ・オスロエンシスが年齢、皮膚老化の表現型とある程度関連することがわかった。本研究では、単一の皮膚表面の化合物でモラクセラ・オスロエンシスをインキュベートし、生菌数を検出することにより、微生物の異なる皮膚表面の化合物に対する利用の状況、ならびに特定の化合物のモラクセラ・オスロエンシスに対する毒性を反映させた。最終的に、モラクセラ・オスロエンシスが好む化合物または毒性化合物の量を調整することにより、モラクセラ・オスロエンシスの生長を調整することで、老化を遅延させる目的を実現することができる。
図13を参照すると、本研究では、CCK-8およびDye mix Aの2つの方法によって32種類の皮膚表面の化合物のモラクセラ・オスロエンシスの生長に対する影響を探究した。化合物は、それぞれ、L-リシン、L-グルタミン、L-ヒスチジン、L-アルギニン、タウロコール酸、クレアチニン、D-ブドウ糖、L-乳酸、グリセリン、2-カルボキシベンズアルデヒド、尿素、SDS、L-トレオニン、L-トリプトファン、グリシン、L-メチオニン、L-セリン、L-グルタミン酸、L-フェニルアラニン、L-シスチン、L-チロシン、L-ロイシン、L-イソロイシン、L-オルニチン塩酸塩、L-シトルリン、L-プロリン、L-バリン、L-アラニン、D-アスパラギン酸、トランス-4-ヒドロキシ-L-プロリン、尿酸、タウリンである。そのうち、L-グルタミン、L-ヒスチジン、L-セリン、L-プロインはモラクセラ・オスロエンシスの生長に顕著な促進作用を有するが、SDSは顕著な抑制作用を有する。
実施例7 ほかの国のヒト群体の検出
得られた皮膚型が広く存在するかというのを検証するため、いくつかの公開されたデータをダウンロードし、異なる種族、異なる部位、異なる健康状態の皮膚マイクロバイオームのデータに基づいて皮膚型の存在を検証した。
得られた皮膚型が広く存在するかというのを検証するため、いくつかの公開されたデータをダウンロードし、異なる種族、異なる部位、異なる健康状態の皮膚マイクロバイオームのデータに基づいて皮膚型の存在を検証した。
まず、シンガポール華人の肘の内側の部位(湿潤タイプ)の皮膚のメタゲノムデータを使用したが、当該データにアトピー性皮膚炎(AD)に罹った患者および健常者が含まれている。図14を参照すると、当該データのサンプルは有効に2種類に分かれ、かつ前記の結果と同様に、一方はアクネ菌が集中し、もう一方はモラクセラ・オスロエンシスが集中し、当該結果から、皮膚型の存在が皮膚の健康状態および部位に影響されないことが示唆された。
さらに、フィリピン児童(頭皮と頸部)およびイタリア人の乾癬の公開されたメタゲノムデータを使用し、一致した結果が得られ、図15を参照すると、群体が有効に2種類に分かれ、一方はC-Cutotypeで、もう一方はM-Cutotypeである。
上記のように、本発明では、皮膚型が広く存在し、かつ皮膚部位、種族、健康状態などに影響されないことが証明された。
上記のように、本発明では、皮膚型が広く存在し、かつ皮膚部位、種族、健康状態などに影響されないことが証明された。
実施例8 皮膚状態の分類システム
前記実施例に基づいて皮膚状態の分類システムを研究・開発し、前記システムは特徴受取モジュール、計算処理モジュールおよび結果出力モジュールを含み、各モジュールは有線または無線の形態によって接続しており、その分類の工程は以下の通りである。
(a) 被験者の面部の皮膚微生物のサンプルを採取して検出し、さらに皮膚サンプル特徴データを生成する。前記皮膚サンプル特徴データはモラクセラ・オスロエンシスおよびアクネ菌のそれぞれのレベルである。ここで、採取部位は実施例1における記載と同様で、検出方法は同検出方法に記載の通りである。
(b) 前記皮膚サンプル特徴データを前記特徴受取モジュールから当該システムに入力する。
前記実施例に基づいて皮膚状態の分類システムを研究・開発し、前記システムは特徴受取モジュール、計算処理モジュールおよび結果出力モジュールを含み、各モジュールは有線または無線の形態によって接続しており、その分類の工程は以下の通りである。
(a) 被験者の面部の皮膚微生物のサンプルを採取して検出し、さらに皮膚サンプル特徴データを生成する。前記皮膚サンプル特徴データはモラクセラ・オスロエンシスおよびアクネ菌のそれぞれのレベルである。ここで、採取部位は実施例1における記載と同様で、検出方法は同検出方法に記載の通りである。
(b) 前記皮膚サンプル特徴データを前記特徴受取モジュールから当該システムに入力する。
(c) 前記処理モジュールは、特徴受取モジュールからの皮膚サンプル特徴データを受け取り、定量されたモラクセラ・オスロエンシスおよびアクネ菌のそれぞれの比率またはその間の相対比率を計算し、そして得られたそれぞれの比率またはその間の相対比率に基づき、皮膚分類または特徴づけの標準値と比較することにより、皮膚分類および/または皮膚状態の判断結果を得る。
(d) 結果出力モジュールで、前記出力モジュールは、任意の端末、たとえば、ディスプレイ、プリンター、タブレットPC(PAD)、スマートフォンなどでもよく、判断結果を受け取って出力するためのものである。
前記システムは一つの記憶装置を含み、ここで、前記記憶装置に標準値の閾値の情報が記憶してある。
(d) 結果出力モジュールで、前記出力モジュールは、任意の端末、たとえば、ディスプレイ、プリンター、タブレットPC(PAD)、スマートフォンなどでもよく、判断結果を受け取って出力するためのものである。
前記システムは一つの記憶装置を含み、ここで、前記記憶装置に標準値の閾値の情報が記憶してある。
前記皮膚分類および/または皮膚状態の相応する標準値は、以下の通りである。
皮膚の種類がC型(またはI型)である:前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が以下の条件に満足する場合:M/C≦1.3、好ましくはM/C≦0.8、より好ましくはM/C≦0.4。当該表現型の皮膚状態は、油脂、含水量がより高く、皮膚弾力性が良い。
皮膚の種類がC型(またはI型)である:前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が以下の条件に満足する場合:M/C≦1.3、好ましくはM/C≦0.8、より好ましくはM/C≦0.4。当該表現型の皮膚状態は、油脂、含水量がより高く、皮膚弾力性が良い。
皮膚の種類がM型(III型)である:前記サンプルにおける前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が以下の条件に満足する場合:M/C≧0.5、好ましくはM/C≧1.8、より好ましくしくはM/C≧2.2。当該表現型の皮膚状態は、油脂、含水量が劣り、皮膚弾力性が劣り、皮膚老化度が高い。
皮膚の種類が混合型(またはII型)である:前記モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)と前記アクネ菌のレベル(たとえば、含有量)(C)の比率(M/C)が以下の条件に満足する場合:0.3≦M/C≦2.5、好ましくは0.3≦M/C≦2.3、より好ましくしくは0.8≦/C≦1.8。当該表現型の皮膚状態は、C型とM型の間である。
実施例9 細菌と皮膚の表現型の相関性分析
Rソフトによってモラクセラ・オスロエンシス、アクネ菌および表面ブドウ球菌の種のレベルおよび宿主の面部の三つの部位(頬、額および鼻翼)の皮脂含有量、角質層含水量、経表皮水分蒸散量、皮膚pH値、シミ、ポルフィリン、皮膚色、毛穴などの宿主の皮膚表現型に対して相関性分析を行うことで、菌株のレベルと表現型の相関性を評価した。
Rソフトによってモラクセラ・オスロエンシス、アクネ菌および表面ブドウ球菌の種のレベルおよび宿主の面部の三つの部位(頬、額および鼻翼)の皮脂含有量、角質層含水量、経表皮水分蒸散量、皮膚pH値、シミ、ポルフィリン、皮膚色、毛穴などの宿主の皮膚表現型に対して相関性分析を行うことで、菌株のレベルと表現型の相関性を評価した。
結果は図16に示すように、三つの部位の細菌の存在度と表現型の間の相関性の結果が一致性を有し、すなわた、モラクセラ・オスロエンシスは年齢、皮膚色の黒色化・黄色化と正相関し、皮膚含水量、皮脂およびポルフィリンの含有量と負相関する。アクネ菌はモラクセラ・オスロエンシスとちょうど反対の傾向を示す。表面ブドウ球菌はシミと負相関して、表皮含水量と正相関する。以上のように、三種類の菌が皮膚の老化とある程度関連することが示唆された。
実施例10 細菌上清液による皮膚細胞処理の分子レベルの検証
モラクセラ・オスロエンシス、アクネ菌および表面ブドウ球菌の細菌上清液でそれぞれ宿主の表皮における含有量が最も多い細胞である、角化細胞(HaCaT細胞系)を処理し、QPCRによってインキュベート後の細胞発現プロファイルの変化状況を探究し、主にコラーゲンの分解および細胞外基質の組み立てに関連する遺伝子であるマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)に注目した。特に、MMPは細胞外基質(ECM)タンパク質の分解を担当し、光老化を促進する。分子レベルの検証により、細菌と宿主の皮膚表現型の関連性を探究した。
モラクセラ・オスロエンシス、アクネ菌および表面ブドウ球菌の細菌上清液でそれぞれ宿主の表皮における含有量が最も多い細胞である、角化細胞(HaCaT細胞系)を処理し、QPCRによってインキュベート後の細胞発現プロファイルの変化状況を探究し、主にコラーゲンの分解および細胞外基質の組み立てに関連する遺伝子であるマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)に注目した。特に、MMPは細胞外基質(ECM)タンパク質の分解を担当し、光老化を促進する。分子レベルの検証により、細菌と宿主の皮膚表現型の関連性を探究した。
QPCR結果は図17-19に示すように、モラクセラ・オスロエンシス菌液上清で処理されたHaCaT細胞は、MMP1、MMP10、MMP12およびMMP13の発現量が対照群よりも顕著に向上したが、アクネ菌および表皮ブドウ球菌の上清液でHaCaT細胞で処理した後、MMPの発現量に顕著な差がなかった。モラクセラ・オスロエンシスが宿主の皮膚老化を促進することが示され、同時に、皮膚微生物が皮膚老化を促進することは、普遍的な効果ではなく、特定の菌種が有する効果であることも示された。
各文献がそれぞれ単独に引用されるように、本発明に係るすべての文献は本出願で参考として引用する。また、本発明の上記の内容を読み終わった後、当業者が本発明を各種の変動や修正をすることができるが、それらの等価の形態のものは本発明の請求の範囲に含まれることが理解されるはずである。
Claims (13)
- モラクセラ・オスロエンシスまたはその検出試薬の使用であって、(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態の判断または特徴づけ、もしくは(a)皮膚分類、ならびに/あるいは(b)皮膚状態の判断または特徴づけに用いられる試薬またはキットの製造のためであることを特徴とする、前記使用。
- 皮膚状態は、皮膚年齢、皮膚含水量、皮膚弾力性、皮膚色、皮膚老化度を含むことを特徴とする、請求項1に記載の使用。
- モラクセラ・オスロエンシスおよびアクネ菌を含むことを特徴とするマーカーの組み合わせ。
- 前記マーカーの組み合わせは、さらに、(a)モラクセラ・ボーボクリ(Moraxella bovoculi)および/またはサイクロバクター属(Psychrobacter sp.)、ならびに/あるいは(b)プロピオニバクテリウム・アビダム(Propionibacterium avidum)、プロピオニバクテリウム・グラヌローサム(Propionibacterium granulosum)、ブドウ球菌属(Staphylococcus)、アクネ菌ファージおよび/またはブドウ球菌ファージを含むことを特徴とする、請求項3に記載の使用。
- 皮膚分類または皮膚状態の判断のための方法であって、以下の工程:
(1) 被験対象の皮膚由来のサンプルを提供し、サンプルのモラクセラ・オスロエンシスおよびアクネ菌を含むマーカーの組み合わせにおける各マーカーのレベルを検出し、それぞれモラクセラ・オスロエンシスのレベル(M)およびアクネ菌のレベル(C)を得ること;
(2) モラクセラ・オスロエンシスのレベル(たとえば、含有量)(M)に基づくか、前記サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシスのレベル(M)とアクネ菌のレベル(C)を比較することにより、被験対象の皮膚分類ならびに/あるいは皮膚状態の判断を行うこと
を含む、前記方法。 - 工程(2)では、モラクセラ・オスロエンシスのレベル(M)とアクネ菌のレベル(C)の相対値(たとえば、M/C)に基づいて皮膚分類あるいはサンプルの皮膚状態の判断を行うことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 皮膚分類および/または皮膚状態の検出のための試薬の組み合わせであって、請求項3に記載の組み合わせにおける各マーカーを検出するための試薬を含むことを特徴とする、前記試薬の組み合わせ。
- 請求項7に記載の試薬の組み合わせを含むことを特徴とするキット。
- 被験対象の皮膚分類および/または被験対象の皮膚状態の判断を行うシステムであって、以下:
(a) 特徴受取モジュールで、皮膚サンプル特徴データを受け取るためのもので、前記の特徴データは、皮膚サンプルにおけるモラクセラ・オスロエンシス(M)およびアクネ菌(C)のそれぞれの定量の情報を含むモジュール;
(b) 計算処理モジュールで、前記特徴受取モジュールからの特徴データを計算することにより、各特徴のそれぞれの比率または各特徴の間の比率関係を得、そして得られたそれぞれの比率または各特徴の間の比率関係に基づき、皮膚分類または特徴づけの標準値と比較することにより、皮膚分類および/または皮膚状態の判断結果を得るためのモジュール;
(c) 結果出力モジュールで、診断結果を受け取って出力するためのモジュール
を含むことを特徴とする、前記システム。 - 前記定量の情報を得る方法は、シークエンシング、PCR、タンパク質定量検出を含むことを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
- 皮膚状態を改善する物質または成分をスクリーニングする方法であって、以下の工程:
(a) モラクセラ・オスロエンシス(M)、アクネ菌(C)、あるいはモラクセラ・オスロエンシスおよび/またはアクネ菌を含むものである、スクリーニング菌を提供すること;
(b) スクリーニングされる物質または成分を前記スクリーニング菌と共培養し、そしてモラクセラ・オスロエンシスまたはアクネ菌のそれぞれのレベル、あるいはモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(M/C)を検出すること;
(c) (b)の培養後のモラクセラ・オスロエンシスまたはアクネ菌のそれぞれのレベル、あるいはモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(M/C)から、前記スクリーニングされる物質または成分が皮膚状態を改善する物質または成分であるかということを判断すること
を含むことを特徴とする、前記方法。 - 工程(c)では、モラクセラ・オスロエンシスのレベルが向上し、またはモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(M/C)が向上し、またはアクネ菌のレベルが低下し、またはアクネ菌とモラクセラ・オスロエンシスの間の相対レベル(C/M)が低下する場合、前記スクリーニングされる物質または成分が挫創治療用物質で、ならびに/あるいは工程(c)では、モラクセラ・オスロエンシスのレベルが低下し、またはモラクセラ・オスロエンシスとアクネ菌の間の相対レベル(M/C)が低下し、またはアクネ菌のレベルが向上し、またはアクネ菌とモラクセラ・オスロエンシスの間の相対レベル(C/M)が向上する場合、前記スクリーニングされる物質または成分が皮膚抗老化物質であることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
- 請求項3に記載のマーカーの組み合わせまたは請求項7に記載の試薬の組み合わせの使用であって、(a)皮膚分類、および/または皮膚状態の判断または特徴づけのためのキットを製造するため、ならびに/あるいは(b)皮膚状態を改善する物質または成分のスクリーニングのためであることを特徴とする、前記使用。
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