JP7087230B2

JP7087230B2 - シミ発生リスクの鑑別法

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Publication number: JP7087230B2
Application number: JP2018097530A
Authority: JP
Inventors: 秀錦織; 祥子佐々; 啓貴竹内
Original assignee: Pola Chemical Industries Inc
Current assignee: Pola Chemical Industries Inc
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2038-05-22
Also published as: JP2019201564A

Description

本発明は、遺伝子変異に基づいてシミ発生リスクを鑑別する方法に関する。また、シミ発生リスクの鑑別結果に基づいて化粧品を選択する方法にも関する。

シミやソバカス等の皮膚の色素沈着症状は、顔の見た目に大きな影響を与えるため、その予防や改善に対する関心は高い。
従来、種々の作用機序による美白剤が開発されており、消費者は好みや所望の効果に応じて化粧料を選択することができる。その選択をより各人に適したものとし、適切な肌の手入れをサポートするものとして、シミやソバカス等の発生しやすさを予測することが提案されている。例えば、シミの原因となる過剰なメラニン量を細胞又は皮膚レベルで測定し、解析することにより、シミの程度や発生しやすさを評価する方法が知られている。また、遺伝的要因の解析による方法も提案されており、特許文献１にはヒトメラノサイト刺激ホルモン１受容体に係る特定のアミノ酸配列の変異がシミやソバカスの発生確率と相関していることに基づく、シミ等の発生確率を鑑別する方法が開示されている。

特許第４８１７６６６号

特許文献１に示されるように、シミやソバカス等の色素沈着の発生しやすさには先天的な要因が存すると推測されるところ、シミ等と相関性の高い遺伝子を指標とすれば、高い精度での鑑別が可能になると考えられる。したがって、本発明は、シミ等と相関性の高い遺伝子を見出し、高精度にシミ又はソバカスの発生リスクを鑑別する方法を提供することを目的とする。また、前記鑑別結果に基づき化粧品を選択する方法を提供することも目的とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、筋肉に関連する遺伝子群の中にシミ等と相関性の高い遺伝子が存在することを見出し、該遺伝子群の各遺伝子における一塩基多型（Single Nucleotide Polymorphism：ＳＮＰ）の存否を指標としてシミ等の発生リスクを鑑別することができることに想到し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の通りである。
[１]被験者について、下記遺伝子群の遺伝子における１個以上の一塩基多型（ＳＮＰ）を検出することを特徴とする、皮膚におけるシミ又はソバカスの発生リスクを鑑別する方法。
（遺伝子群）
ＤＰＰ６、ＣＲＨＲ２、ＣＳＮＫ１Ｇ２、ＤＥＲＡ、ＭＹＨ１５
[２]被験者において、表１に記載の各遺伝子における一塩基多型の１個以上のマイナーアレル（Minor Allele）が検出された場合に、前記被験者は該一塩基多型のメジャーアレル（Major Allele）を有する人に比べてシミ又はソバカスの発生リスクが低いと判定する、[１]に記載の方法。

[３]被験者において、表２に記載の各遺伝子における一塩基多型の１個以上のマイナーアレルが検出された場合に、前記被験者は該一塩基多型のメジャーアレルを有する人に比べてシミ又はソバカスの発生リスクが高いと判定する、[１]に記載の方法。

[４]複数人に対して行った、シミ又はソバカスに関する解析結果と前記一塩基多型の１個以上のマイナーアレルの存在確認結果とに基づいて算出された、前記一塩基多型の存否ごとのシミ又はソバカスの発生確率に、被験者の前記一塩基多型の１個以上のマイナーアレルの存在確認結果を照らすことを含み、前記被験者にマイナーアレルが存在する一塩基多型のシミ又はソバカスの発生確率を、前記被験者の発生確率であると判定する、[２]又は[３]に記載の方法。
[５]前記シミ又はソバカスの発生確率が、前記一塩基多型の存否ごとに算出されたシミ又はソバカスの発生確率に基づくオッズ比で示される、[４]に記載の方法。
[６][１]～[５]のいずれかに記載の方法により鑑別された結果に基づいて、美白作用を有する化粧品を選択することを特徴とする、化粧品の選択方法。

本発明により、シミ等と相関性の高い遺伝子群が示される。これらの遺伝子における各ＳＮＰの存否を指標とすることにより、高精度にシミ等の発生リスクを鑑別する方法が提供される。さらに、前記これにより、個人に適した化粧料を選択する際や、肌の手入れや化粧方法に関するカウンセリングの際に有用な情報を得ることができる。

ＤＰＰ６の発現抑制による、細胞数あたりのメラニン量の変化を表すグラフ（ｎ＝２、＊：Ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓｔ－ｔｅｓｔによるＰ値＝０．０５）。ＣＲＨＲ２の発現抑制による、細胞数あたりのメラニン量の変化を表すグラフ（ｎ＝２、＊＊：Ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓｔ－ｔｅｓｔによるＰ値＝０．０３）。

以下、本発明を詳細に説明するが、各項目の態様は以下の説明に限定されるものではなく、また、複数の態様を任意に組み合わせた場合も本発明に含まれるものとする。

本発明は、皮膚におけるシミ又はソバカスの発生リスクを鑑別する方法であり、被験者について、下記遺伝子群の遺伝子における１個以上の一塩基多型（ＳＮＰ）を検出することを特徴とする。
下記遺伝子群は、シミ又はソバカスの発生確率と有意な相関性を有する「シミ関連遺伝子」であると判断されたものである。特にＤＰＰ６及びＣＲＨＲ２は、後述の試験例で示されたように、その発現が抑制されるとメラニン産生量が増加しシミ発生が亢進すると推
測されることから、シミ等の発生抑制に関与する遺伝子であると考えられる。
（遺伝子群）
ＤＰＰ６、ＣＲＨＲ２、ＣＳＮＫ１Ｇ２、ＤＥＲＡ、ＭＹＨ１５

前記遺伝子群はいずれも筋肉に何らかの関連を有する遺伝子である。
具体的には、ＤＰＰ６、ＣＲＨＲ２、ＣＳＮＫ１Ｇ２、及びＤＥＲＡは、ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＴｒａｉｔＬｏｃｕｓ（ｅＱＴＬ）解析により、各々の遺伝子発現量に骨格筋組織特異的に影響を与えるＳＮＰを有することが判明した遺伝子である。また、ＭＹＨ１５は、筋肉構成タンパク質をコードする遺伝子である。

前記遺伝子群に含まれる各遺伝子のヒトの塩基配列は公知であり、ＧｅｎＢａｎｋ等から取得することができる。また、前記遺伝子群に含まれる各遺伝子には、それぞれ１個又は２個以上のＳＮＰが存在することが知られており、それぞれ固有の番号（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳＮＰＩＤｎｕｍｂｅr：ＲＳ）でＮＣＢＩに登録されており、その多型部位のゲノム上の位置やその近郊の配列をｄｂＳＮＰデータベース等から取得することができる。
従来、これらのＳＮＰｓとシミ又はソバカスの発生リスクとの相関関係は知られていない。

本発明の好ましい態様では、前記遺伝子群に含まれる遺伝子の１個以上のＳＮＰを検出し、それがマイナーアレルである場合に、シミ又はソバカスの発生リスクが低い又は高いと判定する。
より具体的には、表１に記載の各遺伝子におけるＳＮＰの１個以上のマイナーアレルが検出された場合に、前記被験者は該一塩基多型のメジャーアレルを有する人に比べてシミ又はソバカスの発生リスクが低いと判定することが好ましい。

あるいは、表２に記載の各遺伝子におけるＳＮＰの１個以上のマイナーアレルが検出された場合に、前記被験者は該一塩基多型のメジャーアレルを有する人に比べてシミ又はソバカスの発生リスクが高いと判定することが好ましい。

本発明において検出するＳＮＰは、１個でもよいし、任意の２個以上でもよい。鑑別の精度を上げる観点から２個以上のＳＮＰの検出が好ましく、より好ましくは表１に記載のＳＮＰから２個以上、又は表２に記載のＳＮＰから２個以上を検出する。

本発明におけるＳＮＰの検出は、具体的には多型部位の塩基種の決定をいう。この際に、必ずしも当該部位についてＡ、Ｇ、Ｔ、Ｃのいずれの塩基であるかを判別しなくてもよく、既知のＳＮＰのマイナーアレルの塩基「ではない」こと又はメジャーアレルの塩基「ではない」ことが判別する程度であってもよい。

多型部位の塩基種を決定する方法は、種々の公知の方法を利用すればよく、とくに限定されない。
例えば、ＰＣＲ法を応用した解析方法として、ＴａｑＭａｎＰＣＲ法、ＡｃｙｃｌｏＰｒｉｍｅ法、及びＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ／ＭＳ法等が実用化されている。また、ＰＣＲに依らない方法として、Ｉｎｖａｄｅｒ法やＲＣＡ法等が知られている。さらにＤＮＡアレイを用いる方法も適用できる。これらの方法に用いるプライマーやプローブとなるオリゴヌクレオチドは、検出対象となるＳＮＰを含む遺伝子の既知の塩基配列等から適宜設計することができる。

本発明におけるＳＮＰの検出に用いる試料としては、ＳＮＰ検出が可能なＤＮＡを調製できる限りにおいて特に限定されず、例えば、血液、口腔粘膜、唾液、毛髪、眉毛等が挙げられる。試料からのＤＮＡの調製は、試料に適した手法を適用でき、それぞれ市販のキットを用いれば簡便である。

本発明により判定される「シミ発生リスク」は、シミに限らずシミやソバカスを含む皮膚の局所的な色素沈着症状の発生しやすさのことであり、通常は確率として数値で表される。
なお、色素沈着症状が発生する皮膚の部位は、顔面、四肢、頸部、胴部等、特に限定されないが、通常は顔面のシミ発生リスクについて鑑別を行う。

本発明の方法では、複数人のパネルに対して行った、シミ又はソバカスに関する解析結果と前記一塩基多型の１個以上のマイナーアレルの存在確認結果とに基づいて算出された、前記一塩基多型の存否ごとのシミ又はソバカスの発生確率を予め用意しておき、この発生確率に、被験者の前記一塩基多型の１個以上のマイナーアレルの存在確認結果を照らす
ことによって行われることが好ましい。このとき、前記被験者にマイナーアレルが存在する一塩基多型のシミ又はソバカスの発生確率を、前記被験者の発生確率であると判定する。

本発明において被験者及びパネラーは、１０００人ゲノムプロジェクトにおける集団の遺伝的観点による分類（Nature. 2012 November 1; 491(7422): 56-65.）は特に限定されないが、ＥａｓｔＡｓｉａｎｓ（ＥＡＳ）であることが好ましい。

前述の複数人のパネルに対するシミ又はソバカスに関する解析は、例えば、シミの程度を複数段階の数値で表したシミスコアで判定して、シミの多少／大小グループに分ける手法が挙げられる。また、例えば、若年（例えば４０歳未満）でシミが発生しているグループと、高年（例えば５０歳以上）でシミが発生していないグループとで分ける手法も挙げられる。
前述の複数人のパネルに含まれるパネラーは、特に限定されないが、好ましくは３０名以上、より好ましくは５０名以上、さらに好ましくは１００名以上であることが、解析の正確性を確保するため好ましい。また、性別は男女混合でもよいが、男性のみ女性のみとしてもよい。

前述の発生確率を予め用意する際の解析には、ＳＰＳＳ社やＳＡＳ社等の市販されているソフトウェアやフリーソフト等の解析ソフトを適宜用いることができる。
前記発生確率は、前記一塩基多型の存否ごとに算出されたシミ又はソバカスの発生確率に基づくオッズ比で示されることが好ましい。

本発明により判定されたシミ発生リスク（発生確率）は、化粧品を選択する際の指標として利用することができる。ここで選択される化粧品は、通常は美白作用を有する化粧品であり、より具体的には、メラニン産生抑制作用、メラニン蓄積抑制作用、メラニン排出促進作用、メラニン分解促進作用、肌代謝促進作用など、種々の美白用化粧品を含む。通常は、鑑別結果においてシミ発生リスクが高い場合に、より作用・効果が強い美白用化粧品を選択する。
また、本発明により判定されたシミ発生リスク（発生確率）の結果は、肌の手入れ（スキンケア）や化粧方法に関するカウンセリングにおいても有用な指標となり得る。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

＜試験例１＞
シミの発生しやすさと関連する遺伝子を抽出すべく、以下の手順によってＧｅｎｏｍｅ－ＷｉｄｅＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＳｔｕｄｙ（ＧＷＡＳ）を行った。
日本人女性ボランティアを対象として、「４０歳未満でシミを有すること」をシミが発生しやすい人の条件として設定し、「５０歳以上でシミを有さない人」をシミが発生しにくい人の条件として設定した。皮膚科専門医の診断のもと、各条件に該当する、シミが発生しやすい群１５６名及びシミが発生しにくい群１３３名を、それぞれ選定した。選定した２８９名から採取した血液から定法によりＤＮＡを抽出し、該ＤＮＡ及び遺伝型解析用チップＨｕｍａｎＯｍｉｎｉＥｘｐｒｅｓｓ－２４（イルミナ社製）を用いて、各対象者の遺伝型を判定した。判定結果を群間比較し、シミが発生しやすい人とシミが発生しにくい人との間で遺伝型が異なる箇所（ＳＮＰ）を抽出した。それらについてＰＬＩＮＫ（Purcell S, Neale B, Todd-Brown K, Thomas L, Ferreira MAR, Bender D, et al.PLINK:
a tool set for whole-genome association and population-basedlinkage analyses. Am J Hum Genet. 2007;81:559-75.）を使用して相関解析を行った。χ２乗検定によるＰ値
が１．０×１０^－４以下となるＳＮＰを含む遺伝子を、シミの発生しやすさと統計学的に有意に関連する「シミ関連遺伝子」と判断した。なお、Ｐ値が小さいほど、当該ＳＮＰはシミ発生リスクとの統計学的に有意に高い関連度を有することを示す。また、各シミ関連遺伝子に含まれるＳＮＰにおけるマイナーアレルのオッズ比（シミが発生しやすい群のオッズを、シミが発生しにくい群のオッズで除した値）を算出した。

オッズ比が１より小さいＳＮＰ、すなわち当該ＳＮＰにおいてマイナーアレルを有すると、シミ発生リスクが低いと有意に判定されるＳＮＰを、これを含むシミ関連遺伝子とともに表３に示す。例えば、ＤＰＰ６遺伝子のｒｓ７７８０４４４のＳＮＰにおいて、Ａを有する場合は、Ｇを有する場合に比べてシミ発生リスクが０．４１８１倍高いと判定される。

オッズ比が１より大きいＳＮＰ、すなわち当該ＳＮＰにおいてマイナーアレルを有すると、シミ発生リスクが高いと有意に判定されるＳＮＰを、これを含むシミ関連遺伝子とともに表４に示す。例えば、ＤＰＰ６遺伝子のｒｓ１４７１１５２３１のＳＮＰにおいて、ＣＴを有する場合は、Ｃを有する場合に比べてシミ発生リスクが２．６１７９倍高いと判定される。

＜試験例２＞
試験例１でＧＷＡＳによってシミ等の発生リスクと相関するＳＮＰが存在することが判明した遺伝子について、その発現とシミとの関連性を検証した。

（１）メラニン産生量に与える影響
メラノサイトにおけるＤＰＰ６又はＣＲＨＲ２の発現を、ｓｉＲＮＡを用いて抑制したときの、細胞数あたりのメラニン産生量を測定した。
メラニン量の測定は、２－［２－^１４Ｃ］チオウラシルの取り込みを指標として行った。チオウラシルは、メラニン産生過程においてメラニン中間体に結合する性質を有し、特異的にメラニンに取り込まれることが知られている（Whittaker JR., J Biol Chem. 1971
Oct 25;246(20):6217-26.、Dencker L., et al., Acta Pharmacol Toxicol (Copenh). 1981 Aug;49(2):141-9.、Palumbo A. et al., Biochim Biophys Acta. 1990 Dec 6;1036(3):221-7.、及びPalumbo A. et al., Biochim Biophys Acta. 1994 Aug 18;1200(3):271-6.参照）。そのため、メラニンに取り込まれたチオウラシル量は、生成されたメラニン量に比例すると考えられる。これを利用して、Ｂｒｏｘｔｅｒｍａｎらの方法（Broxterman
HJ et al., Cancer Res. 1983 Mar;43(3):1316-20.）を参考に、正常ヒトメラノサイトに２－［２－^１４Ｃ］チオウラシルを添加して、培養し、生成メラニンに結合した２－［２－^１４Ｃ］チオウラシルの放射活性を測定することにより、メラニン産生量を測定した。

具体的な方法は、以下の通りである。
細胞は、ヒト正常メラノサイト（ＮＨＥＭ、ＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製、Ｌｏｔ．１２２３１５０（新生児由来メラノサイト、Ｍａｌｅ、Ｄａｒｋ／ＡｆｒｉｃａｎＡｍｅｒｉｃａｎ）を用いた。培地は、Ｍｅｄｉｕｍ２５４（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）にHMGS（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を添加したものを用いた。ｓｉＲＮＡ試薬は、ＤＰＰ６の発現抑制にＨｓ_ＤＰＰ６_５_ＦｌｅｘｉＴｕｂｅＳｉＲＮＡ（ＱＩＡＧＥＮ社製、ＣａｔＮｏ．ＳＩ０２６２７３２４）を、ＣＲＨＲ２の発現抑制にＨｓ_ＣＲＨＲ２_１_ＦｌｅｘｉＴｕｂｅｓｉＲＮＡ（ＱＩＡＧＥＮ社製、ＣａｔＮｏ．ＳＩ０００２９５０５）を、及びコントロールとしてＡｌｌｓｔａｒｓＮｅｇａｔｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌｓｉＲＮＡ（ＱＩＡＧＥＮ社製、ＣａｔＮｏ．ＳＩ０３６５０３１）をそれぞれ用いた。
１日目：ＮＨＥＭに、ネッパジーン社製ＮＥＰＡ２１を使用してエレクトロポレーシ
ョン法にてｓｉＲＮＡを導入した。該メラノサイトを１２ウェルプレートに播種し（８．０×１０^４ cells／ウェル）、Ｏ／Ｎ培養した。
２日目：培養したメラノサイトに、２－［２－^１４Ｃ］チオウラシルを添加し（０．５μＣｉ／ウェル）、７２時間培養した。
５日目：プレートから培地を除去し、ＰＢＳにて洗浄した後、ウェル中に培地を用いて２０倍希釈したテトラゾリウム塩ＷＳＴ－８試薬（ＣｅｌｌＣｏｕｎｔｉｎｇＫｉｔ－８；同仁化学研究所）を１０００μＬ／ウェル添加し、ＣＯ_２インキュベーターにて２時間反応させた。プレートリーダーで４５０ｎｍ及び６５０ｎｍの吸光度を測定し、該測定値の差（Ａｂｓ．４５０－Ａｂｓ．６５０）を細胞数として、コントロールを１００としたときの相対量として算出した。
その後、プレートからＷＳＴ－８入り培地を除去し、ＰＢＳにて洗浄した後、ウェル中に１００％ＴＣＡを１２０μＬずつ添加して細胞を溶解した。その後、水を５００μＬずつ添加し、エッペンチューブに回収した。細胞回収後のウェルに水を６００μＬずつ添加し、前記エッペンチューブに追加回収して混合した後、４℃で３０分静置した。４℃、１５，０００ｒｐｍで５分間遠心後、上清を除去し、１０％ＴＣＡを１ｍＬずつ添加し、４℃で３０分静置した。次いで、４℃、１５，０００ｒｐｍで５分間遠心後、上清を除去し、液体シンチレーションカクテルを１ｍＬずつ添加して混合した後、液体シンチレーションカウンターにて放射活性を測定し、コントロールを１００としたときの相対量としてメラニン産生量を算出した。

細胞数あたりのメラニン産生量の結果を図１～２に示す。ＤＰＰ６又はＣＲＨＲ２の発現を抑制したメラノサイトにおいて、細胞数あたりのメラニン量が増加したことから、これらの遺伝子発現がシミ発生と関連することが示された。

本発明により、高精度にシミ等の発生リスクを鑑別する方法が提供される。これにより、個人に適した化粧料を選択する際や、肌の手入れや化粧方法に関するカウンセリングの際に有用な情報を得ることができるので産業上有用である。

Claims

被験者について、ＤＰＰ６遺伝子における１個以上の一塩基多型（ＳＮＰ）を検出することを特徴とする、皮膚におけるシミ又はソバカスの発生リスクを鑑別する方法であって、
被験者において、表１に記載のＤＰＰ６遺伝子における一塩基多型の１個以上のマイナーアレルが検出された場合に、前記被験者は該一塩基多型のメジャーアレルを有する人に比べてシミ又はソバカスの発生リスクが低いと判定し、
被験者において、表２に記載のＤＰＰ６遺伝子における一塩基多型の１個以上のマイナーアレルが検出された場合に、前記被験者は該一塩基多型のメジャーアレルを有する人に比べてシミ又はソバカスの発生リスクが高いと判定する、方法。
複数人に対して行った、シミ又はソバカスに関する解析結果と前記一塩基多型の１個以上かのマイナーアレルの存在確認結果とに基づいて算出された、前記一塩基多型の存否ごとのシミ又はソバカスの発生確率に、
被験者の前記一塩基多型の１個以上のマイナーアレルの存在確認結果を照らすことを含み、
前記被験者にマイナーアレルが存在する一塩基多型のシミ又はソバカスの発生確率を、前記被験者の発生確率であると判定する、請求項１に記載の方法。
前記シミ又はソバカスの発生確率が、前記一塩基多型の存否ごとに算出されたシミ又はソバカスの発生確率に基づくオッズ比で示される、請求項２に記載の方法。
請求項１～３のいずれか１項に記載の方法により鑑別された結果に基づいて、美白作用を有する化粧品を選択することを特徴とする、化粧品の選択方法。