JP6854073B2 - Screening method for skin barrier function enhancing drug and skin barrier function evaluation method using the amount of epidermal serine racemase and / or D-serine as an index - Google Patents

Screening method for skin barrier function enhancing drug and skin barrier function evaluation method using the amount of epidermal serine racemase and / or D-serine as an index Download PDF

Info

Publication number
JP6854073B2
JP6854073B2 JP2015044097A JP2015044097A JP6854073B2 JP 6854073 B2 JP6854073 B2 JP 6854073B2 JP 2015044097 A JP2015044097 A JP 2015044097A JP 2015044097 A JP2015044097 A JP 2015044097A JP 6854073 B2 JP6854073 B2 JP 6854073B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
serine
barrier function
racemase
amount
skin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015044097A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015180198A (en
JP2015180198A5 (en
Inventor
洋介 東條
洋介 東條
雅人 飯野
雅人 飯野
智恵子 水本
智恵子 水本
雄三 吉田
雄三 吉田
有宇子 松浦
有宇子 松浦
寿 森
寿 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shiseido Co Ltd
Original Assignee
Shiseido Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shiseido Co Ltd filed Critical Shiseido Co Ltd
Priority to JP2015044097A priority Critical patent/JP6854073B2/en
Publication of JP2015180198A publication Critical patent/JP2015180198A/en
Publication of JP2015180198A5 publication Critical patent/JP2015180198A5/ja
Priority to JP2019186327A priority patent/JP6934925B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6854073B2 publication Critical patent/JP6854073B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

本発明は、皮膚のバリア機能亢進薬剤のスクリーニング方法、並びに皮膚における皮膚のバリア機能の評価方法に関する。 The present invention relates to a method for screening a skin barrier function enhancing agent and a method for evaluating a skin barrier function in the skin.

皮膚のバリア機能が失われると、皮膚の水分が失われ、また外部からの異物の侵入が生じ、敏感肌や乾燥肌、肌荒れをはじめ、皮膚炎及びアレルギーなどの原因となる。したがって、機能性食品、化粧品又は医薬品の開発の観点から皮膚のバリア機能を高める薬剤の開発が望まれている。皮膚バリア機能を高める要素としては細胞間脂質の量を増加させたり、配列を整えるなどの方法が知られており、例えば特許文献1に示すように細胞間脂質の産生を促進させる薬剤等が開発されている。 When the barrier function of the skin is lost, the moisture of the skin is lost and foreign matter invades from the outside, which causes sensitive skin, dry skin, rough skin, dermatitis and allergies. Therefore, from the viewpoint of developing functional foods, cosmetics or pharmaceuticals, it is desired to develop a drug that enhances the barrier function of the skin. Methods such as increasing the amount of intercellular lipids and arranging the sequences are known as factors for enhancing the skin barrier function. For example, as shown in Patent Document 1, drugs that promote the production of intercellular lipids have been developed. Has been done.

皮膚のバリア機能の指標として、経表皮水分蒸発量(TEWL)や色素等の指標物質を用いた皮膚に対する浸透度などが挙げられる。皮膚のTEWLは、Vapometerなどの装置を用いて測定することができるが、水分量の測定は大気中の水分量や空気の流れ、本人の体温、心理状態、汗などの測定環境に大きく影響を受けて不安定になりやすい指標であるため、より安定的に皮膚のバリア機能を評価できる方法が望まれている。指標物質の浸透度を皮膚のバリア機能の指標とする場合、色素等の指標物質を皮膚に適用しなくてはならず、皮膚に対する負担が大きかった。 Examples of the index of the barrier function of the skin include transepidermal water evaporation (TEWL) and the degree of penetration into the skin using an index substance such as a pigment. The TEWL of the skin can be measured using a device such as Vapometer, but the measurement of the amount of water has a great influence on the measurement environment such as the amount of water in the air, the flow of air, the person's body temperature, psychological state, and sweat. Since it is an index that tends to be unstable due to reception, a method that can evaluate the barrier function of the skin more stably is desired. When the penetrance of the index substance is used as an index of the barrier function of the skin, the index substance such as a pigment must be applied to the skin, which imposes a heavy burden on the skin.

皮膚のバリア機能を高める効果を有する薬剤を数多くの候補薬剤からスクリーニングするには、皮膚バリア機能の指標としてTEWLを用いて、in vivoで実験を行うことができるが、測定環境に大きく影響を受けて不安定であり、生理的又は構造的に皮膚バリア機能を高める効果を有する薬剤を、数多くの候補薬剤からスクリーニングすることは困難であった。一方で、かかるスクリーニング方法として、単離した皮膚を用いて、バリア機能の回復および亢進に関与する皮膚内在性の因子の測定し、バリア機能の回復および亢進を評価する方法も考えられるが、少量の試料で簡便に評価できる適切な因子がなく、そのような因子の特定が望まれていた。 In order to screen a drug having an effect of enhancing the skin barrier function from a large number of candidate drugs, an experiment can be performed in vivo using TEWL as an index of the skin barrier function, but it is greatly affected by the measurement environment. It has been difficult to screen a large number of candidate drugs for drugs that are unstable and have the effect of enhancing the skin barrier function physiologically or structurally. On the other hand, as such a screening method, a method of measuring the skin intrinsic factors involved in the recovery and enhancement of the barrier function using isolated skin and evaluating the recovery and enhancement of the barrier function can be considered, but in a small amount. There is no suitable factor that can be easily evaluated with the sample of the above, and identification of such a factor has been desired.

一方で、アミノ酸には、光学異性体としてL体とD体とがあることが知られており、生体を構成するアミノ酸は、主としてL体であり、D体のアミノ酸は、細菌のペプチドグリカンなど極めて限られた生体成分であると考えられていた。しかしながら、近年の研究の成果により、微生物のみならず、植物や哺乳動物にも様々なD−アミノ酸が遊離型として又はタンパク質を構成するアミノ酸残基として存在して、多様な生理機能を発揮していることが明らかにされてきている。哺乳動物における遊離型のD−アミノ酸としては、D−セリンとD−アスパラギン酸が最初に見出された。D−セリンは、大脳、海馬に局在し、NMDA受容体のコアゴニストとして作用して、興奮性の神経伝達の制御に役割を果たすことが見出されている(非特許文献1)。また、D−アスパラギン酸は、精巣や松果体に局在が認められ、ホルモン分泌の制御に関与することが見出されている。一方で近年のD−アミノ酸研究の成果により、D−セリン、D−アスパラギン酸、D−アラニン、D−グルタミン酸、及びD−プロリンが、真皮と表皮に存在することが明らかにされており、また加齢とともに減少することが示されていた(非特許文献2)。この中で、D−セリンは表皮・角層において最も含量の高いD−アミノ酸でありながらも、D−セリンの皮膚において果たす役割については、真皮における繊維芽細胞において紫外線障害を軽減する作用は見出されていたものの(特許文献2)、含量の高い表皮においては未だ明らかにされていなかった。 On the other hand, it is known that amino acids include L-form and D-form as optical isomers, the amino acids constituting the living body are mainly L-form, and the D-form amino acids are extremely such as bacterial peptidoglycan. It was thought to be a limited biological component. However, as a result of recent research, various D-amino acids exist not only in microorganisms but also in plants and mammals as free forms or as amino acid residues constituting proteins, and exhibit various physiological functions. It has been revealed that there is. D-serine and D-aspartic acid were first found as free D-amino acids in mammals. It has been found that D-serine is localized in the cerebrum and hippocampus, acts as a coagonist of NMDA receptors, and plays a role in controlling excitatory neurotransmission (Non-Patent Document 1). In addition, D-aspartic acid is localized in the testis and pineal gland, and has been found to be involved in the regulation of hormone secretion. On the other hand, recent results of D-amino acid research have revealed that D-serine, D-aspartic acid, D-alanine, D-glutamic acid, and D-proline are present in the dermis and epidermis. It has been shown to decrease with age (Non-Patent Document 2). Among these, although D-serine is the D-amino acid with the highest content in the epidermis and stratum corneum, the role of D-serine in the skin is seen to be effective in reducing UV damage in fibroblasts in the dermis. Although it has been published (Patent Document 2), it has not yet been clarified in the epidermis having a high content.

D−アミノ酸の生成に関わる酵素として、アミノ酸ラセマーゼが知られており、ピリドキサールリン酸(PLP)に依存する酵素と、補因子を要求しないラセマーゼに分類されている。哺乳動物を含む真核細胞にD−アミノ酸が存在するという報告を契機に、PLP依存性のセリンラセマーゼが哺乳動物に存在することが報告されている(非特許文献3)が、アスパラギン酸ラセマーゼについては哺乳動物では、未だラセマーゼ活性を伴って存在されているかどうかは確認されていない。D−セリンが、大脳、海馬に局在することから、セリンラセマーゼは脳において発現することがヒトを含めた哺乳類で確かめられているが、その他の組織における発現についてはほとんど報告はされていない(非特許文献3)。 Amino acid racemase is known as an enzyme involved in the production of D-amino acid, and is classified into an enzyme that depends on pyridoxal phosphate (PLP) and a racemase that does not require a cofactor. It has been reported that PLP-dependent serine racemase is present in mammals, triggered by the report that D-amino acid is present in eukaryotic cells including mammals (Non-Patent Document 3). Has not yet been confirmed to be present with racemase activity in mammals. Since D-serine is localized in the cerebrum and hippocampus, it has been confirmed that serine racemase is expressed in the brain in mammals including humans, but expression in other tissues has hardly been reported ( Non-Patent Document 3).

特開2012−92032号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-92032 WO2011/030903号公報WO2011 / 030903

S.H. Snyder, et al., NeuroChem Res 25, 553 (2000)S.H. Snyder, et al., NeuroChem Res 25, 553 (2000) Y. Tojo, Food Style 21, 2013, August, (Vo. 17, No.8)Y. Tojo, Food Style 21, 2013, August, (Vo. 17, No.8) Molecular Brain Research, Vo l. 125, pp. 96-104, 2004Molecular Brain Research, Vo l. 125, pp. 96-104, 2004 機能性化粧品素材開発のための実験プロトコール集、シーエムシー出版、2010年、第214〜216頁Collection of Experimental Protocols for the Development of Functional Cosmetic Materials, CMC Publishing, 2010, pp. 214-216

皮膚のバリア機能を高めるために、細胞間脂質の量を増加させたり、配列を整えることが着目されている。一方で、皮膚のバリア機能を亢進・修復する上で、健常な角層の層数そのものを増加させることが、生理的又は構造的に皮膚のバリア機能を高める観点からより有効なアプローチであると考えられる。しかしながら、これまでそのような作用を有する薬剤は知られておらず、さらにこれをスクリーニングにより見出すことは、上述のごとく困難であった。したがって、生理的又は構造的に皮膚のバリア機能を高める効果を有する薬剤のスクリーニング方法の開発が望まれていた。 Attention has been focused on increasing the amount of intercellular lipids and arranging them in order to enhance the barrier function of the skin. On the other hand, in enhancing and repairing the barrier function of the skin, increasing the number of healthy stratum corneum itself is a more effective approach from the viewpoint of enhancing the barrier function of the skin physiologically or structurally. Conceivable. However, a drug having such an action has not been known so far, and it has been difficult to find it by screening as described above. Therefore, it has been desired to develop a screening method for a drug having an effect of enhancing the barrier function of the skin physiologically or structurally.

本発明者らは、皮膚における機能が未だ知られていないD−セリンについて鋭意研究を行ったところ、D−セリンが皮膚バリア機能に寄与することを見出した。また、D-セリンの培養ケラチノサイトに与える影響を調べたところ、バリア機能形成に重要な役割を有するフィラグリンをはじめ、周辺帯(CE)形成に関与するコーニュリンやレペチンの発現が見られた。これらの知見に基づき、ケラチノサイトにおいて、D−セリン量、さらにはL−セリンからD−セリンを生成するセリンラセマーゼの発現量又は活性を指標とすることにより、皮膚のバリア機能を高める効果を有する薬剤のスクリーニング方法を提供すること、さらに被験者に負担の少ない、簡便で安定的な皮膚のバリア機能亢進の評価が可能になり、本発明に至った。かかるスクリーニング方法を用いることで、皮膚バリア機能を亢進させる薬剤をスクリーニングできた。 The present inventors conducted intensive studies on D-serine whose function in the skin is not yet known, and found that D-serine contributes to the skin barrier function. In addition, when the effect of D-serine on cultured keratinocytes was investigated, the expression of filaggrin, which plays an important role in the formation of barrier function, as well as cornulin and lepetin, which are involved in the formation of the peripheral zone (CE), was observed. Based on these findings, a drug having an effect of enhancing the barrier function of the skin by using the amount of D-serine and the expression level or activity of serine racemase, which produces D-serine from L-serine, as an index in keratinocytes. It has become possible to provide a simple and stable evaluation of the enhanced barrier function of the skin, which is less burdensome to the subject, and has led to the present invention. By using such a screening method, a drug that enhances the skin barrier function could be screened.

具体的に、本発明者らは、以下の発明を完成させた:
[1] ケラチノサイトにおいて、セリンラセマーゼの活性若しくは発現量、及び/又はD−セリン量を指標とする、皮膚のバリア機能亢進薬剤のスクリーニング方法。
[2] 以下の:
ケラチノサイトに、候補薬剤を添加する工程、
ケラチノサイトにおいてセリンラセマーゼの活性若しくは発現量、及び/又はD−セリン量を測定する工程、
セリンラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量から、候補薬剤の皮膚のバリア機能亢進作用を決定する工程
を含む、項目1に記載のスクリーニング方法。
[3] ケラチノサイトを分化誘導する工程をさらに含む、項目2に記載のスクリーニング方法。
[4] 前記スクリーニング方法が、分化誘導されたケラチノサイトにおいて行われる、項目1に記載のスクリーニング方法。
[5] セリンラセマーゼ発現量の測定が、セリンラセマーゼのmRNA又はタンパク質の量を測定することにより行われる、項目1〜4のいずれか一項に記載のスクリーニング方法。
[6] セリンラセマーゼ活性の測定が、基質の変換効率の測定もしくはD-アミノ酸生成物の量を測定することによる、項目1〜4のいずれか一項に記載のスクリーニング方法。
[7] 項目1〜6に記載のスクリーニング方法によって得られた、加水分解カラス麦タンパク、ルムプヤン抽出物、シロバナイガコウゾリナ抽出物、ピリドキサールリン酸、及びビタミンB6類からなる群から選ばれる1又は複数の物質を有効成分とするセリンラセマーゼ活性化剤。
[8] ヒト皮膚から単離した皮膚サンプルからセリンラセマーゼ活性若しくは発現量及び/又はD−セリン量を指標とする、皮膚バリア機能を評価する方法。
[9] 以下の:
対象から単離された皮膚サンプルにおいて、セリンラセマーゼ活性若しくは発現量及び/又はD−セリン量を測定する工程、
セリンラセマーゼ活性若しくは発現量及び/又はD−セリン量から、対象の皮膚のバリア機能を決定する工程
を含む、項目8に記載の皮膚バリア機能を評価する方法。
[10] セリンラセマーゼ発現量の測定が、セリンラセマーゼのmRNA又はタンパク質の量を測定することにより行われる、項目8又は9に記載の皮膚バリア機能を評価する方法。
[11] セリンラセマーゼ活性の測定が、セリンラセマーゼによる、基質の変換効率の測定もしくはD-アミノ酸生成物の量を測定することによる、項目8又は9に記載の方法。
[12] 項目1〜6に記載のスクリーニング方法によって得られた、加水分解カラス麦タンパク、ルムプヤン抽出物、シロバナイガコウゾリナ抽出物、ピリドキサールリン酸、及びビタミンB6類からなる群から選ばれる1又は複数の物質を含む皮膚のバリア機能亢進剤。
[13] 皮膚バリア機能が低下した対象に対して、加水分解カラス麦タンパク、ルムプヤン抽出物、シロバナイガコウゾリナ抽出物、ピリドキサールリン酸、及びビタミンB6類からなる群から選ばれる1又は複数の物質を投与することを含む、皮膚バリア機能亢進方法。
[14] セリンラセマーゼ活性が低下した対象に対して、加水分解カラス麦タンパク、ルムプヤン抽出物、シロバナイガコウゾリナ抽出物、ピリドキサールリン酸、及びビタミンB6類からなる群から選ばれる1又は複数の物質を投与することを含む、セリンラセマーゼ活性化方法。
[15] セリンラセマーゼ活性化剤の製造のための、加水分解カラス麦タンパク、ルムプヤン抽出物、シロバナイガコウゾリナ抽出物、ピリドキサールリン酸、及びビタミンB6類の使用。
[16] 皮膚バリア機能亢進剤の製造のための、加水分解カラス麦タンパク、ルムプヤン抽出物、シロバナイガコウゾリナ抽出物、ピリドキサールリン酸、及びビタミンB6類の使用。
Specifically, we have completed the following inventions:
[1] A method for screening a skin barrier function enhancing drug using the activity or expression level of serine racemase and / or the amount of D-serine as an index in keratinocytes.
[2] Below:
The process of adding a candidate drug to keratinocytes,
A step of measuring the activity or expression level of serine racemase and / or the amount of D-serine in keratinocytes.
The screening method according to item 1, further comprising a step of determining the skin barrier function enhancing action of the candidate drug from the expression level or activity of serine racemase and / or the amount of D-serine.
[3] The screening method according to item 2, further comprising a step of inducing differentiation of keratinocytes.
[4] The screening method according to item 1, wherein the screening method is performed on differentiation-induced keratinocytes.
[5] The screening method according to any one of items 1 to 4, wherein the serine racemase expression level is measured by measuring the amount of serine racemase mRNA or protein.
[6] The screening method according to any one of items 1 to 4, wherein the measurement of serine racemase activity is by measuring the conversion efficiency of a substrate or the amount of D-amino acid product.
[7] 1 or one selected from the group consisting of hydrolyzed crow barley protein, rumpuyan extract, white-spotted sardine extract, pyridoxal phosphate, and vitamin B 6 obtained by the screening method according to items 1 to 6. A serine racemase activator containing multiple substances as active ingredients.
[8] A method for evaluating a skin barrier function using a serine racemase activity or expression level and / or a D-serine level as an index from a skin sample isolated from human skin.
[9] Below:
A step of measuring serine racemase activity or expression level and / or D-serine level in a skin sample isolated from a subject.
The method for evaluating the skin barrier function according to item 8, which comprises a step of determining the barrier function of the target skin from the serine racemase activity or expression level and / or the D-serine amount.
[10] The method for evaluating a skin barrier function according to item 8 or 9, wherein the serine racemase expression level is measured by measuring the amount of serine racemase mRNA or protein.
[11] The method according to item 8 or 9, wherein the measurement of serine racemase activity is by measuring the conversion efficiency of a substrate by serine racemase or measuring the amount of D-amino acid product.
[12] 1 or selected from the group consisting of hydrolyzed crow barley protein, rumpuyan extract, Elephantopus moliza extract, pyridoxal phosphate, and vitamin B 6 obtained by the screening method according to items 1 to 6. A skin barrier enhancer containing multiple substances.
[13] One or more substances selected from the group consisting of hydrolyzed crow barley protein, rumpuyan extract, white sardine extract, pyridoxal phosphate, and vitamin B 6 for subjects with reduced skin barrier function. A method for enhancing skin barrier function, which comprises administering.
[14] One or more substances selected from the group consisting of hydrolyzed crow barley protein, rumpuyan extract, Elephantopus mollinus extract, pyridoxal phosphate, and vitamin B 6 for subjects with reduced serine racemase activity. A method for activating serine racemase, which comprises administering.
[15] for the production of serine racemase activators, hydrolyzed oat protein, Rumupuyan extract, white nosed Ige Kouzorina extract, pyridoxal phosphate, and the use of vitamin B 6 compound.
[16] for the manufacture of a skin barrier function enhancing agent, hydrolyzed oat protein, Rumupuyan extract, white nosed Ige Kouzorina extract, pyridoxal phosphate, and the use of vitamin B 6 compound.

本発明のスクリーニング方法を用いることにより、皮膚バリア機能を改善又は亢進可能な薬剤の選択が可能になる。また、本発明の皮膚バリア機能の評価方法により、皮膚バリア機能を細胞レベル若しくは組織レベルで、又は生化学的に判定することができる。 By using the screening method of the present invention, it becomes possible to select a drug capable of improving or enhancing the skin barrier function. In addition, the skin barrier function evaluation method of the present invention can determine the skin barrier function at the cellular or tissue level or biochemically.

図1Aは、高TEWL群と、低TEWL群の皮膚における遊離L−セリンの量の比較を示す。図1Bは、高TEWL群と、低TEWL群の皮膚における遊離D−セリンの量の比較を示す。FIG. 1A shows a comparison of the amount of free L-serine in the skin of the high TEWL group and the low TEWL group. FIG. 1B shows a comparison of the amount of free D-serine in the skin of the high TEWL group and the low TEWL group. 図2は、培養ケラチノサイトにおいて、分化誘導刺激を与える前後における、細胞内D−セリンを検出したクロマトグラムである。FIG. 2 is a chromatogram in which intracellular D-serine was detected before and after giving a differentiation-inducing stimulus in cultured keratinocytes. 図3Aは、候補薬剤の一つである加水分解カラス麦タンパク液が、遊離D−セリン量を増加させたことを示す図である。図3Bは、候補薬剤の一つである加水分解カラス麦タンパク液が、セリンラセマーゼの発現を増加させたことを示す図である。FIG. 3A is a diagram showing that the hydrolyzed oat protein solution, which is one of the candidate drugs, increased the amount of free D-serine. FIG. 3B is a diagram showing that hydrolyzed oat protein solution, which is one of the candidate drugs, increased the expression of serine racemase. 図4は、候補薬剤の一つであるピリドキサールリン酸(PLP)を培養ケラチノサイトに添加することにより、遊離D−セリン量を増加させたことを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing that the amount of free D-serine was increased by adding pyridoxal phosphate (PLP), which is one of the candidate drugs, to the cultured keratinocytes. 図5は、D-セリンが、3次元皮膚モデルにおいて、フィラグリン遺伝子の発現を増加させたことを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing that D-serine increased the expression of the filaggrin gene in a three-dimensional skin model. 図6は、D-セリンが、3次元皮膚モデルにおいて、コーニュリン遺伝子の発現を増加させたことを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing that D-serine increased the expression of the cornulin gene in a three-dimensional skin model. 図7は、D-セリンが、3次元皮膚モデルにおいて、レペチン遺伝子の発現を増加させたことを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing that D-serine increased the expression of the lepetin gene in a three-dimensional skin model.

本発明は、ケラチノサイトにおいて、セリンラセマーゼの発現量、活性、及びD−セリン量である指標の1種または2種以上を組み合わせた、皮膚のバリア機能亢進薬剤のスクリーニング方法に関する。 The present invention relates to a method for screening a skin barrier function enhancing agent, which is a combination of one or more indicators of serine racemase expression level, activity, and D-serine level in keratinocytes.

本発明のスクリーニング方法では、皮膚バリア機能亢進作用を有する薬剤の取得が可能になる。ここで、皮膚のバリア機能とは、皮膚の水分を保持したり、外部から異物が侵入するのを防ぐ機能であり、表皮の中でも特に、角質層が、かかる機能を担っている。皮膚バリア機能は、経表皮水分蒸発量(TEWL)により測定可能であり、この水分蒸発量が高いほど、皮膚バリア機能は低いと考えられている。皮膚バリア機能の亢進は、例えば、角質層の層数の増加や、角質層における角化外膜(コーニファイドエンベロープ)の成熟化や、細胞間脂質、例えばコレステロールやセラミドの増加などにより達成されうるが、これらに限定されることを意図するものではない。したがって、理論に束縛されることを意図するものではないが、本発明のスクリーニング方法により選択された薬剤は、皮膚に対して適用することにより、セリンラセマーゼの発現若しくは活性を亢進すること、又はD−セリン量を増加させることができ、その結果として、角質層における層数増加などの効果を発揮し、皮膚バリア機能を亢進することができると考えられる。 The screening method of the present invention makes it possible to obtain a drug having a skin barrier function enhancing effect. Here, the barrier function of the skin is a function of retaining water in the skin and preventing foreign substances from invading from the outside, and the stratum corneum is particularly responsible for such a function in the epidermis. The skin barrier function can be measured by the transepidermal water evaporation (TEWL), and it is considered that the higher the water evaporation, the lower the skin barrier function. Increased skin barrier function can be achieved, for example, by increasing the number of layers in the stratum corneum, maturing the keratinized outer membrane (cornified envelope) in the stratum corneum, and increasing intercellular lipids such as cholesterol and ceramide. However, it is not intended to be limited to these. Therefore, although not intended to be bound by theory, the agents selected by the screening method of the present invention enhance the expression or activity of serine racemase by application to the skin, or D. -It is considered that the amount of serine can be increased, and as a result, effects such as an increase in the number of layers in the stratum corneum can be exerted and the skin barrier function can be enhanced.

本発明のスクリーニング方法に供される候補薬剤は、任意の化合物、例えばリコンビナトリアルライブラリーから得られる化合物であってもよいし、混合物や抽出物であってもよい。候補薬剤としては、例えば食品素材、化粧品素材若しくは医薬品素材の化合物、混合物又は抽出物ライブラリーを用いることもできる。本発明により、皮膚バリア機能亢進作用を有するとされた薬剤は、機能性食品や栄養食品などの食品、化粧品、医薬品又は医薬部外品へと適用することができる。化粧品としては、例えば、化粧水、クリーム、乳液、ジェル、美容液、軟膏、パック、入浴剤、ボディソープ、シャンプー、リンス、ファンデーションなどに適用可能であるがこれらに限定されることを意図するものではない。より好ましくは、敏感肌用の化粧料、例えば化粧水、クリーム、乳液、美容液などに適用される。医薬品又は医薬部外品であれば、経皮投与用の各種の軟膏、クリームなどの形態や、経口投与用の形態に適用可能である。 The candidate drug used in the screening method of the present invention may be any compound, for example, a compound obtained from a combinatorial library, a mixture or an extract. As the candidate drug, for example, a compound, mixture or extract library of a food material, a cosmetic material or a pharmaceutical material can be used. According to the present invention, a drug having an action of enhancing the skin barrier function can be applied to foods such as functional foods and nutritional foods, cosmetics, pharmaceuticals or quasi-drugs. Cosmetics can be applied to, for example, lotions, creams, milky lotions, gels, beauty essences, ointments, facial masks, bath salts, body soaps, shampoos, rinses, foundations, etc., but are intended to be limited to these. is not it. More preferably, it is applied to cosmetics for sensitive skin, such as lotions, creams, milky lotions, and beauty essences. If it is a drug or a quasi-drug, it can be applied to various forms such as ointments and creams for transdermal administration and forms for oral administration.

本発明のスクリーニング方法では、ケラチノサイトにおいて、セリンラセマーゼの発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量が指標として用いられる。指標とするとは、セリンラセマーゼの発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量を考慮していることをいう。したがって、候補薬剤を添加した場合に、セリンラセマーゼの発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量を判断の基準として、皮膚のバリア機能亢進作用を有する薬剤を選択すれば、本発明のスクリーニング方法に該当する。 In the screening method of the present invention, the expression level or activity of serine racemase and / or the amount of D-serine is used as an index in keratinocytes. The index means that the expression level or activity of serine racemase and / or the amount of D-serine is taken into consideration. Therefore, when a candidate drug is added, the screening method of the present invention can be obtained by selecting a drug having a skin barrier function enhancing action based on the expression level or activity of serine racemase and / or the amount of D-serine. Corresponds to.

ケラチノサイトとは、表皮の約95%を構成する細胞である。生体において表皮の基底層にケラチノサイトの幹細胞が存在し、成熟するに伴い外側の層に移動し、有棘層、顆粒層、角層を形成する。ケラチノサイトは、成熟に伴いその性質を変化させており、有棘層や顆粒層では細胞が扁平化し、セラミドなどの脂質が細胞間隙に放出され、最外層の角質層で脱核が生じる。この一連の成熟過程を、ケラチノサイトの分化ということができる。脱核が生じた細胞は、細胞形態が消失し重層化して角層を形成し、最終的に最外層から、垢として剥がれ落ちる。 Keratinocytes are cells that make up about 95% of the epidermis. In the living body, stem cells of keratinocytes are present in the basal layer of the epidermis and move to the outer layer as they mature to form the stratum spinosum, the stratum granulosum, and the stratum granulosum. The properties of keratinocytes change with maturation, and cells are flattened in the stratum spinosum and stratum granulosum, lipids such as ceramide are released into the intercellular spaces, and enucleation occurs in the outermost stratum corneum. This series of maturation processes can be called the differentiation of keratinocytes. The cells in which enucleation has occurred lose their cell morphology and are layered to form a stratum corneum, and finally peel off as dirt from the outermost layer.

本発明で用いられる培養ケラチノサイトは、表皮の基底層、有棘層、顆粒層、角層のいずれかから取得された細胞であってもよいし、幹細胞、例えば皮膚上皮幹細胞、多能性幹細胞、例えばES細胞、iPS細胞、EG細胞などから分化誘導された細胞であってもよい。表皮から取得されて培養された細胞は、初代培養された細胞であってもよいし、継代培養された細胞であってもよく、さらには癌化又は不死化した細胞であってもよい。また、本発明において用いられる培養ケラチノサイトは、例えばヒトや動物由来などの株化ケラチノサイトであってもよい。これらのケラチノサイトの細胞株は、公的機関や販売業者から取得可能である。 The cultured keratinocytes used in the present invention may be cells obtained from any of the basal layer, spiny layer, granular layer, and stratum corneum of the epidermis, and stem cells such as cutaneous epithelial stem cells and pluripotent stem cells. For example, it may be a cell whose differentiation is induced from ES cells, iPS cells, EG cells and the like. The cells obtained from the epidermis and cultured may be primary cultured cells, subcultured cells, or even cancerous or immortalized cells. In addition, the cultured keratinocytes used in the present invention may be, for example, strained keratinocytes derived from humans or animals. These cell lines of keratinocytes can be obtained from public institutions and distributors.

培養物とは、所望の細胞のみを指してもよいし、他の細胞を含んでもよく、さらには細胞と培地とから構成されてもよい。したがって、ケラチノサイト培養物とは、ケラチノサイトのみを指してもよいし、ケラチノサイトと他の細胞を含んでもよく、ケラチノサイト単独又はケラチノサイトと他の細胞と培地とから構成されてもよい。このような培養物として、単層培養物、混合培養物、三次元培養物などが挙げられる。ケラチノサイトを培養する培地は、ケラチノサイトの培養を可能にする培地であれば、任意の培地であってもよく、例えばHuMedia−KB2(クラボウ)や、Keratinocyte‐SFM(インビトロジェン)の培地に、各種添加剤を添加して用いられてもよいが、これらに限定されることを意図するものではない。培養条件は、通常、37℃、5%CO2存在下で培養されるが、ケラチノサイトの増殖が生じる範囲で変更をすることも可能である。D−セリン存在量を、セリンラセマーゼ活性とする観点から、培地はL−セリン富化状態であることが好ましい。培養培地中には、通常、意図的にD−アミノ酸が添加されておらず、培地中のD−セリンに対するL−セリンの存在量は、少なくとも1.1倍、より好ましくは10倍、さらに好ましくは50倍以上である。例えば、HuMedia−KB2(クラボウ)に、HuMedia−KG増殖添加剤セットを添加した培地(KGM培地)において、D−セリンに対するL−セリンの存在量は、100倍以上である。 The culture may refer only to the desired cells, may contain other cells, or may be composed of cells and a medium. Therefore, the keratinocyte culture may refer only to keratinocytes, may contain keratinocytes and other cells, or may be composed of keratinocytes alone or keratinocytes, other cells and a medium. Examples of such cultures include monolayer cultures, mixed cultures, and three-dimensional cultures. The medium for culturing keratinocytes may be any medium as long as it enables the culture of keratinocytes. For example, various additives are added to the medium of HuMedia-KB2 (Kurabo) or Keratinocyte-SFM (Invitrogen). However, it is not intended to be limited to these. The culture conditions are usually 37 ° C. and in the presence of 5% CO 2, but can be changed as long as keratinocytes grow. From the viewpoint of setting the abundance of D-serine to serine racemase activity, the medium is preferably in an L-serine-enriched state. Normally, D-amino acid is not intentionally added to the culture medium, and the abundance of L-serine with respect to D-serine in the medium is at least 1.1 times, more preferably 10 times, still more preferable. Is more than 50 times. For example, in a medium (KGM medium) in which the HuMedia-KG growth additive set is added to HuMedia-KB2 (Kurabo Industries), the abundance of L-serine with respect to D-serine is 100 times or more.

ケラチノサイト培養物は、播種後、培養が行われており、およそ50%集密〜コンフルエントになったものを実験に供することができる。集密度は、分化誘導を行う観点から、70%以上が好ましく、さらに好ましくは80%以上である。ケラチノサイト培養物に対し、候補薬剤を添加する工程は、ケラチノサイト培養物の培地を、候補薬剤を含む培地に置換することにより行われてもよいし、ケラチノサイトと培地を含む培養物に対して、候補薬剤がそのまま、又は希釈液として添加されてもよい。 The keratinocyte culture is cultivated after sowing, and a culture having a concentration of about 50% to confluence can be used for an experiment. The collection density is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, from the viewpoint of inducing differentiation. The step of adding the candidate drug to the keratinocyte culture may be performed by replacing the medium of the keratinocyte culture with the medium containing the candidate drug, or the candidate for the culture containing the keratinocyte and the medium. The drug may be added as is or as a diluent.

セリンラセマーゼは、ビタミンB6補酵素型であるピリドキサール5’リン酸(PLP)依存性のラセマーゼである。理論に限定されることを意図するものではないが、セリンラセマーゼは、セリンのα―水素を引き抜くことにより、アニオン性中間体の生成を介してL-セリンとD-セリンとの間の変換を行うことができる酵素である。L−セリンとD−セリンとの間の変換反応において、反応前後でエンタルピーは変化せず、反応はエントロピーにより駆動されることから、平衡状態ではL−セリンとD-セリンは等量となる。生体中では、D-セリンよりもL−セリンの存在量が多いため、セリンラセマーゼが存在することにより、生体中のL−セリンがD-セリンへと変換される。培養条件でも、通常、培地中にはL体が多く含まれていることから、同様にセリンラセマーゼの存在によりL−セリンがD-セリンへと変換される。本発明において、ラセマーゼは、非特許文献3により脳で発現が認められたラセマーゼと同一か、又はそのホモログ若しくはオルソログであってもよい。したがって、同文献により用いられたプライマー対により増幅可能であり、かつ同文献に記載された抗ラセマーゼ抗体により検出可能なものをいう。セリンラセマーゼについては、当業者であればNCBIなどの公的機関のウェブサイトから、動物種に応じて適宜特定することができる。 Serine racemase is a pyridoxal 5'phosphate (PLP) -dependent racemase that is a vitamin B 6 coenzyme type. Although not intended to be limited to theory, serine racemase converts between L-serine and D-serine through the formation of anionic intermediates by abstracting the α-hydrogen of serine. It is an enzyme that can be performed. In the conversion reaction between L-serine and D-serine, the enthalpy does not change before and after the reaction, and the reaction is driven by entropy. Therefore, in the equilibrium state, the amounts of L-serine and D-serine are equal. Since the abundance of L-serine is higher than that of D-serine in the living body, the presence of serine racemase converts L-serine in the living body into D-serine. Even under culture conditions, since the medium usually contains a large amount of L-form, L-serine is similarly converted to D-serine by the presence of serine racemase. In the present invention, the racemase may be the same as the racemase whose expression was recognized in the brain according to Non-Patent Document 3, or may be a homolog or ortholog thereof. Therefore, it refers to an antibody that can be amplified by the primer pair used in the same document and can be detected by the anti-racemase antibody described in the same document. Serine racemase can be appropriately specified by a person skilled in the art from the website of a public institution such as NCBI according to the animal species.

本発明の1の態様では、ケラチノサイトにおけるセリンラセマーゼの活性を指標として、皮膚のバリア機能を評価、または皮膚のバリア機能亢進薬剤のスクリーニングをすることができる。セリンラセマーゼの活性は、酵素の基質となる物質を添加しない場合は通常の培地に含まれるL−セリンが変換されることにより生じるD−セリン量に基づいてもよいし、D−セリンを含むその他のD−アミノ酸の合計量に基づいてもよい。また、セリンラセマーゼの基質となり得るセリン以外の物質を添加することにより、その添加物の変換に基づく生成物の量の測定もしくは変換効率の測定をしてもよい。セリンラセマーゼはD体とL体が50:50になるまで過剰な光学異性体をもう一方の光学異性体に変換することから、活性測定においてD体を添加する事も当然ながら可能である。その場合は変換により生じるL−セリンの増加分を測定することでも酵素活性を評価できる。この他にも例えばシクロセリンやセリンの誘導体(N-メチル化体、アセチル化体、リン酸化体等)を添加すれば、対応する光学異性体への変換効率を調べることで酵素活性を評価可能である。D−セリン量に基づいてセリンラセマーゼの活性を測定する場合、対象から単離された皮膚サンプル中、又はケラチノサイト培養物中、すなわち培地中、細胞中、若しくはその両方におけるD−セリンの存在量により決定されてもよいし、皮膚サンプル中又はケラチノサイト培養物中におけるD-セリンの存在量の変化に基づき決定された酵素学的パラメーターにより決定されてもよい。この方法は酵素の基質となる上述の物質にもすべて適用可能である。セリンラセマーゼ酵素の活性を示す酵素学的パラメーターとして、Vmax、Km値を決定することにより示されてもよい。 In one aspect of the present invention, the activity of serine racemase in keratinocytes can be used as an index to evaluate the barrier function of the skin or screen for a drug that enhances the barrier function of the skin. The activity of serine racemase may be based on the amount of D-serine produced by the conversion of L-serine contained in a normal medium when a substance that serves as a substrate for the enzyme is not added, or other substances containing D-serine. It may be based on the total amount of D-amino acids in. Further, by adding a substance other than serine that can be a substrate of serine racemase, the amount of product based on the conversion of the additive or the conversion efficiency may be measured. Since serine racemase converts the excess optical isomer to the other optical isomer until the D-form and L-form become 50:50, it is naturally possible to add the D-form in the activity measurement. In that case, the enzyme activity can also be evaluated by measuring the increase in L-serine caused by the conversion. In addition to this, for example, if cycloserine or a derivative of serine (N-methylated product, acetylated product, phosphorylated product, etc.) is added, the enzyme activity can be evaluated by examining the conversion efficiency to the corresponding optical isomer. is there. When measuring the activity of serine racemase based on the amount of D-serine, the abundance of D-serine in the skin sample isolated from the subject, or in the keratinocyte culture, i.e. in the medium, in the cells, or both. It may be determined by enzymatic parameters determined based on changes in the abundance of D-serine in skin samples or in keratinocyte cultures. This method is also applicable to all of the above-mentioned substances that serve as substrates for enzymes. As an enzymatic parameter indicating the activity of the serine racemase enzyme, it may be indicated by determining the V max and K m values.

本発明のさらなる態様では、ケラチノサイトにおけるD−セリン量を指標として、皮膚のバリア機能を評価、または皮膚のバリア機能亢進薬剤のスクリーニングをすることができる。D−セリン量は、対象から単離された皮膚サンプル中、又はケラチノサイト培養物中、すなわち培地中、細胞中、若しくはその両方において測定されてもよい。D−セリン量の測定方法は、既知の方法を用いて行うことができ、例えば光学異性体分離カラムを用いたHPLC法や、ガスクロマトグラフィー法、電気泳動法、酵素法により行うことができる。セリンラセマーゼ活性の測定が、D−セリン量の測定により行われる場合、D−セリン量を増加させるため、ケラチノサイト培養物に対して、L−セリンを添加してもよい。セリンラセマーゼが、L−セリンとD−セリンとの間の変換反応を行う場合、反応前後でエンタルピーは変化せず、反応はエントロピーにより駆動されることから、L−セリンを添加することにより、セリンラセマーゼの活性に応じて、D−セリン量を増加させることができ、D−セリン量の測定がより容易になる。 In a further aspect of the present invention, the skin barrier function can be evaluated or the skin barrier function enhancing drug can be screened using the amount of D-serine in keratinocytes as an index. The amount of D-serine may be measured in skin samples isolated from the subject, or in keratinocyte cultures, i.e. in medium, cells, or both. The method for measuring the amount of D-serine can be carried out by using a known method, for example, an HPLC method using an optical isomer separation column, a gas chromatography method, an electrophoresis method, or an enzymatic method. If the serine racemase activity is measured by measuring the amount of D-serine, L-serine may be added to the keratinocyte culture to increase the amount of D-serine. When serine racemase undergoes a conversion reaction between L-serine and D-serine, the enthalpy does not change before and after the reaction, and the reaction is driven by entropy. Therefore, by adding L-serine, serine is added. Depending on the activity of racemase, the amount of D-serine can be increased, making it easier to measure the amount of D-serine.

別の態様では、セリンラセマーゼの発現量を指標として、皮膚バリア機能を評価、または皮膚のバリア機能亢進薬剤のスクリーニングをすることができる。セリンラセマーゼの発現量は、セリンラセマーゼのタンパク質を、抗セリンラセマーゼ抗体を用いた免疫学的手法により測定することにより決定することができる。免疫学的手法として、例えばウエスタンブロット法、蛍光免疫染色法又はELISA法により行われてもよい。抗セリンラセマーゼの抗体は、市販のモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体を用いてもよいし、ウサギやマウスなどの実験動物にセリンラセマーゼタンパク質又は抗原ペプチドを免疫化して回収された抗体を用いてもよい。 In another embodiment, the expression level of serine racemase can be used as an index to evaluate the skin barrier function or screen for a skin barrier function enhancing drug. The expression level of serine racemase can be determined by measuring the protein of serine racemase by an immunological method using an anti-serine racemase antibody. As an immunological method, for example, Western blotting, fluorescent immunostaining, or ELISA may be used. As the anti-serine racemase antibody, a commercially available monoclonal antibody or polyclonal antibody may be used, or an antibody recovered by immunizing an experimental animal such as a rabbit or a mouse with a serine racemase protein or an antigen peptide may be used.

セリンラセマーゼの発現量は、細胞中のセリンラセマーゼのmRNA量を決定することにより行われてもよい。mRNAの測定は任意の方法により行われてもよく、例えば定量的PCRの手法に基づいて測定されてもよい。定量的PCR法は、通常以下のように行われるが、これに限定されることを意図するものではない。回収された細胞から、mRNAを抽出し、ポリTプライマーと逆転写酵素を用いてcDNAを作成する。作成したcDNAに対し、Syberグリーン法や蛍光プローブ法を用いることにより、細胞中に含まれるmRNA量を定量することができる。 The expression level of serine racemase may be determined by determining the amount of serine racemase mRNA in the cell. The mRNA may be measured by any method, for example, based on a quantitative PCR method. Quantitative PCR methods are usually performed as follows, but are not intended to be limited thereto. MRNA is extracted from the recovered cells, and cDNA is prepared using a poly T primer and reverse transcriptase. By using the Cyber Green method or the fluorescent probe method for the prepared cDNA, the amount of mRNA contained in the cells can be quantified.

より具体的には、本発明のスクリーニング方法は、以下の:
ケラチノサイトに、候補薬剤を添加する工程、
ケラチノサイトにおいてセリンラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量を測定する工程、及び
セリンラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量から、候補薬剤の皮膚のバリア機能亢進作用を決定する工程
を含んでもよい。本発明のスクリーニング方法は、さらに、ケラチノサイトを分化誘導させる工程をさらに含んでもよい。
More specifically, the screening method of the present invention is as follows:
The process of adding a candidate drug to keratinocytes,
The step of measuring the serine racemase expression level or activity and / or the D-serine level in keratinocytes, and the serine racemase expression level or activity and / or the D-serine level determine the skin barrier function enhancing action of the candidate drug. The process may be included. The screening method of the present invention may further include a step of inducing differentiation of keratinocytes.

分化誘導工程は、ケラチノサイトに対して、分化誘導刺激を与えることにより行われる。ケラチノサイトに対し分化誘導刺激を与えることにより、細胞の扁平化、細胞内での繊維物若しくは顆粒の増加、細胞間隙の不明瞭化、重層化(特に単層培養の場合)、最終的には脱核といった形態的な変化や、ケラチン1、ケラチン10、インボルクリン、トランスグルタミンサーゼの活性化等のタンパク質およびタンパク質の変化が生じる等の細胞の変化を生じる(日皮会誌 90(12),1089−1101,http://drmtl.org/data/090121089.pdf、Drug News Perspect 2004, 17(2) p117を参照のこと)。この分化誘導刺激としては、先に述べたケラチノサイトの分化を生じさせることができれば任意の刺激であってよく、例えばカルシウムイオンの濃度を増加させるカルシウムイオン刺激、フォルボール−12−ミリステート−13−アセテートによる刺激(Hawley−Nelson P, Stanley JR et al, Exp Cell Res, 137: 155−167,1982)、電圧や気相暴露などの物理的刺激、生体液による刺激であってもよい。カルシウムイオンにより刺激する場合、カルシウムイオンを終濃度として0.1mM〜10mMの濃度になるように、カルシウム塩又はその希釈液が添加されてもよいし、予め終濃度のカルシウムイオンを含むように調製された培地と置換されてもよい。使用されるカルシウム塩として、例えば塩化カルシウム、炭酸水素カルシウム、炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウムなどが用いられる。カルシウムイオンの終濃度の上限は、細胞培養に悪影響を与えない観点から、5mM以下が好ましく、さらに好ましくは2mM以下である。分化誘導を促進する観点から、濃度の下限値は、0.5mM以上が好ましく、さらに好ましくは1.0mM以上である。 The differentiation-inducing step is performed by giving a differentiation-inducing stimulus to keratinocytes. By giving a differentiation-inducing stimulus to keratinocytes, cell flattening, increase of fibers or granules in cells, obscuring of cell gaps, stratification (especially in the case of monolayer culture), and finally desorption Morphological changes such as nuclei and changes in proteins such as activation of keratin 1, keratin 10, involucrin, and transglutamine sase and changes in proteins occur (Journal of the Japan Skin Society 90 (12), 1089- 1101, http: //drmtl.org/data/090121089.pdf, Drug News Perspect 2004, 17 (2) p117). The differentiation-inducing stimulus may be any stimulus as long as it can cause the above-mentioned differentiation of keratinocytes. For example, a calcium ion stimulus that increases the concentration of calcium ions, Folball-12-Millistate-13- It may be stimulation with acetate (Hawley-Nelson P, Standley JR et al, Exp Cell Res, 137: 155-167, 1982), physical stimulation such as voltage or gas phase exposure, or stimulation with biological fluid. When stimulating with calcium ions, a calcium salt or a diluted solution thereof may be added so that the final concentration of calcium ions is 0.1 mM to 10 mM, or the final concentration of calcium ions is prepared in advance. It may be replaced with the prepared medium. As the calcium salt used, for example, calcium chloride, calcium hydrogen carbonate, calcium carbonate, calcium nitrate, calcium acetate and the like are used. The upper limit of the final concentration of calcium ions is preferably 5 mM or less, more preferably 2 mM or less from the viewpoint of not adversely affecting cell culture. From the viewpoint of promoting differentiation induction, the lower limit of the concentration is preferably 0.5 mM or more, more preferably 1.0 mM or more.

分化誘導工程と候補薬剤の添加工程は、同時に行われてもよいし、分化誘導工程の後に候補薬剤の添加工程が行われてもよいし、その逆、すなわち候補薬剤の添加工程の後に分化誘導工程が行われてもよい。理論にとらわれることを意図するわけではないが、候補薬剤の所望される作用機序により分化誘導と候補薬剤添加のタイミングを変えることができる。例えば、分化誘導刺激物質と拮抗する薬剤を検討する観点からは、添加工程は刺激工程と同時もしくは刺激前に行われることが好ましい。さらに分化誘導後の細胞変化(形態変化、各種細胞内因子の発現等)を促進・抑制する観点からは、添加工程は刺激工程と同時もしくは後に行われることが好ましく、分化誘導刺激が作用する受容体等をあらかじめブロックする等の機序を探索する観点からは、添加工程の後に刺激工程が行われることが好ましい。候補薬剤の添加工程と分化誘導の刺激工程とが同時に行われない場合、添加工程と刺激工程との間に数分〜数時間の細胞培養工程が含まれてもよい。 The differentiation induction step and the candidate drug addition step may be performed at the same time, the differentiation induction step may be followed by the candidate drug addition step, and vice versa, that is, the differentiation induction step is performed after the candidate drug addition step. The process may be performed. Although not intended to be theoretically bound, the timing of differentiation induction and candidate drug addition can be varied depending on the desired mechanism of action of the candidate drug. For example, from the viewpoint of examining a drug that antagonizes the differentiation-inducing stimulant, the addition step is preferably performed at the same time as the stimulus step or before the stimulus. Furthermore, from the viewpoint of promoting / suppressing cell changes (morphological changes, expression of various intracellular factors, etc.) after differentiation induction, the addition step is preferably performed at the same time as or after the stimulation step, and the receptor on which the differentiation induction stimulation acts. From the viewpoint of searching for a mechanism such as blocking the body or the like in advance, it is preferable that the stimulation step is performed after the addition step. When the addition step of the candidate drug and the stimulation step of inducing differentiation are not performed at the same time, a cell culture step of several minutes to several hours may be included between the addition step and the stimulation step.

分化誘導の刺激と候補薬剤の添加後、セリンラセマーゼの発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量の測定工程前に、さらに細胞培養工程が含まれてもよい。この細胞培養工程の期間は、使用される分化誘導剤の種類や濃度や、ケラチノサイトの種類に応じて任意に選択することができるが、例えば6時間〜1週間培養を行うことができる。十分にセリンラセマーゼを発現させる観点から、培養期間の下限は、12時間以上が好ましく、さらに好ましくは1日以上である。一方で、培養期間の上限は単層培養や重層化培養、三次元培養等の培養方法により異なるために特に規定するものではないが、細胞の健常な培養条件を維持する観点から、単層培養の場合は一週間以内が好ましく、より好ましくは3日以内である。 A cell culture step may be further included after the stimulation of differentiation induction and the addition of the candidate drug, and before the step of measuring the expression level or activity of serine racemase and / or the amount of D-serine. The period of this cell culture step can be arbitrarily selected depending on the type and concentration of the differentiation inducer used and the type of keratinocytes, and for example, the cell culture can be performed for 6 hours to 1 week. From the viewpoint of fully expressing serine racemase, the lower limit of the culture period is preferably 12 hours or more, more preferably 1 day or more. On the other hand, the upper limit of the culture period is not particularly specified because it differs depending on the culture method such as monolayer culture, multi-layer culture, and three-dimensional culture, but from the viewpoint of maintaining healthy cell culture conditions, monolayer culture In the case of, it is preferably within one week, more preferably within three days.

本発明のスクリーニング方法には、ダメージ付与工程をさらに含んでもよい。ダメージ付与工程は、培養されているケラチノサイトに、物理的又は化学的な刺激により、ダメージを与えられるものであってよく、例えば紫外線照射、酸化剤などのラジカル源の添加、界面活性剤の添加、貧栄養培地への置換などが挙げられる。ダメージ付与工程によりダメージを与えられたケラチノサイトでは、セリンラセマーゼの発現が低下していると考えられる。したがって、候補薬剤の添加工程後に、ダメージ付与工程を行うスクリーニング方法において、ラセマーゼ発現量又はラセマーゼ活性、及び/又はD−セリン量の低下が抑えられる場合、かかる候補薬剤は、皮膚のバリア機能に対するダメージの予防剤とすることができる。一方で、ダメージ付与工程後に、候補薬剤の添加工程を行うスクリーニング方法において、低下したラセマーゼ発現量又はラセマーゼ活性、及び/又はD−セリン量が増加する場合、かかる候補薬剤は、皮膚バリア機能の回復、改善又は治療剤とすることができる。ダメージ付与を行わないスクリーニング方法において、ラセマーゼ発現量若しくはラセマーゼ活性、及び/又はD−セリン量が増加させる候補薬剤は、皮膚バリア機能の亢進剤ということができる。 The screening method of the present invention may further include a damage imparting step. The damage-imparting step may be such that the cultured keratinocytes are damaged by physical or chemical stimuli, such as ultraviolet irradiation, addition of a radical source such as an oxidizing agent, addition of a surfactant, and the like. Examples include replacement with an oligotrophic medium. It is considered that the expression of serine racemase is decreased in the keratinocytes damaged by the damage giving process. Therefore, if a decrease in racemase expression level or racemase activity and / or D-serine level is suppressed in a screening method in which a damage-imparting step is performed after the addition step of the candidate drug, the candidate drug damages the barrier function of the skin. Can be used as a preventive agent. On the other hand, when the decreased racemase expression level or racemase activity and / or the amount of D-serine increases in the screening method in which the candidate drug addition step is performed after the damage imparting step, the candidate drug restores the skin barrier function. , Can be an improvement or therapeutic agent. Candidate agents that increase the amount of racemase expression or racemase activity, and / or the amount of D-serine in a screening method that does not impart damage can be said to be a skin barrier function enhancer.

セリンラセマーゼ発現量を指標とした本発明のスクリーニング方法を化粧品素材ライブラリーに対し行った結果、ケラチノサイトにおいてセリンラセマーゼの発現量を増加させることができる薬剤として加水分解カラス麦タンパク、ルムプヤン抽出物、シロバナイガコウゾリナ抽出物を選択することができた。セリンラセマーゼの発現量が高まれば、セリンラセマーゼ活性も高まり、角層中のD-セリン含量が増加し、皮膚バリア機能を更新することができる。したがって、これらの物質を、セリンラセマーゼ発現促進剤、セリンラセマーゼ活性化剤又は皮膚バリア機能亢進剤と呼ぶこともできる。本発明のスクリーニング方法により、スクリーニングされた薬剤は、ルムプヤンやシロバナイガコウゾリナ由来の抽出物に限定されず、その近縁種の抽出物も同様に皮膚バリア機能亢進効果を有する。したがって、本発明のセリンラセマーゼ発現促進剤、セリンラセマーゼ活性化剤又は皮膚バリア機能亢進剤としては、ショウガ(Zingiberaceae)科ジンギバー(Zingiber)属植物やキク(Compositae)科エレファントパス(Elephamtopus)属植物の抽出物が挙げられる。したがって、これらの物質を化粧料に配合することにより、皮膚バリア機能亢進効果を発揮する化粧料を製造することができる。 As a result of performing the screening method of the present invention using the expression level of serine racemase as an index for the cosmetic material library, hydrolyzed crow barley protein, lumpuyan extract, and white bana as agents capable of increasing the expression level of serine racemase in keratinocytes. Igakouzorina extract could be selected. When the expression level of serine racemase is increased, the serine racemase activity is also increased, the D-serine content in the stratum corneum is increased, and the skin barrier function can be renewed. Therefore, these substances can also be referred to as a serine racemase expression promoter, a serine racemase activator or a skin barrier function enhancer. The drug screened by the screening method of the present invention is not limited to the extract derived from Lumpuyan or Elephantopus mollis, and the extract of a closely related species also has a skin barrier function enhancing effect. Therefore, as the serine racemase expression promoter, serine racemase activator or skin barrier function enhancer of the present invention, the ginger (Zingiberaceae) family Zingiber genus plant and the Asteraceae (Compositae) genus Elephamtopus plant Extracts are mentioned. Therefore, by blending these substances into cosmetics, it is possible to produce cosmetics that exert a skin barrier function enhancing effect.

また、セリンラセマーゼ活性を指標とした本発明のスクリーニング方法を化粧品素材ライブラリーに対し行った結果、ケラチノサイトにおいてピリドキサールリン酸(PLP:活性型ビタミンB6)を選択することができた。セリンラセマーゼ活性が亢進すると、角層中のD-セリン含量が増加し、皮膚バリア機能を更新することができる。したがって、ピリドキサールリン酸をセリンラセマーゼ活性化剤又は皮膚バリア機能亢進剤と呼ぶことができる。 In addition, as a result of performing the screening method of the present invention using serine racemase activity as an index for a cosmetic material library, pyridoxal phosphate (PLP: active vitamin B 6 ) could be selected in keratinocytes. When serine racemase activity is enhanced, the D-serine content in the stratum corneum increases and the skin barrier function can be renewed. Therefore, pyridoxal phosphate can be called a serine racemase activator or a skin barrier function enhancer.

本発明に用いられる加水分解カラス麦タンパクとは、カラス麦(Avene satiba)から取得されたタンパク質の加水分解産物である。カラス麦のタンパク質は、例えば、種子、葉、根、ヌカなどから抽出されるが、種子が特に好ましい。前記カラス麦は、採取後ただちに乾燥し粉砕したものが好適である。乾燥は天日で行ってもよいし、通常使用される乾燥機を用いて行ってもよい。タンパク質は、抽出過程で又は抽出後に酸や酵素処理により加水分解される。カラス麦は、西アジアからヨーロッパ、北米において食用に栽培される植物である。本発明に用いられる抽出溶媒は、通常抽出に用いられる溶媒であれば何でもよく、特にメタノール、エタノール等のアルコール類、含水アルコール類、アセトン、酢酸エチルエステル等の有機溶媒を単独あるいは組み合わせて用いることができるし、水で抽出を行うこともできる。 The hydrolyzed oat protein used in the present invention is a hydrolyzed product of a protein obtained from oat (Avene satiba). The oat protein is extracted from, for example, seeds, leaves, roots, bran and the like, with seeds being particularly preferred. The oats are preferably dried and crushed immediately after collection. Drying may be carried out in the sun or using a commonly used dryer. Proteins are hydrolyzed by acid or enzyme treatment during or after extraction. Oats are edible plants from West Asia to Europe and North America. The extraction solvent used in the present invention may be any solvent as long as it is usually used for extraction, and in particular, alcohols such as methanol and ethanol, hydrous alcohols, and organic solvents such as acetone and ethyl acetate ester may be used alone or in combination. It can also be extracted with water.

本発明における加水分解カラスムギタンパクの配合量は、当業者であれば、効果を発揮する範囲で任意に選択することができる。例えば配合量は、外用剤全量中、乾燥物として0.00005〜20.0質量%である。配合量の上限は、製剤化と効果の観点から10質量%以下が好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。配合量の下限は、十分な皮膚バリア機能亢進効果を発揮させる観点から、0.0001質量%以上が好ましく、0.0005質量%以上がさらに好ましい。 The amount of the hydrolyzed oat protein in the present invention can be arbitrarily selected by those skilled in the art as long as it exerts its effect. For example, the blending amount is 0.00005 to 20.0% by mass as a dried product in the total amount of the external preparation. The upper limit of the blending amount is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, from the viewpoint of formulation and effect. The lower limit of the blending amount is preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.0005% by mass or more, from the viewpoint of exerting a sufficient skin barrier function enhancing effect.

本発明に用いられるショウガ(Zingiberaceae)科ジンギバー(Zingiber)属植物としては、ルムプヤン(Lempuyang、学名:Zingiber aromaticumMal.)が好適である。ルムプヤンは、特にインドネシアの乾性草原、牧草などに生える植物である。本発明に用いられる抽出物は、上記植物の葉、地下茎を含む茎、果実等、植物全草を抽出溶媒と共に浸漬し、場合により加熱還流した後、濾過し、濃縮して得られる。本発明に用いられる抽出溶媒は、通常抽出に用いられる溶媒であれば何でもよく、特にメタノール、エタノール等のアルコール類、含水アルコール類、アセトン、酢酸エチルエステル等の有機溶媒を単独あるいは組み合わせて用いることができるし、水で抽出を行うこともできる。 As the plant of the genus Zingiber of the family Zingiberaceae used in the present invention, Lempuyang (scientific name: Zingiber aromaticum Mal.) Is suitable. Rumpuyan is a plant that grows especially in dry grasslands and pastures in Indonesia. The extract used in the present invention is obtained by immersing the whole plant, such as the leaves of the plant, stems including rhizomes, and fruits, together with an extraction solvent, optionally heating and refluxing, filtering, and concentrating. The extraction solvent used in the present invention may be any solvent as long as it is usually used for extraction, and in particular, alcohols such as methanol and ethanol, hydrous alcohols, and organic solvents such as acetone and ethyl acetate ester may be used alone or in combination. It can also be extracted with water.

本発明におけるショウガ(Zingiberaceae)科ジンギバー(Zingiber)属植物の抽出物の配合量は、当業者であれば、効果を発揮する範囲で任意に選択することができる。例えば配合量は、外用剤全量中、乾燥物として0.00005〜20.0質量%である。配合量の上限は、製剤化と効果の観点から10質量%以下が好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。配合量の下限は、十分な皮膚バリア機能亢進効果を発揮させる観点から、0.0001質量%以上が好ましく、0.0005質量%以上がさらに好ましい。 The amount of the extract of the Zingiber genus plant of the family Zingiberaceae in the present invention can be arbitrarily selected by those skilled in the art as long as it exerts its effect. For example, the blending amount is 0.00005 to 20.0% by mass as a dried product in the total amount of the external preparation. The upper limit of the blending amount is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, from the viewpoint of formulation and effect. The lower limit of the blending amount is preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.0005% by mass or more, from the viewpoint of exerting a sufficient skin barrier function enhancing effect.

本発明に用いられるキク(Compositae)科エレファントパス(Elephamtopus)属植物としては、シロバナイガコウゾリナ(学名:Elephantopus mollis)が好適である。シロバナイガコウゾリナは、南アメリカのベネズエラ原産で、熱帯アジアに広く帰化している植物である。本発明に用いられるキク(Compositae)科エレファントパス(Elephamtopus)属植物の抽出物は、上記植物の葉、茎、花、樹皮、種子または果実、植物全草等を抽出溶媒と共に浸漬または加熱還流した後、濾過し、濃縮して得られる。本発明に用いられる抽出溶媒は、通常抽出に用いられる溶媒であれば何でもよく、特にメタノール、エタノール等のアルコール類、含水アルコール類、アセトン、酢酸エチルエステル等の有機溶媒を単独あるいは組み合わせて用いることができる。 As the plant of the genus Elephamtopus of the family Asteraceae used in the present invention, Elephantopus mollis (scientific name: Elephantopus mollis) is suitable. Elephantopus mollis is a plant native to Venezuela in South America and widely naturalized in tropical Asia. The extract of the Asteraceae Elephamtopus genus plant used in the present invention is obtained by immersing or heating and refluxing the leaves, stems, flowers, bark, seeds or fruits, whole plant plants, etc. of the above plant together with an extraction solvent. After that, it is obtained by filtering and concentrating. The extraction solvent used in the present invention may be any solvent as long as it is usually used for extraction, and in particular, alcohols such as methanol and ethanol, hydrous alcohols, and organic solvents such as acetone and ethyl acetate ester may be used alone or in combination. Can be done.

本発明におけるキク(Compositae)科エレファントパス(Elephamtopus)属植物の抽出物の配合量は、当業者であれば、効果を発揮する範囲で任意に選択することができる。例えば配合量は、外用剤全量中、乾燥物として0.00005〜20.0質量%である。配合量の上限は、製剤化と効果の観点から10質量%以下が好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。配合量の下限は、十分な皮膚バリア機能亢進効果を発揮させる観点から、0.0001質量%以上が好ましく、0.0005質量%以上がさらに好ましい。 The amount of the extract of the plant belonging to the genus Elephamtopus of the family Asteraceae in the present invention can be arbitrarily selected by those skilled in the art as long as it exerts its effect. For example, the blending amount is 0.00005 to 20.0% by mass as a dried product in the total amount of the external preparation. The upper limit of the blending amount is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, from the viewpoint of formulation and effect. The lower limit of the blending amount is preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.0005% by mass or more, from the viewpoint of exerting a sufficient skin barrier function enhancing effect.

本発明において用いられたピリドキサールリン酸は、セリンラセマーゼの補酵素として用いられる物質である。ピリドキサールリン酸は、ビタミンB6類として知られているピリドキサールの活性型の形態である。理論に限定されることを意図するものではないが、ピリドキサールリン酸は、補酵素としてセリンラセマーゼの活性を増加することができ、それにより生じたD−セリンが、ケラチノサイトに作用して、皮膚バリア機能に関わる遺伝子群、例えばフィラグリン、コーニュリン及びレペチンなどの発現を亢進し、それにより皮膚バリア機能が亢進すると考えられる。ビタミンB6類は、ピリドキサールの他に、ピリドキシン、ピリドキサミンを含み、化粧料に配合される成分であることが知られているが、水溶性のビタミンであり、経皮投与では吸収率や安定性に問題がある場合がある。そこで経皮吸収の改善を目的として脂溶性を増加させたビタミンB6誘導体が既知であり、例えばトリスヘキシルデカン酸ピリドキシン、トリパルミチン酸ピリドキシン、ジパルミチン酸ピリドキシン、ジカプリル酸ピリドキシンなどのビタミンB6誘導体もビタミンB6類に含まれる。また、安定性を改善する目的でピリドキシン環状リン酸、塩酸ピリドキシンが既知である。ピリドキサールリン酸のみならず、ビタミンB6類も、セリンラセマーゼ活性化剤又は皮膚機能亢進剤として用いられる。これらの配合量は、例えば0.000001〜10質量%である。配合量の上限は、製剤化と効果の観点から10質量%以下が好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。配合量の下限は、十分な皮膚バリア機能亢進効果を発揮させる観点から、0.000001質量%以上が好ましく、0.00001質量%以上がさらに好ましい。 The pyridoxal phosphate used in the present invention is a substance used as a coenzyme of serine racemase. Pyridoxal phosphate is an active form of pyridoxal known as vitamin B 6 compound. Although not intended to be limited to theory, pyridoxal phosphate can increase the activity of serine racemase as a coenzyme, resulting in D-serine acting on keratinocytes to act as a skin barrier. It is considered that the expression of genes involved in the function, such as filaggrin, cornulin, and lepetin, is enhanced, thereby enhancing the skin barrier function. Vitamin B 6 contains pyridoxine and pyridoxamine in addition to pyridoxal, and is known to be a component to be added to cosmetics. However, it is a water-soluble vitamin, and its absorption rate and stability when administered transdermally. May have a problem. Therefore, vitamin B 6 derivatives having increased fat solubility for the purpose of improving transdermal absorption are known. For example, vitamin B 6 derivatives such as pyridoxine trishexyldecanoate, pyridoxine triparmitate, pyridoxine dipalmitate, and pyridoxine dicaprylate are also known. It included in the vitamin B 6 class. In addition, pyridoxine cyclic phosphoric acid and pyridoxine hydrochloride are known for the purpose of improving stability. Not only pyridoxal phosphate, but also B vitamins 6 are used as serine racemase activators or skin function enhancers. The blending amount of these is, for example, 0.000001 to 10% by mass. The upper limit of the blending amount is preferably 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, from the viewpoint of formulation and effect. The lower limit of the blending amount is preferably 0.000001% by mass or more, more preferably 0.00001% by mass or more, from the viewpoint of exerting a sufficient skin barrier function enhancing effect.

セリンラセマーゼ発現量若しくは活性、又はD−セリン量から、候補薬剤の皮膚のバリア機能亢進作用を決定する工程では、測定されたセリンラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量を、予め設定していた発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量と、バリア機能亢進作用との関係を示す表を用いて決定することができる。このような表は、対照として、候補薬剤を含まないで同様に実験を行うことにより測定したラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量や、セリンラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量を増加させることが既知の対照薬剤を用いて同様に実験を行うことにより測定したラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量を用いて作成することができる。別の態様では、対照との比較から予め閾値を設定し、かかる閾値よりも統計学的有意差をもって高いか否かで、候補薬剤の皮膚のバリア機能亢進作用を決定することができる。当業者であれば、求める皮膚バリア機能亢進作用に応じて、かかる閾値を適宜設定することができる。このような閾値として、例えば薬剤非添加対照におけるセリンラセマーゼの発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量に対し、任意に倍率の閾値を設定することができるが、例えば1.1倍以上で統計的に有意差及び傾向差をもって、値を設定することもできる。統計的な有意差とはp<0.05、傾向差とはp<0.1のときを指す。また、別の態様では、対照として、候補薬剤を含まないで同様に実験をおこなうことにより測定したラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量に比較し、高い発現量又は活性を有した場合に、皮膚のバリア機能亢進作用を有すると決定してもよく、その場合、発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量が高いほど皮膚のバリア機能亢進作用を有すると決定することができる。 In the step of determining the skin barrier function enhancing action of a candidate drug from the serine racemase expression level or activity or D-serine amount, the measured serine racemase expression level or activity and / or the D-serine amount is preset. It can be determined by using a table showing the relationship between the expression level or activity, and / or the D-serine level, and the barrier function enhancing action. Such a table, as a control, shows the amount of racemase expression or activity and / or the amount of D-serine, the amount of serine racemase expression or activity, and / or D measured by conducting the same experiment without the candidate drug. -It can be prepared using the amount of racemase expression or activity and / or the amount of D-serine measured by performing the same experiment with a control agent known to increase the amount of serine. In another aspect, a threshold value can be set in advance from the comparison with the control, and the skin barrier function enhancing effect of the candidate drug can be determined by whether or not the threshold value is statistically significantly higher than the threshold value. A person skilled in the art can appropriately set such a threshold value according to the desired skin barrier function enhancing action. As such a threshold value, for example, a threshold value of magnification can be arbitrarily set with respect to the expression level or activity of serine racemase and / or the amount of D-serine in a drug-free control, but for example, at 1.1 times or more. Values can also be set with statistically significant and trend differences. The statistically significant difference means when p <0.05, and the tendency difference means when p <0.1. In another aspect, as a control, the expression level or activity was higher than that of the racemase expression level or activity and / or the D-serine level measured by conducting the same experiment without the candidate drug. In some cases, it may be determined that the skin has a barrier function enhancing effect, and in that case, it can be determined that the higher the expression level or activity and / or the D-serine amount, the more the skin barrier function enhancing effect. ..

別の態様では、本発明は、セリンラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量を指標とする、皮膚バリア機能を評価、判定、又は鑑別する方法に関してもよい。かかる評価、判定、又は鑑別は、対象から、皮膚サンプル、例えばテープストリッピングにより取得した角層サンプルにおいて、D−セリン含量、セリンラセマーゼ活性又はセリンラセマーゼの発現量を測定することにより行われてもよい。皮膚バリア機能の評価、判定、又は鑑別方法は、通常Vapomaeterなどを用いてTEWLの測定により行われるが、TEWLは皮膚の状態により左右され、洗浄や摩擦などによっても数値が変化し、さらに皮膚疾患患者では、必ずしも数値と皮膚の健常性との間に相関がない。本発明の評価、判定、又は鑑別方法は、セリンラセマーゼ活性若しくは発現量、及び/又はD−セリン量を指標とすることで、皮膚が本来有する細胞レベルでの皮膚バリア機能を測定することが可能である。さらに、本発明の評価方法は、細胞レベルでの皮膚バリア機能に関わる健常性を決定することから、現時点での皮膚バリア機能というよりは、将来の皮膚バリア機能の予測を可能にする。皮膚バリア機能の評価、判定、又は鑑別は、予め設定していたセリンラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量と、バリア機能亢進作用との関係を示す図表又は閾値を用いて決定することができる。このような図表又は閾値は、健常な皮膚を有する被験者群、荒れた皮膚を有する被験者群、さらには年齢別の被験者群などから採取され単離された皮膚サンプル中における得られた発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量に基づき設定することができる。 In another aspect, the present invention may relate to a method of evaluating, determining, or differentiating a skin barrier function using the serine racemase expression level or activity and / or the D-serine level as an index. Such evaluation, determination, or differentiation may be performed by measuring the D-serine content, serine racemase activity, or serine racemase expression level in a skin sample, for example, a stratum corneum sample obtained by tape stripping from a subject. .. The evaluation, judgment, or identification method of the skin barrier function is usually performed by measuring TEWL using a Vapomater or the like, but TEWL depends on the condition of the skin, the numerical value changes due to washing or friction, and further, skin diseases. In patients, there is not necessarily a correlation between the numbers and skin health. The evaluation, determination, or differentiation method of the present invention can measure the skin barrier function at the cellular level inherent in the skin by using the serine racemase activity or expression level and / or the D-serine level as an index. Is. Furthermore, since the evaluation method of the present invention determines the health of the skin barrier function at the cellular level, it makes it possible to predict the future skin barrier function rather than the current skin barrier function. Evaluation, determination, or differentiation of skin barrier function is determined using a preset chart or threshold value showing the relationship between the serine racemase expression level or activity and / or D-serine level and the barrier function enhancing action. be able to. Such charts or thresholds are the expression levels or activities obtained in skin samples collected and isolated from a group of subjects having healthy skin, a group of subjects having rough skin, and a group of subjects by age. , And / or can be set based on the amount of D-serine.

D-セリンを培養細胞に添加することにより、幾つかの遺伝子の発現が増加することが分かった。その中で、バリア機能形成に重要な役割を持つフィラグリン、並びに周辺帯(cornified cell envelope:CE)形成に寄与するコーニュリン及びレペチンの発現が増加することが分かった。理論に限定されることを意図するものではないが、本発明によりスクリーニングされたセリンラセマーゼ活性化又は発現促進剤は、ケラチノサイトにおけるD-セリン含量を増加することができ、D−セリンが、ケラチノサイトにおいて、バリア機能に関与するタンパク質の発現を亢進することで、皮膚バリア機能を亢進すると考えられる。したがって、D−セリン自体も皮膚バリア機能亢進剤として用いることもできる。また、D-セリンは、フィラグリン遺伝子、コーニュリン遺伝子、及びレペチン遺伝子の発現促進剤ということもでき、また角化促進剤ということもできる。 It was found that the addition of D-serine to cultured cells increased the expression of some genes. Among them, it was found that the expression of filaggrin, which plays an important role in the formation of barrier function, and cornulin and lepetin, which contribute to the formation of the cornified cell envelope (CE), are increased. Although not intended to be limited to theory, serine racemase activators or expression promoters screened according to the present invention can increase the D-serine content in keratinocytes, and D-serine can be found in keratinocytes. , It is considered that the skin barrier function is enhanced by enhancing the expression of proteins involved in the barrier function. Therefore, D-serine itself can also be used as a skin barrier function enhancer. In addition, D-serine can be said to be an expression promoter for the filaggrin gene, the cornulin gene, and the lepetin gene, and can also be called a keratinization promoter.

フィラグリンは、ヒスチジン、アルギニン、セリン、グリシン、グルタミン酸などに富む塩基性のタンパク質であり、ケラチン線維に沈着し凝集させる機能を有する。これにより角質細胞内部のケラチン線維が凝集することで、細胞全体が扁平化し、顆粒層から角質層へと変化して角質化する。フィラグリンは、表皮の顆粒細胞でプロフィラグリンという前駆体として発現され、顆粒細胞が角質化する際に、タンパク質分解酵素の作用を受けてフィラグリンへと分解される。フィラグリンの減少は、魚鱗癬やアトピー性皮膚炎の主要な発症要因と考えられており、これらの症状では皮膚バリア機能の顕著な低下が見られる。 Filaggrin is a basic protein rich in histidine, arginine, serine, glycine, glutamic acid, etc., and has a function of depositing and aggregating on keratin fibers. As a result, the keratin fibers inside the keratinocytes aggregate, and the entire cell is flattened, changing from the stratum granulosum to the stratum corneum and becoming keratinized. Filaggrin is expressed as a precursor called profilaggrin in the granule cells of the epidermis, and when the granule cells are keratinized, it is decomposed into filaggrin by the action of proteolytic enzymes. Decreased filaggrin is considered to be a major cause of ichthyosis and atopic dermatitis, and these symptoms show a marked decrease in skin barrier function.

コーニュリンやレペチンは、角質細胞の細胞膜を裏打ちする周辺帯(cornified cell envelope)を構成するタンパク質である。コーニュリンやレペチンは、周辺帯を構成する他の成分であるインボルクリン、ロリクリンなどのタンパク質と同じく、1q21の染色体位置に存在する遺伝子であり、角化の最終段階において、表皮の最外層で発現される。周辺帯を構成するタンパク質は、フィラグリンの作用により凝集されたケラチンとともに、皮膚のバリア機能に関わる。 Cornulin and lepetin are proteins that make up the cornified cell envelope that lines the cell membrane of keratinocytes. Cornulin and lepetin are genes located at the chromosome position of 1q21, like proteins such as involucrin and loricrin, which are other constituents of the peripheral zone, and are expressed in the outermost layer of the epidermis at the final stage of keratinization. .. The proteins that make up the peripheral zone, along with keratin aggregated by the action of filaggrin, are involved in the barrier function of the skin.

本発明のスクリーニング方法により皮膚バリア機能亢進剤又はセリンラセマーゼ活性化剤は、化粧品に配合されてもよいし、医薬品に配合されてもよい。このような化粧品は、皮膚バリア機能が低下した対象、例えば、アトピー性皮膚炎、魚鱗癬、乾癬、肌荒れといった症状を有する対象において用いられる。また、医薬品に配合された場合、医薬品は、アトピー性皮膚炎、魚鱗癬、乾癬などの治療用の医薬組成物として用いることができる。 According to the screening method of the present invention, the skin barrier function enhancer or the serine racemase activator may be incorporated into cosmetics or pharmaceuticals. Such cosmetics are used in subjects with reduced skin barrier function, such as subjects with symptoms such as atopic dermatitis, ichthyosis, psoriasis, and rough skin. In addition, when incorporated into a pharmaceutical product, the pharmaceutical product can be used as a pharmaceutical composition for the treatment of atopic dermatitis, ichthyosis, psoriasis and the like.

以下の実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The present invention is not limited to this.

実施例1:角層中D−セリン含量とバリア機能の関連性の検証
被験者は被験箇所が健常なボランティア57名で、被験部位を定法で洗浄した後に洗浄で濡れた被験部位を拭き、恒温・恒湿条件(室温22℃, 湿度45%)で30分間待機した。その後、経皮水分蒸散量(TEWL)をVapometer(Delfin社)により測定した。測定は3回行い、その平均値をその後の解析に用いた。次に、TEWLを測定した位置の角層を、粘着テープを用いて2回剥離したうち2枚目を、95% メタノール水溶液中でアミノ酸を抽出した。抽出したアミノ酸の光学異性体は既報の方法に則り分析を行なった(参考文献:Yurika MiyoshiらJournal of Chromatography B, 877 (2009) 2506−2512)。概要を以下に示す。抽出したアミノ酸をホウ酸塩緩衝液(pH 8.0)中で4−フルオロ−7−ニトロ−2,1,3−ベンゾオキサジアゾール (NBD−F)により蛍光誘導体化し、トリフルオロ酢酸にて酸性条件とした後、二次元ミクロHPLC(資生堂)に供した。一次元目にはミクロモノリスODSカラム(内径0.53 mm、全長500、750、1000 mm、資生堂)、二次元目の光学分割には各アミノ酸に適した内径1.5 mmの光学分割カラムと移動相を用いた。NBD-アミノ酸は530 nmの蛍光発光(励起波長470 nm)により検出した。結果を表1及び図1に示す。
Example 1: Verification of the relationship between the D-serine content in the stratum corneum and the barrier function The subjects were 57 volunteers whose test sites were healthy, and after washing the test site by a conventional method, the test site wet with washing was wiped, and the temperature was kept constant. The mixture was allowed to stand for 30 minutes under constant humidity conditions (room temperature 22 ° C., humidity 45%). Then, the transdermal water evaporation amount (TEWL) was measured by Vapometer (Delfin). The measurement was performed 3 times, and the average value was used for the subsequent analysis. Next, the stratum corneum at the position where TEWL was measured was peeled off twice using an adhesive tape, and the second sheet was extracted with amino acids in a 95% aqueous methanol solution. The optical isomers of the extracted amino acids were analyzed according to a previously reported method (reference: Yurika Miyoshi et al., Journal of Chromatography B, 877 (2009) 2506-2512). The outline is shown below. The extracted amino acids were fluorescently derivatized with 4-fluoro-7-nitro-2,1,3-benzoxadiazole (NBD-F) in borate buffer (pH 8.0) and trifluoroacetic acid. After making it acidic, it was subjected to two-dimensional micro HPLC (Shiseido). The first dimension is a micromonolith ODS column (inner diameter 0.53 mm, overall length 500, 750, 1000 mm, Shiseido), and the second dimension optical resolution is an optical resolution column with an inner diameter of 1.5 mm suitable for each amino acid. A mobile phase was used. NBD-amino acids were detected by fluorescence emission at 530 nm (excitation wavelength 470 nm). The results are shown in Table 1 and FIG.

Figure 0006854073
Figure 0006854073

角層中D−セリン(D−Ser)含量と皮膚のバリア機能の関連性を検証するために各被験者をTEWLの値の順に並べ、上位17名(バリア機能下位群)と下位17名(バリア機能上位群)の角層中D-セリン含量をそれぞれ比較した。両群の有意差はnon−paired Student’s t−testにより検証した。この結果、皮膚のバリアの高いヒトはD-セリン含量が有意に高いことが示された。一方で、L-セリンについての比較の結果からは、バリア機能下位群では、L−セリンの含量が低く、バリア機能上位群ではL−セリンの含量が高い傾向が見られたが、有意差はなかった。したがって、バリア機能上位群でD-セリン含量が高いことは、前駆物質であるL−セリンの量によるものではなく、ラセマーゼ発現や活性の影響といえる。 In order to verify the relationship between the D-serine (D-Ser) content in the stratum corneum and the barrier function of the skin, each subject was arranged in order of TEWL value, and the top 17 subjects (barrier function subgroup) and the bottom 17 subjects (barrier function). The D-serine content in the stratum corneum of the upper functional group) was compared. Significant differences between the two groups were verified by non-paired Student's t-test. As a result, it was shown that humans with a high skin barrier had a significantly higher D-serine content. On the other hand, the results of the comparison of L-serine showed that the lower barrier function group tended to have a lower L-serine content and the upper barrier function group tended to have a higher L-serine content, but the significant difference was There wasn't. Therefore, it can be said that the high D-serine content in the upper barrier function group is not due to the amount of the precursor L-serine, but to the influence of racemase expression and activity.

実施例2:ケラチノサイトの分化誘導に伴うD−セリン含量の変化
細胞の培養と薬剤処理
ヒト正常ケラチノサイトを24ウェルマルチプレートに細胞密度が2.5×104細胞/ウェルになるように播種し、KGM培地(クラボウ)中、37℃、5%CO2の条件下で培養した。3日後に、1.8mM 塩化カルシウム及び10mM L−セリンを添加したKGM培地(試験群)または10mM L−セリンのみを添加したKGM培地(対照群)に交換し、さらに2日間培養した。
Example 2: Changes in D-serine content associated with induction of keratinocyte differentiation Cell culture and drug treatment Human normal keratinocytes were placed in a 24-well multiplate so that the cell density was 2.5 × 10 4 cells / well. Was cultivated in KGM medium (Kurabou) under the conditions of 37 ° C. and 5% CO 2. After 3 days, the cells were replaced with KGM medium supplemented with 1.8 mM calcium chloride and 10 mM L-serine (test group) or KGM medium supplemented with only 10 mM L-serine (control group), and cultured for another 2 days.

HPLC用のサンプル調製およびHPLCによる遊離D−セリン分析
細胞をPBSで洗浄後、5%トリクロロ酢酸水溶液を500μL加えて細胞をよく懸濁して回収し、氷上で30分間超音波処理したのちに遠心分離を経て上清を得た。この上清に対して20倍量のメタノールを加えてアミノ酸を抽出した。抽出したアミノ酸の光学異性体は既報の方法に則り分析を行なった(参考文献:Yurika MiyoshiらJournal of Chromatography B, 877 (2009) 2506−2512)。概要を以下に示す。抽出したアミノ酸をホウ酸塩緩衝液(pH 8.0)中で4-フルオロ-7-ニトロ-2,1,3-ベンゾオキサジアゾール(NBD−F)により蛍光誘導体化し、トリフルオロ酢酸にて酸性条件とした後、二次元ミクロHPLC(資生堂)に供した。一次元目にはミクロモノリスODSカラム(内径0.53 mm、全長750 mm、資生堂)、二次元目の光学分割には各アミノ酸に適した内径1.5 mmの光学分割カラムと移動相を用いた。NBD-アミノ酸は530 nmの蛍光発光(励起波長470 nm)により検出した。試験群と対照群の結果を図2に示す。
Sample preparation for HPLC and analysis of free D-serine by HPLC After washing the cells with PBS, add 500 μL of 5% trichloroacetic acid aqueous solution to suspend the cells well, collect them, sonicate them on ice for 30 minutes, and then centrifuge them. The supernatant was obtained. Amino acids were extracted by adding 20 times the amount of methanol to this supernatant. The optical isomers of the extracted amino acids were analyzed according to a previously reported method (reference: Yurika Miyoshi et al., Journal of Chromatography B, 877 (2009) 2506-2512). The outline is shown below. The extracted amino acids are fluorescently derivatized with 4-fluoro-7-nitro-2,1,3-benzoxadiazole (NBD-F) in borate buffer (pH 8.0) and trifluoroacetic acid. After making it acidic, it was subjected to two-dimensional micro HPLC (Shiseido). A micromonolith ODS column (inner diameter 0.53 mm, overall length 750 mm, Shiseido) is used for the first dimension, and an optically resolution column with an inner diameter of 1.5 mm and a mobile phase suitable for each amino acid are used for the second dimension optical resolution. There was. NBD-amino acids were detected by fluorescence emission at 530 nm (excitation wavelength 470 nm). The results of the test group and the control group are shown in FIG.

実施例3:候補薬剤のスクリーニング
細胞の培養と薬剤処理
ヒト正常ケラチノサイトを24ウェルマルチプレートに細胞密度が2.5×104細胞/ウェルになるように播種し、KGM培地(クラボウ)中、37℃、5%CO2の条件下で培養した。3日後に1.8mM 塩化カルシウム、10mM L−セリンおよび候補薬剤の希釈液を含むKGM培地に交換し、さらに2日間培養した。候補薬剤として、7種類の薬剤を用い、そのうちの1つとして0.5%加水分解カラス麦タンパク液を用いた。
Example 3: Screening of candidate drugs Cell culture and drug treatment Human normal keratinocytes were seeded on a 24-well multiplate so that the cell density was 2.5 × 10 4 cells / well, and KGM medium (Krabou) was used. ), The cells were cultured under the conditions of 37 ° C. and 5% CO 2. After 3 days, the medium was replaced with KGM medium containing 1.8 mM calcium chloride, 10 mM L-serine and a diluted solution of the candidate drug, and the cells were cultured for another 2 days. Seven kinds of drugs were used as candidate drugs, and 0.5% hydrolyzed oat protein solution was used as one of them.

HPLC用のサンプル調製およびHPLCによる遊離D−セリン分析
細胞をPBSで洗浄後、5%トリクロロ酢酸水溶液を500μL加えて細胞をよく懸濁して回収し、氷上で30分間超音波処理したのちに遠心分離を経て上清を得た。この上清に対して20倍量のメタノールを加えてアミノ酸を抽出した。抽出したアミノ酸の光学異性体は既報の方法に則り分析を行なった(参考文献:Yurika MiyoshiらJournal of Chromatography B, 877 (2009) 2506−2512)。概要を以下に示す。抽出したアミノ酸をホウ酸塩緩衝液(pH 8.0)中で4-フルオロ-7-ニトロ-2,1,3-ベンゾオキサジアゾール(NBD−F)により蛍光誘導体化し、トリフルオロ酢酸にて酸性条件とした後、二次元ミクロHPLC(資生堂)に供した。一次元目にはミクロモノリスODSカラム(内径0.53 mm、全長750 mm、資生堂)、二次元目の光学分割には各アミノ酸に適した内径1.5 mmの光学分割カラムと移動相を用いた。NBD-アミノ酸は530 nmの蛍光発光(励起波長470 nm)により検出した。この結果を、下記の表2及び図3Aに示す。
Sample preparation for HPLC and analysis of free D-serine by HPLC After washing the cells with PBS, add 500 μL of 5% trichloroacetic acid aqueous solution to suspend the cells well, collect them, sonicate them on ice for 30 minutes, and then centrifuge them. The supernatant was obtained. Amino acids were extracted by adding 20 times the amount of methanol to this supernatant. The optical isomers of the extracted amino acids were analyzed according to a previously reported method (reference: Yurika Miyoshi et al., Journal of Chromatography B, 877 (2009) 2506-2512). The outline is shown below. The extracted amino acids are fluorescently derivatized with 4-fluoro-7-nitro-2,1,3-benzoxadiazole (NBD-F) in borate buffer (pH 8.0) and trifluoroacetic acid. After making it acidic, it was subjected to two-dimensional micro HPLC (Shiseido). A micromonolith ODS column (inner diameter 0.53 mm, overall length 750 mm, Shiseido) is used for the first dimension, and an optically resolution column with an inner diameter of 1.5 mm and a mobile phase suitable for each amino acid are used for the second dimension optical resolution. There was. NBD-amino acids were detected by fluorescence emission at 530 nm (excitation wavelength 470 nm). The results are shown in Table 2 and FIG. 3A below.

定量的PCR(RT−PCR)
細胞をPBSで洗浄後、MagNA Pure LC(ロシュ・ダイアグノスティックス)を用いて細胞からmRNAを抽出した。次に逆転写酵素SuperScriptVILO(インビトロジェン)のキットを用いてcDNAを合成した。このcDNAを鋳型にLightCycler(ロシュ・ダイアグノスティックス)で蛍光色素CyberGreenを用いたリアルタイムPCRを行った。PCR反応は95℃、10分間の酵素活性化ののち、95℃15秒・60℃10秒・72℃10秒の増幅反応を30回繰り返した。遺伝子発現量は、一定量のPCR産物が得られるまでのサイクル数から相対値を算出した。RT−PCRはセリンラセマーゼ遺伝子の他に内部標準としてG3PDH(glyceraldehyde−3−phosphate)遺伝子についても行い、セリンラセマーゼの相対発現量をG3PDHの相対発現量で補正することによって薬剤の評価を行った。RT−PCRにおいて用いたプライマーは、非特許文献3および非特許文献4に記載のものを選択して用いた。この結果を、下記の表2及び図3Bに示す。
Quantitative PCR (RT-PCR)
After washing the cells with PBS, mRNA was extracted from the cells using MagNA Pure LC (Roche Diagnostics). Next, cDNA was synthesized using a kit of reverse transcriptase SuperScriptVILO (Invitrogen). Using this cDNA as a template, real-time PCR was performed using the fluorescent dye CyberGreen with Light Cycloner (Roche Diagnostics). In the PCR reaction, the enzyme was activated at 95 ° C. for 10 minutes, and then the amplification reaction at 95 ° C. for 15 seconds, 60 ° C. for 10 seconds, and 72 ° C. for 10 seconds was repeated 30 times. The gene expression level was calculated as a relative value from the number of cycles until a certain amount of PCR product was obtained. In addition to the serine racemase gene, RT-PCR was also performed on the G3PDH (glyceraldehyde-3-phosphate) gene as an internal standard, and the drug was evaluated by correcting the relative expression level of serine racemase with the relative expression level of G3PDH. As the primers used in RT-PCR, those described in Non-Patent Document 3 and Non-Patent Document 4 were selected and used. The results are shown in Table 2 and FIG. 3B below.

Figure 0006854073
Figure 0006854073

本スクリーニングに供された候補薬剤のうち、加水分解カラス麦タンパク液が、分化誘導されたケラチノサイトにおいてセリンラセマーゼの発現を亢進したことが示された。さらに、加水分解カラス麦タンパク液が、分化誘導されたケラチノサイト中のD-セリン含量を増加させることも示された。これらの結果により、加水分解カラス麦タンパク液を、皮膚バリア機能の亢進に有効な薬剤として選択することができる。 Among the candidate drugs used in this screening, hydrolyzed oat protein solution was shown to enhance the expression of serine racemase in the differentiation-induced keratinocytes. Furthermore, it was also shown that the hydrolyzed oat protein solution increased the D-serine content in the differentiation-induced keratinocytes. Based on these results, the hydrolyzed oat protein solution can be selected as an effective drug for enhancing the skin barrier function.

実施例4:候補薬剤のスクリーニング
細胞の培養と薬剤処理
ヒト正常ケラチノサイトを24ウェルマルチプレートに細胞密度が2.5×104細胞/ウェルになるように播種し、KGM培地(クラボウ)中、37℃、5%CO2の条件下で培養した。3日後に1.8mM 塩化カルシウム、10mM L−セリンおよび候補薬剤の希釈液を含むKGM培地に交換し、さらに2日間培養した。候補薬剤として、12種類の薬剤を用い、その中には、0.5%ルムプヤン抽出物及び0.5%シロバナイガコウゾリナ抽出物が含まれていた。
Example 4: Screening of candidate drugs Cell culture and drug treatment Human normal keratinocytes were seeded on a 24-well multiplate so that the cell density was 2.5 × 10 4 cells / well, and KGM medium (Krabou) was used. ), The cells were cultured under the conditions of 37 ° C. and 5% CO 2. After 3 days, the medium was replaced with KGM medium containing 1.8 mM calcium chloride, 10 mM L-serine and a diluted solution of the candidate drug, and the cells were cultured for another 2 days. Twelve kinds of drugs were used as candidate drugs, and among them, 0.5% Lumpuyan extract and 0.5% Elephantopus mollis extract were included.

定量的PCR(RT−PCR)
細胞をPBSで洗浄後、MagNA Pure LC(ロシュ・ダイアグノスティックス)を用いて細胞からmRNAを抽出した。次に逆転写酵素SuperScriptVILO(インビトロジェン)のキットを用いてcDNAを合成した。このcDNAを鋳型にLightCycler(ロシュ・ダイアグノスティックス)で蛍光色素CyberGreenを用いたリアルタイムPCRを行った。PCR反応は95℃、10分間の酵素活性化ののち、95℃15秒・60℃10秒・72℃10秒の増幅反応を30回繰り返した。遺伝子発現量は、一定量のPCR産物が得られるまでのサイクル数から相対値を算出した。RT−PCRはセリンラセマーゼ遺伝子の他に内部標準としてG3PDH(glyceraldehyde−3−phosphate)遺伝子についても行い、セリンラセマーゼの相対発現量をG3PDHの相対発現量で補正することによって薬剤の評価を行った。RT−PCRにおいて用いたプライマーは、非特許文献3および非特許文献4に記載のものを選択して用いた。この結果を、下記の表3に示す。
Quantitative PCR (RT-PCR)
After washing the cells with PBS, mRNA was extracted from the cells using MagNA Pure LC (Roche Diagnostics). Next, cDNA was synthesized using a kit of reverse transcriptase SuperScriptVILO (Invitrogen). Using this cDNA as a template, real-time PCR was performed using the fluorescent dye CyberGreen with Light Cycloner (Roche Diagnostics). In the PCR reaction, the enzyme was activated at 95 ° C. for 10 minutes, and then the amplification reaction at 95 ° C. for 15 seconds, 60 ° C. for 10 seconds, and 72 ° C. for 10 seconds was repeated 30 times. The gene expression level was calculated as a relative value from the number of cycles until a certain amount of PCR product was obtained. In addition to the serine racemase gene, RT-PCR was also performed on the G3PDH (glyceraldehyde-3-phosphate) gene as an internal standard, and the drug was evaluated by correcting the relative expression level of serine racemase with the relative expression level of G3PDH. As the primers used in RT-PCR, those described in Non-Patent Document 3 and Non-Patent Document 4 were selected and used. The results are shown in Table 3 below.

Figure 0006854073
Figure 0006854073

本スクリーニングに供された候補薬剤のうち、ルムプヤン抽出物及びシロバナイガコウゾリナ抽出物が、分化誘導されたケラチノサイトにおいてセリンラセマーゼの発現を亢進したことが示された。この結果により、ルムプヤン抽出物及びシロバナイガコウゾリナ抽出物を、皮膚バリア機能の亢進に有効な薬剤として選択することができる。 Among the candidate drugs used in this screening, Lumpuyan extract and Elephantopus mollis extract were shown to enhance the expression of serine racemase in the differentiation-induced keratinocytes. Based on this result, Lumpuyan extract and Shirobanai gakouzorina extract can be selected as effective agents for enhancing the skin barrier function.

実施例5:候補薬剤のスクリーニング
細胞の培養と薬剤処理
ヒト正常ケラチノサイトを24ウェルマルチプレートに細胞密度が2.5×104細胞/ウェルになるように播種し、KGM培地(クラボウ)中、37℃、5%CO2の条件下で培養した。3日後に1.8mM塩化カルシウムを含むKGM培地に交換して2日間培養後、1.8mM 塩化カルシウムおよび候補薬剤としてピリドキサールリン酸(PLP)の希釈液を含むKGM培地に交換してさらに2日間培養した。
Example 5: Screening of candidate drugs
Cell culture and drug treatment Human normal keratinocytes were seeded on a 24-well multiplate so that the cell density was 2.5 × 10 4 cells / well, and the conditions were 37 ° C. and 5% CO 2 in KGM medium (Kurabou). Cultured below. After 3 days, the medium was replaced with KGM medium containing 1.8 mM calcium chloride and cultured for 2 days, and then replaced with KGM medium containing 1.8 mM calcium chloride and a diluted solution of pyridoxal phosphate (PLP) as a candidate drug for another 2 days. It was cultured.

HPLC用のサンプル調製およびHPLCによる遊離D−セリン分析
ピリドキサールリン酸添加培地で培養した細胞をPBSで洗浄後、5%トリクロロ酢酸水溶液を500μL加えて細胞をよく懸濁して回収し、氷上で30分間超音波処理したのちに遠心分離を経て上清を得た。この上清に対して20倍量のメタノールを加えてアミノ酸を抽出した。抽出したアミノ酸の光学異性体は既報の方法に則り分析を行なった(参考文献:Yurika MiyoshiらJournal of Chromatography B, 877 (2009) 2506−2512)。概要を以下に示す。抽出したアミノ酸をホウ酸塩緩衝液(pH 8.0)中で4-フルオロ-7-ニトロ-2,1,3-ベンゾオキサジアゾール(NBD−F)により蛍光誘導体化し、トリフルオロ酢酸にて酸性条件とした後、二次元ミクロHPLC(資生堂)に供した。一次元目にはミクロモノリスODSカラム(内径0.53 mm、全長750 mm、資生堂)、二次元目の光学分割には各アミノ酸に適した内径1.5 mmの光学分割カラムと移動相を用いた。NBD-アミノ酸は530nmの蛍光発光(励起波長470nm)により検出した。D−セリンについての濃度の結果を、下記の図4に示す。セリンラセマーゼの補酵素であるPLPは、セリンラセマーゼを活性化することができる薬剤であり、セリンラセマーゼの活性化を介して、皮膚バリア機能の亢進することができる。
Sample preparation for HPLC and free D-serine analysis by HPLC After washing cells cultured in pyridoxal phosphate-added medium with PBS, 500 μL of 5% trichloroacetic acid aqueous solution was added to suspend and collect the cells well, and the cells were collected on ice for 30 minutes. After ultrasonic treatment, a supernatant was obtained by centrifugation. Amino acids were extracted by adding 20 times the amount of methanol to this supernatant. The optical isomers of the extracted amino acids were analyzed according to a previously reported method (reference: Yurika Miyoshi et al., Journal of Chromatography B, 877 (2009) 2506-2512). The outline is shown below. The extracted amino acids are fluorescently derivatized with 4-fluoro-7-nitro-2,1,3-benzoxadiazole (NBD-F) in borate buffer (pH 8.0) and trifluoroacetic acid. After making it acidic, it was subjected to two-dimensional micro HPLC (Shiseido). A micromonolith ODS column (inner diameter 0.53 mm, overall length 750 mm, Shiseido) is used for the first dimension, and an optically resolution column with an inner diameter of 1.5 mm and a mobile phase suitable for each amino acid are used for the second dimension optical resolution. There was. NBD-amino acids were detected by fluorescence emission at 530 nm (excitation wavelength 470 nm). The results of the concentration for D-serine are shown in FIG. 4 below. PLP, which is a coenzyme of serine racemase, is a drug capable of activating serine racemase, and can enhance the skin barrier function through activation of serine racemase.

実施例6:D−セリンの皮膚に与える影響
表皮角化細胞の三次元培養
ヒト正常ケラチノサイトを径12mm、孔径0.4μmのポリカーボネートインサート(Millipore社)に播種し、インサートの内外にCnT-Prime, Epithelial Culture Medium(CELLnTEC Advanced Cell Systems AG社)を加えて、37℃、5%CO2雰囲気下で3日間培養後、Cnt-prime 3D Barrier medium(CELLnTEC Advanced Cell Systems AG)に置換して24時間培養した。その後、インサート内の培地を除き、インサート外にはD−Serを100μMの濃度で含む培地、又は対照ではD−Ser無添加のCnt-prime 3D Barrier mediumを加えて、細胞表面を空気に暴露した状態で培養した。2日に1回培地交換を行って7日間培養した後、インサートのメンブレンをメスで切り出してTrizol reagent(Invitrogen社)に浸漬して総RNAを抽出した。
Example 6: Effect of D-serine on the skin
Three-dimensional culture of epidermal keratinocytes Human normal keratinocytes were seeded on a polycarbonate insert (Millipore) with a diameter of 12 mm and a pore size of 0.4 μm, and CnT-Prime and Epithelial Culture Medium (CELLnTEC Advanced Cell Systems AG) were placed inside and outside the insert. In addition, after culturing in a 5% CO 2 atmosphere at 37 ° C. for 3 days, the cells were replaced with Cnt-prime 3D Barrier medium (CELLnTEC Advanced Cell Systems AG) and cultured for 24 hours. Then, the medium inside the insert was removed, and the cell surface was exposed to air by adding a medium containing D-Ser at a concentration of 100 μM outside the insert, or Cnt-prime 3D Barrier medium without D-Ser as a control. It was cultured in the state. After changing the medium once every two days and culturing for 7 days, the membrane of the insert was cut out with a scalpel and immersed in a Trizol reagent (Invitrogen) to extract total RNA.

Real−time PCR法による遺伝子発現解析
Trizol reagent (Invitrogen社)を用いて抽出された総RNAをについて、NanoDrop 1000 Spectrophotometer (Thermo Fisher Scientific社)を用いてRNA濃度を測定した後、SuperScriptVILO(Invitrogen社)を用いてcDNAを作製した。このcDNAを鋳型としてStepOne Real-Time PCR System(Applied Bioscience社)においてPlatinum SYBER Green qPCR SuperMix-UDG(Invitrogen社)を用いて、フィラグリン(FLG)、コーニュリン(CRNN)、レペチン(repetin:RPTN)遺伝子、並びに内部標準遺伝子としてミトコンドリアリボソームタンパク質L19(MRPL19)の遺伝子の相対発現量を測定した。使用したプライマーは、以下の通りである:

Figure 0006854073
内部標準であるミトコンドリアリボソームタンパク質L19遺伝子(MRPL19)の発現量で補正して各群の標的遺伝子の相対発現量を求めた(図5〜7)。これらの遺伝子では、D−Serの添加により、遺伝子発現が有意差をもって増加した。 Gene expression analysis by real-time PCR method
For total RNA extracted using Trizol reagent (Invitrogen), RNA concentration was measured using NanoDrop 1000 Spectrophotometer (Thermo Fisher Scientific), and then cDNA was prepared using SuperScriptVILO (Invitrogen). Using this cDNA as a template in the Step One Real-Time PCR System (Applied Bioscience) using the Platinum SYBER Green qPCR SuperMix-UDG (Invitrogen), filaggrin (FLG), cornulin (CRNN), repetin (RPTN) genes, In addition, the relative expression level of the mitochondrial ribosome protein L19 (MRPL19) as an internal standard gene was measured. The primers used are:
Figure 0006854073
The relative expression level of the target gene in each group was determined by adjusting for the expression level of the mitochondrial ribosomal protein L19 gene (MRPL19), which is an internal standard (FIGS. 5 to 7). In these genes, the addition of D-Ser significantly increased gene expression.

Claims (10)

ケラチノサイトにおいて、セリンラセマーゼの活性若しくは発現量、及び/又はD−セリン量を指標とする、皮膚のバリア機能亢進薬剤のスクリーニング方法。 A method for screening a skin barrier function enhancing drug using the activity or expression level of serine racemase and / or the amount of D-serine as an index in keratinocytes. 以下の:
ケラチノサイトに、候補薬剤を添加する工程、
ケラチノサイトにおいてセリンラセマーゼの活性若しくは発現量、及び/又はD−セリン量を測定する工程、
セリンラセマーゼ発現量若しくは活性、及び/又はD−セリン量から、候補薬剤の皮膚のバリア機能亢進作用を決定する工程
を含む、請求項1に記載のスクリーニング方法。
below:
The process of adding a candidate drug to keratinocytes,
A step of measuring the activity or expression level of serine racemase and / or the amount of D-serine in keratinocytes.
The screening method according to claim 1, further comprising a step of determining the skin barrier function enhancing action of the candidate drug from the expression level or activity of serine racemase and / or the amount of D-serine.
ケラチノサイトを分化誘導する工程をさらに含む、請求項2に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to claim 2, further comprising a step of inducing differentiation of keratinocytes. 前記スクリーニング方法が、分化誘導されたケラチノサイトにおいて行われる、請求項1に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to claim 1, wherein the screening method is performed on differentiation-induced keratinocytes. セリンラセマーゼ発現量の測定が、セリンラセマーゼのmRNA又はタンパク質の量を測定することにより行われる、請求項1〜4のいずれか一項に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to any one of claims 1 to 4, wherein the serine racemase expression level is measured by measuring the amount of serine racemase mRNA or protein. セリンラセマーゼ活性の測定が、セリンラセマーゼによる、基質の変換効率の測定もしくはD-アミノ酸生成物の量を測定することによる、請求項1〜4のいずれか一項に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to any one of claims 1 to 4, wherein the measurement of serine racemase activity is by measuring the conversion efficiency of a substrate by serine racemase or measuring the amount of D-amino acid product. ヒト皮膚から単離した角層サンプルにおいてセリンラセマーゼ活性若しくは発現量及び/又はD−セリン量を指標とする、皮膚バリア機能を評価する方法。 A method for evaluating skin barrier function using serine racemase activity or expression level and / or D-serine level as an index in a stratum corneum sample isolated from human skin. 以下の:
対象から単離された角層サンプルにおいて、セリンラセマーゼ活性若しくは発現量及び/又はD−セリン量を測定する工程、
セリンラセマーゼ活性若しくは発現量及び/又はD−セリン量から、対象の皮膚のバリア機能を決定する工程
を含む、請求項7に記載の皮膚バリア機能を評価する方法。
below:
A step of measuring serine racemase activity or expression level and / or D-serine level in a stratum corneum sample isolated from a subject.
The method for evaluating a skin barrier function according to claim 7, which comprises a step of determining the barrier function of the target skin from the serine racemase activity or expression level and / or the D-serine amount.
セリンラセマーゼ発現量の測定が、セリンラセマーゼのmRNA又はタンパク質の量を測定することにより行われる、請求項7又は8に記載の皮膚バリア機能を評価する方法。 The method for evaluating a skin barrier function according to claim 7 or 8, wherein the serine racemase expression level is measured by measuring the amount of serine racemase mRNA or protein. セリンラセマーゼ活性の測定が、セリンラセマーゼによる基質の変換効率の測定もしくはD-アミノ酸生成物の量を測定することによる、請求項7又は8に記載の皮膚バリア機能を評価する方法。 The method for evaluating the skin barrier function according to claim 7 or 8, wherein the measurement of serine racemase activity is by measuring the conversion efficiency of a substrate by serine racemase or measuring the amount of D-amino acid product.
JP2015044097A 2014-03-05 2015-03-05 Screening method for skin barrier function enhancing drug and skin barrier function evaluation method using the amount of epidermal serine racemase and / or D-serine as an index Active JP6854073B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015044097A JP6854073B2 (en) 2014-03-05 2015-03-05 Screening method for skin barrier function enhancing drug and skin barrier function evaluation method using the amount of epidermal serine racemase and / or D-serine as an index
JP2019186327A JP6934925B2 (en) 2014-03-05 2019-10-09 Serine racemase activator and skin barrier enhancer

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014043073 2014-03-05
JP2014043073 2014-03-05
JP2015044097A JP6854073B2 (en) 2014-03-05 2015-03-05 Screening method for skin barrier function enhancing drug and skin barrier function evaluation method using the amount of epidermal serine racemase and / or D-serine as an index

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019186327A Division JP6934925B2 (en) 2014-03-05 2019-10-09 Serine racemase activator and skin barrier enhancer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015180198A JP2015180198A (en) 2015-10-15
JP2015180198A5 JP2015180198A5 (en) 2016-04-28
JP6854073B2 true JP6854073B2 (en) 2021-04-07

Family

ID=54328827

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015044097A Active JP6854073B2 (en) 2014-03-05 2015-03-05 Screening method for skin barrier function enhancing drug and skin barrier function evaluation method using the amount of epidermal serine racemase and / or D-serine as an index
JP2019186327A Active JP6934925B2 (en) 2014-03-05 2019-10-09 Serine racemase activator and skin barrier enhancer

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019186327A Active JP6934925B2 (en) 2014-03-05 2019-10-09 Serine racemase activator and skin barrier enhancer

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP6854073B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018174286A1 (en) * 2017-03-24 2018-09-27 味の素株式会社 Stratum corneum function improving agent
JP7366428B2 (en) * 2018-08-27 2023-10-23 Kagami株式会社 Skin sample analysis method and system for determining psoriasis
JP7237689B2 (en) * 2019-03-28 2023-03-13 株式会社ナリス化粧品 Screening method for agent for improving skin barrier function caused by stress

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112012008146A2 (en) * 2009-09-14 2019-09-24 Shiseido Co Ltd composition for relief of damage caused by ultraviolet irradiation

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020000257A (en) 2020-01-09
JP2015180198A (en) 2015-10-15
JP6934925B2 (en) 2021-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6934925B2 (en) Serine racemase activator and skin barrier enhancer
JP4824901B2 (en) Active ingredient for stimulating type 2 or type 3 human β-defensin, and cosmetic composition and pharmaceutical composition containing the active ingredient
JP5235439B2 (en) HMG-CoA reductase production promoter
EP3391046A1 (en) Method for evaluating the effects of dehydration on children&#39;s skin
EP2618808B1 (en) Cosmetic use of dermicidin and fragments thereof
US20210189487A1 (en) Method for screening agents promoting skin barrier function and method for evaluating skin barrier function taking epidermal serine racemase and/or d-serine level as indicator
JP5737663B2 (en) Skin barrier function improver
CA2909573A1 (en) Use of barrier biomarkers for evaluating the effectiveness of active ingredients
Meunier et al. From stem cells protection to skin microbiota balance: Orobanche rapum extract, a new natural strategy
JP7116589B2 (en) Composition for promoting Discoidin Domain Receptor2 (DDR2) production
EP3049809B1 (en) Method for evaluating the harmful effects of uv on children&#39;s skin
WO2015132917A1 (en) Method for screening skin barrier function-enhancing drug and method for evaluating skin barrier function having epidermal serine racemase and/or d-serine quantity as indicator
TWI666444B (en) Screening method for skin barrier function promoting agent and skin barrier function evaluation method using epidermal serine racemase and/or D-serine amount as indicators
WO2015133591A1 (en) Method for screening agents promoting skin barrier function and method for evaluating skin barrier function taking epidermal serine racemase and/or d-serine level as indicator
KR20160028736A (en) Method for screening skin barrier function-enhancing medicament and method for evaluating skin barrier function, utilizing epidermal serine racemase and/or amount of d-serine as indication
JP6113981B2 (en) Screening method
FR2965358A1 (en) Use of at least one amino acid sequence encoded by a nucleic acid sequence or of nucleic acid sequence, as a biomarker of a state of aged skin and/or signs of aging, optionally associated with dry skin
JP2011093830A (en) Skin barrier function improving agent
WO2022034833A1 (en) Il-8 inhibitor, anti-aging agent for skin, and method for controlling skin aging using same
Kahsay Formulation and characterization of colloidal formulations loaded with free amino acids for dermal delivery
JP6923111B2 (en) Screening method for skin aging improving agents
WO2023166269A1 (en) Reconstituted-skin model
JP2015007019A (en) Agent for promoting fatp4 production
JP2022119185A (en) Agents and cosmetic methods for anti-photoaging, and screening method for anti-photoaging agent
JP2021092534A (en) Method for screening anti-aging component

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160311

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190305

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190426

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190709

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191009

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20191009

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20191017

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20191029

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20191101

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20191112

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20200707

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20201020

C28A Non-patent document cited

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C2838

Effective date: 20201020

C302 Record of communication

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302

Effective date: 20210128

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20210202

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20210309

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20210309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210315

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6854073

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150