JP2024026167A - マイクロニードルパッチを含む最小侵襲的皮膚状態の診断キット - Google Patents

マイクロニードルパッチを含む最小侵襲的皮膚状態の診断キット Download PDF

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Abstract

【課題】患者の使用便宜性を高め得るとともに、分析結果の信頼性を高めることができる最小侵襲的皮膚状態の診断キットを提供する。【解決手段】キットは、対象体の皮膚から抽出された検査対象物からRNA遺伝子の発現程度を定量化できる装備と;生分解性高分子ヒアルロン酸からなり中実構造である複数個のマイクロニードルを含むマイクロニードルパッチを含む。マイクロニードルパッチが対象体の皮膚に適用され、所定時間維持後分離された状態で、マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚からの検査対象物またはこれからの抽出物が装備によって定量分析され、装備は前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚からの検査対象物またはこれからの抽出物から診断しようとする各皮膚状態関連RNAバイオマーカー遺伝子の発現程度を定量化し、定量化値に基づいて各皮膚状態の診断がなされる。【選択図】なし

Description

本発明はマイクロニードルパッチを含む最小侵襲的皮膚状態の診断キットに関する。
本発明は以下で特定する7個の韓国特許出願から優先権を主張するところである。以下
で特定された7個の韓国特許出願の発明の詳細な説明、特許請求の範囲および図面に記載
されたすべての技術的内容は本発明の明細書に含まれたものと見なされるべきである。
韓国特許出願第10-2020-0100151号(発明の名称:マイクロニードルパ
ッチを含む最小侵襲的皮膚のシワまたは皮膚弾力診断キット)
韓国特許出願第10-2020-0100165号(発明の名称:マイクロニードルパ
ッチを含む最小侵襲的皮膚保湿程度評価キットおよび皮膚保湿程度の評価のためのバイオ
マーカー)
韓国特許出願第10-2020-0100168号(発明の名称:マイクロニードルパ
ッチを含む最小侵襲的皮膚色素沈着程度評価キットおよび皮膚色素沈着程度評価のための
バイオマーカー)
韓国特許出願第10-2020-0100579号(発明の名称:マイクロニードルパ
ッチを含む最小侵襲的皮膚油分程度評価キットおよび皮膚油分程度評価のためのバイオマ
ーカー)
韓国特許出願第10-2020-0101117号(発明の名称:マイクロニードルパ
ッチを含む最小侵襲的紅潮性敏感皮膚評価キットおよび紅潮性敏感皮膚評価のためのバイ
オマーカー)
韓国特許出願第10-2020-0101124号(発明の名称:マイクロニードルパ
ッチを含む最小侵襲的主観的刺激性敏感皮膚程度評価キットおよび主観的刺激性敏感皮膚
程度評価のためのバイオマーカー)
韓国特許出願第10-2020-0100561号(発明の名称:マイクロニードルパ
ッチを含む最小侵襲的化粧品ニキビの予測キットおよび化粧品ニキビの予測用バイオマー
カー)
本発明は多様な皮膚状態の正確な診断、測定または評価のためのものである。本発明が
扱う皮膚の状態は次の総7つである。
-皮膚老化(皮膚のシワまたは皮膚弾力関連)
-皮膚保湿
-皮膚色素沈着
-皮膚油分
-紅潮性敏感皮膚
-刺激性敏感皮膚
-化粧品ニキビ
以下では、前述した7つの皮膚状態それぞれの診断、測定または評価のためにどのよう
な技術が用いられているか、現在使用中のこのような技術に対して本発明者(ら)が認識
した問題は何であるかについて詳細に記述することにする。
<皮膚老化>
すべての生命体は生まれてから老化が始まり、皮膚も老化が進行される。皮膚老化の原
因としては、年を取るにつれて進行される内因性要因と、太陽の光、寒さ、風、スモッグ
などの環境的要因に長期間露出して進行される外因性要因と、に分けることができる。
皮膚が老化するにつれて、真皮層細胞外基質の主な成分であるコラーゲン、エラスチン
とヒアルロン酸の含量と繊維芽細胞の数が減少し、このような結果としてシワが発生し弾
力が低下して肌がたるむようになる。真皮層内の細胞外基質の減少はmatrix me
talloproteinase(MMP)酵素であるcollagenase(MMP
-1)およびgelatinase(MMP-2、MMP9)等によるものであり、実際
に老化した皮膚でこれら酵素の活性および発現が顕著に増加している。
皮膚障壁は「Brick and Mortar」で要約される表皮層の分化の最後の
形態である角質層のことである。Brickは核が消滅した角質細胞と多様な細胞内蛋白
質、天然保湿因子を含んだ分解産物、そしてこれに連結された膜(cornified
envelope)で構成される。Mortarは主にセラマイド、コレステロール、脂
肪酸で構成された角質細胞間脂質を指称し、多層板の構造である。老化が進行すると略7
5%の割合で乾燥した皮膚が観察され、これは年を取るにつれて皮膚障壁の維持および基
本的な機能の発揮に重要な要素(角質層脂質含量、表皮pH)に障害が発生するためであ
る。老化した皮膚障壁ではラメラ層板の数が少なく、層板小体の分泌が減少し、角質層で
の脂質減少など、脂質代謝の異常が発生する。また、セラマイド、コレステロール、脂肪
酸などの生成速度制限酵素の機能が低下し、特にコレステロールの合成が非常に低下して
全体の脂質含量が減少する。また、cornified envelopeおよび天然保
湿因子の発現が減少する。
このような皮膚老化状態を測定したり皮膚老化の新しいメカニズムを発掘し治療に対す
る効果判定、予後に対する予測検査、新しい治療剤の開発などのためには、適切な有効性
評価が必要である。動物実験を実施した化粧品、動物実験を実施した原料を使って製造さ
れた化粧品、また、動物実験を実施したり動物実験を実施した原料を使って作った輸入化
粧品の流通および販売が全面禁止されることにより、現在は、皮膚老化のメカニズムの研
究や化粧品の有効性評価は、人体適用機器を利用した効能評価やテープストリッピング、
皮膚組織の生検または3D skinを利用したex vivo効能評価に依存している
人体適用機器を利用した皮膚老化の測定方法として後述する多様な技術が本発明の出願
日現在使用されている。
- PRIMOS装備を利用した皮膚の形態学的な部分のみを映像で測定する方法
- Cutometer装備で負圧を利用して皮膚の反復的な収縮と弛緩作用の平均値
を測定する方法
- Tewameter装備を利用して皮膚障壁機能の異常に関連した経皮水分消失度
(TEWL)の変化を測定する方法
- Corneometer装備を利用して水の伝導度などを利用した水分量の変化を
測定する方法
- Skin-pHmeter装備を利用して皮膚表面の酸性度を測定する方法
しかし、前述した方法は皮膚老化の具体的なメカニズムの研究に使われ難く、特定因子
の変化を科学的に説明するための根拠を提供できない。特に皮膚老化の最も重要なターゲ
ットである真皮内コラーゲンをはじめとする細胞外基質の変化に対する具体的なデータを
提供できない。
最近病変部位にテープを着脱してテープに付着された皮膚検査対象物を分析するテープ
を利用した非侵襲的ストリッピング方法が提示された。しかし、皮膚老化の主な原因はコ
ラーゲンや弾力繊維の変性など、真皮の変化にある反面、テープに付着された物質は角質
層に限定されるため真皮の変化を反映することができない。
このような短所を補完するために皮膚の生検が使われるが、これは執刀医の熟練した技
術が必要であり、非常に侵襲的な方法であるため、患者に苦痛が伴われて拒否感が発生し
、試験後に生検部位の傷跡が残る短所がある。このような理由で、実際の人体で有効性評
価のための試験において一々試験薬剤の使用前後に皮膚の生検を施行するには困難があり
、患者の順応度が非常に落ちる。
3D人工皮膚を利用したex vivo試験は、実際の人体の表皮層と真皮層の細胞を
すべて含んで皮膚を模倣した最も発展した構造体を見せてくれるものの、価格が高いだけ
でなく実際の皮膚内に存在する血管、毛包、皮下脂肪などの構造を含まないなめ、実際の
皮膚の変化を反映するとは見ることができず、皮膚生検を完璧に代替することはできない
したがって、現在は皮膚老化のメカニズムの研究や抗皮膚老化剤の有効性評価の研究に
おいて動物実験や皮膚生検を代替する方法がないのが実情であり、このため、非侵襲的で
真皮のコラーゲンをはじめとする細胞外基質の変化を実際に測定できる方法の開発が切に
要請されている。
<皮膚保湿>
皮膚は外部の物理および化学的刺激からの保護障壁の役割と水分維持の役割を担当する
。皮膚障壁は多様な層で構成された皮膚のうち表皮の角質層に存在し、外部刺激から一次
的に物理的防御の役割を担当する。これは角質細胞と角質細胞間脂質の堅固な結合で形成
されている多層板の構造である。皮膚障壁は「Brick and mortar」で要
約され、角質細胞が主となるBrickは核が消滅した角質細胞と多様な細胞内蛋白質、
天然保湿因子を含んだ分解産物、そしてこれに連結された膜(cornified en
velope)で構成される。Mortarは主にセラマイド、コレステロール、脂肪酸
で構成された角質細胞間脂質を指称する。これによって水分損失防止と水分維持機能を担
当する。角質層は角質形成細胞の増殖と分化を通じて形成され、多様な蛋白質加水分解
酵素の作用により周期的に脱落して恒常性を維持する。
乾燥した皮膚は角質が増加して皮膚表面がかさつき、突っ張り感やかゆみなどの症状を
伴う皮膚状態を意味する。アトピー皮膚炎や乾癬などの皮膚疾患による内因性要因と乾燥
した環境、風のような気候条件、洗剤、有機溶剤などの化学物質、過度な入浴や洗顔、紫
外線、物理的刺激などの外因性要因により天然保湿因子、角質層脂質、皮脂などの減少と
角質層の異常な脱落のように多様な原因によって誘発されるため、原因に応じた適切な保
湿剤の使用と生活習慣の管理が必要である。
したがって、皮膚保湿状態を把握し、皮膚保湿障害に対するメカニズムの研究やそのよ
うな障害を矯正または治療できる保湿剤や皮膚管理の開発のための適切な有効性評価が必
要である。動物実験を実施した化粧品、動物実験を実施した原料を使って製造された化粧
品、また、動物実験を実施したり動物実験を実施した原料を使って作った輸入化粧品の流
通および販売が全面禁止されたことにより、現在は皮膚保湿のメカニズムの研究や化粧品
の有効性評価は人体適用機器を利用した効能評価やテープストリッピング、皮膚組織の生
検または3D skinを利用したex vivo効能評価などの方法が利用されている
皮膚保湿測定のための人体適用機器としてはCorneometer、Tewamet
erおよびSkin-pHmeterがある。Corneometerは電気電荷を貯蔵
する電気量である静電負荷容量(capacitance)が水分量と比例する傾向を利
用して皮膚保湿度を測定するものであり、角質層の下方30-40μm深さ以内の水分含
量を測定する。水分が高いほど数値も高くなる。Tewameterは皮膚障壁の損傷と
密接な関連があるが、経表皮水分損失量(TEWL;Transepidermal w
ater loss)を測定する装備である。皮膚障壁が損傷すると表皮で損失する水分
の蒸発が多くなるが、機器で皮膚表皮から蒸発する水分を感知して数値を提供するもので
あり、数値が大きいほど損失量が多いことを意味する。Skin-pHmeterは皮膚
酸度を測定する機器であり、皮膚表面の水素イオン濃度を測定して正常な皮膚の酸度であ
る弱酸性(pH4.5-5.5)から外れるかを確認することができる。
このような人体適用機器は非常に敏感であるため測定する環境と測定者による影響を多
く受ける。したがって、一定時間恒温除湿条件に露出した状態で、高価の装備で熟練した
測定者が測定しないと信頼性のある結果を得ることができない。また、この方法は単純に
皮膚水分含量、経皮水分損失量、皮膚pHのみを測定するため皮膚の乾燥度を把握するこ
とはできるものの、多様な原因によって皮膚保湿程度が異常である場合、その原因のメカ
ニズムやそれに対する治療法あるいは管理法を開発することは難しい。
病変部位にテープを着脱してテープに付着された皮膚検査対象物を分析するテープを利
用した非侵襲的ストリッピング方法も単に皮膚表皮の最上部である角質層を測定するため
、角質層の下方の顆粒層から基底細胞層と真皮層に存在する保湿に関連した変化に対する
具体的な資料を得ることはできない。
このような短所を補完するために皮膚の生検が使われるが、これは執刀医の熟練した技
術が必要であり、非常に侵襲的な方法であるため、患者に苦痛が伴われて拒否感が発生し
、試験後に生検部位の傷跡が残る短所がある。このような理由で、実際に人体で有効性評
価のために一々試験薬剤の使用前、後に皮膚の生検を施行するには困難があり、患者の順
応度が非常に落ちる。
3D人工皮膚を利用したex vivo試験は人体の表皮層と真皮層の細胞を含んで皮
膚を模倣した最も発展した構造体を見せてくれるものの、価格が高いだけでなく実際の皮
膚内に存在する血管、毛包、皮下脂肪などの構造や表皮および真皮に存在する多様な免疫
細胞を含んではおらず、実際の皮膚の変化とは異なり得るため皮膚生検を完璧に代替する
ことはできない。
したがって、現在は皮膚保湿のメカニズムの研究や保湿剤の有効性評価の研究において
動物実験や皮膚生検を代替する方法がないのが実情であり、このため、非侵襲的であり、
皮膚表皮の全層と真皮の変化を測定できる方法が必要である。
<皮膚色素沈着>
メラニンは自然系に分布するフェノール類の高分子物質であり、黒い色素と蛋白質の複
合体である。メラニンは一定量以上の紫外線を遮断する機能があるため、皮膚の体温を維
持し紫外線から皮膚を保護してくれる。また、メラニンは人の皮膚色を決定する重要な要
素である。皮膚のメラニンはメラニン細胞によって生成されるが、人種によってメラニン
発現遺伝子が異なり、これによってメラニン細胞の量が調節されて皮膚色が決定される。
皮膚が紫外線に露出すると、角質形成細胞はメラニン細胞刺激ホルモンを分泌すること
になり、メラニン細胞刺激ホルモンはメラニン細胞のメラノコルチン1受容体(MC1R
)と結合してメラニン細胞の核に作用して、チロシナーゼとTYRP1、TYRP2等の
酵素を発現させメラニンの生成を始めることになる。
メラニンの生成過程は次の通りである。まず、メラニン細胞内小器官であるメラノソー
ムが生成され、メラノソームからチロシンというアミノ酸から始まってDOPAに酸化し
、チロシナーゼという酸化酵素が関与してDOPA-quinoneに酸化する。以後か
らは自動酸化反応が起きて5,6-dihydroxyindol、indol-5,6
-quinoneが形成され、最終的に黒褐色のメラニンが生成される。その後、メラニ
ン細胞の樹状突起を通じて周囲の角質形成細胞に大量のメラノソームが移動して分解され
、角質形成細胞にメラニンが蓄積されて皮膚色を表すことになる。
皮膚色による皮膚類型分類は、1975年アメリカのFitzpatrickが乾癬の
初期治療量を決定するために白人の皮膚を4つのタイプではじめて分類することにより始
まった。その後、二つのタイプを追加して白人はI、II、III、IV、茶色皮膚であ
る東洋人はVタイプ、黒人はVIタイプであると定義した。しかし、多くの研究者によっ
て東洋人においても多様な皮膚タイプが存在することが明らかになり、多様な誤差が発生
して、現在は太陽紫外線による皮膚反応を基準として、常に太陽による火傷をするIタイ
プから火傷なしにタンニングのみされるVIタイプまでに分類している。
皮膚色素沈着状態を評価または測定したり、多様な皮膚の色素性疾患から皮膚の色素変
化の新しい原因、メカニズムを発掘し皮膚の色素変化治療に対する効果判定、予後に対す
る予測検査、新しい皮膚の色素治療剤の開発などのためには適切な有効性評価が必要であ
る。ところが、動物実験を実施した化粧品、動物実験を実施した原料を使って製造された
化粧品、また、動物実験を実施したり動物実験を実施した原料を使って作った輸入化粧品
の流通および販売が全面禁止されたことにより、現在は皮膚色素沈着のメカニズムの研究
や化粧品の有効性評価は人体適用機器を利用した効能評価やテープストリッピング、皮膚
組織の生検または3D skinを利用したex vivo効能評価で進行している。
人体適用機器を利用した皮膚の色素の測定方法としては、皮膚色を決定する主な要因で
あるメラニンとヘモグロビン量の皮膚吸収率を吸光原理を利用して測定するMexame
ter装備を利用した方法や、皮膚色の分光反射率を測定して三色刺激値(tristi
mulus value)で皮膚の明るさおよび彩度を計算するSpectrophot
ometer装備を利用した方法などが使われている。しかし、これらの方法は単に皮膚
の色や紅潮の程度のみを測定するだけであるので、皮膚色素沈着の具体的なメカニズムの
研究には使用し難いのが実情である。また、特定因子の変化を科学的に説明できず、特に
色素沈着の最も重要なターゲットであるmelanogenesisの変化に対する具体
的な資料を提供しない。
病変部位にテープを着脱してテープに付着された皮膚検査対象物を分析するテープを利
用した非侵襲的ストリッピング方法が提示された。しかし、皮膚色素沈着の主なメカニズ
ムはmelanogenesisなどの基底層に存在するメラニン細胞の変化が主なもの
であるのに反して、テープに付着された物質は角質層に限定されるためその下の表皮層(
顆粒層、上皮細胞層、基底細胞など)や真皮層内の変化までは反映し難いという限界点が
ある。
このような短所を補完するために皮膚の生検が使われるが、これは執刀医の熟練した技
術が必要であり、非常に侵襲的な方法であるため、患者に苦痛が伴われて拒否感が発生し
、試験後に生検部位の傷跡が残る短所がある。このような理由で、実際に人体で有効性評
価のために一々試験薬剤の使用前、後に皮膚の生検を施行するには困難があり、患者の順
応度が非常に落ちる。
3D人工皮膚を利用したex vivo試験は人体の表皮層と真皮層の細胞を含んで皮
膚を模倣した最も発展した構造体を見せてくれるものの、価格が高いだけでなく実際の皮
膚内に存在する血管、毛包、皮下脂肪などの構造や表皮および真皮に存在する多様な免疫
細胞を含んではおらず、実際の皮膚の変化とは異なり得るため皮膚生検を完璧に代替する
ことはできない。
したがって、現在は皮膚色素沈着のメカニズムの研究や色素治療剤の有効性評価の研究
において動物実験や皮膚生検を代替する方法がないのが実情であり、このため、非侵襲的
であり、皮膚の表皮全層の変化を測定できる方法が必要である。
<皮膚油分>
皮膚油分に関与する皮脂は皮脂腺で分泌される物質であり、トリグリセライド、ワック
スエステル、スクアレンが主成分である。皮脂腺は毛の付属分泌腺であって真皮層に存在
し、分泌された皮脂は皮膚表面を覆って水分が外に放出されることを防ぐ役割をする。ま
た、アルカリを中和し殺菌力があり、皮膚の乾燥を防止して皮膚の老化を遅延させる重要
な要素である。
したがって、適正な水準の皮脂の分泌が維持されないと健康な皮膚とは言えないが、男
性ホルモンによる皮脂の分泌の増加、毛包壁過角化、アクネ菌による炎症、ストレスなど
の環境的要因と遺伝的要因によって皮脂の分泌が過度に増加すると、毛穴を防いで皮膚ト
ラブルが生じ得、これに関連した疾患としてはニキビ、脂漏性皮膚炎などがある。
皮脂の分泌は年齢と性別により異なるが、幼児期には少なく分泌されて青少年期に分泌
が増加し、その後、年を取るにつれ減少する様相を見せる。また、女性よりは男性でホル
モンによる皮脂の分泌が増加する。一般的に乾性の反対を皮脂の分泌が多い脂性という。
皮脂腺が主に分布する額、眉間および鼻部位をTゾーン部位という。両頬から顎につなが
る部位をUゾーン部位といい、一般的にこの部位では皮脂腺の分布の程度が低い。Uゾー
ンは乾性であり、Tゾーンは脂性である皮膚を複合性に分類したりもする。脂性皮膚の場
合、これに応じた洗顔剤と保湿剤の選択が重要である。
皮膚油分の状態を把握し、皮膚油分の分泌障害や分泌過多に対するメカニズムの研究に
おいて適切な有効性評価方法が必要である。皮膚油分障害を矯正したり治療できる洗浄剤
および治療剤の開発や皮膚管理方法の開発においても同様である。
一方、動物実験を実施した化粧品、動物実験を実施した原料を使って製造された化粧品
、また、動物実験を実施したり動物実験を実施した原料を使って作った輸入化粧品の流通
および販売が全面禁止されたことにより、現在の皮膚油分障害や過多分泌のメカニズムの
研究やこれに関連した機能性化粧品の有効性評価は人体適用機器を利用した効能評価やテ
ープストリッピング、皮膚組織の生検または3D skinを利用したex vivo効
能評価で進行している。
皮膚油分測定のための人体適用機器としてはCourage+Khazaka Ele
ctronic社のSebumeterがある。厚さ0.1mmの皮脂収集用テープを皮
膚に接触した後に吸収された皮脂を測定するが、皮脂によってテープが透明になると光透
過度が高くなる原理で油分量を測定する。
このような人体適用機器は敏感であるため測定する環境と測定者による影響を多く受け
、一定時間恒温除湿条件に露出した状態で熟練した測定者が測定しないと信頼性のある結
果を得ることができない。また、この方法は単純に皮膚表面の分泌された皮脂のみを測定
するため皮膚油分分泌の具体的なメカニズムの研究に使われるには適していない。また、
特定因子の変化を科学的に説明できず、真皮に存在する皮脂腺の変化に対する具体的なデ
ータを提供しない。
病変部位にテープを着脱してテープに付着された皮膚検査対象物を分析するテープを利
用した非侵襲的ストリッピング方法も検査対象物の採取領域が角質層に限定されるため、
皮膚油分に関連した真皮層の変化まで反映することはできない。
このような短所を補完するために皮膚の生検が使われるが、これは執刀医の熟練した技
術が必要であり、非常に侵襲的な方法であるため、患者に苦痛が伴われて拒否感が発生し
、試験後に生検部位の傷跡が残る短所がある。このような理由で、実際に人体で有効性評
価のために一々試験薬剤の使用前、後に皮膚の生検を施行するには困難があり、患者の順
応度が非常に落ちる。
3D人工皮膚を利用したex vivo試験は人体の表皮層と真皮層の細胞を含んで皮
膚を模倣した最も発展した構造体を見せてくれるものの、価格が高いだけでなく実際の皮
膚内に存在する血管、毛包、皮下脂肪などの構造や表皮および真皮に存在する多様な免疫
細胞を含んではおらず、実際の皮膚の変化とは異なり得るため皮膚生検を完璧に代替する
ことはできない。
したがって、現在は皮膚油分の分泌状態および皮膚油分分泌のメカニズムの研究や皮膚
油分に対する有効性評価の研究において動物実験や皮膚生検を代替する方法がないのが実
情であり、このため、非侵襲的であり、皮膚真皮層の変化を測定できる方法が必要である
<紅潮性敏感皮膚>
バウマンの皮膚タイプの4つのカテゴリーの中の一つである敏感性は、さらに4つのタ
イプに分類できるが、これはニキビ性敏感皮膚(acne type)、主観的刺激性敏
感皮膚(stinging type)、アレルギー性敏感皮膚(allergic t
ype)、そして紅潮(酒▲さ▼)性敏感皮膚(rosacea type)である。こ
のうち一つに対する敏感性のみを有することもあれば、複合的な敏感性を有することもあ
る。アメリカ人27,485人を対象としたバウマンの皮膚タイプのアンケート研究で、
回答者のうち73%が敏感性皮膚であったし、49%が紅潮性敏感皮膚タイプに観察され
た(Baumann L.、Dermatol Clin.2008:26(3):35
9-373)。
紅潮とは、皮膚色が赤く変わるもので、主に顔の中央部位に発生し、毛細血管の拡張に
よって現れる症状であって、更年期のホルモンの不均衡、皮膚障壁の弱化による敏感、ス
テロイド副作用など、多様な原因によって発生する。外部刺激によって一時的に発生する
が慢性化される場合、酒▲さ▼(Rosacea)と呼ばれる慢性炎症性疾患が発生する
可能性がある。
紅潮性敏感皮膚とは、特定の成分が含まれた化粧品を塗った時に皮膚が赤くなって火照
り、時々炎症性丘疹と毛細血管の拡張を伴う皮膚をいう。紅潮性敏感皮膚である場合、顔
の温度の急激な変化を最小化した方が良く、抗炎症効能がある成分が入っている洗顔剤や
保湿剤、紫外線遮断剤を使った方が良く、例としてはアロエ、アルガンオイル、ビサボロ
ール 、カフェイン、カモミール、キュウリ、緑茶、マンサク、ナイアシンアミド、サリ
チル酸などがある。
したがって、紅潮性敏感皮膚の新しいメカニズムを発掘し各種化粧品成分に対する紅潮
性敏感皮膚発生の予測、新しい治療剤の開発などのためには適切な有効性評価が必要であ
る。動物実験を実施した化粧品、動物実験を実施した原料を使って製造された化粧品、ま
た、動物実験を実施したり動物実験を実施した原料を使って作った輸入化粧品の流通およ
び販売が全面禁止されたことにより、現在の紅潮性敏感皮膚のメカニズムの研究や化粧品
の有効性評価は人体適用機器を利用した効能評価や3D skinを利用したex vi
vo効能評価で進行している。
紅潮性敏感皮膚測定のための人体適用機器としてはMexameter(Courag
e+Khazaka Electronic社)とSpectrophotometer
がある。Mexameterはメラニン値と紅斑を示すヘモグロビン(hemoglob
in)値を同時に測定するが、メラニンと紅斑に対応する互いに異なる3種の波長帯(5
68nm、660nm、880nm)を利用してprobeから放出する光の反射度を測
定する分光学的方式の機器であり、紅斑量を紅斑指数(Erythema index、
EI)で提供する。Spectrophotometerは物体色の分光反射率を測定す
る装備であって、CIE表色系であるL、a、bで色を計算する。Lは明度を意
味し、aは赤色度、bは黄色度を意味するが、0に近いほど無彩色を示し、反対にな
ると色度が高くなることを意味する。
このような人体適用機器は敏感であるので測定する環境と測定者による影響を多く受け
るため、熟練した測定者と恒温および除湿条件で測定しないと信頼性のある結果を得るこ
とができない。また、単純に皮膚表面の色を測定するので紅潮性敏感皮膚の具体的なメカ
ニズムの研究に活用されるには不十分であり、特定因子の変化を科学的に説明することが
できない。また、紅潮で重要な真皮に存在する毛細血管に対する具体的な資料を提供しな
い。
3D人工皮膚を利用したex vivo試験は人体の表皮層と真皮層の細胞を含んで皮
膚を模倣した最も発展した構造体を見せてくれるものの、価格が高いだけでなく実際の皮
膚内に存在する血管、毛包、皮下脂肪などの構造や表皮および真皮に存在する多様な免疫
細胞を含んではおらず、実際の皮膚の変化とは異なり得る。
したがって、紅潮性敏感皮膚に適合した治療剤や化粧品を使うための紅潮性敏感皮膚を
予測できる新しい検査が必要である。
<刺激性敏感皮膚>
敏感皮膚は、刺激物質、ストレス、環境的要因などに対して敏感に反応して刺激感と刺
激反応が現れる皮膚をいう。敏感皮膚は主観的観点と客観的観点で定義され得る。主観的
刺激に敏感な皮膚では、客観的な炎症症状なしに灼熱感、掻痒感などの本人が感じる主観
的な症状が発生する。客観的反応の敏感な皮膚では、専門医によって観察される紅斑、膨
疹、水泡などの皮膚病変を伴った客観的な症状が発生する。
敏感皮膚の発生メカニズムは神経感覚の信号伝達の増加、免疫反応の増加、皮膚障壁の
弱化などの多様なメカニズムが関与すると知られているが、非常に複合的である。敏感皮
膚発生の原因因子のうち、内因性因子としては遺伝、過労、ストレス、睡眠不足などがあ
り、外因性因子としては化粧品、洗浄剤、紫外線、化学物質、環境などがある。アメリカ
の27,485人の患者を対象に進行したバウマンの皮膚タイプアンケート調査で73%
の患者が敏感性と観察されたし、そのうちの主観的刺激性敏感皮膚は15%と観察された
主観的刺激性敏感皮膚の程度を測定したり、主観的刺激性敏感皮膚の新しいメカニズム
を発掘し、予後に対する予測検査、主観的刺激性敏感皮膚を予防できる局所塗布剤や化粧
品の開発などのためには適切な有効性評価が必要である。動物実験を実施した化粧品、動
物実験を実施した原料を使って製造された化粧品、また、動物実験を実施したり動物実験
を実施した原料を使って作った輸入化粧品の流通および販売が全面禁止されたことにより
、現在の主観的刺激性敏感皮膚のメカニズムの研究や個人の敏感度評価方法では試験対象
者の意見により皮膚刺激程度を決定する主観的測定法と専門医の視診を通じて観察する客
観的測定法または皮膚組織生検などで効能評価を施行することができる。
試験対象者の意見により皮膚の刺激程度を決定する主観的測定法としてはlactic
acid sting test(乳酸刺し傷検査)、クロロホルムとメタノール混合
溶液を利用した灼熱感あるいは痛み誘発検査などがあり、客観的測定法としてはSLS、
DMSO、ammonium hydroxide、sodium hydroxide
などを皮膚に塗布して紅斑、水泡などの皮膚の変化を観察する方法などがある。しかし、
主観的刺激性敏感皮膚の診断のための標準化された検査方法は未だなく、多数の研究に引
用されているlactic acid sting testもlactic acid
塗布後に試験対象者の主観的な感じに依存するので、実験の再現性と正確性が落ちて客観
的に定量化することができないという限界点があり、完全な検査法とは言え難いため、主
観的な評価を排除した再現可能な客観的な刺激診断方法が必要であるのが実情である。
このような短所を補完するために皮膚の生検が使われるが、これは執刀医の熟練した技
術が必要であり、非常に侵襲的な方法であるため、患者に苦痛が伴われて拒否感が発生し
、試験後に生検部位の傷跡が残る短所がある。このような理由で、実際に人体で有効性評
価のために一々試験薬剤の使用前、後に皮膚の生検を施行するには困難があり、患者の順
応度が非常に落ちる。
したがって、現在は主観的刺激性敏感皮膚のメカニズムの研究や主観的刺激性敏感皮膚
の予防のための局所塗布剤や化粧品の開発のために乳酸刺し傷試験の他に敏感皮膚の程度
を客観的に評価する方法がないのが実情である。主観的刺激性敏感皮膚で特異的に発現す
るバイオマーカーを発掘し、これを利用して非侵襲的に主観的刺激性敏感皮膚の程度を評
価する方法またはこれを実行するキットの開発が必要である。
<化粧品ニキビ>
敏感性皮膚には丘疹および膿疱のようなニキビ性病変が発生するニキビ類型、反復的な
紅潮および火照り症状が現れる酒▲さ▼類型、ひりひりする感じが現れる刺激性類型とア
レルゲン接触時に紅斑およびかゆみ症などの症状が現れるアレルギー類型の4つの類型が
ある。
ニキビは毛包脂腺単位に発生する炎症性皮膚疾患であり、思春期の青少年と若い成人で
80%の有病率を見せるほど頻繁に発生する疾患である。ニキビの発生要因は毛包の過多
角質化、炎症反応、皮脂分泌の増加、Proprionibacterium acne
s菌の集落形成などがある。この他にも環境的要因などの複合的な要因によって多様な臨
床症状が発生する。ニキビはブラックヘッドとして知られている開放面皰とホワイトヘッ
ドとして知られている閉鎖面皰で現れる非炎症性病変および丘疹、膿疱、結節などの炎症
性病変の様相で現れる。軽症ニキビでは面皰が主な病変であるが、もう少しひどくなると
丘疹と膿疱が主となり、重症ニキビ以上では結節と偽嚢胞が主な病変である。
思春期後に発生するニキビに化粧品が重要な影響を及ぼす。すなわち、化粧品使用後、
一部の患者においてはニキビ状の発疹がしばしば発生するが、このような病変をいわゆる
化粧品ニキビと呼んでいる。アメリカの27,485人の患者を対象に進行したバウマン
の皮膚タイプアンケート調査で73%の患者が敏感性と観察されたし、そのうちの化粧品
ニキビは58%と観察された。化粧品使用後のニキビ誘発能力は毛包角栓で誘発される面
皰誘発能力と丘疹膿汁水疱の形成による。
検査する技術によって多様な結果が示され得るが、イソプロピルミリステートの濃度や
ワセリンの濃度が10%未満である場合には、ウサギの耳では早期に面皰を誘発するが人
体では丘疹膿汁物質を誘発する。ソディウムラウリルスルフェートのような乳化剤は容量
に比例して膿汁物質を発生させる。Isopropyl myristate、isop
ropyl palmitate、coconut oilのような面皰生成成分は化粧
品ニキビを誘発するため、化粧品ニキビを見せる敏感性皮膚にはこのような成分が含まれ
ないものを使わなければならない。しかし、未だこのような化粧品ニキビの正確な発生メ
カニズムは明確に知られておらず、多様な類型の皮膚の中で敏感性で化粧品ニキビが発生
するかを予測できる検査法は確立されていない。
したがって、化粧品ニキビ発生の新しいメカニズムを発掘し、各種化粧品成分に対する
化粧品ニキビ発生の予測、新しい治療剤の開発などのためには、適切な新しい評価法が必
要である。動物実験を実施した化粧品、動物実験を実施した原料を使って製造された化粧
品、また、動物実験を実施したり動物実験を実施した原料を使って作った輸入化粧品の流
通および販売が全面禁止されたことにより、現在のニキビの発生メカニズムの研究や個人
の化粧品ニキビ評価方法では皮膚科専門医の視診を通じて観察する方法と食品医薬安全処
ガイドラインのニキビに対する有効性評価変数にともなう試験方法がある。最近では化粧
品で動物実験を中止した後、使用検査をしたり化粧品を4週の間背中に密閉塗布した後に
強力接着剤や陽イオン重合体表面生検で微細面皰生成を確認する方法で人体検査をしたり
もする。
食品医薬安全処のガイドラインのニキビに対する有効性評価変数による試験方法として
は、試験物質の作用前と後に試験対象者の顔で病変の種類とその数を測定して1~5等級
のうち基準に合う等級を記録する方法と、病変の数を測定してMichaelson「s
Acne Severity Index(ASI)数値を計算する方法と、がある。
しかし、これは試験者の主観的な基準によって判定されるため客観的に定量化できないと
いう限界点があり、現在肉眼で見えるニキビの現状のみを記録するため化粧品ニキビ発生
の具体的なメカニズムの研究や特定因子の変化を科学的に説明できず、完全な検査法とは
言い難い。3D人工皮膚を利用したex vivo試験は、実際の人体の表皮層と真皮層
の細胞をすべて含んで皮膚を模倣した最も発展した構造体を見せてくれるものの、価格が
高いだけでなく実際の皮膚内に存在する血管、毛包、皮下脂肪などの構造を含まないなめ
、実際の皮膚の変化とは異なり得る。したがって、思春期後に化粧品の使用などによって
ニキビ状の発疹の発生が頻繁な皮膚で適合した治療剤や化粧品を選択するためには、適切
な化粧品ニキビ発生予測検査が必要である。
以上、7つの皮膚状態測定および評価のために本出願日現在に使用中の技術の問題点に
ついて詳察した。本発明者(ら)は本発明の皮膚状態の診断、測定または評価においてマ
イクロニードルを使うことにする。マイクロニードルは1mm以下の長さを有する微細な
針であり、最小限の侵襲で角質層を突き抜けて皮膚に微細な穴を生成して薬物を効果的に
伝達する薬物伝達技術であり、最近では薬物および生理活性物質の伝達にのみ使われず、
体内の検査対象物を獲得し病気を予測および診断するのにもその使用範囲が広くなってい
る。特にマイクロニードルで形成された微細穴を通じて体液または血液などの人体検査対
象物を採取してバイオマーカーの検出および病気の予測などに使うことができる。一例と
して、中空型(hollow)マイクロニードルはニードルの内部に毛細管があるため、
皮膚に付着後毛細管を通じて血液を抽出する目的で使われている。患者の苦痛を最小化し
つつ、比較的安全に血液を抽出して血液内グルコースとコレステロールを検出したりバイ
オマーカーを検出できるという長所があるが、ニードルが皮膚の中で折れると副作用が発
生する可能性が高く、出血などの副作用が発生する可能性がある。
膨潤型(swellable)マイクロニードルは皮膚に付着後皮膚内組織液を吸収し
て膨らみ、穿孔部位を密閉して皮膚に接着剤なしに付着される原理であり、吸収された体
液を分離してバイオマーカーの検出、モニタリングおよび病気の予測に使われている。し
かし、分析に必要な体液を吸収するために長時間パッチを付着しなければならないため、
多様な環境的な要因によって安定的にパッチを付着し難いという限界点がある。
本発明に使われる溶解性(dissolving)マイクロニードルは、生体内で溶解
する高分子素材と有効性分を混合した後、マイクロニードルで固形化して製造される。こ
のような溶解性マイクロニードルが皮膚に付着されると、効率的に体液によって溶けるこ
とになり、皮膚の内部で薬物を容易に伝達可能である。また、溶解性マイクロニードルは
金属やプラスチックで製作されないため、皮膚の中で折れる危険がなく安全である。本出
願人は本発明に至って溶解性マイクロニードルを新しい用途で活用しようとする。これは
溶解性マイクロニードルを利用した最初の皮膚検査対象物(RNA、DNA、蛋白質)の
採取;前記検査対象物を利用したRNA microarray分析;前記分析結果に基
づいた化粧品ニキビバイオマーカーの発掘;前記バイオマーカーを利用した化粧品ニキビ
の予測および治療剤や化粧品の有効性評価などである。
最近、DTC(Direct-To-Consumer)サービスの提供で皮膚の類型
を分析する研究が活発に進行されているが、これは皮膚に関連した遺伝子DNAの一塩基
多型(SNP)を分析した情報を提供するサービスである。主に口腔上皮を採取してDN
A塩基配列を分析するが、特定遺伝子の塩基配列が正常な人と異なるかを比較して危険度
を提示する。非侵襲的方法で皮膚遺伝子を検査できるものの、限界点も存在する。DNA
はすべての細胞に同一に存在し不変であるため、多様な環境的要因によって変化する実際
の皮膚状態を反映できない。特定SNPを有して生まれたとしても、後天的な管理や治療
を通じて回生した場合に、SNP分析では該当結果を反映できない。このような特徴のた
め、SNP分析は新しい有効物質の発掘やメカニズムの研究、効能評価などに適用し難い
。それだけでなく、現在の口腔上皮を利用したSNP分析は、検査対象物採取部位が皮膚
ではなく口腔上皮という点で実際の皮膚状態を反映できない。反面、RNAは実際の細胞
で作用する蛋白質に翻訳可能な物質であり、細胞ごとに特異的な発現程度を示すため多様
な要因によって変化する実際の皮膚の特性を反映することができる。したがって、実際の
皮膚細胞でRNAおよび蛋白質水準での発現を観察することが正確な皮膚状態の分析に必
須と言える。
DNA遺伝体の分析とは異なり、RNA転写体の分析は皮膚細胞でのみ特異的に発現し
たり薬物露出などの環境的条件により発現が変わる遺伝子の検出が可能であり、試験群と
対照群間の遺伝子発現量の差を確認することができるため、試験前後の比較が必要な有効
性評価やメカニズムの研究および候補物質の発掘に適用することができる。また、mic
roarray技術を通じて一つのサンプルで4万個以上の遺伝子に対して発現を比較で
きるため、病気の予測や治療バイオマーカーの発掘において非常に有用である。しかし、
前述した通り、RNAと蛋白質を非侵襲的方式で収集する方法に限界が存在した。本発明
者(ら)は本発明に至って前述した限界を克服できる方式を提案しようとする。
本発明は前述したような従来の皮膚状態の診断、測定または評価方法の問題を解決する
ことを目的とする。従来の方式のうち例えば、組織生検は執刀医の熟練した技術が必要で
あり、患者の苦痛が伴われるため拒否感が発生し、試験後に生検部位の傷跡が残る短所が
ある。もう一つの従来の方式であるテープストリッピングはテープに付着された物質が角
質層に限定されるため、単に補助的な検査方法として使われ得るだけであり、完全な結果
を提供できないという短所がある。また、従来のSNP arrayは人体検査対象物の
DNAを利用するが、生まれる時から決定されて変わらないDNAは多様な環境的要因に
よって変化する実際の皮膚状態を反映し難いという短所がある。
本発明の目的は、既存の組織生検対比苦痛が殆どなく、傷跡も残らず、患者の使用便宜
性を高め得るとともに、角質層内部の皮膚因子を採取することによって既存のテープスト
リッピング対比分析結果の信頼性を高めることができ、多様な環境的要因によって変化す
る実際の皮膚状態を反映できる新しい最小侵襲的皮膚状態の診断キットを提供することで
ある。
また、本発明の目的は、生物学的試料として皮膚検査対象物を使う皮膚状態測定のため
のバイオマーカーを提供することである。
また、本発明の目的は、前述した目的の達成に伴って、次のようなものなどを併せて提
供することにある。
-皮膚状態予測用組成物
-皮膚状態予測用検査方法および皮膚タイプ分類方法
-各皮膚状態に対する誘導または抑制の候補物質をスクリーニングし治療剤の有効性を評
価する方法
-皮膚状態の改善のための一般化粧品、機能性化粧品、医療機器、医薬品などの動物実験
代替人体適用効能評価方法。
本発明の一実施例に係る最小侵襲的皮膚状態の診断キットは、対象体の皮膚から抽出さ
れた検査対象物からRNA遺伝子の発現程度を定量化できる装備と;生分解性高分子ヒア
ルロン酸からなり中実構造である複数個のマイクロニードルを含むマイクロニードルパッ
チを含む。前記マイクロニードルパッチが対象体の皮膚に適用され、所定時間維持後分離
された状態で、前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体
の皮膚からの検査対象物またはこれからの抽出物が前記装備によって定量分析され、前記
装備は前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚か
らの検査対象物またはこれからの抽出物から診断しようとする各皮膚状態関連RNAバイ
オマーカー遺伝子の発現程度を定量化し、前記定量化値に基づいて各皮膚状態の診断がな
される。
診断しようとする皮膚状態が皮膚老化である場合、大きくコラーゲン/弾力関連RNA
バイオマーカー遺伝子と皮膚障壁機能/水分合成関連RNAバイオマーカー遺伝子の二種
のバイオマーカー遺伝子を使う。前記コラーゲン/弾力関連バイオマーカーはCOL1A
1、COL3A1、FN1、GSTA3、PON1、PINK1、COL4A4およびM
MP8のうちいずれか一つまたは二つ以上を含み、皮膚障壁機能/水分合成関連バイオマ
ーカーはIVL、HAS2、HAS3、AQP3、CERS6、CLDN1、SLC9A
1、TGM1、SPINK5、KLF4、LCE1A、LCE1B、LCE1F、LCE
2A、BGNおよびAZGP1のうちいずれか一つまたは二つ以上を含む。
診断しようとする皮膚状態が皮膚保湿である場合、皮膚保湿関連バイオマーカーとして
、CDSN、FLG、FLG2、LOR、KLF4、KRT10、LCE1A、LCE2
A、LCE2B、LCE2C、SMPD3、CDH1、ITGB4、IVL、SPINK
5、CLDN1、AQP3、BGN、HAS3、TGM1、CLDN7、CERS3、C
LDN4およびKRT1のうちいずれか一つまたは二つ以上を使うことができる。
診断しようとする皮膚状態が皮膚色素沈着である場合、皮膚色素沈着関連バイオマーカ
ーとして、CAT、CLU、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1
、MLANA、PAX3、SOX10、TFAP2A、TYR、TYRP1、MC1R、
F2RL1およびCLDN1のうちいずれか一つまたは二つ以上を使うことができる。
診断しようとする皮膚状態が皮膚油分である場合、皮膚油分関連バイオマーカーとして
、MFAP2、IGF1、HSD11B1、GPAM、CPT1C、AR、MPZL3、
AQP3、SREBF2およびHSD17B2のうちいずれか一つまたは二つ以上を使う
ことができる。
診断しようとする皮膚状態が紅潮性敏感皮膚である場合、紅潮性敏感皮膚関連バイオマ
ーカーとして、COL3A1、TAC1、KLK5、CAMP、MMP9、TRPA1、
IL13RA1、HSD3B1、CXCR4、ANGPT2、CXCL2、CXCR5お
よびPSMB9のうちいずれか一つまたは二つ以上を使うことができる。
診断しようとする皮膚状態が主観的刺激性敏感皮膚である場合、主観的刺激性敏感皮膚
関連バイオマーカーとして、IVL、LOR、FLG、FLG2、PGF、CYR61、
HLA-B、IGHA1、MMP3、RBP4およびG0S2のうちいずれか一つまたは
二つ以上を使うことができる。
診断しようとする皮膚状態が化粧品ニキビである場合、化粧品ニキビ関連バイオマーカ
ーとして、MMP3、MMP12、CCR1、AKR1B10、THY1およびIL-6
のうちいずれか一つまたは二つ以上を使うことができる。
また、本発明の一実施例に係る皮膚状態の診断キットは対象体の皮膚からの検査対象物
からRNAを抽出する装備をさらに含むことができる。前記RNA抽出装備によって獲得
したRNAが増幅過程を経て前記定量化装備に提供され得る。
その他にも、追加的な構成が本発明に係る最小侵襲的皮膚状態の診断キットにさらに提
供され得る。
本発明特有の最小侵襲的皮膚検査対象物獲得方式により各皮膚状態の診断用バイオマー
カーの有用性が明かされた。各皮膚状態の診断、評価または測定に有用なバイオマーカー
については後述する実施例で詳しく明かすことにする。
これらのバイオマーカーでいずれか一つ以上の遺伝子のmRNAまたはこの蛋白質水準
を測定することができる。前記遺伝子またはこの蛋白質水準が各皮膚状態測定対象者で増
加または減少することを確認したので、この水準を測定することによって皮膚状態の測定
および評価に有用に使われ得る。
本発明によると、従来の人体検査対象物のDNAを利用したSNP array方式の
皮膚類型診断方法の問題点が解決され得る。従来のSNP arrayは人体検査対象物
のDNAを利用するが、生まれる時から決定されて変わらないDNAは多様な環境的要因
によって変化する実際の皮膚状態を反映し難いという短所がある。また、本発明によると
、従来の人体適用機器測定、テープストリッピング、組織生検および3D人工皮膚ex
vivo試験方式の皮膚老化診断方法の問題点が解決され得る。
従来の人体適用機器測定は皮膚の表面を断層的に測定する方法であるので、具体的なメ
カニズムの研究に活用されたり特定因子の変化を科学的に説明し難いという短所がある。
従来のテープストリッピングはテープに付着された物質が角質層に限定されるため単に
補助的な検査方法として使われ得るだけであり、完全な結果を提供できないという短所が
ある。
従来の組織生検は執刀医の熟練した技術が必要であり、患者の苦痛が伴われるため拒否
感が発生し、試験後に生検部位の傷跡が残る短所がある。
従来の3D人工皮膚を利用したex vivo試験は価格が高いだけでなく、実際の皮
膚内に存在する血管、毛包、皮下脂肪などの構造を含まないなめ、実際の皮膚の変化を反
映するとは見ることができず、皮膚生検を完璧に代替することはできない。
本発明によると、既存組織生検対比苦痛が殆どなく、傷跡も残らず、患者の使用便宜性
を高め得るとともに、角質層内部の皮膚因子を採取することによって既存のテープストリ
ッピング対比分析結果の信頼性を高めることができる新しい最小侵襲的皮膚状態測定キッ
トおよび皮膚状態測定のためのバイオマーカーが提供され得る。
本発明により提供される前記キットまたはバイオマーカーを活用すると、従来技術対比
一層効率的に特定皮膚状態の誘導または抑制物質および治療剤を開発およびスクリーニン
グすることができ、一人一人に対する正確な皮膚類型に対する情報を提供することができ
、これを通じて個人の皮膚類型を科学的に分類してオーダーメード型化粧品の開発に利用
することができる。
また、本発明によると、各皮膚状態の改善のための一般化粧品、機能性化粧品、医療機
器、医薬品の開発において動物実験を代替可能な新しい人体適用効能評価方法が提供され
得る。
従来技術の皮膚生体検査方法を図示する図面である。 本発明に係る皮膚生体検査方法を概念的に図示する図面である。 目尻のシワの測定に関連して撮影した高解像度写真である。 図4と図5は、GeneChip Human Gene 2.0 ST Array(Affymetrix)プラットホームのマニュアルに紹介されたmicroarray手続きを図示する図面である。 図4と図5は、GeneChip Human Gene 2.0 ST Array(Affymetrix)プラットホームのマニュアルに紹介されたmicroarray手続きを図示する図面である。 R 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した結果を図示する図面である。 皮膚老化原因のうちコラーゲンや弾力に関連した遺伝子を選別して列挙した表である。 皮膚老化原因のうち障壁機能や水分合成に関連した遺伝子を選別して列挙した表である。 図9~図12は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図9~図12は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図9~図12は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図9~図12は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図13~図20は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、Cutometer、Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図13~図20は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、Cutometer、Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図13~図20は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、Cutometer、Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図13~図20は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、Cutometer、Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図13~図20は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、Cutometer、Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図13~図20は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、Cutometer、Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図13~図20は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、Cutometer、Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図13~図20は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、Cutometer、Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 PRIMOS装備を利用して撮影した高解像度写真である。 PRIMOS装備を利用して目尻のシワの粗さを測定した結果を図示する。 Cutometer装備を利用して皮膚弾力を測定した結果を図示する。 Corneometer装備を利用して水分含量を測定した結果を図示する。 コラーゲン/弾力関連皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補を表示した表である。 皮膚障壁機能/水分合成関連皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補を表示した表である。 皮膚老化有効性評価を進行した試験対象者のRNA microarray分析結果を利用したコラーゲン/弾力関連皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補の発現を示すheatmapを図示する。 皮膚障壁機能/水分合成関連皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補の発現を示すheatmapを図示する。 図29~図32は、皮膚老化有効性評価RNA microarray分析を通じて選別された皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、CutometerおよびCorneometer)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図29~図32は、皮膚老化有効性評価RNA microarray分析を通じて選別された皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、CutometerおよびCorneometer)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図29~図32は、皮膚老化有効性評価RNA microarray分析を通じて選別された皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、CutometerおよびCorneometer)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図29~図32は、皮膚老化有効性評価RNA microarray分析を通じて選別された皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、CutometerおよびCorneometer)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 遺伝子整列結果を図示する図面である。 文献調査を通じて皮膚保湿に関連したものと確認された遺伝子のmicroarray試験結果確認された遺伝子発現に関する数値を整理した表である。 図35~図38は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿関連バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図35~図38は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿関連バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図35~図38は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿関連バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図35~図38は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿関連バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図39~図45は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿バイオマーカーの候補と人体適用機器(Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図39~図45は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿バイオマーカーの候補と人体適用機器(Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図39~図45は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿バイオマーカーの候補と人体適用機器(Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図39~図45は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿バイオマーカーの候補と人体適用機器(Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図39~図45は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿バイオマーカーの候補と人体適用機器(Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図39~図45は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿バイオマーカーの候補と人体適用機器(Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図39~図45は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿バイオマーカーの候補と人体適用機器(Corneometer、TewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 皮膚保湿有効性評価を施行した結果を図示する。 皮膚保湿有効性評価RNA microarray分析を通じて図35~図38の皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)バイオマーカーと同一の傾向性が確認される遺伝子を選定して遺伝子発現に関する数値を整理した表である。 皮膚保湿有効性評価RNA microarray分析を通じて選別された皮膚保湿有効性評価バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにグラフ化した図面である。 遺伝子整列結果を図示する図面である。 文献調査を通じて皮膚色素沈着に関連したものと確認された遺伝子のmicroarray試験結果である遺伝子発現に関する数値を整理した表である。 図51と図52は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚色素沈着バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図51と図52は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚色素沈着バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図53~図58は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚色素沈着関連バイオマーカーの候補であるCAT、CLU、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MC2R、MLANA、PAX3、SOX10、TFAP2A、TYRおよびTYRP1遺伝子と人体適用機器(SpectrophotometerおよびMexameter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図53~図58は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚色素沈着関連バイオマーカーの候補であるCAT、CLU、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MC2R、MLANA、PAX3、SOX10、TFAP2A、TYRおよびTYRP1遺伝子と人体適用機器(SpectrophotometerおよびMexameter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図53~図58は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚色素沈着関連バイオマーカーの候補であるCAT、CLU、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MC2R、MLANA、PAX3、SOX10、TFAP2A、TYRおよびTYRP1遺伝子と人体適用機器(SpectrophotometerおよびMexameter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図53~図58は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚色素沈着関連バイオマーカーの候補であるCAT、CLU、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MC2R、MLANA、PAX3、SOX10、TFAP2A、TYRおよびTYRP1遺伝子と人体適用機器(SpectrophotometerおよびMexameter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図53~図58は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚色素沈着関連バイオマーカーの候補であるCAT、CLU、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MC2R、MLANA、PAX3、SOX10、TFAP2A、TYRおよびTYRP1遺伝子と人体適用機器(SpectrophotometerおよびMexameter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図53~図58は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚色素沈着関連バイオマーカーの候補であるCAT、CLU、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MC2R、MLANA、PAX3、SOX10、TFAP2A、TYRおよびTYRP1遺伝子と人体適用機器(SpectrophotometerおよびMexameter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図59と図60は、皮膚美白有効性評価において、それぞれSpectrophotometer装備を利用して皮膚色を測定し、Mexameter装備を利用して目尻のメラニンを測定した結果を図示する。 図59と図60は、皮膚美白有効性評価において、それぞれSpectrophotometer装備を利用して皮膚色を測定し、Mexameter装備を利用して目尻のメラニンを測定した結果を図示する。 皮膚美白有効性バイオマーカーの候補を羅列した表である。 皮膚美白有効性評価RNA microarray分析を通じて選別された皮膚美白有効性評価バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図63と図64は、皮膚美白有効性評価を進行した試験対象者のRNA microarray分析を通じて選定された皮膚美白有効性バイオマーカーの候補と人体適用機器測定結果との相関関係を分析した結果を図示する。 図63と図64は、皮膚美白有効性評価を進行した試験対象者のRNA microarray分析を通じて選定された皮膚美白有効性バイオマーカーの候補と人体適用機器測定結果との相関関係を分析した結果を図示する。 遺伝子整列結果を図示する図面である。 文献調査を通じて皮膚油分に関連したものと確認された遺伝子のmicroarray試験結果である遺伝子発現に関する数値を整理した表である。 RNA microarray分析を通じて選定された皮膚油分バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図68および図69は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚油分関連バイオマーカーの候補遺伝子と人体適用機器(Sebumeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図68および図69は、RNA microarray分析を通じて選定された皮膚油分関連バイオマーカーの候補遺伝子と人体適用機器(Sebumeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 遺伝子整列結果を図示する図面である。 文献調査を通じて紅潮性敏感皮膚に関連したものと確認された遺伝子のmicroarray試験結果である遺伝子発現に関する数値を整理した表である。 RNA microarray分析を通じて選定された紅潮性敏感皮膚バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図73~図75は、RNA microarray分析を通じて選定された紅潮性敏感皮膚関連バイオマーカーの候補遺伝子と人体適用機器(Mexameter、Spectrophotometer)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図73~図75は、RNA microarray分析を通じて選定された紅潮性敏感皮膚関連バイオマーカーの候補遺伝子と人体適用機器(Mexameter、Spectrophotometer)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図73~図75は、RNA microarray分析を通じて選定された紅潮性敏感皮膚関連バイオマーカーの候補遺伝子と人体適用機器(Mexameter、Spectrophotometer)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 乳酸刺し傷検査方法を図示する図面である。 遺伝子整列結果を図示する図面である。 文献調査を通じて主観的刺激性敏感皮膚に関連したものと確認された遺伝子のmicroarray試験結果である遺伝子発現に関する数値を整理した表である。 図79と図80は、RNA microarray分析を通じて選定された主観的刺激性敏感皮膚のバイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図79と図80は、RNA microarray分析を通じて選定された主観的刺激性敏感皮膚のバイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する。 図81~図84は、RNA microarray分析を通じて選定された主観的刺激性敏感皮膚関連バイオマーカーの候補遺伝子とLactic acid sting test点数との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図81~図84は、RNA microarray分析を通じて選定された主観的刺激性敏感皮膚関連バイオマーカーの候補遺伝子とLactic acid sting test点数との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図81~図84は、RNA microarray分析を通じて選定された主観的刺激性敏感皮膚関連バイオマーカーの候補遺伝子とLactic acid sting test点数との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 図81~図84は、RNA microarray分析を通じて選定された主観的刺激性敏感皮膚関連バイオマーカーの候補遺伝子とLactic acid sting test点数との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した結果を図示する。 R 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した結果を図示する図面である。 文献調査を通じてニキビに関連したものと確認された遺伝子のmicroarray試験結果確認された遺伝子発現に関する数値を整理した表である。 皮膚科専門医の理学的所見を通じて化粧品ニキビの活性度が高い試験群5人と化粧品ニキビの活性度が低くlactic acid sting test点数が0.5点以下である対照群5人、総10人の試験対象者を選定した後、RNA microarray分析結果を通じて選定された化粧品ニキビバイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する図面である。 図88~図94は、遺伝子別発現程度と理学的所見との相関関係分析結果を示す図面である。 図88~図94は、遺伝子別発現程度と理学的所見との相関関係分析結果を示す図面である。 図88~図94は、遺伝子別発現程度と理学的所見との相関関係分析結果を示す図面である。 図88~図94は、遺伝子別発現程度と理学的所見との相関関係分析結果を示す図面である。 図88~図94は、遺伝子別発現程度と理学的所見との相関関係分析結果を示す図面である。 図88~図94は、遺伝子別発現程度と理学的所見との相関関係分析結果を示す図面である。 図88~図94は、遺伝子別発現程度と理学的所見との相関関係分析結果を示す図面である。 図95~図98は、遺伝子別発現程度と肉眼評価を通じての脂性点数との相関関係分析結果を示す図面である。 図95~図98は、遺伝子別発現程度と肉眼評価を通じての脂性点数との相関関係分析結果を示す図面である。 図95~図98は、遺伝子別発現程度と肉眼評価を通じての脂性点数との相関関係分析結果を示す図面である。 図95~図98は、遺伝子別発現程度と肉眼評価を通じての脂性点数との相関関係分析結果を示す図面である。 図99~図101は、遺伝子別発現程度と人体適用機器(Sebumeter)測定結果との相関関係分析結果を示す図面である。 図99~図101は、遺伝子別発現程度と人体適用機器(Sebumeter)測定結果との相関関係分析結果を示す図面である。 図99~図101は、遺伝子別発現程度と人体適用機器(Sebumeter)測定結果との相関関係分析結果を示す図面である。
後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明が実施され得る特定の実施例を例示とし
て図示する添付図面を参照する。このような実施例は当業者が本発明を十分に実施できる
ように詳細に説明される。本発明の多様な実施例は互いに異なるが、互いに排他的である
必要はないということが理解されるべきである。後述する詳細な説明は限定的な意味とし
て行われるものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲の請求項が請求する範囲および
それと均等なすべての範囲を包括するものと理解されるべきである。
以下では、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施でき
るようにするために、本発明の多様な好ましい実施例に関して添付された図面を参照して
詳細に説明することにする。
図1は従来技術の皮膚生体検査方法を図示する図面であり、図2は本発明に係る皮膚生
体検査方法を概念的に図示する図面である。
図2は、本発明に係る皮膚生体検査方法を概念的に図示する図面である。
図2の左側上段には、本出願日当時当業界で知られているマイクロニードルパッチが図
示されている。図2の左側下端には、このようなマイクロニードルパッチが皮膚に適用さ
れた様子が図示されており、より具体的には、パッチのマイクロニードルが皮膚の真皮層
まで浸透した様子を図示する。図2の右側部分には対象者にマイクロニードルパッチが適
用された後、パッチのマイクロニードルについてきた皮膚内蛋白質を活用して生体検査を
実施する本発明の代表的な技術的思想が概念的に図示されている。ここに表示された用語
であるバイオマイニング(Bio-Mining)は、生体検査のために対象体の皮膚内
蛋白質を掘り出すという意味で使われた。
本発明で皮膚検査対象物の採取手段として使われた生分解性高分子ヒアルロン酸マイク
ロニードルパッチは中実(solid)構造であり、送風引張工程(Droplet E
xtension、DEN)で製造されたが、本発明の範疇がこれと異なる方式、例えば
モールディング方式で製造されたマイクロニードルパッチの使用を排除するものと解釈さ
れてはならない。製造方式を問わず同一材質、同一構造のマイクロニードルパッチは皮膚
検査対象物の採取性能において大同小異なものと評価される。
本発明者(ら)は各皮膚状態測定および評価に有用なバイオマーカーの発掘のために臨
床試験を実施した。臨床試験対象者は次のように選定した。
臨床試験対象者の選定
本発明者らは各皮膚状態に関連したバイオマーカーを発掘しこれを利用して各皮膚状態
の診断方法と診断キットを開発するために、33人の20~70才の健康な試験対象者を
対象に実験を遂行した。下記の表1には試験対象者の臨床特性が整理される。
この時、1(丸付き数字1)IRB承認後に自発的に本研究に同意していないため同意
書を作成していない者、2(丸付き数字2)人体由来物の提供に同意していない者、3(
丸付き数字3)妊娠または授乳中の女性とプロトコルで定めた避妊方法に同意しない妊娠
可能期の女性、4(丸付き数字4)皮膚疾患の治療のためにステロイドが含まれた皮膚外
形剤を1か月以上使う人、5(丸付き数字5)最近1か月の間経口ステロイド剤、経口抗
生剤、免疫抑制剤使用者、6(丸付き数字6)対象病変部位に感染(真菌、細菌およびウ
イルス感染)の所見がある患者、7(丸付き数字7)紫外線治療を受けている者、8(丸
付き数字8)深刻な全身疾患がある者、9(丸付き数字9)同意書を読んで理解できない
試験対象者(文盲など)、および10(丸付き数字10)その他試験責任者の判断で試験
に不向きなものと考えられる人は試験対象者から除外した。
それ以降の臨床試験の進行に対する内容は、本発明により診断、評価または測定される
各皮膚状態別に以下に記述することにする。
<皮膚老化>
皮膚老化の程度による試験対象者の分類、専門医の問診、人体適用機器の評価、lac
tic acid sting testおよび皮膚検査対象物の採取
洗顔後30分の間恒温および除湿条件で待機した後、試験対象者を対象にアンケート評
価および皮膚科専門医の問診を施行したし、平常時の表情の時の目尻のシワ、皮膚弾力、
水分含量、経皮水分蒸発量および皮膚酸性度を測定した。具体的には、目尻のシワはPR
IMOSCR、皮膚弾力はCutometer Dual MPA 580、水分含量は
Corneometer、経皮水分蒸発量はTewameter、皮膚酸性度はSkin
-pHmeter装備を利用して測定した。このうち目尻のシワの測定に関連しては図3
の高解像度写真を参照可能である。目尻のシワはroughness(Ra)値、皮膚弾
力はR2値、水分含量はA.U.値、経皮水分蒸発量はg/h/m値、皮膚酸性度はp
H値で定量化した。
試験対象者の目尻のシワに対する理学的所見は化粧品表示・広告実証のための試験方法
ガイドライン改正(案)の肉眼評価基準に基づいて、皮膚科専門医によって肉眼判定を進
行した。
表2は全体の試験対象者のうち20代(対照群)5人と50代以上(試験群)5人を選
定して人体適用機器を通じて皮膚老化を評価した結果である。
また、マイクロニードルパッチを顔面に15分の間付着後皮膚検査対象物を採取した。
皮膚検査対象物からRNA採取
試験対象者から獲得した皮膚検査対象物をRNeasy Plus Mini Kit
(Qiagen)に提供したし、前記Kitを利用して高純度のRNAを抽出した。その
後、NanoDrop装備と2100 Bioanalyzer装備を利用してRNAサ
ンプルのQC(Quality Control)を確認した後、RNA microa
rray分析を施行した。
RNA microarray分析
前述した方法で分離したRNAは、少量(100pg)の全RNAをcRNAで増幅す
る方法であるGeneChip WT Pico Kit(Applied Biosy
stems)を使って、試料に柔軟で感度の高い前処理を施行した。増幅されたRNAは
GeneChip Human Gene 2.0 ST Array(Affymet
rix)プラットホームのマニュアルに沿ってmicroarrayを実行した。増幅過
程についてより具体的に説明すると次の通りである。
分離したRNAはGeneChip WT Pico Kit(Applied Bi
osystems)を使って増幅したし、メーカーの同封された試験方法にしたがって進
行した。mRNAを鋳型でT7プロモーター配列とfirst strand cDNA
を合成したし、DNA polymeraseとRNase Hを使ってRNAを同時に
分解して3’ Adaptorで一本鎖cDNAを合成したし、Taq DNA pol
ymeraseとアダプタ別プライマーを使って鋳型の役割をする2本鎖cDNAを合成
した。その後、antisense RNA(cRNA)はT7 RNA polyme
raseを使ってin vitro transcription(IVT)によって合
成されて増幅されたし、収得されたantisense cRNA purificat
ion beadsを使って精製したし、逆転写のための鋳型として使ってsense方
向に一本鎖cDNAを生成した。その後、sense cDNAを断片化し、GeneC
hip WT Terminal Labeling Kit(Affymetrix)
を使ってTdT(Terminal deoxynucleotidyl transf
erase)でビオチンラベリングをした。約5.5μgのラベリングされたDNAター
ゲットはGeneChip Human 2.0 ST Array(Affymetr
ix)プラットホームのマニュアルに沿ってmicroarrayを実行した。
図4と図5は、前記プラットホームのマニュアルに紹介されたmicroarray手
続きを図示している。下記の表3は、前記プラットホームのRNA microarra
y分析プロトコルを整理したものである。
その後、Affymetrix Power Tools(APT)のRobust
Multi-Average(RMA)方法を通じて全体のデータを要約および正規化し
たし、遺伝子水準で結果を整理してDifferentially Expressed
Gene(DEG)分析を遂行した。データの統計的有意性は独立的t-testとf
old changeの変化を利用して分析したし、False discovery
rate(FDR)はBenjamini-Hochbergアルゴリズムを使ってp値
を調整したし、DEGセットはlinkageとEuclidean distance
を使ってHierarchical cluster分析を遂行した。また、遺伝子発現
の差を確認するためのすべてのデータ分析と視角化作業はR 4.0.0プログラムを使
って遂行した。
生物情報学分析(Bioinformatics analysis)および有意的相
関関係分析を通じての皮膚老化バイオマーカーの候補選別
RNA microarray試験の進行後、試験群と対照群の約4万通り余りの遺伝
子発現差を確認するために、R 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した
。図6は、遺伝子整列結果を図示する図面である。図6の遺伝子整列はheatmap分
析とも呼ばれる。Heatmap分析は熱を意味するヒート(heat)と地図を意味す
るマップ(map)を結合させた用語であり、色で表現できる多様な情報をイメージ上に
熱分布形態の図面で示す分析方法である。本明細書に記載したheatmap分析では、
赤色で示すほど遺伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発現
値が小さくなることを意味する。図6では数百通りの遺伝子を分析した時、試験群と対照
群で多数の遺伝子の発現値が特異的に差があることを確認した。
その後、本発明者らは文献調査を通じて皮膚老化原因のうちコラーゲンや弾力に関連し
た遺伝子を選別したし(図7)、皮膚老化原因のうち障壁機能や水分合成に関連した遺伝
子を選別した(図8)。本発明者らは前記文献調査を通じて皮膚老化に関連したものと確
認された遺伝子のmicroarray試験結果確認された遺伝子発現に関する数値を前
記図面の表に整理した。
皮膚老化が進行された試験群とそうでない対照群において、microarrayを実
施することによって得られた遺伝子発現に関する数値の値に差別性が存在してこそ皮膚老
化に関するバイオマーカーとして有用であろう。これを判断するために本発明者らはfo
ld changeとp-valueを使った。Fold changeは試験群での測
定数値が対照群での測定数値に比べて何倍高くまたは低くなったかを示す値であり、p-
valueは統計処理において試験群と対照群の間の値が統計的に有意義な差を示すかに
対する値である。RNA microarray試験を通じて得た各サンプルのnorm
alized signal値(発現値)を図7および図8の表に表示したし、fold
changeは試験群と対照群間のnormalized signal値を使って1
:1発現差を計算した値である。p-valueはデータが帰無仮説と両立する程度を0
から1の間の値で表現したものであり、大体0.05より小さい場合に帰無仮説を棄却す
ることを意味する。
結果として、コラーゲン/弾力関連皮膚老化遺伝子のうちfold changeが1
.2倍あるいは-1.2倍以上であるかp-valueが0.05以下である遺伝子はC
OL3A1、FN1、GSTA3およびPINK1であり、皮膚障壁機能/水分合成関連
皮膚老化遺伝子のうちfold changeが1.2倍あるいは-1.2倍以上である
かp-valueが0.05以下である遺伝子はIVL、HAS3、AQP3、CERS
6、CLDN1、SLC9A1、TGM1、SPINK5、KLF4、BGN、LCE1
A、LCE1B、LCE1FおよびLCE2Aと確認された。
図9~図12は、前述したようなRNA microarray分析を通じて選定され
た皮膚老化バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatma
p分析を進行した図面である。図9は50代以上の試験群5人と20代の対照群5人を、
図10は20代、30代、40代および50代以上の各年齢代別に5人ずつ、総20人の
試験対象者のRNA microarray分析結果を利用した弾力/コラーゲン関連皮
膚老化バイオマーカーの候補の発現を示すheatmap図面である。図11は50代以
上の試験群5人と20代の対照群5人を、図12は20代、30代、40代および50代
以上の各年齢代別に5人ずつ、総20人の試験対象者のRNA microarray分
析結果を利用した皮膚障壁機能/水分合成関連皮膚老化バイオマーカーの候補の発現を示
すheatmap図面である。
図6の場合と同一に、図9~図12のheatmap分析も赤色で示すほど遺伝子の発
現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発現値が小さくなることを意味
する。図9~図12の実験結果からは、対照群に比べて試験群で文献調査を通じて選別し
た特定遺伝子の発現が赤色で高く示されることを視覚的に確認した。
前記RNA microarray分析を通じて選定された皮膚老化バイオマーカーの
候補と人体適用機器(PRIMOS、Cutometer、Corneometer、T
ewameterおよびSkin-pHmeter)測定結果との相関関係を確認するた
めに二変量相関分析を施行した。その結果が図13~図20に図示される。
図13と図14は50代以上の試験群5人と20代の対照群5人の、図15と図16は
20代、30代、40代および50代以上の各年齢代別に5人ずつ、総20人の試験対象
者のRNA microarray分析を通じて選定されたコラーゲン/弾力関連皮膚老
化バイオマーカーの候補と年齢および人体適用機器測定結果との相関関係を分析した図面
である。
その結果、50代以上の試験群5人と20代の対照群5人、総10人試験対象者のRN
A microarray分析結果のFN1、GSTA3およびPINK1遺伝子は、試
験対象者の年齢と統計的に有意義な負の相関関係を示すことを確認したし、COL1A1
、COL3A1、FN1、GSTA3、PON1およびPINK1遺伝子は目尻のシワを
測定したPRIMOS装備の測定結果と統計的に有意義な負の相関関係を示し、PINK
1遺伝子は皮膚弾力を測定したCutometer装備の測定結果と統計的に有意義な正
の相関関係を示すことを確認した。図14には各遺伝子に対する表記が省略されているが
、図14に関する前記説明は図14の上段左側から順になされた。すなわち、試験対象者
の年齢と統計的に負の相関関係を示したFN1、GSTA3およびPINK1遺伝子に対
する結果は図14の最初の列左側から順に、目尻のシワを測定したPRIMOS装備の測
定結果と統計的に有意義な負の相関関係を示したCOL1A1、COL3A1、FN1、
GSTA3、PON1およびPINK1遺伝子に対する結果は図14の中間の列左側から
順に、皮膚弾力を測定したCutometer装備の測定結果と統計的に有意義な正の相
関関係を示したPINK1遺伝子は図14の最後の列に表示された。以下、図14でのよ
うに、複数個の遺伝子の相関関係を示す散布図で遺伝子表記がグラフから省略されたもの
などについてもこの内容が同一に適用される。すなわち、散布図の左側上段から順に相関
関係を記述することにする。
また、20代、30代、40代および50代以上の各年齢代別に5人ずつ、総20人の
試験対象者RNA microarray分析結果のCOL1A1、FN1、GSTA3
およびPINK1遺伝子は、試験対象者の年齢と統計的に有意義な負の相関関係を示すこ
とを確認したし、FN1、GSTA3およびPINK1遺伝子は目尻のシワを測定したP
RRMOS装備の測定結果と統計的に有意義な負の相関関係を示し、GSTA3およびP
INK1遺伝子は皮膚弾力を測定するCutometer装備の測定結果と正の相関関係
を示すことを確認した。
したがって、試験対象者のRNA microarray分析結果と人体適用機器測定
結果を総合的に分析した時、コラーゲン/弾力関連皮膚老化バイオマーカーはCOL1A
1、COL3A1、FN1、GSTA3、PON1およびPINK1、総6通りの遺伝子
に選定した。
図17と図18は50代以上の試験群5人と20代の対照群5人の、図19と図20は
20代、30代、40代および50代以上の各年齢代別に5人ずつ、総20人の試験対象
者のRNA microarray分析を通じて選定された皮膚障壁機能/水分含量関連
皮膚老化バイオマーカーの候補と年齢および人体適用機器測定結果との相関関係を分析し
た図面である。
その結果、50代以上の試験群5人と20代の対照群5人、総10人試験対象者のRN
A microarray分析結果のIVL、CERS6、SPINK5およびKLF4
遺伝子は試験対象者の年齢と有意義な負の相関関係を示すことを確認したし、IVL、H
AS2およびHAS3遺伝子は目尻のシワを測定したPRIMOS装備の測定結果と統計
的に有意義な負の相関関係を示し、IVL、TGM1、SPINK5およびKLF4遺伝
子は皮膚弾力を測定したCutometer装備の測定結果と統計的に有意義な正の相関
関係を示すことを確認した。併せて、KLF4遺伝子は水分含量を測定するCorneo
meter装備の測定結果と正の相関関係を示すことを確認した。
また、20代、30代、40代および50代以上の各年齢代別に5人ずつ、総20人の
試験対象者RNA microarray分析結果のIVL、CERS6およびTGM1
遺伝子は試験対象者の年齢と有意義な負の相関関係を示すことを確認したし、BGN遺伝
子は目尻のシワを測定したPRIMOS装備の測定結果と統計的に有意義な負の相関関係
を示し、IVL、TGM1、SPINK5およびKLF4遺伝子は皮膚弾力を測定するC
utometer装備の測定結果と統計的に有意義な正の相関関係を示すことを確認した
。併せて、CERS6およびKLF4遺伝子は水分含量を測定するCorneomete
r装備の測定結果と統計的に有意義な正の相関関係を示し、KLF4遺伝子は経皮水分損
失量を測定するTewameter装備の測定結果と統計的に有意義な負の相関関係を示
すことを確認した。
したがって、試験対象者のRNA microarray分析結果と人体適用機器測定
結果を総合的に分析した時、皮膚障壁機能/水分合成関連皮膚老化バイオマーカーはIV
L、HAS2、HAS3、AQP3、CERS6、CLDN1、SLC9A1、TGM1
、SPINK5、KLF4、LCE1A、LCE1B、LCE1F、LCE2AおよびB
GN、総15通りの遺伝子に選定した。
皮膚老化有効性評価を通じてのコラーゲン/弾力および皮膚障壁機能/水分合成関連皮
膚老化バイオマーカーの選定
前記で選定されたコラーゲン/弾力および皮膚障壁機能/水分合成関連皮膚老化バイオ
マーカーが皮膚老化の程度を測定して診断することとともに、実際の皮膚老化と関連する
有効性分または抗老化剤をスクリーニングするか、一般化粧品、機能性化粧品、医療機器
、医薬品などの使用前と後の皮膚老化を評価し、ひいては動物代替実験として使用され得
るかを検証するために皮膚老化有効性評価を施行した。
具体的には、60代以上の試験対象者2人を対象に4週間トレチノインクリーム(ステ
ィーバAR(丸つき文字R)クリーム、0.025%)を目尻に塗布したし、0週目と4
週目にPRIMOS装備を利用して高解像度写真撮影(図21)および目尻のシワの粗さ
を測定したし(表4、図22)、Cutometer装備を利用して皮膚弾力を測定した
し(表5、図23)、Corneometer装備を利用して水分含量を測定したし(表
6、図24)、目尻にマイクロニードルパッチを15分間付着後皮膚検査対象物を獲得し
てRNAを抽出してRNA microarrayを遂行した。
RNA microarray試験の進行後皮膚老化有効性評価による遺伝子発現差を
確認するためにR 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した。その後、文
献調査を通じて選別したコラーゲン/弾力と関連遺伝子と前記で選定されたコラーゲン/
弾力に関連した皮膚老化バイオマーカー(COL1A1、COL3A1、FN1、GST
A3、PON1およびPINK1)のうち同一の傾向性が確認される遺伝子を選定して図
25の表に分類したし、文献調査を通じて選別した皮膚障壁機能/水分合成関連遺伝子と
前記で選定された皮膚障壁機能/水分合成に関連した皮膚老化バイオマーカー(IVL、
HAS2、HAS3、AQP3、CERS6、CLDN1、SLC9A1、TGM1、S
PINK5、KLF4、LCE1A、LCE1B、LCE1F、LCE2AおよびBGN
)のうち同じパターンを示す遺伝子を選定して図26の表に分類した。
図25の表に表示された前記コラーゲン/弾力関連皮膚老化遺伝子のうちfold c
hangeが1.2倍あるいは-1.2倍以上であるかp-valueが0.05以下で
ある遺伝子はGSTA3であり、図26の表に表示された皮膚障壁機能/水分合成関連皮
膚老化遺伝子のうちfold changeが1.2倍あるいは-1.2倍以上であるか
p-valueが0.05以下である遺伝子はLEC1A、LCE1F、LCE2A、L
OR、AQP3、AQP10、BGN、HAS2およびHAS3と確認された。
図27と図28は、前記皮膚老化有効性評価RNA microarray分析を通じ
て選別された皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析す
るためにheatmap分析を進行した結果を図示する図面である。図27は皮膚老化有
効性評価を進行した試験対象者のRNA microarray分析結果を利用したコラ
ーゲン/弾力関連皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補の発現を示すheatmap
図面であり、図28は皮膚障壁機能/水分合成関連皮膚老化有効性評価バイオマーカーの
候補の発現を示すheatmap図面である。
本発明者らは前記皮膚老化有効性評価RNA microarray分析を通じて選別
された皮膚老化有効性評価バイオマーカーの候補と人体適用機器(PRIMOS、Cut
ometerおよびCorneometer)測定結果との相関関係を確認するために二
変量相関分析を施行した。その結果が図29~図32に図示される。図29と図30は皮
膚老化有効性評価を進行した試験対象者のRNA microarray分析を通じて選
定されたコラーゲン/弾力関連皮膚老化有効性バイオマーカーの候補と人体適用機器測定
結果との相関関係を分析した図面である。その結果、0週目に比べてトレチノインクリー
ムを4週間塗布した後、コラーゲン/弾力関連皮膚老化バイオマーカーであるCOL4A
4、FN1およびPINK1遺伝子は目尻のシワを測定したPRIMOS測定結果と統計
的に有意義な負の相関関係を確認したし、COL4A4およびMMP8遺伝子は水分含量
を測定したCorneometer測定結果と正のあるいは負の相関関係を示すことを確
認した。したがって、前記皮膚老化および皮膚老化有効性評価を総合的に分析した時、コ
ラーゲン/弾力関連皮膚老化有効性評価バイオマーカーは前記皮膚老化バイオマーカー(
COL1A1、COL3A1、FN1、GSTA3、PON1およびPINK1)ととも
にCOL4A4およびMMP8、総8通りの遺伝子に選定した。また、正確かつ効果的な
皮膚状態の診断の観点で、本発明者(ら)はこれら遺伝子のうちCOL1A1、COL3
A1 FN1およびPINK1をバイオマーカー群に含むように実施することが有利であ
ることを発見した。
図31と図32は、皮膚老化有効性評価を進行した試験対象者のRNA microa
rray分析を通じて選定された皮膚障壁機能/水分合成関連皮膚老化有効性バイオマー
カーの候補と人体適用機器測定結果との相関関係を分析した図面である。その結果、0週
目に比べてトレチノインクリームを4週間塗布した後、皮膚障壁機能/水分合成関連皮膚
老化バイオマーカーであるAQP3およびHAS3遺伝子は目尻のシワを測定したPRI
MOS測定結果と統計的に有意義な負の相関関係を確認したし、LCE1A、AZGP1
およびBGN遺伝子は皮膚弾力を測定したCutometer測定結果と正の相関関係を
示し、LCE1B、HAS2およびHAS3遺伝子は水分含量を測定したCorneom
eter測定結果と正の相関関係を示すことを確認した。
したがって、前記皮膚老化および皮膚老化有効性評価を総合的に分析した時、皮膚障壁
機能/水分合成関連皮膚老化有効性評価バイオマーカーは前記皮膚老化バイオマーカー(
IVL、HAS2、HAS3、AQP3、CERS6、CLDN1、SLC9A1、TG
M1、SPINK5、KLF4、LCE1A、LCE1B、LCE1F、LCE2Aおよ
びBGN)とAZGP1、総16通りの遺伝子に選定した。また、正確かつ効果的な皮膚
状態の診断の観点で、本発明者(ら)はこれら遺伝子のうちIVL、HAS3、AQP3
、BGNおよびAZGP1をバイオマーカー群に含むように実施することが有利であるこ
とを発見した。
整理すると、コラーゲン/弾力関連皮膚老化バイオマーカーはCOL1A1、COL3
A1、FN1、GSTA3、PON1、PINK1、COL4A4およびMMP8に¥、
皮膚障壁機能/水分合成関連皮膚老化バイオマーカーIVL、HAS2、HAS3、AQ
P3、CERS6、CLDN1、SLC9A1、TGM1、SPINK5、KLF4、L
CE1A、LCE1B、LCE1F、LCE2A、BGNおよびAZGP1に最終選定さ
れた。これを利用して皮膚老化診断方法または診断キット;皮膚老化誘導または抑制物質
および抗老化剤開発とスクリーニング;一人一人に対する皮膚類型情報提供;オーダーメ
ード型化粧品の開発;および動物代替皮膚老化有効性評価に利用され得る。
<皮膚保湿>
皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)による試験対象者の分類、専門医の問診、
人体適用機器の評価および皮膚検査対象物の採取
洗顔後30分の間恒温および除湿条件で待機した後、試験対象者を対象にアンケート評
価と皮膚科専門医の問診を施行した。また、試験対象者を対象に両頬部位の水分含量、経
皮水分損失量、および皮膚pHを測定した。具体的には、水分含量はCorneomet
er CM825装備を、経皮水分損失量はTewameter TM300装備を、皮
膚pHはSkin-pHmeter PH905装備を利用して測定したし、水分含量は
arbitary unit(A.U.)値を、経皮水分損失量はg/h/m値を、皮
膚pHはpH値を分析した。
試験対象者の皮膚保湿に対する理学的所見は関連文献(Int J Dermatol
.2017 Yoshida-Amano et al)に基づいて、皮膚科専門医が肉
眼判定を施行した結果である。
表7は全体の試験対象者のうち前記3つの人体適用機器測定結果に基づいて乾燥してい
ない対照群5人、乾燥した試験群5人を分類して皮膚保湿程度を評価した結果を表示する
また、マイクロニードルパッチを顔面に15分の間付着後皮膚検査対象物を採取した。
皮膚検査対象物からRNA採取
試験対象者から獲得した皮膚検査対象物をRNeasy Plus Mini Kit
(Qiagen)に提供したし、前記Kitを利用して高純度のRNAを抽出した。その
後、NanoDrop装備と2100 Bioanalyzer装備を利用してRNAサ
ンプルのQC(Quality Control)を確認した後、RNA microa
rray分析を施行した。
RNA microarray分析
前述した方法で分離したRNAは少量(100pg)の全RNAをcRNAで増幅する
方法であるGeneChip WT Pico Kit(Applied Biosys
tems)を使って、試料に柔軟で感度の高い前処理を施行した。前述した方式で増幅さ
れたRNAはGeneChip Human Gene 2.0 ST Array(A
ffymetrix)プラットホームのマニュアルに沿ってmicroarrayを実行
した。前記プラットホームのマニュアルに紹介されたmicroarray手続きは図4
および図5に図示したことがある。本発明者らは同一手続きでmicroarrayを実
行した。前記プラットホームのRNA microarray分析プロトコルは表3に整
理したものと同一である。
その後、Affymetrix Power Tools(APT)のRobust
Multi-Average(RMA)方法を通じて全体のデータを要約および正規化し
たし、遺伝子水準で結果を整理してDifferentially Expressed
Gene(DEG)分析を遂行した。データの統計的有意性は独立的t-testとf
old changeの変化を利用して分析したし、False discovery
rate(FDR)はBenjamini-Hochbergアルゴリズムを使ってp値
を調整したし、DEGセットはlinkageとEuclidean distance
を使ってHierarchical cluster分析を遂行した。また、遺伝子発現
の差を確認するためのすべてのデータ分析と視角化作業はR 4.0.0プログラムを使
って遂行した。
生物情報学分析(Bioinformatics analysis)および有意的相
関関係分析を通じての皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)バイオマーカーの候補
選別
RNA microarray試験の進行後、試験群と対照群の約4万通り余りの遺伝
子発現差を確認するために、R 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した
。図33は、遺伝子整列結果を図示する図面である。図33の遺伝子整列はheatma
p分析とも呼ばれる。Heatmap分析は熱を意味するヒート(heat)と地図を意
味するマップ(map)を結合させた用語であり、色で表現できる多様な情報をイメージ
上に熱分布形態の図面で示す分析方法である。本明細書に記載したheatmap分析で
は赤色で示すほど遺伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発
現値が小さくなることを意味する。図33では数百通りの遺伝子を分析した時、試験群と
対照群で多数の遺伝子の発現値が特異的に差があることを確認した。
その後、本発明者らは文献調査を通じて皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)関
連遺伝子を選別した(図34)。本発明者らは前記文献調査を通じて皮膚保湿に関連した
ものと確認された遺伝子のmicroarray試験結果確認された遺伝子発現に関する
数値を前記図面の表に整理した。
皮膚保湿程度が良好な対照群とそうでない乾燥した試験群において、microarr
ayを実施することによって得られた遺伝子発現に関する数値の値に差別性が存在してこ
そ皮膚保湿程度に関するバイオマーカーとして有用であろう。これを判断するために本発
明者らはfold changeとp-valueを使った。Fold changeは
試験群での測定数値が対照群での測定数値に比べて何倍高くまたは低くなったかを示す値
であり、p-valueは統計処理において試験群と対照群の間の値が統計的に有意義な
差を示すかに対する値である。RNA microarray試験を通じて得た各サンプ
ルのnormalized signal値(発現値)を図34の表に表示したし、fo
ld changeは試験群と対照群間のnormalized signal値を使っ
て1:1発現差を計算した値である。p-valueはデータが帰無仮説と両立する程度
を0から1の間の値で表現したものであり、大体0.05より小さい場合に帰無仮説を棄
却することを意味する。
結果として、皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)関連遺伝子のうちfold
changeが1.2倍あるいは-1.2倍以上であるかp-valueが0.05以下
である遺伝子はCDSN、FLG、FLG2、LOR、KLF4、KRT10、LCE1
A、LCE2A、LCE2B、LCE2C、SMPD3、CDH1、ITGB4、IVL
、SPINK5、CLDN1、AQP3、BGN、HAS3、TGM1、CLDN7、C
ERS3、CLDN4およびKRT1と確認された。
図35~図38は、前述したようなRNA microarray分析を通じて選定さ
れた皮膚保湿関連バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにhea
tmap分析を進行した図面である。図35は、前記乾燥した対象者試験群5人と乾燥し
ていない対照群5人、総10人を分析した結果皮膚保湿バイオマーカーの候補の発現を示
すheatmap図面である。図36はCorneometer測定結果のみに基づいて
水分含量結果値を区間別に分けて総15人を分析した結果、皮膚保湿バイオマーカーの候
補の発現を示すheatmap図面である。図37はTewameter測定結果のみに
基づいて経皮水分損失量結果値を区間別に分けて総15人を分析した結果、皮膚保湿バイ
オマーカーの候補の発現を示すheatmap図面である。図38はSkin-pHme
ter測定結果のみに基づいて皮膚pH結果値を区間別に総13人を分析した結果、皮膚
保湿バイオマーカーの候補の発現を示すheatmap図面である。
図33の場合と同一に、図35~図38のheatmap分析も赤色で示すほど遺伝子
の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発現値が小さくなることを
意味する。図35~図38の実験結果からは、皮膚保湿が良好な対照群に比べて乾燥した
試験群で文献調査を通じて選別した特定遺伝子の発現が青色で低く示されることを視覚的
に確認した。
前記RNA microarray分析を通じて選定された皮膚保湿バイオマーカーの
候補と人体適用機器(Corneometer、TewameterおよびSkin-p
Hmeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した。その
結果が図39~図43に図示される。
図39は、皮膚保湿バイオマーカーの候補遺伝子と人体適用機器との相関関係分析数値
を表示する表である。図40は、図39の分析数値を要約した表である。図41はCor
neometer測定値と有意義な相関関係を有する遺伝子の散布図を示す。これから、
FLG、FLG2、LOR、KLF4、CDH1、ITGB4、SPINK5、TGM1
、CLDN7およびCLDN4遺伝子が水分含量(Corneometer)と統計的に
有意義な正の相関関係を示すことを確認した。図42は、Tewameter測定値と有
意義な相関関係を有する遺伝子の散布図を示す。これから、FLG、FLG2、LOR、
KLF4、KRT10、LCE1A、CDH1、ITGB4、SPINK5、CLDN1
、BGN、TGM1およびCLDN7遺伝子が経皮水分損失量(Tewameter)と
統計的に有意義な負の相関関係を示すことを確認した。図43は、Skin-pHmet
er測定値と有意義な相関関係を有する遺伝子の散布図を示す。これから、CDSN、K
LF4、CDH1、CLDN1、AQP3およびCLDN7遺伝子が皮膚pH(Skin
-pHmeter)と統計的に有意義な負の相関関係を示すことを確認した。図44と図
45は、図36、図37および図38に表示された結果に基づいて皮膚保湿バイオマーカ
ーの候補遺伝子と各人体適用機器(Corneometer、Tewameter、Sk
in-pHmeter)との相関関係を分析した図面である。その結果、SMPD3、C
DSN、KLF4、FLG、KRT10、CDH1、FLG2、ITGB4、IVL、S
PINK5、CLDN1、AQP3、TGM1、CLDN7、CLDN4およびKRT1
遺伝子が水分含量(Corneometer)と統計的に有意義な正の相関関係を示した
し、SMPD3、CDSN、KLF4、LOR、FLG、KRT10、LCE1A、CD
H1、FLG2、ITGB4、IVL、SPINK5、CLDN1、AQP3、BGN、
TGM1、CLDN7、CERS3およびCLDN4遺伝子が経皮水分損失量(Tewa
meter)と統計的に有意義な負の相関関係を示したし、SMPD3、CDSN、KL
F4、LOR、FLG、KRT10、LCE2B、LCE1A、CDH1、FLG2、S
PINK5、CLDN1、AQP3、TGM1およびKRT1遺伝子が皮膚pH(Ski
n-pHmeter)と統計的に有意義な負の相関関係を示した。
皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)バイオマーカーの有効性検証およびバイオ
マーカーの候補選別
前述した方式で選定された皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)バイオマーカー
が皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)の程度を評価することとともに、実際の皮
膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)と関連する有効性分あるいは保湿剤をスクリー
ニングするか、一般化粧品、機能性化粧品、医療機器、医薬品などの使用前と後の皮膚保
湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)チョンドを評価し、ひいては動物実験を代替するよ
うに使われ得るかを検証するために皮膚保湿有効性評価を施行した。
具体的には、皮膚保湿剤を1か月以上使用していない皮膚が乾燥した試験対象者(試験
群)1人を対象にm2週間ゼロイドインテンシブクリームエムディを顔面に塗布したし、
0週目と2週目にそれぞれ水分含量、経皮水分損失量、皮膚pHを測定したし、測定部位
にマイクロニードルパッチを15分間付着後皮膚検査対象物を獲得してRNAを採取して
RNA microarrayを遂行した。試験対象者で0週目に比べてゼロイドインテ
ンシブクリームエムディを2週間塗布した後に皮膚乾燥程度が緩和された。すなわち、水
分含量が増加したし、経皮水分損失量が減少したし、皮膚pH値が減少した。具体的な測
定結果は下記の表8~表10および図46に整理した。
RNA microarray試験の進行後皮膚保湿有効性評価による遺伝子発現差を
確認するためにR 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した。その後、前
記で選定された皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)バイオマーカーのうち同一の
傾向性が確認される遺伝子を選定して図47の表に分類した。
図47の表に表示された皮膚保湿バイオマーカー遺伝子のうちfold change
が1.2倍あるいは-1.2倍以上である遺伝子はCDSN、FLG、FLG2、LOR
、KRT10、LCE1A、LCE2A、LCE2B、LCE2CおよびSMPD3の1
0通りの遺伝子と確認された。
図48は、前記皮膚保湿有効性評価RNA microarray分析を通じて選別さ
れた皮膚保湿有効性評価バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するために
グラフ化した図面である。
最終的に、皮膚保湿(水分含有/水分損失/皮膚pH)バイオマーカーはCDSN、F
LG、FLG2、LOR、KLF4、KRT10、LCE1A、LCE2A、LCE2B
、LCE2C、SMPD3、CDH1、ITGB4、IVL、SPINK5、CLDN1
、AQP3、BGN、HAS3、TGM1、CLDN7、CERS3、CLDN4および
KRT1に選定された。また、正確かつ効果的な皮膚状態の診断の観点で、本発明者(ら
)はこれら遺伝子のうちFLG、AQP3およびLORをバイオマーカー群に含むように
実施することが有利であることを発見した。
以上の本発明者らの研究結果は、皮膚保湿程度評価方法または評価キットの開発、皮膚
保湿誘導または抑制物質の開発とスクリーニング、一人一人に対する皮膚類型情報提供、
オーダーメード型化粧品の開発および動物実験代替皮膚保湿有効性評価において非常に有
用なツールを提供できるものと期待される。
<皮膚色素沈着>
皮膚色素沈着による試験対象者の分類、専門医の問診、人体適用機器の評価および皮膚
検査対象物の採取
洗顔後30分の間恒温および除湿条件で待機した後、試験対象者を対象にアンケート評
価および皮膚科専門医の問診を施行したし、人体適用機器を利用して皮膚色とメラニンを
測定した。具体的には、皮膚色はSpectrophotometer装備を、メラニン
はMexameter装備を利用して測定したし、皮膚色はITA°値を、メラニンはm
elanin index値を分析した。
試験対象者の皮膚色に対する理学的所見はFitzpatrick scaleに基づ
いて皮膚科専門医が肉眼判定を進行した。
表11は全体の試験対象者試験群と対照群を分けた基準を整理している。試験群は全体
の試験対象者のうちITA°値が28以下であるFitzpatrick type V
であり皮膚色が暗い人々で構成された。対照群は全体の試験対象者のうちITA°値が4
1以上であるFitzpatrick type IIであり皮膚色が明るい人々で構成
された。このような試験群/対照群選定後に人体適用機器を通じて皮膚色素沈着を評価し
た。
また、マイクロニードルパッチを顔面に15分の間付着後皮膚検査対象物を採取した。
皮膚検査対象物からRNA採取
試験対象者から獲得した皮膚検査対象物をRNeasy Plus Mini Kit
(Qiagen)に提供したし、前記Kitを利用して高純度のRNAを抽出した。その
後、NanoDrop装備と2100 Bioanalyzer装備を利用してRNAサ
ンプルのQC(Quality Control)を確認した後、RNA microa
rray分析を施行した。
RNA microarray分析
前述した方法で分離したRNAは少量(100pg)の全RNAをcRNAで増幅する
方法であるGeneChip WT Pico Kit(Applied Biosys
tems)を使って、試料に柔軟で感度の高い前処理を施行した。前述した方法により増
幅されたRNAはGeneChip Human Gene 2.0 ST Array
(Affymetrix)プラットホームのマニュアルに沿ってmicroarrayを
実行した。前記プラットホームのマニュアルに紹介されたmicroarray手続きは
図4および図5に図示したことがある。本発明者らは同一手続きでmicroarray
を実行した。前記プラットホームのRNA microarray分析プロトコルは表3
に整理したものと同一である。
その後、Affymetrix Power Tools(APT)のRobust
Multi-Average(RMA)方法を通じて全体のデータを要約および正規化し
たし、遺伝子水準で結果を整理してDifferentially Expressed
Gene(DEG)分析を遂行した。データの統計的有意性は独立的t-testとf
old changeの変化を利用して分析したし、False discovery
rate(FDR)はBenjamini-Hochbergアルゴリズムを使ってp値
を調整したし、DEGセットはlinkageとEuclidean distance
を使ってHierarchical cluster分析を遂行した。また、遺伝子発現
の差を確認するためのすべてのデータ分析と視角化作業はR 4.0.0プログラムを使
って遂行した。
生物情報学分析(Bioinformatics analysis)および有意的相
関関係分析を通じての皮膚色素沈着バイオマーカーの候補選別
RNA microarray試験の進行後、試験群と対照群の約4万通り余りの遺伝
子発現差を確認するために、R 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した
。図49は、遺伝子整列結果を図示する図面である。図49の遺伝子整列はheatma
p分析とも呼ばれる。Heatmap分析は熱を意味するヒート(heat)と地図を意
味するマップ(map)を結合させた用語であり、色で表現できる多様な情報をイメージ
上に熱分布形態の図面で示す分析方法である。本明細書に記載したheatmap分析で
は赤色で示すほど遺伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発
現値が小さくなることを意味する。図49では数百通りの遺伝子を分析した時、試験群と
対照群で多数の遺伝子の発現値が特異的に差があることを確認した。
その後、本発明者らは文献調査を通じて皮膚色素沈着およびmelanogenesi
sメカニズムに関連した遺伝子を選別した(図50)。本発明者らは前記文献調査を通じ
て皮膚色素沈着に関連したものと確認された遺伝子のmicroarray試験を実施し
た。その結果確認された遺伝子発現に関する数値を図50の表に整理した。
皮膚色素沈着程度が激しい試験群とそうでない対照群において、microarray
を実施することによって得られた遺伝子発現に関する数値の値に差別性が存在してこそ皮
膚色素沈着程度に関するバイオマーカーとして有用であろう。これを判断するために本発
明者らはfold changeとp-valueを使った。Fold changeは
試験群での測定数値が対照群での測定数値に比べて何倍高くまたは低くなったかを示す値
であり、p-valueは統計処理において試験群と対照群の間の値が統計的に有意義な
差を示すかに対する値である。RNA microarray試験を通じて得た各サンプ
ルのnormalized signal値(発現値)を図50の表に表示したし、fo
ld changeは試験群と対照群間のnormalized signal値を使っ
て1:1発現差を計算した値である。p-valueはデータが帰無仮説と両立する程度
を0から1の間の値で表現したものであり、大体0.05より小さい場合に帰無仮説を棄
却することを意味する。
結果として、皮膚色素沈着関連遺伝子のうちfold changeが1.2倍あるい
は-1.2倍以上であるかp-valueが0.05以下である遺伝子はCAT、CLU
、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MC2R、MLANA、
PAX3、SOX10、TFAP2A、TYRおよびTYRP1と確認された。
図51と図52は、前述したようなRNA microarray分析を通じて選定さ
れた皮膚色素沈着バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにhea
tmap分析を進行した結果を示す。図51は、ITA°値が28以下である試験群5人
とITA°値が41以上である対照群5人、総10人に対するheatmap分析結果図
面である。図52は、ITA°28以下5人、ITA°29~40 7人、ITA°41
以上7人、総19人の試験対象者選定後、RNA microarray分析結果を利用
した皮膚色素沈着バイオマーカーの候補の発現を示すheatmap図面である。
図49の場合と同一に、図51および図52のheatmap分析も赤色で示すほど遺
伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発現値が小さくなるこ
とを意味する。図51および図52の実験結果からは、対照群に比べて試験群で文献調査
を通じて選別した特定遺伝子の発現が赤色で高く示されることを視覚的に確認した。
前記RNA microarray分析を通じて選定された皮膚色素沈着関連バイオマ
ーカーの候補であるCAT、CLU、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、G
STP1、MC2R、MLANA、PAX3、SOX10、TFAP2A、TYRおよび
TYRP1遺伝子と人体適用機器(SpectrophotometerおよびMexa
meter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した。その結
果が図53~図58に図示される。
図53~図55は、ITA°値が28以下である試験群5人とITA°値が41以上で
ある対照群5人の総10人の試験対象者選定後、RNA microarray分析を通
じて選定された皮膚色素沈着バイオマーカーの候補と人体適用機器測定結果との相関関係
を分析した結果を図示する。図56~図58は、ITA°28以下5人、ITA°29~
40 7人、ITA°41以上7人、総19人の試験対象者選定後、RNA micro
array分析を通じて選定された皮膚色素沈着バイオマーカーの候補と人体適用機器測
定結果との相関関係を分析した結果を図示する。
その結果、ITA°値が28以下である試験群5人とITA°値が41以上である対照
群5人、総10人試験対象者のRNA microarray分析結果のCAT、CLU
、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MLANA、SOX10
、TFAP2AおよびTYR遺伝子は皮膚色を測定したSpectrophotomet
er装備の測定結果と統計的に有意義な正のあるいは負の相関関係を示し、CAT、CL
U、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MLANA、PAX3
およびSOX10遺伝子は目尻のメラニンを測定したMexameter装備と統計的に
有意義な負のあるいは正の相関関係を示すことを確認した。
また、ITA°28以下5人、ITA°29~40 7人、ITA°41以上7人、総
19人の試験対象者のRNA microarray分析結果のCAT、CLU、DSG
1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MLANA、PAX3、SOX1
0およびTYR遺伝子は皮膚色を測定したSpectrophotometer装備の測
定結果と統計的に有意義な正のあるいは負の相関関係を示し、CAT、CLU、DSG1
、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MLANA、PAX3、SOX10
およびTYRP1遺伝子は目尻のメラニンを測定したMexameter装備と統計的に
有意義な負のあるいは正の相関関係を示すことを確認した。
したがって、試験対象者のRNA microarray分析結果と人体適用機器測定
結果を総合的に分析した時、皮膚色素沈着バイオマーカーはCAT、CLU、DSG1、
GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MLANA、PAX3、SOX10、
TFAP2A、TYRおよびTYRP1、総13通りの遺伝子に選定した。
皮膚美白有効性評価を通じての皮膚色素沈着バイオマーカーの選定
前述した方式で選定された皮膚色素沈着バイオマーカーが皮膚の色素の程度を測定して
診断することとともに、実際の皮膚色素沈着または美白と関連する有効性分あるいは美白
剤をスクリーニングするか、一般化粧品、機能性化粧品、医療機器、医薬品などの使用前
と後の皮膚色素沈着あるいは美白を評価し、ひいては動物代替実験として使用され得るか
を検証するために皮膚美白有効性評価を施行した。
具体的には、目尻に兆しがある試験対象者2人を対象に2週間トリルストラクリーム(
韓国コルマー)を目尻に塗布したし、0週目と2週目にSpectrophotomet
er装備を利用して皮膚色を測定し(表12、図59)、Mexameter装備を利用
して目尻のメラニンを測定したし(表13、図60)、目尻にマイクロニードルパッチを
15分間付着後皮膚検査対象物を獲得し、RNAを採取してRNA microarra
yを遂行した。
RNA microarray試験の進行後皮膚美白有効性評価による遺伝子発現差を
確認するためにR 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した。その後、文
献調査を通じて選別した皮膚色素沈着またはmelanogenesis関連遺伝子と前
述した方式で選定された皮膚色素沈着関連バイオマーカー(CAT、CLU、DSG1、
GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MLANA、PAX3、SOX10、
TFAP2A、TYRおよびTYRP1)のうち同一の傾向性が確認される遺伝子を選定
して分類した。図61はその分類結果に対する表であり、皮膚美白有効性バイオマーカー
の候補を羅列している。
文献調査を通じて選別した皮膚色素沈着またはmelanogenesis関連遺伝子
と前記皮膚色素沈着遺伝子のうちfold changeが1.2倍あるいは-1.2倍
以上であるかp-valueが0.05以下である遺伝子はMC1R、F2RL1、CL
DN1、DSG1およびGSTP1と確認された。
図62は、前記皮膚美白有効性評価RNA microarray分析を通じて選別さ
れた皮膚美白有効性評価バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するために
heatmap分析を進行した結果を図示する。
本発明者らは前述したような皮膚美白有効性評価RNA microarray分析を
通じて選別された皮膚美白有効性評価バイオマーカーの候補と人体適用機器(Spect
rophotometerおよびMexameter)測定結果との相関関係を確認する
ために二変量相関分析を施行した。図63と図64は、皮膚美白有効性評価を進行した試
験対象者のRNA microarray分析を通じて選定された皮膚美白有効性バイオ
マーカーの候補と人体適用機器測定結果との相関関係を分析した結果を図示する。図63
と図64の実験結果を参照すると、0週目に比べてトリルストラクリーム(トレチノイン
、ハイドロキノン、ステロイド複合剤)を2週間塗布した後、TFAP2AおよびTYR
P1遺伝子は皮膚色を測定したSpectrophotometer測定結果と統計的に
有意義な負の相関関係があることが分かる。また、TFAP2A遺伝子は目尻のメラニン
を測定するMexameter測定結果と正の相関関係があることが分かる。
前述したような本発明者らが遂行した皮膚色素沈着および皮膚美白有効性評価実験結果
を総合的に分析した時、皮膚色素沈着バイオマーカーを最も広い範囲で取る場合、CAT
、CLU、DSG1、GPNMB、GPX4、GSTM2、GSTP1、MLANA、P
AX3、SOX10、TFAP2A、TYR、TYRP1、MC1R、F2RL1および
CLDN1、総16通りの遺伝子を選定することができる。また、正確かつ効果的な皮膚
状態の診断の観点で、本発明者(ら)はこれら遺伝子のうちMLANA、TYRP1およ
びGPNMBをバイオマーカー群に含むように実施することが有利であることを発見した
このような選定結果を活用すると、前記16通りのRNA遺伝子のうちいずれか一つま
たは二つ以上の遺伝子をバイオマーカーにして皮膚色素沈着または皮膚美白程度の評価を
定量的に遂行できるであろう。ひいては、以上の本発明者らの研究結果は、皮膚色素沈着
程度評価方法または評価キットの開発、皮膚色素沈着誘導または抑制物質の開発とスクリ
ーニング、一人一人に対する皮膚類型情報提供、オーダーメード型化粧品の開発および動
物実験代替皮膚色素沈着有効性評価において非常に有用なツールを提供できるものと期待
される。
<皮膚油分>
皮膚油分による試験対象者の分類、専門医の問診、人体適用機器の評価および皮膚検査
対象物の採取
洗顔後30分の間恒温および除湿条件で待機した後、試験対象者を対象にアンケート評
価および皮膚科専門医の問診を施行したし、両鼻翼部位の皮膚油分を測定した。具体的に
は、Sebumeter SM815装備を利用して測定したし、μg/cm値を分析
した。
試験対象者の皮膚油分に対する理学的所見は関連文献(Reprod Biol En
docrinol.2017 Homburg et al)に基づいて、皮膚科専門医
の肉眼判定によって提供された。
表14は全体の試験対象者のうち皮膚油分が少ない対照群5人、皮膚油分が多い試験群
5人を分類して皮膚油分を評価した結果を整理したのである。
また、マイクロニードルパッチを顔面に15分の間付着後皮膚検査対象物を採取した。
皮膚検査対象物からRNA採取
試験対象者から獲得した皮膚検査対象物をRNeasy Plus Mini Kit
(Qiagen)に提供したし、前記Kitを利用して高純度のRNAを抽出した。その
後、NanoDrop装備と2100 Bioanalyzer装備を利用してRNAサ
ンプルのQC(Quality Control)を確認した後、RNA microa
rray分析を施行した。
RNA microarray分析
前述した方法で分離したRNAは少量(100pg)の全RNAをcRNAで増幅する
方法であるGeneChip WT Pico Kit(Applied Biosys
tems)を使って、試料に柔軟で感度の高い前処理を施行した。前述した方法で増幅さ
れたRNAはGeneChip Human Gene 2.0 ST Array(A
ffymetrix)プラットホームのマニュアルに沿ってmicroarrayを実行
した。前記プラットホームのマニュアルに紹介されたmicroarray手続きは図4
と図5に図示したことがある。本発明者らは同一手続きでmicroarrayを実行し
た。前記プラットホームのRNA microarray分析プロトコルは表3に整理し
たものと同一である。
その後、Affymetrix Power Tools(APT)のRobust
Multi-Average(RMA)方法を通じて全体のデータを要約および正規化し
たし、遺伝子水準で結果を整理してDifferentially Expressed
Gene(DEG)分析を遂行した。データの統計的有意性は独立的t-testとf
old changeの変化を利用して分析したし、False discovery
rate(FDR)はBenjamini-Hochbergアルゴリズムを使ってp値
を調整したし、DEGセットはlinkageとEuclidean distance
を使ってHierarchical cluster分析を遂行した。また、遺伝子発現
の差を確認するためのすべてのデータ分析と視角化作業はR 4.0.0プログラムを使
って遂行した。
生物情報学分析(Bioinformatics analysis)および有意的相
関関係分析を通じての皮膚油分バイオマーカーの候補選別
RNA microarray試験の進行後、試験群と対照群の約4万通り余りの遺伝
子発現差を確認するために、R 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した
。図65は、遺伝子整列結果を図示する図面である。図65の遺伝子整列はheatma
p分析とも呼ばれる。Heatmap分析は熱を意味するヒート(heat)と地図を意
味するマップ(map)を結合させた用語であり、色で表現できる多様な情報をイメージ
上に熱分布形態の図面で示す分析方法である。本明細書に記載したheatmap分析で
は赤色で示すほど遺伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発
現値が小さくなることを意味する。図65では数百通りの遺伝子を分析した時、試験群と
対照群で多数の遺伝子の発現値が特異的に差があることを確認した。
その後、本発明者らは文献調査を通じて皮膚油分に関連した遺伝子を選別した(図66
)。本発明者らは前記文献調査を通じて皮膚油分に関連したものと確認された遺伝子のm
icroarray試験を実施した。その結果確認された遺伝子発現に関する数値を図6
6の表に整理した。
皮膚油分程度が高い試験群とそうでない対照群において、microarrayを実施
することによって得られた遺伝子発現に関する数値の値に差別性が存在してこそ皮膚油分
に関するバイオマーカーとして有用であろう。これを判断するために本発明者らはfol
d changeとp-valueを使った。Fold changeは試験群での測定
数値が対照群での測定数値に比べて何倍高くまたは低くなったかを示す値であり、p-v
alueは統計処理において試験群と対照群の間の値が統計的に有意義な差を示すかに対
する値である。RNA microarray試験を通じて得た各サンプルのnorma
lized signal値(発現値)を図66の表に表示したし、fold chan
geは試験群と対照群間のnormalized signal値を使って1:1発現差
を計算した値である。p-valueはデータが帰無仮説と両立する程度を0から1の間
の値で表現したものであり、大体0.05より小さい場合に帰無仮説を棄却することを意
味する。
結果として、皮膚油分関連遺伝子のうちfold changeが1.2倍あるいは-
1.2倍以上であるかp-valueが0.05以下である遺伝子はMFAP2、IGF
1、HSD11B1、GPAM、CPT1C、AR、MPZL3、AQP3、SREBF
2およびHSD17B2と確認された。
図67は、前述したようなRNA microarray分析を通じて選定された皮膚
油分バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析
を進行した結果を示す。図65の場合と同一に、図67のheatmap分析結果でも赤
色で示すほど遺伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発現値
が小さくなることを意味する。図67の結果からは対照群に比べて試験群で文献調査を通
じて選別した特定遺伝子の発現が赤色で高く示されるか青色で低く示されることを視覚的
に確認した。
前記RNA microarray分析を通じて選定された皮膚油分関連バイオマーカ
ーの候補であるMFAP2、IGF1、HSD11B1、GPAM、CPT1C、AR、
MPZL3、AQP3、SREBF2およびHSD17B2遺伝子と人体適用機器(Se
bumeter)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した。そ
の結果が図68および図69に図示される。
本発明者らは図68および図69に関連した二変量相関分析実験結果、MFAP2、G
PAMおよびIGF1遺伝子が皮膚油分量(Sebumeterによる測定値)と統計的
に有意義な正の相関関係を示し、MPZL3およびAQP3遺伝子が皮膚油分量((Se
bumeterによる測定値)と統計的に有意義な負の相関関係を示すことを確認した。
前述したような本発明者らが遂行した皮膚油分評価実験結果を総合的に分析した時、皮
膚油分バイオマーカーを最も広い範囲で取る場合、MFAP2、AQP3、SREBF2
、HSD17B2、GPAM、CPT1C、AR、IGF1、HSD11B1およびMP
ZL3、総10通りの遺伝子を選定することができる。また、正確かつ効果的な皮膚状態
の診断の観点で、本発明者(ら)はこれら遺伝子のうちMPZL3、GPAMおよびIG
F1をバイオマーカー群に含むように実施することが有利であることを発見した。
このような選定結果を活用すると、前記10通りのRNA遺伝子のうちいずれか一つま
たは二つ以上の遺伝子をバイオマーカーにして皮膚油分程度の評価を定量的に遂行できる
であろう。ひいては、以上の本発明者らの研究結果は、皮膚油分評価方法または評価キッ
トの開発、皮膚油分誘導または抑制物質の開発とスクリーニング、一人一人に対する皮膚
類型情報提供、オーダーメード型化粧品の開発および動物実験代替皮膚油分有効性評価に
おいて非常に有用なツールを提供できるものと期待される。
<紅潮性敏感皮膚>
紅潮性敏感皮膚による試験対象者の分類、専門医の問診、人体適用機器の評価、lac
tic acid sting testおよび皮膚検査対象物の採取
洗顔後30分の間恒温および除湿条件で待機した後、試験対象者を対象にアンケート評
価および皮膚科専門医の問診を施行したし、両頬部位を人体適用機器で測定したし、la
ctic acid sting testを通じて主観的刺激敏感を評価した。
具体的にMexameter MX18装備を利用して紅斑量を測定したし、EI(E
rythema index)値を分析した。また、Spectrophotomete
r(CM-700d)装備を利用して皮膚赤色配る測定したし、a value値を分
析した。また、Frosch & Kligman method(1977)による「
5% lactic acid sting test」を通じて主観的刺激敏感を評価
した。Lactic acid(5%)とDWをそれぞれ50μlずつ両側の鼻唇溝(n
asolabial fold)に分注して0分、2.5分、5分、8分ごとにヒリヒリ
感、火照り、かゆみをその強度により4 point scale(0;no stin
g、1;slight sting、2;moderate sting、3;seve
re sting)で試験対象者が直接評価するようにした。刺激感の強度を数値化した
値が高いほど敏感であることを意味し、本試験ではLactic acid(5%)とD
Wの差値を取って分析したし、計算式は次の通りである。
Score=(総Lactic acid値-総DW値)/12(4区間*3項目)
表15には全体の試験対象者のうち紅斑量と赤色度が低く主観的刺激敏感がない対照群
5人、紅斑量と赤色度が高く主観的刺激敏感がない試験群5人を分類した結果が整理され
る。
また、マイクロ構造体パッチを顔面に15分の間付着後皮膚検査対象物を採取した。
皮膚検査対象物からRNA採取
試験対象者から獲得した皮膚検査対象物をRNeasy Plus Mini Kit
(Qiagen)に提供したし、前記Kitを利用して高純度のRNAを抽出した。その
後、NanoDrop装備と2100 Bioanalyzer装備を利用してRNAサ
ンプルのQC(Quality Control)を確認した後、RNA microa
rray分析を施行した。
RNA microarray分析
前述した方法で分離したRNAは少量(100pg)の全RNAをcRNAで増幅する
方法であるGeneChip WT Pico Kit(Applied Biosys
tems)を使って、試料に柔軟で感度の高い前処理を施行した。前述した方法で増幅さ
れたRNAはGeneChip Human Gene 2.0 ST Array(A
ffymetrix)プラットホームのマニュアルに沿ってmicroarrayを実行
した。前記プラットホームのマニュアルに紹介されたmicroarray手続きは図4
および図5に図示したことがある。本発明者らは同一手続きでmicroarrayを実
行した。前記プラットホームのRNA microarray分析プロトコルは表3に整
理したものと同一である。
その後、Affymetrix Power Tools(APT)のRobust
Multi-Average(RMA)方法を通じて全体のデータを要約および正規化し
たし、遺伝子水準で結果を整理してDifferentially Expressed
Gene(DEG)分析を遂行した。データの統計的有意性は独立的t-testとf
old changeの変化を利用して分析したし、False discovery
rate(FDR)はBenjamini-Hochbergアルゴリズムを使ってp値
を調整したし、DEGセットはlinkageとEuclidean distance
を使ってHierarchical cluster分析を遂行した。また、遺伝子発現
の差を確認するためのすべてのデータ分析と視角化作業はR 4.0.0プログラムを使
って遂行した。
生物情報学分析(Bioinformatics analysis)および有意的相
関関係分析を通じての紅潮性敏感皮膚バイオマーカーの候補選別
RNA microarray試験の進行後、試験群と対照群の約4万通り余りの遺伝
子発現差を確認するために、R 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した
。図70は、遺伝子整列結果を図示する図面である。図70の遺伝子整列はheatma
p分析とも呼ばれる。Heatmap分析は熱を意味するヒート(heat)と地図を意
味するマップ(map)を結合させた用語であり、色で表現できる多様な情報をイメージ
上に熱分布形態の図面で示す分析方法である。本明細書に記載したheatmap分析で
は赤色で示すほど遺伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発
現値が小さくなることを意味する。図70では数百通りの遺伝子を分析した時、試験群と
対照群で多数の遺伝子の発現値が特異的に差があることを確認した。
その後、本発明者らは文献調査を通じて紅潮性敏感皮膚に関連した遺伝子を選別した(
図71)。本発明者らは前記文献調査を通じて紅潮性敏感皮膚に関連したものと確認され
た遺伝子のmicroarray試験を実施した。その結果確認された遺伝子発現に関す
る数値を図71の表に整理した。
紅潮性敏感度が高い試験群とそうでない対照群において、microarrayを実施
することによって得られた遺伝子発現に関する数値の値に差別性が存在してこそ紅潮性敏
感皮膚に関するバイオマーカーとして有用であろう。これを判断するために本発明者らは
fold changeとp-valueを使った。Fold changeは試験群で
の測定数値が対照群での測定数値に比べて何倍高くまたは低くなったかを示す値であり、
p-valueは統計処理において試験群と対照群の間の値が統計的に有意義な差を示す
かに対する値である。RNA microarray試験を通じて得た各サンプルのno
rmalized signal値(発現値)を図71の表に表示したし、fold c
hangeは試験群と対照群間のnormalized signal値を使って1:1
発現差を計算した値である。p-valueはデータが帰無仮説と両立する程度を0から
1の間の値で表現したものであり、大体0.05より小さい場合に帰無仮説を棄却するこ
とを意味する。
結果として、紅潮性敏感皮膚関連遺伝子のうちfold changeが1.2倍ある
いは-1.2倍以上であるかp-valueが0.05以下である遺伝子はCOL3A1
、TAC1、KLK5、CAMP、MMP9、TRPA1、IL13RA1、HSD3B
1、CXCR4、ANGPT2、CXCL2、CXCR5およびPSMB9と確認された
図72は、前述したようなRNA microarray分析を通じて選定された紅潮
性敏感皮膚バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するためにheatma
p分析を進行した結果を示す。図70の場合と同一に、図72のheatmap分析結果
でも赤色で示すほど遺伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の
発現値が小さくなることを意味する。
前記RNA microarray分析を通じて選定された紅潮性敏感皮膚関連バイオ
マーカーの候補であるCOL3A1、TAC1、KLK5、CAMP、MMP9、TRP
A1、IL13RA1、HSD3B1、CXCR4、ANGPT2、CXCL2、CXC
R5およびPSMB9遺伝子と人体適用機器(Mexameter、Spectroph
otometer)測定結果との相関関係を確認するために二変量相関分析を施行した。
その結果が図73~図75に図示される。
図73は、紅潮性敏感皮膚バイオマーカーの候補遺伝子と人体適用機器との相関関係数
値を整理した表である。
図74は、Mexameter測定値と有意義な相関関係を有する遺伝子の散布図を図
示する。図74の結果から分かるように、TAC1、CAMPおよびMMP9遺伝子が皮
膚紅斑量(Mexameter)と統計的に有意義な正の相関関係を示すことを確認した
図75は、Spectrophotometer測定値と有意義な相関関係を有する遺
伝子の散布図を図示する。図75の結果から分かるように、TAC1、MMP9およびA
NGPT2遺伝子が皮膚赤色度(Spectrophotometer、a valu
e)と統計的に有意義な正の相関関係を示すことを確認した。
前述したような本発明者らが遂行した紅潮性敏感皮膚評価実験結果を総合的に分析した
時、紅潮性敏感皮膚バイオマーカーを最も広い範囲で取る場合、COL3A1、TAC1
、KLK5、CAMP、MMP9、TRPA1、IL13RA1、HSD3B1、CXC
R4、ANGPT2、CXCL2、CXCR5およびPSMB9、総13通りの遺伝子を
選定することができる。また、正確かつ効果的な皮膚状態の診断の観点で、本発明者(ら
)はこれら遺伝子のうちMMP9、TAC1およびCAMPをバイオマーカー群に含むよ
うに実施することが有利であることを発見した。
このような選定結果を活用すると、前記13通りのRNA遺伝子のうちいずれか一つま
たは二つ以上の遺伝子をバイオマーカーにして紅潮性敏感皮膚の評価を定量的に遂行でき
るであろう。ひいては、以上の本発明者らの研究結果は、紅潮性敏感皮膚評価方法または
評価キットの開発、紅潮性敏感皮膚誘導または抑制物質の開発とスクリーニング、一人一
人に対する皮膚類型情報提供、オーダーメード型化粧品の開発および動物実験代替紅潮性
敏感皮膚有効性評価において非常に有用なツールを提供できるものと期待される。
<刺激性敏感皮膚>
主観的刺激性敏感皮膚による試験対象者の分類、専門医の問診、lactic aci
d sting testおよび皮膚検査対象物の採取
洗顔後30分の間恒温および除湿条件で待機した後、試験対象者を対象にアンケート評
価および皮膚科専門医の問診を施行したし、lactic acidを利用した主観的刺
激性敏感皮膚の程度評価を施行した。
具体的には、敏感度はFrosch & Kligman method(1977)
による「5% lactic acid sting test(乳酸刺し傷検査)」を
通じて評価した。図76は、乳酸刺し傷検査を図示した図面である。Lactic ac
id(5%)とDWをそれぞれ50μlずつ両側の鼻唇溝(nasolabial fo
ld)に分注して0分、2.5分、5分、8分ごとにヒリヒリ感、火照り、かゆみをその
強度により4 point scale(0;no sting、1;slight s
ting、2;moderate sting、3;severe sting)で試験
対象者が直接評価するようにした。刺激感の強度を数値化した値が高いほど敏感であるこ
とを意味し、本試験ではlactic acid(5%)とDWの差値を取って分析した
し、計算式は次の通りである。
Score=(総Lactic acid値-総DW値)/12(4区間*3項目)
表16には全体の試験対象者のうちlactic acid sting test点
数が0.5以上である主観的刺激性敏感皮膚がある試験対象者(試験群)と点数が0点で
ある主観的刺激性敏感皮膚がない試験対象者(対照群)を選定した結果を整理した。
また、マイクロニードルパッチを顔面に15分の間付着後皮膚検査対象物を採取した。
皮膚検査対象物からRNA採取
試験対象者から獲得した皮膚検査対象物をRNeasy Plus Mini Kit
(Qiagen)に提供したし、前記Kitを利用して高純度のRNAを抽出した。その
後、NanoDrop装備と2100 Bioanalyzer装備を利用してRNAサ
ンプルのQC(Quality Control)を確認した後、RNA microa
rray分析を施行した。
RNA microarray分析
前述した方法で分離したRNAは少量(100pg)の全RNAをcRNAで増幅する
方法であるGeneChip WT Pico Kit(Applied Biosys
tems)を使って、試料に柔軟で感度の高い前処理を施行した。前述した方法で増幅さ
れたRNAはGeneChip Human Gene 2.0 ST Array(A
ffymetrix)プラットホームのマニュアルに沿ってmicroarrayを実行
した。前記プラットホームのマニュアルに紹介されたmicroarray手続きは図4
および図5に図示したことがある。本発明者らは同一手続きでmicroarrayを実
行した。前記プラットホームのRNA microarray分析プロトコルは表3に整
理したものと同一である。
その後、Affymetrix Power Tools(APT)のRobust
Multi-Average(RMA)方法を通じて全体のデータを要約および正規化し
たし、遺伝子水準で結果を整理してDifferentially Expressed
Gene(DEG)分析を遂行した。データの統計的有意性は独立的t-testとf
old changeの変化を利用して分析したし、False discovery
rate(FDR)はBenjamini-Hochbergアルゴリズムを使ってp値
を調整したし、DEGセットはlinkageとEuclidean distance
を使ってHierarchical cluster分析を遂行した。また、遺伝子発現
の差を確認するためのすべてのデータ分析と視角化作業はR 4.0.0プログラムを使
って遂行した。
生物情報学分析(Bioinformatics analysis)および有意的相
関関係分析を通じての主観的刺激性敏感皮膚バイオマーカーの候補選別
RNA microarray試験の進行後、試験群と対照群の約4万通り余りの遺伝
子発現差を確認するために、R 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した
。図77は、遺伝子整列結果を図示する図面である。図77の遺伝子整列はheatma
p分析とも呼ばれる。Heatmap分析は熱を意味するヒート(heat)と地図を意
味するマップ(map)を結合させた用語であり、色で表現できる多様な情報をイメージ
上に熱分布形態の図面で示す分析方法である。本明細書に記載したheatmap分析で
は赤色で示すほど遺伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発
現値が小さくなることを意味する。図77では数百通りの遺伝子を分析した時、試験群と
対照群で多数の遺伝子の発現値が特異的に差があることを確認した。
その後、本発明者らは文献調査を通じて主観的刺激性敏感皮膚に関連した遺伝子を選別
した(図78)。本発明者らは前記文献調査を通じて主観的刺激性敏感皮膚に関連したも
のと確認された遺伝子のmicroarray試験を実施した。その結果確認された遺伝
子発現に関する数値を図78の表に整理した。
主観的刺激性敏感皮膚程度が高い試験群とそうでない対照群において、microar
rayを実施することによって得られた遺伝子発現に関する数値の値に差別性が存在して
こそ主観的刺激性敏感皮膚に関するバイオマーカーとして有用であろう。これを判断する
ために本発明者らはfold changeとp-valueを使った。Fold ch
angeは試験群での測定数値が対照群での測定数値に比べて何倍高くまたは低くなった
かを示す値であり、p-valueは統計処理において試験群と対照群の間の値が統計的
に有意義な差を示すかに対する値である。RNA microarray試験を通じて得
た各サンプルのnormalized signal値(発現値)を図8の表に表示した
し、fold changeは試験群と対照群間のnormalized signal
値を使って1:1発現差を計算した値である。p-valueはデータが帰無仮説と両立
する程度を0から1の間の値で表現したものであり、大体0.05より小さい場合に帰無
仮説を棄却することを意味する。
結果として、主観的刺激性敏感皮膚関連遺伝子のうちfold changeが1.2
倍あるいは-1.2倍以上であるかp-valueが0.05以下である遺伝子はIVL
、LOR、FLG、FLG2、PGF、CYR61、HLA-B、IGHA1、MMP3
、RBP4およびG0S2と確認された。
図79と図80は、前述したようなRNA microarray分析を通じて選定さ
れた主観的刺激性敏感皮膚バイオマーカーの候補の発現程度を視覚的に比較分析するため
にheatmap分析を進行した図面である。図79は、lactic acid st
ing test点数が0.5点以上である試験群5人と0点である対照群5人、総10
人の試験対象者を選定した後RNA microarray分析結果を利用した主観的刺
激性敏感皮膚バイオマーカーの候補の発現を示すheatmap図面である。図80は、
全体の試験対象者33人をlactic acid sting test点数別に分類
した後、各点数別RNA microarray平均値を利用した主観的刺激性敏感皮膚
バイオマーカーの候補の発現を示すheatmap図面である。図77の場合と同一に、
図79および図80のheatmap分析結果でも赤色で示すほど遺伝子の発現値が大き
くなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発現値が小さくなることを意味する。
前記RNA microarray分析を通じて選定された主観的刺激性敏感皮膚関連
バイオマーカーの候補であるIVL、LOR、FLG、FLG2、PGF、CYR61、
HLA-B、IGHA1、MMP3、RBP4およびG0S2遺伝子とそれぞれのlac
tic acid sting test点数との相関関係を確認するために二変量相関
分析を施行した。その結果が図81~図84に図示される。
その結果、lactic acid sting test点数が0.5点以上である
主観的刺激がある試験群5人と点数が0点である主観的刺激がない対照群5人、総10人
試験対象者のRNA microarray分析結果のCYR61、RBP4およびPG
F遺伝子はlactic acid sting test scoreと統計的に有意
義な正のあるいは負の相関関係を示し、全体33人試験対象者のRNA microar
ray分析結果のLOR、PTGS2、PGFおよびHLA-B遺伝子はlactic
acid sting test scoreと統計的に有意義な負のあるいは正の相関
関係を示すことを確認した。したがって、試験対象者のRNA microarray分
析結果とlactic acid sting testを総合的に分析した時、本発明
者らは主観的刺激性敏感皮膚バイオマーカーとしてIVL、LOR、FLG、FLG2、
PGF、CYR61、HLA-B、IGHA1、MMP3、RBP4およびG0S2、総
11通りの遺伝子を選定した。また、正確かつ効果的な皮膚状態の診断の観点で、本発明
者(ら)はこれら遺伝子のうちPGF、RBP4およびCYR61をバイオマーカー群に
含むように実施することが有利であることを発見した。
このような選定結果を活用すると、前記11通りのRNA遺伝子のうちいずれか一つま
たは二つ以上の遺伝子をバイオマーカーにして主観的刺激性敏感皮膚程度の評価を定量的
に遂行できるであろう。ひいては、以上の本発明者らの研究結果は、主観的刺激性敏感皮
膚評価方法または評価キットの開発、主観的刺激性敏感皮膚誘導または抑制物質の開発と
スクリーニング、一人一人に対する皮膚類型情報提供、オーダーメード型化粧品の開発お
よび動物実験代替主観的刺激性敏感皮膚有効性評価において非常に有用なツールを提供で
きるものと期待される。
<化粧品ニキビ>
化粧品ニキビ程度による試験対象者の分類、専門医の問診、人体適用機器の評価、la
ctic acid sting testおよび皮膚検査対象物の採取
洗顔後30分の間恒温および除湿条件で待機した後、試験対象者を対象にアンケート評
価および皮膚科専門医の問診を施行したし、人体適用機器を利用して皮膚油分量を測定し
たし、lactic acid sting testを通じて皮膚刺激敏感度を評価し
た。
具体的には、皮膚油分量は両鼻翼部位に対してSebumeter SM815装備を
利用して測定したし、μg/cm値を分析した。敏感度はFrosch & Klig
man method(1977)による「5% lactic acid sting
test」を通じて評価した。Lactic acid(5%)とDWをそれぞれ50
μlずつ両側の鼻唇溝(nasolabial fold)に分注して0分、2.5分、
5分、8分ごとにヒリヒリ感、火照り、かゆみをその強度により4 point sca
le(0;no sting、1;slight sting、2;moderate
sting、3;severe sting)で試験対象者が直接評価するようにした。
刺激感の強度を数値化した値が高いほど敏感であることを意味し、本試験ではLacti
c acid(5%)とDWの差値を取って分析したし、計算式は次の通りである。
Score=(総Lactic acid値-総DW値)/12(4区間*3項目)
試験対象者の化粧品ニキビに対する理学的所見は関連文献(韓国型ニキビ重症度システム
、大韓民国皮膚科学会誌:第24冊第10号2004年)に基づいて、皮膚油分に対する
理学的所見は関連文献(Reprod Biol Endocrinol.2017 H
omburg et al)に基づいて、皮膚科専門医が肉眼判定施行後提供した。
全体の試験対象者のうち専門の肉眼判定を通じて化粧品ニキビがある試験対象者(試験
群)と化粧品ニキビがなくlactic acid sting test点数が0.5
点以下である試験対象者(対照群)を選定したし、このような試験群および対照群関連具
体的な事項は下記の表17に整理した。
また、マイクロニードルパッチを顔面に15分の間付着後皮膚検査対象物を採取した。
皮膚検査対象物からRNA採取
試験対象者から獲得した皮膚検査対象物をRNeasy Plus Mini Kit
(Qiagen)に提供したし、前記Kitを利用して高純度のRNAを抽出した。その
後、NanoDrop装備と2100 Bioanalyzer装備を利用してRNAサ
ンプルのQC(Quality Control)を確認した後、RNA microa
rray分析を施行した。
RNA microarray分析
前述した方法で分離したRNAは少量(100pg)の全RNAをcRNAで増幅する
方法であるGeneChip WT Pico Kit(Applied Biosys
tems)を使って、試料に柔軟で感度の高い前処理を施行した。前述した方法で増幅さ
れたRNAはGeneChip Human Gene 2.0 ST Array(A
ffymetrix)プラットホームのマニュアルに沿ってmicroarrayを実行
した。前記プラットホームのマニュアルに紹介されたmicroarray手続きは図4
および図5に図示したことがある。本発明者らは同一手続きでmicroarrayを実
行した。前記プラットホームのRNA microarray分析プロトコルは表3に整
理したものと同一である。
その後、Affymetrix Power Tools(APT)のRobust
Multi-Average(RMA)方法を通じて全体のデータを要約および正規化し
たし、遺伝子水準で結果を整理してDifferentially Expressed
Gene(DEG)分析を遂行した。データの統計的有意性は独立的t-testとf
old changeの変化を利用して分析したし、False discovery
rate(FDR)はBenjamini-Hochbergアルゴリズムを使ってp値
を調整したし、DEGセットはlinkageとEuclidean distance
を使ってHierarchical cluster分析を遂行した。また、遺伝子発現
の差を確認するためのすべてのデータ分析と視角化作業はR 4.0.0プログラムを使
って遂行した。
生物情報学分析(Bioinformatics analysis)および有意的相
関関係分析を通じてのニキビバイオマーカーの候補選別
RNA microarray試験の進行後、試験群と対照群の約4万通り余りの遺伝
子発現差を確認するために、R 4.0.0プログラムを利用して遺伝子整列を実施した
。図85は、遺伝子整列結果を図示する図面である。図85の遺伝子整列はheatma
p分析とも呼ばれる。Heatmap分析は熱を意味するヒート(heat)と地図を意
味するマップ(map)を結合させた用語であり、色で表現できる多様な情報をイメージ
上に熱分布形態の図面で示す分析方法である。本明細書に記載したheatmap分析で
は赤色で示すほど遺伝子の発現値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発
現値が小さくなることを意味する。図85では数百通りの遺伝子を分析した時、試験群と
対照群で多数の遺伝子の発現値が特異的に差があることを確認した。
その後、本発明者らは文献調査を通じて化粧品ニキビに関連した遺伝子を選別した。本
発明者らは前記文献調査を通じて化粧品ニキビに関連したものと確認された遺伝子のmi
croarray試験結果確認された遺伝子発現に関する数値を図86の表に整理した。
化粧品ニキビの活性度が高い試験群と化粧品ニキビの活性度が低い対照群において、m
icroarrayを実施することによって得られた遺伝子発現に関する数値の値に差別
性が存在してこそ化粧品ニキビの予測に関するバイオマーカーとして有用であろう。これ
を判断するために本発明者らはfold changeとp-valueを使った。Fo
ld changeは試験群と対照群間のnormalized signal値を使っ
て1:1発現差を計算した値で試験群での測定数値が対照群での測定数値に比べて何倍高
くまたは低くなったかを示す値であり、p-valueはデータが帰無仮説と両立する程
度を0から1の間の値で表現したものであり、大体0.05より小さい場合に帰無仮説を
棄却することを意味し、統計処理において試験群と対照群の間の値が統計的に有意義な差
を示すかに対する値である。
結果として、図86の表に表示された化粧品ニキビ関連遺伝子のうちfold cha
ngeが1.2倍あるいは-1.2倍以上であるかp-valueが0.05以下である
遺伝子はMMP3、MMP12、CCR1、AKR1B10、THY1およびIL-6と
確認された。
図87は、皮膚科専門医の理学的所見を通じて化粧品ニキビの活性度が高い試験群5人
と化粧品ニキビの活性度が低くlactic acid sting test点数が0
.5点以下である対照群5人、総10人の試験対象者を選定した後、前記RNA mic
roarray分析結果を通じて選定された化粧品ニキビバイオマーカーの候補の発現程
度を視覚的に比較分析するためにheatmap分析を進行した結果を図示する図面であ
る。図84の場合と同一に、図87のheatmap分析も赤色で示すほど遺伝子の発現
値が大きくなることを意味し、青色で示すほど遺伝子の発現値が小さくなることを意味す
る。図87の実験結果からは、対照群に比べて試験群で文献調査を通じて選別した特定遺
伝子の発現が赤色で高く示されることを視覚的に確認した。
前記RNA microarray分析を通じて選定された化粧品ニキビバイオマーカ
ーの候補であるMMP3、MMP12、CCR1、AKR1B10、THY1およびIL
-6遺伝子と皮膚科専門医の理学的所見を通じてのニキビの有/無および脂性肉眼評価、
そして人体適用機器(Sebumeter)との相関関係を確認するために二変量相関分
析を施行した。その結果が図88~図101に図示される。
本発明者らは理学的所見を通じて確認された化粧品ニキビがある試験群5人と化粧品ニ
キビがなくlactic acid sting test点数が0.5点以下である対
照群5人、総10人の試験対象者のRNA microarray分析を通じて選定され
た化粧品ニキビバイオマーカーの候補と理学的所見のニキビの有/無による点数(有:+
1点、無:0点)、肉眼評価を通じての脂性点数(0~5点)および人体適用機器(Se
bumeter)測定結果との相関関係を分析した。
その結果、MMP3、MMP12、CCR1、THY1およびIL6遺伝子は理学的所
見の化粧品ニキビの有/無による点数と統計的に有意義な正の相関関係を示すことを確認
した(図88~図94参照)。図88および図89は、理学的所見との相関関係分析結果
を示す表である。図90~図94は、前記有意義な正の相関関係を示す5個の遺伝子の散
布図である。
また、MMP12およびCCR1遺伝子は肉眼評価を通じての脂性点数と統計的に有意
義な正の相関関係を示すことを確認した(図95~図98参照)。図95と図96は、肉
眼評価を通じての脂性点数との相関関係分析結果を示す表である。図97と図98は、前
記有意義な正の相関関係を示す2個の遺伝子の散布図である。
また、CCR1遺伝子は人体適用機器(Sebumeter)測定結果と統計的に有意
義な正の相関関係を示すことを確認した(図99~図101参照)。図99と図100は
、人体適用機器(Sebumeter)測定結果との相関関係分析結果を示す表である。
図101は、前記有意義な正の相関関係を示す1個の遺伝子の散布図である。
前述したような本発明者らが遂行した化粧品ニキビ評価実験結果を総合的に分析した時
、化粧品ニキビバイオマーカーを最も広い範囲で取る場合、MMP3、MMP12、CC
R1、AKR1B10、THY1およびIL-6、総6通りの遺伝子を選定することがで
きる。また、正確かつ効果的な皮膚状態の診断の観点で、本発明者(ら)はこれら遺伝子
のうちMMP3、MMP12およびCCR1をバイオマーカー群に含むように実施するこ
とが有利であることを発見した。
このような選定結果を活用すると、前記6種類のRNA遺伝子のうちいずれか一つまた
は二つ以上の遺伝子をバイオマーカーにして化粧品ニキビの予測を定量的に遂行できるで
あろう。ひいては、以上の本発明者らの研究結果は、化粧品ニキビの予測方法または予測
キットの開発、化粧品ニキビ誘導または抑制物質および治療剤の開発とスクリーニング、
一人一人に対する皮膚類型情報提供、オーダーメード型化粧品の開発および動物実験代替
化粧品ニキビ有効性評価において非常に有用なツールを提供できるものと期待される。
以上の実施例で対象体の皮膚からマイクロニードルを使って抽出した皮膚検査対象物か
らRNAを抽出し、これをRNA microarray定量分析装備に提供してRNA
遺伝子別発現程度を定量化する方式について説明した。ところが、本発明はこのような特
定定量化方式に限定されるものと制限解釈されてはならない。対象体の皮膚検査対象物を
使ってRNA発現程度を定量化できる方式であればすべて本発明の範疇に属するものと理
解されるべきである。例えば、ELISA方式などの蛋白質水準での測定方式が適用され
得る。該当RNAバイオマーカーが発現して生成されるもので蛋白質の種類を特定し、こ
の蛋白質の定量化によってRNA遺伝子別発現程度が定量化され得るであろう。すなわち
、本発明の実行において使われる定量化装備またはキットは、ELISA、RT-PCR
キット、RNAチップ、DNAチップまたは蛋白質チップキットであり得る。前記蛋白質
水準の測定はELISA、ウエスタンブロッティング、磁石ビーズ-抗体免疫沈降法、免
疫化学組織染色および質量分析器の中から選択された一つ以上の方式によってもよい。ま
た、前記mRNA水準の測定はRT-PCR、競争的RT-PCR(competiti
ve RT-PCR)、リアルタイムRT-PCR(Real-time RT-PCR
)、RNase保護分析法(RPA:RNase Protection Assay)
、ノーザンブロッティング(Northern blotting)およびDNAチップ
の中から選択された一つ以上の方式によってもよい。
本発明は各皮膚状態の測定および評価のためにマイクロニードルを活用した非侵襲的方
式で特定RNAバイオマーカーを活用することに特徴があり、特定RNAバイオマーカー
の検出のためにRNA水準の検査法と蛋白質水準の検査法をすべて使用可能であるが、R
NA水準の検査法を活用する場合、蛋白質水準の検査法を活用することに比べて後述する
長所を得ることができる。蛋白質対比検出量が少ないRNAサンプルを増幅する技術を適
用することによって、少量のサンプルからもはるかに多い数のバイオマーカーを効率的か
つ正確に検出できるということがRNA水準検査法の長所として要約され得る。
特定バイオマーカーの発現を観察したり定量化するにおいて、蛋白質水準の検査法とR
NA水準の検査法の最も大きい実用上の差のうち一つは、蛋白質検査対比非常に少量で非
常に多数のバイオマーカーを観察または定量化可能であるという点である。蛋白質水準で
多様なバイオマーカーの変化を同時に見るためにはproteome分析が適合であるが
、このためには多量のサンプルが必要であり、特に皮膚組織から蛋白質を抽出する場合は
収率が10%以下であるため、必要量の10倍程度のサンプルが必要である。具体的には
、proteome分析に少なくとも1-2mgの蛋白質試料が必要であるが、3mmパ
ンチの皮膚組織の生検では約0.15mgの蛋白質が抽出される。すなわち、3mmパン
チの皮膚組織の生検を約10個施行しないとproteome分析ができないという計算
が出る。
ところが、組織生検の多様な限界点に照らしてみる時、3mmパンチを10回も実施す
るのは実際に試みられ難い。マイクロニードルパッチで蛋白質を抽出する方法も、マイク
ロニードルパッチ1枚では約0.06mgの蛋白質が抽出されるので20枚以上のマイク
ロニードルパッチを付着しないとproteome分析が不可能であるため、皮膚に実用
的に適用することは困難である。また、このようにサンプルで蛋白質を抽出したとしても
、proteome分析を通じて検出されるバイオマーカーは約650個程度であり、R
NA microarray分析を通じて検出されるバイオマーカー(4万個以上)の1
-2%程度水準であるので効率性が落ちる。
他の分析法で遂行しても限界が存在する。蛋白質分析法のうち最も鋭敏な検査方法であ
るELISA方法で比較してみても、マイクロニードルパッチ1枚から抽出される0.0
6mgの蛋白質は3回反復分析時に1個のバイオマーカーの発現変化のみを確認できる量
に過ぎない。併せてELISA方式の特性上、一つのkit当たり1個のバイオマーカー
のみの検出が可能であり、溶媒により干渉現象が起こり得、実験者が遂行しなければなら
ない段階が多いため測定時ごとにvariationが大きいという短所が存在する。R
NAとは異なって蛋白質はその構造が3次元であり増幅ができないため、検査対象物の採
取量の限界を克服することができず、皮膚類型や皮膚疾患の予後判定および診断、新素材
治療の有効性評価などのための多数のバイオマーカーの変化を同時に分析するのに適用す
るには困難がある。
このような問題点を解決するために、本発明ではRNAを分析に適用した。特定蛋白質
が合成されるためには細胞核に存在するDNAから該当蛋白質の合成に関与する遺伝子部
位をRNA形態で複製し(転写)、このRNAが細胞質に移動してこれを鋳型で各塩基配
列に該当するアミノ酸を連結して最終的に蛋白質が合成(翻訳)される過程を経るが、蛋
白質合成の前駆体であり多様な環境的要因によって変化する実際の皮膚蛋白質の発現量を
反映する遺伝物質であるRNAを分析に活用すると、さらに効率性の高い分析が可能であ
るためである。
ただし、RNAは蛋白質よりその収率がさらに低く不安定性は高いため、分析に活用す
るために最適な条件を設定するための研究が必要であった。本発明に至ってはじめてマイ
クロニードルパッチを利用して獲得した微量の皮膚検査対象物からRNAバイオマーカー
を信頼性があるように確認加能であるという点が確認された。本発明に至る前には前述し
た通り、RNAが蛋白質より収率が低く不安定性は高いという当業界の認識によって、マ
イクロニードルパッチで得られた微量の検査対象物からRNAバイオマーカーを確認して
特定皮膚状態または疾患を診断することには至っていなかった。
本発明者(ら)は微量のRNAを分析の施行に適合な量で確保するためにRNAを増幅
する過程を経ることによって、前述した実施例に詳しく記載した通り、マイクロニードル
パッチで得られた微量の検査対象物からRNAバイオマーカーを効率的にかつ正確に検出
できるという点を最初に確認した。
同一単位で換算した時、マイクロニードルパッチ1枚当たり抽出される蛋白質の量は約
60ng/μLである反面、RNAは約10ng/μLであって、1/6水準で抽出する
ことができた。蛋白質量よりも微量であるが、これを克服するためにRNAを増幅する技
術を適用したし、RNA microarray分析を可能にした。RNA増幅技術は重
合酵素反応原理を通じて10ngのRNAを約550倍である5500ngに増幅するこ
とができる。このような方式でマイクロニードルパッチ1枚から抽出される皮膚検査対象
物から約4万通り余りのバイオマーカーの発現変化を確認できるのであり、前述した実施
例で各皮膚状態を測定、評価または診断するために選定された複数個のRNAバイオマー
カーは非常に容易かつ正確に検出することができる。
反面、マイクロニードルパッチで皮膚検査対象物を獲得する方式で複数個、例えば9個
の蛋白質バイオマーカーの発現を正確に検出するには、1枚のマイクロニードルパッチか
ら得られる量では不可能である。複数個のマイクロニードルパッチが使われなければなら
ず、1個のマイクロニードルパッチから検査のための検査対象物獲得過程が複数回実行さ
れなければならない。前述した通り、ELISA方式を使うのであれば、kit当たり1
個のバイオマーカーのみ検出可能な特徴により、複数個のkitを動員しなければならな
いのであろうし、それさえも溶媒により干渉現象が発生し得、実験者が遂行しなければな
らない段階が多いため測定時ごとにvariationが大きいという短所を甘受しなけ
ればならない。
以上で本発明が具体的な構成要素などのような特定事項が限定された実施例および図面
によって説明されたが、これは本発明のより全般的な理解を助けるために提供されたもの
に過ぎず、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通
常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正および変形を試みることが
できる。
したがって、本発明の思想は前記説明された実施例に限定されて定められてはならず、
後述する特許請求の範囲だけでなくこの特許請求の範囲と均等にまたは等価的に変形され
た全てのものは本発明の思想の範疇に属するものと言える。

Claims (15)

  1. 対象体の皮膚から抽出された検査対象物からRNA遺伝子の発現程度を定量化できる装
    備と、
    生分解性高分子ヒアルロン酸からなり中実構造である複数個のマイクロニードルを含む
    マイクロニードルパッチを含み、
    前記マイクロニードルパッチが対象体の皮膚に適用され、所定時間維持後分離された状
    態で、前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚か
    らの検査対象物またはこれからの抽出物が前記装備によって定量分析され、前記装備は前
    記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚からの検査
    対象物またはこれからの抽出物からコラーゲン/弾力関連RNAバイオマーカー遺伝子の
    発現程度または皮膚障壁機能/水分合成関連RNAバイオマーカー遺伝子の発現程度を定
    量化し、前記定量化値に基づいて皮膚老化の診断がなされ、
    前記コラーゲン/弾力関連バイオマーカーはCOL1A1、COL3A1、FN1、G
    STA3、PON1、PINK1、COL4A4およびMMP8のうちいずれか一つまた
    は二つ以上を含み、皮膚障壁機能/水分合成関連バイオマーカーはIVL、HAS2、H
    AS3、AQP3、CERS6、CLDN1、SLC9A1、TGM1、SPINK5、
    KLF4、LCE1A、LCE1B、LCE1F、LCE2A、BGNおよびAZGP1
    のうちいずれか一つまたは二つ以上を含む、最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  2. 前記コラーゲン/弾力関連バイオマーカーはCOL1A1、COL3A1、FN1およ
    びPINK1を含み、
    皮膚障壁機能/水分合成関連バイオマーカーはIVL、HAS3、AQP3、BGNお
    よびAZGP1を含む、請求項1に記載の最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  3. 対象体の皮膚から抽出された検査対象物からRNA遺伝子の発現程度を定量化できる装
    備と、
    生分解性高分子ヒアルロン酸からなり中実構造である複数個のマイクロニードルを含む
    マイクロニードルパッチを含み、
    前記マイクロニードルパッチが対象体の皮膚に適用され、所定時間維持後分離された状
    態で、前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚か
    らの検査対象物またはこれからの抽出物が前記装備によって定量分析され、前記装備は前
    記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚からの検査
    対象物またはこれからの抽出物から皮膚保湿関連RNAバイオマーカー遺伝子の発現程度
    を定量化し、前記定量化値に基づいて皮膚保湿程度の評価がなされ、
    前記皮膚保湿関連バイオマーカーはCDSN、FLG、FLG2、LOR、KLF4、
    KRT10、LCE1A、LCE2A、LCE2B、LCE2C、SMPD3、CDH1
    、ITGB4、IVL、SPINK5、CLDN1、AQP3、BGN、HAS3、TG
    M1、CLDN7、CERS3、CLDN4およびKRT1のうちいずれか一つまたは二
    つ以上を含む、最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  4. 前記皮膚保湿関連バイオマーカーはFLG、AQP3およびLORを含む、請求項3に
    記載の最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  5. 対象体の皮膚から抽出された検査対象物からRNA遺伝子の発現程度を定量化できる装
    備と、
    生分解性高分子ヒアルロン酸からなり中実構造である複数個のマイクロニードルを含む
    マイクロニードルパッチを含み、
    前記マイクロニードルパッチが対象体の皮膚に適用され、所定時間維持後分離された状
    態で、前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚か
    らの検査対象物またはこれからの抽出物が前記装備によって定量分析され、前記装備は前
    記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚からの検査
    対象物またはこれからの抽出物から皮膚色素沈着関連RNAバイオマーカー遺伝子の発現
    程度を定量化し、前記定量化値に基づいて皮膚色素沈着程度の評価がなされ、
    前記皮膚色素沈着関連バイオマーカーはCAT、CLU、DSG1、GPNMB、GP
    X4、GSTM2、GSTP1、MLANA、PAX3、SOX10、TFAP2A、T
    YR、TYRP1、MC1R、F2RL1およびCLDN1のうちいずれか一つまたは二
    つ以上を含む、最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  6. 前記皮膚色素沈着関連バイオマーカーはMLANA、TYRP1およびGPNMBを含
    む、請求項5に記載の最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  7. 対象体の皮膚から抽出された検査対象物からRNA遺伝子の発現程度を定量化できる装
    備と、
    生分解性高分子ヒアルロン酸からなり中実構造である複数個のマイクロニードルを含む
    マイクロニードルパッチを含み、
    前記マイクロニードルパッチが対象体の皮膚に適用され、所定時間維持後分離された状
    態で、前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚か
    らの検査対象物またはこれからの抽出物が前記装備によって定量分析され、前記装備は前
    記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚からの検査
    対象物またはこれからの抽出物から皮膚油分関連RNAバイオマーカー遺伝子の発現程度
    を定量化し、前記定量化値に基づいて皮膚油分程度の評価がなされ、
    前記皮膚油分関連バイオマーカーはMFAP2、IGF1、HSD11B1、GPAM
    、CPT1C、AR、MPZL3、AQP3、SREBF2およびHSD17B2のうち
    いずれか一つまたは二つ以上を含む、最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  8. 前記皮膚油分関連バイオマーカーはMPZL3、GPAM、およびIGF1を含む、請
    求項7に記載の最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  9. 対象体の皮膚から抽出された検査対象物からRNA遺伝子の発現程度を定量化できる装
    備と、
    生分解性高分子ヒアルロン酸からなり中実構造である複数個のマイクロニードルを含む
    マイクロニードルパッチを含み、
    前記マイクロニードルパッチが対象体の皮膚に適用され、所定時間維持後分離された状
    態で、前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚か
    らの検査対象物またはこれからの抽出物が前記装備によって定量分析され、前記装備は前
    記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚からの検査
    対象物またはこれからの抽出物から紅潮性敏感皮膚関連RNAバイオマーカー遺伝子の発
    現程度を定量化し、前記定量化値に基づいて紅潮性敏感皮膚の評価がなされ、
    前記紅潮性敏感皮膚関連バイオマーカーはCOL3A1、TAC1、KLK5、CAM
    P、MMP9、TRPA1、IL13RA1、HSD3B1、CXCR4、ANGPT2
    、CXCL2、CXCR5およびPSMB9のうちいずれか一つまたは二つ以上を含む、
    最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  10. 前記紅潮性敏感皮膚関連バイオマーカーはMMP9、TAC1およびCAMPを含む、
    請求項9に記載の最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  11. 対象体の皮膚から抽出された検査対象物からRNA遺伝子の発現程度を定量化できる装
    備と、
    生分解性高分子ヒアルロン酸からなり中実構造である複数個のマイクロニードルを含む
    マイクロニードルパッチを含み、
    前記マイクロニードルパッチが対象体の皮膚に適用され、所定時間維持後分離された状
    態で、前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚か
    らの検査対象物またはこれからの抽出物が前記装備によって定量分析され、前記装備は前
    記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚からの検査
    対象物またはこれからの抽出物から主観的刺激性敏感皮膚関連RNAバイオマーカー遺伝
    子の発現程度を定量化し、前記定量化値に基づいて主観的刺激性敏感皮膚程度の評価がな
    され、
    前記主観的刺激性敏感皮膚関連バイオマーカーはIVL、LOR、FLG、FLG2、
    PGF、CYR61、HLA-B、IGHA1、MMP3、RBP4およびG0S2のう
    ちいずれか一つまたは二つ以上を含む、最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  12. 前記主観的刺激性敏感皮膚関連バイオマーカーはPGF、RBP4およびCYR61を
    含む、請求項11に記載の最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  13. 対象体の皮膚から抽出された検査対象物からRNA遺伝子の発現程度を定量化できる装
    備と、
    生分解性高分子ヒアルロン酸からなり中実構造である複数個のマイクロニードルを含む
    マイクロニードルパッチを含み、
    前記マイクロニードルパッチが対象体の皮膚に適用され、所定時間維持後分離された状
    態で、前記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚か
    らの検査対象物またはこれからの抽出物が前記装備によって定量分析され、前記装備は前
    記マイクロニードルパッチのマイクロニードル表面に吸着された対象体の皮膚からの検査
    対象物またはこれからの抽出物から化粧品ニキビ関連RNA遺伝子バイオマーカーの発現
    程度を定量化し、前記定量化値に基づいて化粧品ニキビの予測がなされ、
    前記化粧品ニキビ関連バイオマーカーはMMP3、MMP12、CCR1、AKR1B
    10、THY1およびIL-6のうちいずれか一つまたは二つ以上を含む、最小侵襲的皮
    膚状態の診断キット。
  14. 前記化粧品ニキビ関連バイオマーカーはMMP3、MMP12およびCCR1を含む、
    請求項13に記載の最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
  15. 対象体の皮膚からの検査対象物からRNAを抽出する装備をさらに含み、前記RNA抽
    出装備によって獲得したRNAが増幅過程を経て前記定量化装備に提供される、請求項1
    ~請求項14のいずれか一項に記載の最小侵襲的皮膚状態の診断キット。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023243732A1 (ja) * 2022-06-17 2023-12-21 ロート製薬株式会社 皮膚老化のバイオマーカー、皮膚老化の判定方法、皮膚老化改善物質のスクリーニング方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1399184A2 (en) * 2000-12-01 2004-03-24 Schering Corporation Uses of mammalian genes and related reagents
JP2007209208A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Naris Cosmetics Co Ltd MC1RのmRNA量によるメラニン産生抑制剤の評価法
KR101267430B1 (ko) * 2006-10-04 2013-05-30 문우철 핵산을 안정적으로 보관하는 새로운 피부 유전자 카드와이를 이용한 유전자 분석방법, 그리고 이의 응용 방법
CN102089444A (zh) * 2008-05-14 2011-06-08 德玛泰克国际公司 利用核酸分析方法来诊断黑素瘤和太阳能雀斑
KR101587869B1 (ko) * 2008-05-27 2016-02-03 (주)아모레퍼시픽 민감성 피부 진단용 바이오 마커 및 이를 이용한 진단 키트
EP2513328A1 (en) * 2009-12-17 2012-10-24 Galderma Research & Development Markers and method for the diagnosis of rosacea
KR101886342B1 (ko) * 2010-11-30 2018-08-10 (주)아모레퍼시픽 피부 노화와 관련된 유전자 및 피부 노화를 방지하는 물질을 스크리닝하는 방법
JP5653783B2 (ja) * 2011-02-07 2015-01-14 日本メナード化粧品株式会社 皮膚表皮内水分保持能評価法
US20140235475A1 (en) * 2011-06-27 2014-08-21 Isabelle Carlavan Th17 differentiation markers for acne and uses thereof
JP2016509471A (ja) * 2012-12-14 2016-03-31 マインデラ コーポレイション バイオマーカーの検出および収集のための方法およびデバイス
KR20190069291A (ko) * 2017-12-10 2019-06-19 주식회사 엑소코바이오 줄기세포 유래의 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 피부 보습용 화장료 조성물
US11422707B2 (en) 2017-12-21 2022-08-23 Advanced Micro Devices, Inc. Scheduling memory requests for a ganged memory device
JP6590324B2 (ja) 2017-12-28 2019-10-16 株式会社コナミデジタルエンタテインメント 情報処理装置、情報処理装置のプログラム、情報処理システム、及び、表示方法
JP6493941B1 (ja) 2017-12-28 2019-04-03 株式会社ノルミー 個人認証方法及び個人認証装置
KR102350230B1 (ko) 2018-10-05 2022-01-11 아주대학교산학협력단 페퍼민트 발효 추출물을 포함하는 호흡기 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물
KR20200101117A (ko) 2019-02-19 2020-08-27 주식회사 케이티 노드장애를 감지할 수 있는 네트워크 시스템 및 노드장애 감지방법
KR102564140B1 (ko) 2019-02-19 2023-08-09 동우 화인켐 주식회사 플렉시블 윈도우 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
KR102122208B1 (ko) * 2020-04-07 2020-06-12 주식회사 라파스 마이크로니들 패치를 이용한 최소 침습적 아토피 피부염 검사 방법 및 마이크로니들 패치를 포함하는 최소 침습적 아토피 검사 키트
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KR102216937B1 (ko) * 2020-08-11 2021-02-18 주식회사 큐티스의생명연구센터 마이크로니들 패치를 포함하는 최소 침습적 피부유분 정도 평가 키트 및 피부유분 정도 평가를 위한 바이오마커
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KR102216945B1 (ko) * 2020-08-12 2021-02-18 주식회사 큐티스의생명연구센터 마이크로니들 패치를 포함하는 최소 침습적 주관적 자극성 민감피부 정도 평가 키트 및 주관적 자극성 민감피부 정도 평가를 위한 바이오마커
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