WO2013165018A1 - 皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ又はプローブセット及び核酸マイクロアレイ - Google Patents

皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ又はプローブセット及び核酸マイクロアレイ Download PDF

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WO2013165018A1
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nucleic acid
skin
probe
base sequence
gene
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PCT/JP2013/062779
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健次郎 生田
あい 原
達伸 福島
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三菱レイヨン株式会社
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/136—Screening for pharmacological compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158—Expression markers

Definitions

  • the present invention evaluates skin conditions such as wrinkles and firmness, specifically, a probe or a probe set and a nucleic acid microarray capable of evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin, and ultraviolet rays on the skin using these. It relates to methods for evaluating the impact.
  • the skin is the largest and most visible organ of the animal body, including humans, composed mainly of epithelium and dermis and has several accessory structures such as sweat glands, sebaceous glands and hair follicles.
  • skin is the organ that is most frequently exposed to environmental stress, hazards, and pathogens in tissues throughout the body. Therefore, it has many functions, for example, has a protective barrier function against external invasion (for example, heat, chemicals, bacteria), a heat regulation function, a dehydration prevention function, and a sensory function. Therefore, maintaining and establishing skin health is important for animal health.
  • Patent Documents 1 and 2 a method for evaluating the aging state or inflammation state of the skin by measuring the gene expression level.
  • Patent Documents 3 and 4 a method for evaluating the aging state or inflammation state of the skin by measuring the gene expression level.
  • each of these evaluation methods is only capable of measuring a single symptom or condition, and is not a method that can objectively evaluate the influence of ultraviolet rays on the skin particularly at the gene expression level.
  • the main purpose of the present invention is what kind of state the skin or skin cells are, and what kind of external stimuli (especially ultraviolet rays) to the skin or skin cells are affected by skin conditions such as elasticity (elasticity) and wrinkles. It is to provide a probe or a probe set and a nucleic acid microarray equipped with the probe or probe set that can be evaluated for influence.
  • the present inventors have selected a specific gene, mainly a gene related to the structure of the skin, and selected a nucleic acid (or a part thereof) constituting the gene.
  • the inventors have found that the above object can be achieved by using as a probe, and have completed the present invention.
  • a probe or probe set for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin which comprises the nucleic acid of (a), (b) or (c) below or a part thereof.
  • Nucleic acid comprising a base sequence constituting at least one gene selected from the group consisting of GBA, GLB1, CAT, OLFM1, ASAH1, MMP14, MMP17 and COL18A1
  • (b) Complementary to the nucleic acid of
  • a nucleic acid comprising a basic nucleotide sequence (c) hybridizing with a nucleic acid comprising a complementary nucleotide sequence to the nucleic acid of (a) or (b) above under stringent conditions and detecting a skin composition-related gene Nucleic acids that can
  • examples of the nucleic acid (a) include those consisting of the following nucleic acids (i) and (ii).
  • nucleic acid (a) for example, a nucleic acid comprising a base sequence constituting each gene of GBA, GLB1, CAT, OLFM1 and ASAH1; a nucleic acid comprising a base sequence constituting each gene of MMP14, MMP17 and COL18A1 Nucleic acids; and nucleic acids consisting of base sequences constituting each gene of MMP14, MMP17, COL18A1, GBA, GLB1, CAT, OLFM1, and ASAH1.
  • a probe or a probe set for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin comprising the following nucleic acid ( ⁇ ), ( ⁇ ) or ( ⁇ ).
  • ( ⁇ ) a nucleic acid consisting of at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 27, 30, 58, 63, 70, 84, 85 and 112 ( ⁇ ) complementary to the nucleic acid of ( ⁇ ) Nucleic acid comprising a simple base sequence
  • Nucleic acid comprising a base sequence having a homology of 70% or more to the base sequence of the nucleic acid ( ⁇ ) or ( ⁇ ) and capable of detecting a skin composition-related gene ( ⁇ ) Detecting a skin composition-related gene comprising a nucleotide sequence in which one to several bases are added, deleted or substituted in the nucleotide sequence of the nucleic acid ( ⁇ ), ( ⁇ ) or ( ⁇ ).
  • examples of the nucleic acid ( ⁇ ) include nucleic acids having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 27, 30, 58, 63, 70, 84, 85, and 112.
  • a probe set for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin comprising the nucleic acids of (i) and / or (ii) below.
  • a nucleic acid microarray for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin comprising the probe or probe set according to any one of (1) to (3) above.
  • a method for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin comprising the step of measuring the gene expression level using any one of the probes or probe sets of (1) to (3) after irradiating the test subject with ultraviolet rays.
  • a method for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin comprising the step of measuring the gene expression level using the nucleic acid microarray of (4) above after irradiating the test subject with ultraviolet rays.
  • the probe or probe set which can objectively evaluate the influence on the skin by external stimulation, especially an ultraviolet-ray at a gene expression level, and a nucleic acid microarray carrying this can be provided.
  • a method for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin of a test subject using the probe or probe set and a nucleic acid microarray, and a skin disease therapeutic agent (such as a transdermal absorbent) or an active ingredient of cosmetics It is possible to provide an efficient screening method for useful substances (compounds, etc.).
  • FIG. 2 is a graph showing changes in gene expression levels associated with UVB (ultraviolet B wave) irradiation on keratinocytes.
  • the vertical axis represents fluorescence intensity (Intensity)
  • the horizontal axis represents time (h)
  • ⁇ (UV ⁇ ) indicates no UVB irradiation
  • ⁇ (UV +) indicates UVB irradiation.
  • evaluating external stimuli refers to skin conditions such as skin elasticity (wrinkle) and wrinkles, depending on the presence or absence of gene expression or the change in expression level. Judgment and evaluation.
  • gene expression means expression of mRNA.
  • genes encoding ceramide, collagen, selectin, elastin, etc. genes encoding their synthetic enzymes, genes encoding their degrading enzymes, A gene associated with inflammation can be selected and used as a probe. In the present specification and the like, these genes are referred to as skin constitution-related genes.
  • GBA when evaluating the influence of ultraviolet rays (UV) on skin conditions such as wrinkles, aging, and tension, among the skin composition-related genes described in detail later, GBA, GLB1, CAT, OLFM1, ASAH1, MMP14, MMP17 and At least one gene selected from the group consisting of COL18A1 can be selected, and a nucleic acid or the like comprising a base sequence constituting the gene can be used as a probe.
  • examples of the skin composition-related gene include the following.
  • nucleotide sequence information of each of these genes can be obtained from NCBI (National Center for Biotechnology Information, Search, Term, Search, Database).
  • NCBI National Center for Biotechnology Information, Search, Term, Search, Database
  • the official symbol of NCBI is written in capital letters, but this does not limit the species.
  • genes of mammals such as mice, rats, hamsters, pigs, guinea pigs, monkeys, dogs and cats can be used in addition to humans.
  • a probe probe for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin is generally used for capturing a target gene nucleic acid (mRNA) in a specimen (test sample) by hybridization and detecting the target nucleic acid.
  • mRNA target gene nucleic acid
  • the probe is usually a nucleic acid probe, but as the “nucleic acid” constituting the probe in the present invention, DNA, RNA, PNA or the like can be generally used, and is not particularly limited, but DNA is preferred.
  • examples of the probe (or probe set) for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin include those containing the following nucleic acids (a), (b) and (c).
  • nucleic acid comprising a base sequence constituting at least one gene (preferably a plurality of genes) selected from the group consisting of GBA, GLB1, CAT, OLFM1, ASAH1, MMP14, MMP17 and COL18A1
  • a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the nucleic acid of (a) or (b) and hybridizing under stringent conditions with a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the nucleic acid of (a) or (b).
  • the nucleic acid (a) is selected from the above-mentioned various skin composition-related genes, and is a gene useful for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin (GBA, GLB1, CAT, OLFM1, ASAH1, MMP14, MMP17 and COL18A1).
  • a nucleic acid comprising a base sequence of at least one gene selected from the following, but it is also preferable to use it in the following manner, for example.
  • nucleic acid (a) above is [1] Consisting of the following nucleic acids (i) and (ii) (comprising a combination of the following nucleic acids (i) and (ii)): (I) a nucleic acid comprising a base sequence constituting at least one gene selected from the group consisting of GBA, GLB1, CAT, OLFM1, and ASAH1; and (ii) a nucleic acid comprising a base sequence constituting at least one gene selected from the group consisting of MMP14, MMP17 and COL18A1; [2] A nucleic acid comprising a base sequence constituting each gene of GBA, GLB1, CAT, OLFM1, and ASAH1; [3] A nucleic acid comprising a base sequence constituting each gene of MMP14, MMP17 and COL18A1; [4] MMP14, MMP17, COL18A1, GBA, GLB1, CAT, OLFM1, and a nucleic acid
  • a nucleic acid (or a part thereof) consisting of the base sequence of a gene serving as a control can also be used together with the nucleic acid (a) described above, and similarly described later (b) and (c). It can also be used with the nucleic acid.
  • genes such as ACTB, GAPDH, and RPLP0 can be cited as genes that serve as positive controls.
  • the nucleic acid (b) can also be used for the evaluation of the influence of ultraviolet rays on the skin in the present invention, like the nucleic acid (a).
  • the explanation regarding the nucleic acid of (a) described above can be similarly applied except that it consists of the base sequence of the complementary strand of the nucleic acid of (a) above.
  • nucleic acid (c) can also be used for the evaluation of the influence of ultraviolet rays on the skin in the present invention, like the nucleic acids (a) and (b).
  • nucleic acid hybridizing under stringent conditions means, for example, a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the base sequence of the nucleic acid of (a) or (b).
  • the “stringent conditions” may be any of low stringent conditions, medium stringent conditions, and high stringent conditions.
  • low stringent conditions include conditions of 5 ⁇ SSC, 5 ⁇ Denhardt's solution, 0.5% SDS, 50% formamide, and 32 ° C.
  • medium stringent conditions include conditions of 5 ⁇ SSC, 5 ⁇ Denhardt's solution, 0.5% SDS, 50% formamide, and 42 ° C.
  • high stringent conditions include conditions of 5 ⁇ SSC, 5 ⁇ Denhardt's solution, 0.5% SDS, 50% formamide, and 50 ° C.
  • the “stringent condition” is that when the base chain length is 65 bases, the monovalent cation concentration of the buffer is 97.5 to 3200 mM, and the temperature is 37 to 80 ° C.
  • the conditions are preferable, more preferably the monovalent cation concentration is 97.5 to 800 mM and the temperature is 50 to 70 ° C., and the more preferable condition is the monovalent cation concentration of the buffer of 195 mM, the temperature is 65 ° C., etc.
  • the present invention is not limited to these conditions.
  • nucleic acids having high homology can be efficiently obtained as the temperature is raised.
  • factors affecting the stringency of hybridization may include multiple factors such as temperature, probe concentration, probe length, reaction time, ionic strength, salt concentration, and those skilled in the art will select these factors as appropriate. It is possible to achieve the same stringency.
  • Alkphos Direct Labeling Reagents manufactured by Amersham Pharmacia
  • follow the protocol attached to the kit incubate with the labeled probe overnight, and then wash the membrane with a primary wash buffer containing 0.1% (w / v) SDS at 55 ° C.
  • the hybridized nucleic acid can be detected.
  • nucleic acids that can hybridize in addition to the above when calculated using homology search software such as FASTA and BLAST using default parameters, the nucleic acid base sequence of (a) above is 70% or more and 71%. 72% or more, 73% or more, 74% or more, 75% or more, 76% or more, 77% or more, 78% or more, 79% or more, 80% or more, 81% or more, 82% or more, 83% or more, 84% or more, 85% or more, 86% or more, 87% or more, 88% or more, 89% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% More than 97%, 98% or more, 99% or more, 99.1% or more, 99.2% or more, 99.3% or more, 99.4% or more, 99.5% or more, 99.6% or more, 99.7% or more, 99.8% or more, or 99.9% or more
  • the homology of the nucleotide sequence is determined by the algorithm BLAST (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 87, p. 2264-2268, 1990; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 90, p. 5873, 1993).
  • Programs called BLASTN and BLASTX based on the BLAST algorithm have been developed (Altschul SF, et al., J. Mol. Biol., Vol. 215, p. 403, 1990).
  • When using BLAST and Gapped BLAST programs use the default parameters of each program.
  • nucleic acids (a), (b) and (c) are not limited to the full length of the nucleic acid, and a part thereof can be used as a probe.
  • the part of the nucleic acid include a nucleic acid consisting of 30 to 5000 bases, a nucleic acid consisting of 40 to 1000 bases, a nucleic acid consisting of 50 to 500 bases, and a nucleic acid consisting of 60 bases to 200 bases. There is no particular limitation on the base length.
  • the probe (or probe set) for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin includes, for example, the following nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ): Also mentioned.
  • nucleic acid a nucleic acid consisting of at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 27, 30, 58, 63, 70, 84, 85 and 112 ( ⁇ ) complementary to the nucleic acid of ( ⁇ ) Nucleic acid comprising a simple base sequence ( ⁇ ) A nucleic acid comprising a base sequence having a homology of 70% or more to the base sequence of the nucleic acid ( ⁇ ) or ( ⁇ ) and capable of detecting a skin composition-related gene ( ⁇ ) Detecting a skin composition-related gene comprising a nucleotide sequence in which one to several bases are added, deleted or substituted in the nucleotide sequence of the nucleic acid ( ⁇ ), ( ⁇ ) or ( ⁇ ). Nucleic acids that can
  • the nucleic acid ( ⁇ ) is a nucleic acid having the base sequence shown in SEQ ID NOs: 27, 30, 58, 63, 70, 84, 85 and 112, and the base sequence shown in the SEQ ID NO is the above-mentioned (a ) Nucleic acid in the nucleic acid sequence (GBA, GLB1, CAT, OLFM1, ASAH1, MMP14, MMP17 and COL18A1). Therefore, the nucleic acid ( ⁇ ) can also be used effectively as a probe (or probe set) for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin in the present invention.
  • the nucleic acid ( ⁇ ) preferably includes, for example, an embodiment including all nucleic acids having the respective base sequences represented by SEQ ID NOs: 27, 30, 58, 63, 70, 84, 85 and 112.
  • the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 273 listed in the sequence listing and the following Tables 1 to 4 are those of skin structure-related genes (derived from humans or mice).
  • the base sequence shown in SEQ ID NOs: 258 to 273 is a part of the base sequence of a gene (derived from human or mouse) that can be used as a control in the evaluation in the present invention. It is equivalent to.
  • the base sequences shown in SEQ ID NOs: 258 to 271 serve as positive controls, and the base sequences shown in SEQ ID NOs: 272 and 273 serve as negative controls.
  • the base sequences represented by SEQ ID NOs: 27, 30, 58, 63, 70, 84, 85, and 112 in the nucleic acid ( ⁇ ) are MMP14, MMP17, COL18A1, CAT, GLB1, ASAH1, It corresponds to a part of the base sequence of GBA and OLFM1 genes.
  • the nucleic acid comprising the base sequence as the control can also be used with the nucleic acid ( ⁇ ) described above, and similarly used with the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ) described later. You can also be used with the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ) described later. You can also be used with the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ) described later. You can also be used with the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ) described later. You can also be used with the nucleic acid ( ⁇ ) described above, and similarly used with the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ) described later. You can also be used with the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ) described later. You can also be used with the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ) described later. You can also be used with the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ) described later. You can also be used with the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇
  • the nucleic acid ( ⁇ ) can also be used for the evaluation of the influence of ultraviolet rays on the skin in the present invention, as with the nucleic acid ( ⁇ ). With respect to the nucleic acid ( ⁇ ) above, the explanation regarding the nucleic acid ( ⁇ ) described above can be similarly applied except that it comprises the base sequence of the complementary strand of the nucleic acid ( ⁇ ).
  • the nucleic acid ( ⁇ ) can also be used for the evaluation of the influence of ultraviolet rays on the skin in the present invention, as with the nucleic acids ( ⁇ ) and ( ⁇ ).
  • the nucleic acid ( ⁇ ) is a nucleic acid having a base sequence having a homology of 70% or more with respect to the base sequence of the nucleic acid ( ⁇ ) or ( ⁇ ).
  • nucleic acid consisting of a base sequence is preferred.
  • the description in the nucleic acid of (b) mentioned above is applicable similarly.
  • the nucleic acid ( ⁇ ) can also be used for evaluation of the influence of ultraviolet rays on the skin in the present invention, like the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ) and ( ⁇ ).
  • the nucleic acid ( ⁇ ) is one to several (for example, 1 to 15, 1 to 10, or 1 to 5 in the base sequence of the nucleic acids ( ⁇ ), ( ⁇ ), and ( ⁇ ), or It is a base sequence in which 1 to 2 bases are added, deleted or substituted.
  • the base sequence of the nucleic acid ( ⁇ ), ( ⁇ ), or ( ⁇ ) above is modified with a linker base (such as poly T), or another base is inserted into part of the base sequence Or a part of the base sequence is deleted, or a part of the base sequence is replaced with another base.
  • mutant sequence in which a desired base is added, deleted or substituted, particularly a mutation-substituted nucleic acid for example, “Moleculer cloning, A Laboratory Manual 3rd ed.” Or “Current Protocols in Molecular Biology, John” It can be prepared according to the site-specific displacement induction method described in “Wiley & Sons (1987-1997)”. Specifically, it can be prepared using a mutagenesis kit using site-directed mutagenesis by a known method such as the Kunkel method or the Gapped duplex method, and examples of the kit include QuickChange TM Site.
  • nucleic acids of ( ⁇ ), ( ⁇ ), ( ⁇ ), and ( ⁇ ) are not limited to the full length of the nucleic acid, and a part thereof, as with the nucleic acids of (a), (b), and (c) described above. Can be used as a probe.
  • a probe set for evaluating the influence of ultraviolet rays on the skin for example, those comprising the following nucleic acids (i) and / or (ii) can also be used.
  • nucleic acid consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1-130 Nucleic acid consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 131-257 wherein the nucleic acid of (i) above is a human skin-related gene
  • the nucleic acid of (ii) above corresponds to a part of the nucleic acid consisting of the base sequence of a mouse skin-related gene.
  • the method for obtaining various nucleic acids described in the present specification is not particularly limited, and can be obtained by a known genetic engineering technique or a known synthesis technique. For example, a commercially available DNA synthesizer is used. Can be obtained.
  • various nucleic acids that can be used as probes may be appropriately modified, for example, those that have been terminal vinylated (acryloylated or methacryloylated) or terminal aminated, or bases that serve as linkers ( And those modified with poly-T).
  • another base may be inserted into a part of the base sequence of various nucleic acids, a part of the base sequence may be deleted, replaced with another base, or replaced with a substance other than the base.
  • examples of the substance other than the base include dyes (fluorescent dyes, intercalators), quenching groups, and base crosslinking agents.
  • nucleic acid microarray A nucleic acid microarray is obtained by immobilizing a large number of nucleic acid probes on a carrier independently at high density.
  • the nucleic acid microarray is a system used for analyzing the expression level of a plurality of nucleobase sequences and the sequence of a specific nucleobase sequence itself.
  • the nucleic acid microarray of the present invention is equipped with the above-described probe of the present invention.
  • the nucleic acid microarray of the present invention is not limited as long as the probe of the present invention is immobilized on a support. For example, by fixing probes capable of hybridizing with the respective mRNAs derived from the aforementioned skin composition-related genes to the support, the expression and expression of a plurality of skin composition-related genes can be simultaneously detected. .
  • the form of the support is not particularly limited, and any form such as a flat plate, a rod, or a bead can be used.
  • a predetermined probe can be fixed on the flat plate with a predetermined interval for each type (spotting method, etc .; see Science 270, 467-470 (1995)).
  • nucleic acid microarray obtained by fixing probes to each hollow fiber for each type, converging and fixing all hollow fibers, and then repeating cutting in the longitudinal direction of the fibers is preferable. It can be illustrated.
  • This nucleic acid microarray can be described as a type in which a probe is immobilized on a through-hole substrate, and is also referred to as a so-called “through-hole type microarray” (see, for example, Japanese Patent No. 3510882 and FIG. 1 of this application).
  • the method for immobilizing the probe to the support is not particularly limited, and any binding mode may be used. Moreover, it is not limited to immobilizing directly to a support body, for example, a support body can be previously coated with polymers, such as polylysine, and a probe can also be fixed to the support body after a process. Furthermore, when a tubular body such as a hollow fiber is used as the support, the tubular body can hold a gel-like material, and the probe can be immobilized on the gel-like material.
  • This microarray can be produced, for example, through the following steps (i) to (iv).
  • Step (ii) Embedding the array and manufacturing a block
  • Step (iii) A step of introducing a gel precursor polymerizable solution containing a probe into the hollow portion of each hollow fiber of the block body to perform a polymerization reaction, and holding the gel-like material containing the probe in the hollow portion (iv) hollow
  • the material used for the hollow fiber is a process used to cut the block body in a direction intersecting with the longitudinal direction of the fiber to make the block into a thin piece.
  • the materials described in JP-A No. 2004-16311 and the like can be used. Preferably mentioned.
  • the hollow fibers are arranged three-dimensionally so that the lengths in the longitudinal direction are the same (step (i)).
  • a plurality of hollow fibers are arranged in parallel at a predetermined interval on a sheet-like material such as a pressure-sensitive adhesive sheet to form a sheet, and then the sheet is spirally wound (Japanese Patent Laid-Open No. 11-1999). No.
  • two perforated plates each having a plurality of holes provided at predetermined intervals are overlapped so that the holes coincide with each other, and the hollow fibers are passed through the holes, and then the two porous Examples include a method of temporarily fixing the plate with a gap between the plates, filling the periphery of the hollow fiber between the two porous plates with a curable resin material and curing (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-133453).
  • the manufactured array is embedded so that the array is not disturbed (step (ii)).
  • the embedding method include a method in which a polyurethane resin, an epoxy resin, or the like is poured into a gap between fibers, and a method in which fibers are bonded together by heat fusion.
  • the embedded array is filled with a gel precursor polymerizable solution (gel forming solution) containing a probe in the hollow portion of each hollow fiber, and a polymerization reaction is performed in the hollow portion (step (iii)). Thereby, the gel-like thing with which the probe was fixed can be hold
  • the gel precursor polymerizable solution is a solution containing a reactive substance such as a gel-forming polymerizable monomer, and the solution can be converted into a gel by polymerizing and crosslinking the monomer.
  • a reactive substance such as a gel-forming polymerizable monomer
  • examples of such monomers include acrylamide, dimethylacrylamide, vinyl pyrrolidone, methylene bisacrylamide and the like.
  • the solution may contain a polymerization initiator or the like.
  • the thickness of the array is preferably about 0.01 mm to 1 mm.
  • the block body can be cut by, for example, a microtome and a laser.
  • Preferred examples of the through-hole microarray include a nucleic acid microarray (Genopal TM ) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
  • an external stimulus to the skin of the test subject is measured by measuring the expression level of the skin constitution-related gene using the probe or probe set of the present invention or the nucleic acid microarray described above.
  • the external stimulation is applied to the skin of the animal or the cultured cell thereof as a test target (especially after irradiation of ultraviolet rays to the skin of the animal or the cultured cell thereof) It can be performed by extracting mRNA from the skin or cultured cells.
  • the mRNA contained in the test object can be used as it is, or obtained by reverse transcription (or reverse transcription and amplification) from the mRNA, or obtained by transcription amplification of the cDNA.
  • ARNA amplified RNA
  • the amplification product is preferably labeled with a fluorescent labeling agent such as biotin, an intercalator, metal particles, an enzyme that reacts with luminescence, and the like.
  • the animal from which the skin or its cultured cells are derived is not limited, and examples thereof include humans, mice, rats, hamsters, pigs, guinea pigs, monkeys, dogs and cats.
  • the type of the cultured cell is not particularly limited as long as it is a cell related to the skin, and examples thereof include normal epithelial cells, normal melanocytes, normal keratinocyte cells, epithelial fibroblasts, and melanoma cells.
  • the hybridization reaction is carried out under the reaction conditions (buffer type, pH, temperature, etc.) so that the mRNA, cDNA, and aRNA obtained as described above can hybridize with the probe mounted on the microarray under stringent conditions. ) Can be set as appropriate.
  • the “stringent conditions” referred to here are as described above.
  • the detection intensity is measured for each probe with an apparatus that can detect the label of mRNA, cDNA, or aRNA bound to the probe. Based on the detection result (signal intensity) obtained from the labeling agent or the like, the significance of the expression level of various target genes can be evaluated by a known processing method.
  • Screening method The present invention can provide a method for screening a compound useful for a skin disease therapeutic agent or cosmetic using the probe, probe set or nucleic acid microarray of the present invention.
  • the screening is performed by applying an external stimulus such as UVB to the animal skin or cultured cells thereof, contacting the candidate substance with the animal or cultured cells, measuring the expression level of a skin constituent-related gene, Screening can be performed by comparative analysis with the gene expression level (such as when the candidate substance is not contacted).
  • the candidate substance may be brought into contact with the external stimulus.
  • Contact herein refers to the administration of a candidate substance transdermally (applied to the skin, application, etc.), oral administration, peritoneal administration, subcutaneous administration, intravenous administration, etc., if it is an animal. This refers to adding a candidate substance to the culture medium.
  • Examples of the control include a case where an external stimulus is applied without contacting the candidate substance, a case where the candidate substance is contacted without applying an external stimulus, or a case where the candidate substance is not contacted without applying an external stimulus.
  • candidate substances that can be used include any of various compounds, which may be naturally derived or artificially prepared, and are not limited.
  • the expression level data of the control gene may be obtained from the same test subject or may be obtained from a plurality of different test subjects of the same type, and is accumulated in advance in a database. May be.
  • the expression level data derived from the test subject can be incorporated into the value of the population (test subject) and the expression level can be processed again (averaging, etc.) to increase the number of examples in the population.
  • the accuracy of the critical value of the expression level can be increased, and in some cases, the accuracy of screening can be increased by appropriately correcting the critical value.
  • a temporal change in gene expression level or a change due to conditions can be evaluated as a pattern, and specifically, it can be performed using multivariate analysis.
  • Multivariate analysis includes, for example, principal component analysis, factor analysis, discriminant analysis, quantification theory (Class I, II, III, IV), cluster analysis, multidimensional scaling (MDS), multiple regression analysis , Conjoint analysis, pattern comparison using Mahalanobis Taguchi system (MT method) and prediction of effects.
  • the concentration and amount of a candidate substance to be brought into contact with an animal or cultured cell can be set and selected as appropriate according to the candidate substance, the type of test subject, etc., but the candidate substance should not affect the nucleic acid extraction. It is preferable to carry out at a concentration or amount that does not cause toxicity by the test subject. Examples of non-toxicity include at least no death or partial necrosis observed in animals, and at least 90% cell viability in cultured cells.
  • the method for extracting the nucleic acid and the method for treating the extracted nucleic acid are not limited and can be performed by a known method, but it is preferably performed by a method suitable for the type of microarray to be used.
  • a method suitable for the type of microarray to be used For example, when total RNA is isolated, a commercially available reagent kit such as RNeasy mini kit (QIAGEN) can be used, and extraction can be performed according to the attached protocol.
  • QIAGEN RNeasy mini kit
  • the average value X of the negative control can be used as the judgment value, and further, a value obtained by adding the standard deviation ⁇ to X, further X + 2 ⁇ , and further X + 3 ⁇ is desirable.
  • the negative control is a gene that should not be detected from the test subject, for example, a gene of another species different from the test subject.
  • the error between each sample of the obtained data is corrected with the value of the housekeeping gene (gapdh, actin, arbp, etc.), and the fluctuation of the mRNA amount is determined using the corrected data (the fluctuation of the mRNA amount is statistically determined by a test).
  • the candidate substance used when it is not determined that it has changed significantly is a candidate substance that has been able to approach the gene expression level when the gene expression level does not give an external stimulus, as described above. It can be judged, and it can be judged that it was screened as a compound useful for a skin disease therapeutic agent or cosmetics.
  • two perforated plates with a thickness of 0.1 mm were prepared in which a total of 256 holes each having a diameter of 0.32 mm and a center distance between the holes of 0.12 mm were provided in a total of 256 rows. These perforated plates were superposed, and one hollow polycarbonate fiber having an outer diameter of 280 ⁇ m, an inner diameter of 180 ⁇ m, and a length of 150 mm was passed through all of the holes.
  • the position of the two perforated plates was moved in a state in which a tension of 0.1 N was applied to each fiber in the X-axis direction, and was fixed at two positions of 20 mm and 100 mm from one end of the hollow fiber. . That is, the interval between the two perforated plates was 80 mm. Next, the three surrounding surfaces of the space between the perforated plates were surrounded by a plate-like object. In this way, a container having an open top only was obtained.
  • the resin raw material was poured into the container from the upper part of the container.
  • resin what added 2.5 mass% carbon black was used with respect to the gross mass of a polyurethane resin adhesive (Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Nipponran 4276, Coronate 4403).
  • the resin was cured by standing at 25 ° C. for 1 week.
  • the porous plate and the plate-like material were removed to obtain a hollow fiber bundle.
  • the obtained hollow fiber bundle was put in a desiccator and the inside was purged with nitrogen, and then allowed to stand for 16 hours.
  • the hollow fiber bundle was placed in the desiccator, and the desiccator was heated to 55 ° C. in a nitrogen atmosphere, and a polymerization reaction was carried out at 55 ° C. for 3 hours.
  • a hollow fiber bundle was sliced into a thickness of 250 ⁇ m in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the hollow fiber using a microtome. In this way, 300 nucleic acid microarrays with a thickness of 250 ⁇ m on which gel spots including 228 capture probes were mounted were produced.
  • the cells at each culture time were washed with PBS ( ⁇ ), and gene expression analysis was performed using a nucleic acid microarray.
  • Sample preparation for gene expression analysis using a nucleic acid microarray was performed according to the protocol of Rneasy Mini Kit (Qiagen).
  • the cells were washed with PBS ( ⁇ ), collected by trypsin treatment, precipitated at 1000 rpm, 175 ⁇ L of PBS ( ⁇ ) was added after removing the supernatant. 175 ⁇ L of the RLT solution attached to the kit was added to 175 ⁇ L of the cell sample solution, and the cells were crushed by taking in and out 5 times with a 1 mL syringe.
  • RNA ARNA was prepared from 1 mg. Place 5 ⁇ g of aRNA in a plastic tube, add 4 ⁇ L of 5 ⁇ Array Fragmentation Buffer attached to the Message AmpII-Biotin Enhanced kit (Applied Biosystems), mix up to 20 ⁇ L, mix well, and mix at 94 ° C. for 7.5 minutes The aRNA was fragmented by heating.
  • a nucleic acid microarray (nucleic acid microarray (Genopal TM ) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was immersed in the prepared sample solution, and a hybridization reaction was performed at 65 ° C. for 16 hours. After removing the sample solution used for hybridization from the array, the array was immersed in a 0.12 M TNT solution (0.12 M Tris-HCl, 0.12 M NaCl, 0.5%, Tween 20 solution) at 65 ° C. Then, it was washed by immersing in a 0.12 M TN solution (0.12 M Tris-HCl, 0.12 M NaCl) warmed to 65 ° C. for 10 minutes. Thereafter, the signal of the nucleic acid microarray was detected.
  • Signal detection in the nucleic acid microarray was performed by measuring the fluorescence intensity of Cy5 (exposure time: 0.1 seconds, 1 second, 4 seconds) using a nucleic acid microarray detector (Yokogawa: MB-M3A, laser wavelength: 633 nm). Seconds, 40 seconds). The results were corrected using ⁇ -actin, Arbp, and Gapdh values after subtracting the background, and the signal values over time were shown.
  • FIG. 2 The results are shown in FIG. 2 (FIGS. 2A to H).
  • genes whose expression differences are significantly changed after 38 hours due to differences in UVB irradiation conditions include GBA, GLB1, CAT, OLFM1, ASAH1, MMP14, MMP17 and COL18A1 (in order, FIG. 2F: No. 85, FIG. 2E: No. 70, FIG. 2D: No. 63, FIG. 2G: No. 112, FIG. 2E: No. 84, FIG. 2B: No. 27, FIG. 2B: No. 30 and FIG. 2D: see each graph of No. 58).
  • These genes are suggested to reflect the effects of UVB irradiation, and the effects on the skin can be evaluated using these genes.
  • the probe or probe set which can objectively evaluate the influence on the skin by external stimulation, especially an ultraviolet-ray at a gene expression level, and a nucleic acid microarray carrying this can be provided.
  • the probe or probe set and nucleic acid microarray are used for evaluating the effect of ultraviolet rays on the skin of a test subject, and for substances (compounds, etc.) useful as therapeutic agents for skin diseases (percutaneous absorption agents, etc.) and active ingredients in cosmetics. This is extremely useful in that it can be used in an efficient screening method.

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Abstract

皮膚又は皮膚細胞がどのような状態であり、その皮膚又は皮膚細胞に対する外部刺激（特に紫外線）が、ハリ（弾力）やシワ等の皮膚状態にどのような影響を及ぼすかを評価することができる、プローブ又はプローブセット及びそれを搭載した核酸マイクロアレイを提供する。本発明は、下記（ａ）、（ｂ）又は（ｃ）の核酸若しくはその一部を含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ又はプローブセットに係る発明である。（ａ）ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸；（ｂ）前記（ａ）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸；（ｃ）前記（ａ）又は（ｂ）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸。

Description

皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ又はプローブセット及び核酸マイクロアレイ
　本発明は、シワやハリ等の皮膚の状態を評価する、具体的には、皮膚に対する紫外線の影響を評価することができるプローブ又はプローブセット及び核酸マイクロアレイ、並びに、これらを用いた皮膚に対する紫外線の影響を評価する方法等に関する。
　皮膚は、ヒトを含む動物の身体の最大かつ最も目に見える器官であり、主に上皮及び真皮から構成され、汗腺、脂腺及び毛嚢のようないくつかのアクセサリー構造を有する。
　また、皮膚は体中の組織の中で、環境ストレス、ハザード及び病原体に最も頻繁に曝される器官である。そのため多くの機能を有しており、例えば、外部侵襲（例えば、熱、化学薬品、細菌）に対する保護障壁機能、熱調節機能、脱水防止機能、更には感覚機能を有する。従って、皮膚の健康維持及び確立は、動物の健康にとって重要である。
　これまでに、皮膚の状態を評価する又は皮膚の状態を改善する成分を評価する方法のひとつとして、遺伝子発現レベルを測定して皮膚の老化状態や炎症状態を評価する方法が知られている（特許文献１及び２）。特に、シワや老化の状態については、皮膚に紫外線を照射し、特定のタンパク質及び遺伝子の発現等を評価する方法が知られている（特許文献３及び４）。
特開２０１０－１１５１３１号公報 特開２０１０－１７２２４０号公報 特開２０１１－１７８７４７号公報 特表２００５－５２０４８３号公報
　しかしながら、これらの評価方法は、それぞれが単一の症状又は状態を計測できることに過ぎないものであり、特に紫外線による皮膚への影響を遺伝子発現レベルで客観的に評価できる方法ではなかった。
　従って、本発明の主な目的は、皮膚又は皮膚細胞がどのような状態であり、その皮膚又は皮膚細胞に対する外部刺激（特に紫外線）が、ハリ（弾力）やシワ等の皮膚状態にどのような影響を及ぼすかを評価することができる、プローブ又はプローブセット及びそれを搭載した核酸マイクロアレイを提供することにある。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、皮膚の構成に関連する遺伝子を中心に特定の遺伝子を選択し、当該遺伝子を構成する核酸（又はその一部）をプローブとして使用することにより、上記目的を達成できることを見出し、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）下記（ａ）、（ｂ）又は（ｃ）の核酸若しくはその一部を含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ又はプローブセット。
（ａ）ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸
（ｂ）前記（ａ）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸
（ｃ）前記（ａ）又は（ｂ）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸
上記（１）のプローブセットにおいて、（ａ）の核酸としては、例えば、下記（i）及び(ii)の核酸からなるものが挙げられる。
（i）ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１及びＡＳＡＨ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸
(ii) ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸
また同様に、（ａ）の核酸としては、例えば、ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１及びＡＳＡＨ１の各遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸； ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１の各遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸；及び、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７、ＣＯＬ１８Ａ１、ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１及びＡＳＡＨ１の各遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸が挙げられる。
（２）下記（α）、（β）又は（γ）の核酸を含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ又はプローブセット。
（α）配列番号２７、３０、５８、６３、７０、８４、８５及び１１２に示される塩基配列のうちの少なくとも１種の塩基配列からなる核酸
（β）前記（α）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸
（γ）前記（α）又は（β）の核酸の塩基配列に対して７０％以上の相同性を有する塩基配列からなり、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸
（δ）前記（α）、（β）又は（γ）の核酸の塩基配列において１から数個の塩基が付加、欠失又は置換された塩基配列からなり、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸
上記（２）のプローブセットにおいて、（α）の核酸としては、例えば、配列番号２７、３０、５８、６３、７０、８４、８５及び１１２に示される塩基配列からなる核酸が挙げられる。
（３）下記（ｉ）及び／又は（ii）の核酸からなる、紫外線の皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブセット。
（i）配列番号１～１３０に示される塩基配列からなる核酸
（ii）配列番号１３１～２５７に示される塩基配列からなる核酸
（４）上記（１）～（３）のいずれかのプローブ又はプローブセットを含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価するための核酸マイクロアレイ。
（５）検査対象に紫外線を照射後、上記（１）～（３）のいずれかのプローブ又はプローブセットを用いて遺伝子発現量を測定する工程を含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価する方法。
（６）検査対象に紫外線を照射後、上記（４）の核酸マイクロアレイを用いて遺伝子発現量を測定する工程を含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価する方法。
（７）上記（１）～（３）のいずれかのプローブ又はプローブセットを用いて、皮膚疾患治療薬又は化粧品に有用な化合物をスクリーニングする方法。
（８）上記（４）の核酸マイクロアレイを用いて、皮膚疾患治療薬又は化粧品に有用な化合物をスクリーニングする方法。
　本発明によれば、外部刺激、特に紫外線による皮膚への影響を、遺伝子発現レベルで客観的に評価することができるプローブ又はプローブセット、及びこれを搭載した核酸マイクロアレイを提供することができる。
また、本発明によれば、当該プローブ又はプローブセット及び核酸マイクロアレイを用いた、被験対象の皮膚に対する紫外線の影響の評価方法、及び、皮膚疾患治療薬（経皮吸収剤等）や化粧品の有効成分として有用な物質（化合物等）の効率的なスクリーニング方法を提供することができる。
中空繊維束（中空繊維配列体）製造用の配列固定治具を示す概略図である。 図２（図２Ａ～Ｈ）は、ケラチノサイトへのＵＶＢ（紫外線Ｂ波）照射に伴う遺伝子発現量の変化を示す図である。図２中のすべてのグラフにおいて、縦軸は蛍光強度（Intensity）、横軸は時間（ｈ）を表し、また、◆（UV-）はＵＶＢ照射無し、■（UV+）はＵＶＢ照射有り、を表す。
　以下、本発明を詳細に説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施することができる。なお、本明細書は、本願優先権主張の基礎となる特願2012-105085号明細書（2012年5月2日出願）の全体を包含する。また、本明細書において引用された全ての刊行物、例えば先行技術文献、及び公開公報、特許公報その他の特許文献は、参照として本明細書に組み込まれる。

　１．本発明の概要
　本発明において、外部刺激、特に紫外線の皮膚への影響を評価することとは、皮膚のハリ（弾力）やシワ等の皮膚状態を、遺伝子の発現の有無又は発現量の変化により判断及び評価することをいう。ここで、遺伝子の発現とは、ｍＲＮＡの発現のことである。
　本発明では、皮膚のハリやシワ等の皮膚の状態を評価するため、セラミド、コラーゲン、セレクチン、エラスチン等をコードする遺伝子、それらの合成酵素をコードする遺伝子、それらの分解酵素をコードする遺伝子、炎症に関連する遺伝子を選択し、プローブとして使用することができる。本明細書等では、これらの遺伝子を皮膚構成関連遺伝子という。特に、紫外線（ＵＶ）によるシワ、老化、ハリ等の皮膚状態への影響を評価する場合は、後に詳述する皮膚構成関連遺伝子のうち、ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を選択し、当該遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸等をプローブとして使用することができる。
ここで、皮膚構成関連遺伝子としては、例えば、以下のものが挙げられる。
　＜皮膚構成関連遺伝子＞
ＣＫＢ，ＣＫＭ，ＥＤＮ１，ＥＤＮ２，ＥＤＮ３，ＧＤＮＦ，ＮＰＰＢ，ＳＥＬＥ，ＳＥＬＬ，ＳＥＬＰ，ＴＮＮＴ２，ＨＡＰＬＮ１，ＨＡＳ１，ＨＡＳ２，ＨＡＳ３，ＦＮ１，ＬＡＭＡ１，ＭＭＰ１，ＭＭＰ２，ＭＭＰ３，ＭＭＰ７，ＭＭＰ９，ＭＭＰ１０，ＭＭＰ１１，ＭＭＰ１２，ＭＭＰ１３，ＭＭＰ１４，ＭＭＰ１５，ＭＭＰ１６，ＭＭＰ１７，ＭＭＰ２４，ＭＭＰ２５，ＴＩＭＰ１，ＴＩＭＰ２，ＴＩＭＰ３，ＴＩＭＰ４，ＭＭＥ，Ｆ２ＲＬ１，ＡＣＯ１，ＡＣＯ２，ＮＦＡＴＣ１，ＳＵＭＯ１，ＳＵＭＯ２，ＳＵＭＯ３，ＡＤＭ，ＰＴＧＥＳ，ＰＴＧＩＳ，ＡＮＧ，ＴＥＫ，ＴＩＥ１，ＩＣＡＭ１，ＶＣＡＭ１，ＫＤＲ，ＣＯＬ１Ａ１，ＣＯＬ１Ａ２，ＣＯＬ４Ａ１，ＣＯＬ１０Ａ１，ＣＯＬ１８Ａ１，ＰＯＭＣ，ＳＯＤ１，ＳＯＤ２，ＳＯＤ３，ＣＡＴ，ＧＰＸ，ＧＳＲ，ＴＴＰＡ，ＥＬＮ，ＥＭＩＬＩＮ１，ＥＭＩＬＩＮ２，ＧＬＢ１，ＭＭＲＮ２，ＥＬＡＮＥ，ＭＦＡＰ５，ＡＴＰ７Ａ，ＩＬ１Ａ，ＩＬ１Ｂ，ＧＭ－ＣＳＦ，ＰＴＧＳ２，ＴＮＦＡ，ＩＬ６，ＩＬ８，ＡＣＥＲ１，ＡＣＥＲ２，ＡＳＡＨ１，ＧＢＡ，ＳＧＭＳ１，ＣＥＬ，ＧＡＬＣ，ＳＰＴＬＣ１，ＬＡＳＳ１，ＬＡＳＳ６，ＤＥＧＳ１，ＦＬＧ，ＦＬＧ２，ＫＲＴ１，ＫＲＴ２，ＫＲＴ３，ＫＲＴ４，ＦＧＦ７，ＣＨＳＴ１，ＣＨＳＴ２，ＣＳＴＡ，ＫＬＦ１，ＥＧＦ，ＨＢＥＧＦ，ＡＲＥＧ，ＳＩＲＴ１，ＳＩＲＴ２，ＳＩＲＴ３，ＳＩＲＴ４，ＳＣＥＬ，ＯＬＦＭ１，ＴＥＲＴ，ＴＥＲＣ，ＢＣＬ２，ＤＥＦＡ１，ＤＥＦＢ１，ＩＴＧＡ１，ＩＴＧＡ２。
これらの各遺伝子の塩基配列情報等は、ＮＣＢＩ（National Center for Biotechnology Information Search term Search database）から取得することができる。各遺伝子名の表記としては、ＮＣＢＩのオフィシャルシンボルを大文字で表記しているが、これにより生物種が限定されるものではない。例えば、ヒトのほか、マウス、ラット、ハムスター、ブタ、モルモット、サル、イヌ、ネコ等の哺乳類の遺伝子を使用することができる。

　２．皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ
　プローブとは、一般に、検体（被験試料）中の標的とする遺伝子の核酸（ｍＲＮＡ）をハイブリダイゼーションにより捕捉し、当該標的核酸を検出するために使用されるものを言う。当該プローブは、通常、核酸プローブであるが、本発明においてプローブを構成する「核酸」としては、一般に、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡなどを使用することができ、特に限定はされないが、ＤＮＡが好ましい。
　本発明において、皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ（又はプローブセット）としては、例えば、以下の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の核酸を含むものが挙げられる。
（ａ）ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１からなる群より選択される少なくとも１種（好ましくは複数種）の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸
（ｂ）前記（ａ）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸
（ｃ）前記（ａ）又は（ｂ）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸
上記（ａ）の核酸は、前述の各種皮膚構成関連遺伝子の中から選択された、皮膚に対する紫外線の影響の評価に有用な遺伝子（ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１）から選択される少なくとも１種の遺伝子の塩基配列からなる核酸であるが、例えば、以下の態様で用いることも好ましい。
例えば、上記（ａ）の核酸が、
[1] 下記（i）及び(ii)の核酸からなる（下記（i）及び(ii)の核酸の組合せからなる）もの：
（i）ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１及びＡＳＡＨ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸；並びに
(ii) ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸；
[2] ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１及びＡＳＡＨ１の各遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸であるもの；
[3] ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１の各遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸であるもの；
[4] ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７、ＣＯＬ１８Ａ１、ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１及びＡＳＡＨ１の各遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸であるもの
などが好ましく挙げられる。
なお、本発明においては、コントロールとなる遺伝子の塩基配列からなる核酸（又はその一部）も、上記（ａ）の核酸と共に使用することができ、同様に、後述する（ｂ）及び（ｃ）の核酸と共に使用することもできる。例えば、ポジティブコントロールとなる遺伝子としては、ＡＣＴＢ、ＧＡＰＤＨ、ＲＰＬＰ０等の遺伝子を挙げることができる。
また、上記（ｂ）の核酸も、上記（ａ）の核酸と同様に、本発明における皮膚に対する紫外線の影響の評価等に用いることができる。上記（ｂ）の核酸については、上記（ａ）の核酸の相補鎖の塩基配列からなること以外は、上述した（ａ）の核酸に関する説明を同様に適用することができる。
さらに、上記（ｃ）の核酸も、上記（ａ）及び（ｂ）の核酸と同様に、本発明における皮膚に対する紫外線の影響の評価等に用いることができる。
ここで、上記（ｃ）の核酸において、「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸」とは、例えば、前記（ａ）又は（ｂ）の核酸の塩基配列と相補的な塩基配列からなる核酸の、全部又は一部をプローブとして、コロニーハイブリダイゼーション法、プラークハイブリダイゼーション法又はサザンハイブリダイゼーション法などを用いることにより得られる核酸をいう。ハイブリダイゼーションの方法としては、例えば、“Sambrook & Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual Vol. 3, Cold Spring Harbor, Laboratory Press 2001”、“Ausubel, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons 1987-1997”などに記載されている方法を利用することができる。

　また、「ストリンジェントな条件」とは、低ストリンジェントな条件、中ストリンジェントな条件、及び高ストリンジェントな条件のいずれでもよい。「低ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5％SDS、50％ホルムアミド、32℃の条件が挙げられる。また、「中ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5％SDS、50％ホルムアミド、42℃の条件が挙げられる。「高ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5％SDS、50％ホルムアミド、50℃の条件が挙げられる。なお、本発明においては、具体的には、「ストリンジェントな条件」は、塩基鎖長が６５塩基の場合、バッファーの１価陽イオン濃度が９７．５～３２００ｍＭ、温度が３７～８０℃の条件が好ましく、より好ましくは、１価陽イオン濃度が９７．５～８００ｍＭ、温度が５０～７０℃の条件であり、さらに好ましくは、バッファーの１価陽イオン濃度が１９５ｍＭ、温度が６５℃等の条件であるが、これらに限定されるわけではない。
　このような「ストリンジェントな条件」においては、温度を上げるほど、高い相同性を有する核酸を効率的に得ることができる。ただし、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーに影響する要素としては温度、プローブ濃度、プローブの長さ、反応時間、イオン強度、塩濃度など複数の要素が考えられ、当業者であればこれら要素を適宜選択することで同様のストリンジェンシーを実現することが可能である。
　なお、ハイブリダイゼーションにおいて、市販のキットを用いる場合は、例えばAlkphos Direct Labelling Reagents（アマシャムファルマシア社製）を用いることができる。この場合は、キットに添付のプロトコールにしたがい、標識したプローブとのインキュベーションを一晩行った後、メンブレンを55℃の条件下で0.1％ (w/v) SDSを含む1次洗浄バッファーで洗浄後、ハイブリダイズした核酸を検出することができる。
　上記以外にハイブリダイズ可能な核酸としては、FASTA及びBLASTなどの相同性検索ソフトウェアにより、デフォルトのパラメーターを用いて計算したときに、前記（ａ）の核酸の塩基配列と、70％以上、71％以上、72％以上、73％以上、74％以上、75％以上、76％以上、77％以上、78％以上、79％以上、80％以上、81％以上、82％以上、83％以上、84％以上、85％以上、86％以上、87％以上、88％以上、89％以上、90％以上、91％以上、92％以上、93％以上、94％以上、95％以上、96％以上、97％以上、98％以上、99％以上、99.1％以上、99.2％以上、99.3％以上、99.4％以上、99.5％以上、99.6％以上、99.7％以上、99.8％以上又は99.9％以上の相同性を有する塩基配列からなる核酸を挙げることができる。
　なお、塩基配列の相同性は、カーリン及びアルチュールによるアルゴリズムBLAST（Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 87, p. 2264-2268, 1990; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 90, p. 5873, 1993）を用いて決定できる。BLASTのアルゴリズムに基づいたBLASTNやBLASTXと呼ばれるプログラムが開発されている（Altschul SF, et al., J. Mol. Biol., vol. 215, p. 403, 1990）。BLASTNを用いて塩基配列を解析する場合は、パラメーターは、例えばscore=100、word length=12とする。BLASTとGapped BLASTプログラムを用いる場合は、各プログラムのデフォルトパラメーターを用いる。　　　さらに、上記（ｃ）の核酸において、「皮膚構成関連遺伝子を検出することができる」とは、前記（ａ）において列挙した皮膚構成関連遺伝子（ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１）の塩基配列やその相補鎖の塩基配列のいずれかをハイブリダイゼーションにより捕捉することができることであることを意味する。
　上記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の核酸は、当該核酸の全長に限らず、その一部をプローブとして使用することもできる。当該核酸の一部とは、例えば、３０～５０００塩基からなる核酸、４０～１０００塩基からなる核酸、５０～５００塩基からなる核酸、さらには６０塩基～２００塩基からなる核酸などが挙げられるが、塩基長については特に限定はされない。
　また、本発明においては、皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ（又はプローブセット）としては、例えば、以下の（α）、（β）、（γ）及び（δ）の核酸を含むものも挙げられる。
（α）配列番号２７、３０、５８、６３、７０、８４、８５及び１１２に示される塩基配列のうちの少なくとも１種の塩基配列からなる核酸
（β）前記（α）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸
（γ）前記（α）又は（β）の核酸の塩基配列に対して７０％以上の相同性を有する塩基配列からなり、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸
（δ）前記（α）、（β）又は（γ）の核酸の塩基配列において１から数個の塩基が付加、欠失又は置換された塩基配列からなり、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸
　上記（α）の核酸は、配列番号２７、３０、５８、６３、７０、８４、８５及び１１２に示される塩基配列を有する核酸であり、当該配列番号に示される塩基配列は、前述した（ａ）の核酸における皮膚構成関連遺伝子（ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１）の塩基配列の一部に相当する塩基配列である。よって、上記（α）の核酸も、本発明における皮膚に対する紫外線の影響の評価等のためのプローブ（又はプローブセット）として有効に用いることができる。
　また、上記（α）の核酸としては、例えば、配列番号２７、３０、５８、６３、７０、８４、８５及び１１２に示される各塩基配列からなる核酸を全て含む態様も好ましく挙げられる。
　なお、配列表及び下記表１～４に列挙した、配列番号１～２７３に示される塩基配列のうち、配列番号１～２５７に示される塩基配列は、皮膚構成関連遺伝子（ヒト又はマウス由来）の塩基配列の一部に相当するものであり、配列番号２５８～２７３に示される塩基配列は、本発明における評価等の際にコントロールとして使用し得る遺伝子（ヒト又はマウス由来）の塩基配列の一部に相当するものである。なお、配列番号２５８～２７１に示される塩基配列は、ポジティブコントロールとなるものであり、配列番号２７２及び２７３に示される塩基配列は、ネガティブコントロールとなるものである。ここで、上記（α）の核酸における、配列番号２７、３０、５８、６３、７０、８４、８５及び１１２に示される塩基配列は、それぞれ順に、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７、ＣＯＬ１８Ａ１、ＣＡＴ、ＧＬＢ１、ＡＳＡＨ１、ＧＢＡ及びＯＬＦＭ１の遺伝子の塩基配列の一部に相当するものである。
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　本発明においては、上記コントロールとしての塩基配列からなる核酸も、上記（α）の核酸と共に使用することができ、同様に、後述する（β）、（γ）及び（δ）の核酸と共に使用することもできる。
また、上記（β）の核酸も、上記（α）の核酸と同様に、本発明における皮膚に対する紫外線の影響の評価等に用いることができる。上記（β）の核酸については、上記（α）の核酸の相補鎖の塩基配列からなること以外は、上述した（α）の核酸に関する説明を同様に適用することができる。
　また、上記（γ）の核酸も、上記（α）及び（β）の核酸と同様に、本発明における皮膚に対する紫外線の影響の評価等に用いることができる。
　上記（γ）の核酸は、前記（α）又は（β）の核酸の塩基配列に対して、70％以上の相同性を有する塩基配列からなる核酸であるが、さらに、71％以上、72％以上、73％以上、74％以上、75％以上、76％以上、77％以上、78％以上、79％以上、80％以上、81％以上、82％以上、83％以上、84％以上、85％以上、86％以上、87％以上、88％以上、89％以上、90％以上、91％以上、92％以上、93％以上、94％以上、95％以上、96％以上、97％以上、98％以上、99％以上、99.1％以上、99.2％以上、99.3％以上、99.4％以上、99.5％以上、99.6％以上、99.7％以上、99.8％以上又は99.9％以上の相同性を有する塩基配列からなる核酸であることが好ましい。なお、塩基配列の相同性に関する説明については、前述した（ｂ）の核酸における説明を同様に適用することができる。
なお、上記（γ）の核酸において、「皮膚構成関連遺伝子を検出することができる」とは、前述した（ａ）において列挙した皮膚構成関連遺伝子（ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１）の塩基配列やその相補鎖の塩基配列のいずれかをハイブリダイゼーションにより捕捉することができることであることを意味する。
　さらに、上記（δ）の核酸も、上記（α）、（β）及び（γ）の核酸と同様に、本発明における皮膚に対する紫外線の影響の評価等に用いることができる。
　上記（δ）の核酸は、上記（α）、（β）及び（γ）の核酸の塩基配列において１から数個（例えば、１～１５個、１～１０個、又は１～５個、あるいは１～２個）の塩基が付加、欠失又は置換された塩基配列である。例えば、上記（α）、（β）及び（γ）の核酸の塩基配列の末端に、リンカーとなる塩基（ポリＴなど）を修飾したものや、当該塩基配列の一部に別の塩基を挿入したり、当該塩基配列の一部の塩基を欠失させたり、当該塩基配列の一部の塩基を別の塩基に置換したもの等が挙げられる。
　このように、所望の塩基を付加、欠失又は置換した変異配列、特に変異置換型の核酸については、例えば、上記「Moleculer cloning, A Laboratory Manual 3rd ed.」や「Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons (1987-1997)」等に記載の部位特異的変位誘発法に準じて調製することができる。具体的には、Kunkel法や Gapped duplex法等の公知手法により、部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キットを用いて調製することができ、当該キットとしては、例えば、QuickChangeTM Site-Directed Mutagenesis Kit（ストラタジーン社製）、GeneTailorTM Site-Directed Mutagenesis System（インビトロジェン社製）、TaKaRa Site-Directed Mutagenesis System（Prime STAR(登録商標) Mutagenesis Basal kit、Mutan(登録商標)-Super Express Km等：タカラバイオ社製）等が好ましく挙げられる。
なお、上記（δ）の核酸において、「皮膚構成関連遺伝子を検出することができる」とは、上記（γ）の核酸に関する説明を同様に適用することができる。
　上記（α）、（β）、（γ）及び（δ）の核酸は、前述した（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の核酸と同様に、当該核酸の全長に限らず、その一部をプローブとして使用することができる。
　また、本発明においては、皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブセットとしては、例えば、下記（ｉ）及び／又は（ii）の核酸からなるものも使用することができる。
（i）配列番号１～１３０に示される塩基配列からなる核酸
　（ii）配列番号１３１～２５７に示される塩基配列からなる核酸
ここで、上記（ｉ）の核酸は、ヒト由来の皮膚構成関連遺伝子の塩基配列からなる核酸の一部に相当するものであり、上記（ii）の核酸は、マウス由来の皮膚構成関連遺伝子の塩基配列からなる核酸の一部に相当するものである。
　本明細書において記載した各種核酸の入手方法は、特に限定はされず、公知の遺伝子工学的手法又は公知の合成手法によって取得することが可能であり、例えば、市販のＤＮＡ合成機を用いる等して得ることができる。
また、プローブとして使用し得る各種核酸は、適宜、修飾されたものであってもよく、例えば、末端ビニル化（アクリロイル化、メタクリロイル化）又は末端アミノ化がなされたものや、リンカーとなる塩基（ポリＴなど）で修飾されたもの等が挙げられる。また、各種核酸の塩基配列の一部へ別の塩基を挿入したり、当該塩基配列の一部の塩基を欠失させたり、又は別の塩基に置換したり、あるいは塩基以外の物質に置換して、使用することもできる。ここで、塩基以外の物質としては、例えば、色素（蛍光色素、インターカレーター）、消光基、塩基架橋剤が挙げられる。

　３．核酸マイクロアレイ
　核酸マイクロアレイとは、担体上に多数の核酸プローブを高密度にそれぞれ独立に固定化したものである。核酸マイクロアレイは、複数の核酸塩基配列に関する発現量や、特定の核酸塩基配列の配列自体を解析するために利用されるシステムである。
　本発明の核酸マイクロアレイは、上述した本発明のプローブが搭載されたものである。本発明の核酸マイクロアレイは、支持体上に、本発明のプローブが固定されたものであれば、限定はされない。例えば、前述した皮膚構成関連遺伝子に由来する各々のｍＲＮＡとハイブリダイズし得るプローブをそれぞれ支持体に固定しておくことにより、複数の皮膚構成関連遺伝子の発現の検出や定量を同時に行うことができる。
　核酸マイクロアレイについて、その支持体の形態は特には限定されず、平板、棒状、ビーズ等のいずれの形態も使用できる。支持体として、平板を使用する場合は、その平板上に、所定の間隔をもって、所定のプローブを種類毎に固定することができる（スポッティング法等；Ｓｃｉｅｎｃｅ　２７０，４６７－４７０（１９９５）等参照）。また、平板上の特定の位置で、所定のプローブを種類毎に逐次合成していくこともできる（フォトリソグラフィー法等；Ｓｃｉｅｎｃｅ　２５１，　７６７－７７３（１９９１）等参照）。
　他の好ましい支持体の形態としては、中空繊維を使用するものが挙げられる。支持体として中空繊維を使用する場合は、プローブを種類毎に各中空繊維に固定し、すべての中空繊維を集束させ固定した後、繊維の長手方向で切断を繰り返すことにより得られる核酸マイクロアレイが好ましく例示できる。この核酸マイクロアレイは、貫通孔基板にプローブを固定化したタイプのものと説明することができ、いわゆる「貫通孔型マイクロアレイ」とも言われる（特許第３５１０８８２号公報等、本願図１を参照）。
　支持体へのプローブの固定化方法は特には限定されず、どのような結合様式でもよい。また、支持体に直接固定化することに限定はされず、例えば、予め支持体をポリリジン等のポリマーでコーティング処理し、処理後の支持体にプローブを固定することもできる。さらに、支持体として中空繊維等の管状体を使用する場合は、管状体にゲル状物を保持させ、そのゲル状物にプローブを固定化することもできる。
　以下、中空繊維による貫通孔型核酸マイクロアレイについて、詳細に説明する。このマイクロアレイは、例えば、下記（ｉ）～（ｉｖ）の工程を経て作製することができる。
（ｉ）複数本の中空繊維を、中空繊維の長手方向が同一方向となるように３次元に配列して配列体を製造する工程
（ｉｉ）前記配列体を包埋し、ブロック体を製造する工程
（ｉｉｉ）プローブを含むゲル前駆体重合性溶液を前記ブロック体の各中空繊維の中空部に導入して重合反応を行い、プローブを含むゲル状物を中空部に保持させる工程
（ｉｖ）中空繊維の長手方向と交差する方向で切断して、ブロック体を薄片化する工程中空繊維に使用される材料としては、限定はされないが、例えば、特開２００４－１６３２１１号公報等に記載の材料が好ましく挙げられる。
　中空繊維は、その長手方向の長さが同一となるように３次元に配列される（工程（ｉ））。配列方法としては、例えば、粘着シート等のシート状物に複数本の中空繊維を所定の間隔をもって平行に配置し、シート状とした後、このシートを螺旋状に巻き取る方法（特開平１１－１０８９２８号公報を参照）や、複数の孔が所定の間隔をもって設けられた多孔板２枚を孔部が一致するように重ね合わせ、それらの孔部に中空繊維を通過させ、その後２枚の多孔板の間隔を開いて仮固定し、２枚の多孔板間における中空繊維の周辺に硬化性樹脂原料を充満させて硬化させる方法（特開２００１－１３３４５３号公報を参照）等が挙げられる。
　製造された配列体はその配列が乱れないように包埋される（工程（ｉｉ））。包埋の方法としては、ポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂等を繊維間の隙間に流し込む方法のほか、繊維どうしを熱融着により接着する方法等が好ましく挙げられる。
包埋された配列体には、各中空繊維の中空部に、プローブを含むゲル前駆体重合性溶液（ゲル形成溶液）を充填し、中空部内で重合反応を行う（工程（ｉｉｉ））。これにより、各中空繊維の中空部に、プローブが固定されたゲル状物を保持させることができる。
　ゲル前駆体重合性溶液とは、ゲル形成重合性モノマー等の反応性物質を含有する溶液であって、該モノマー等を重合、架橋させることにより該溶液がゲル状物となることが可能な溶液をいう。そのようなモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ビニルピロリドン、メチレンビスアクリルアミド等が挙げられる。この場合溶液には重合開始剤等が含まれていてもよい。中空繊維内にプローブを固定した後、中空繊維の長手方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）で、ブロック体を切断して薄片化する（工程（ｉｖ））。このようにして得られた薄片は、核酸マイクロアレイとして使用できる。当該アレイの厚みは、０．０１ｍｍ～１ｍｍ程度であることが好ましい。ブロック体の切断は、例えば、ミクロトーム及びレーザー等により行うことができる。当該貫通孔型マイクロアレイとしては、例えば、三菱レイヨン社製の核酸マイクロアレイ（GenopalTM）等が好ましく挙げられる。

　４．皮膚の状態の評価
　本発明によれば、前述した本発明のプローブ又はプローブセットあるいは核酸マイクロアレイを用いて皮膚構成関連遺伝子の発現量を測定することにより、検査対象（被験対象）の皮膚に対する外部刺激、特に紫外線による、ハリやシワ等の皮膚の状態への影響を、包括的に評価することができる。
　皮膚構成関連遺伝子の発現量の測定は、例えば、外部刺激を、検査対象としての動物の皮膚又はその培養細胞に加えた後（特に、紫外線を、動物の皮膚又はその培養細胞に照射した後）、当該皮膚又は培養細胞からｍＲＮＡを抽出することにより行うことができる。当該ｍＲＮＡは、検査対象中に含まれているものをそのまま使用することもでき、また、当該ｍＲＮＡから逆転写（又は逆転写及び増幅）して得たｃＤＮＡや、当該ｃＤＮＡを転写増幅して得たａＲＮＡ（amplified RNA）を使用することもできる。更に、当該増幅産物には、ｂｉｏｔｉｎを初めとする蛍光標識剤、インターカレーター、金属粒子、発光反応する酵素等により標識しておくことが好ましい。
　皮膚又はその培養細胞の由来動物は限定されないが、例えば、ヒト、マウス、ラット、ハムスター、ブタ、モルモット、サル、イヌ、ネコ等を挙げることができる。培養細胞の種類は、皮膚に関連する細胞であれば特には限定されず、例えば、正常上皮細胞、正常メラノサイト、正常ケラチノサイト細胞、上皮繊維芽細胞、メラノーマ細胞等を挙げることができる。
　ハイブリダイゼーション反応は、上述のようにして得られたｍＲＮＡ、ｃＤＮＡ、ａＲＮＡがマイクロアレイに搭載されたプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るよう、反応条件（緩衝液の種類、ｐＨ、温度等）を適宜設定して行うことができる。なお、ここで言う「ストリンジェントな条件」については、前述したとおりである。
　洗浄後は、プローブに結合したｍＲＮＡ、ｃＤＮＡ、ａＲＮＡの標識を検出できる装置により、プローブごとに検出強度を測定する。標識剤等から得られた検出結果（シグナル強度）に基づいて、公知の処理方法により、ターゲットとなる各種遺伝子の発現量の有意性を評価することができる。
 
　５．スクリーニング方法
　本発明においては、本発明のプローブ又はプローブセットあるいは核酸マイクロアレイを用いて、皮膚疾患治療薬又は化粧品に有用な化合物をスクリーニングする方法を提供することができる。
　当該スクリーニングは、具体的には、例えばＵＶＢといった外部刺激を動物の皮膚又はその培養細胞に加えた後、候補物質を動物又は培養細胞へ接触させ、皮膚構成関連遺伝子の発現量を測定し、対照（候補物質を接触させない場合など）の遺伝子発現量と比較解析することによってスクリーニングをすることができる。または、場合によっては、外部刺激の前に候補物質を接触させることもある。ここでいう接触とは、動物であれば、候補物質を経皮投与（皮膚に塗布、貼付等）、経口投与、腹腔投与、皮下投与、静脈投与すること等を指し、培養細胞であれば、培養液中に候補物質を添加することを指す。
　対照としては、候補物質を接触させずに外部刺激を加えた場合、外部刺激を加えずに候補物質を接触させた場合、または外部刺激を加えず候補物質の接触もさせない場合等が挙げられる。
　なお、用い得る候補物質としては、任意の各種化合物が挙げられ、天然由来のものであっても人工的に作製したものであってもよく、限定はされない。
　対照となる遺伝子の発現量データは、同一の被験対象から取得したものであっても複数の異なる同一種の被験対象から取得したものであってもよく、またデータベースに予め蓄積されたものであってもよい。また、測定された被験対象由来の発現量データを母集団（被験対象）の値に組み込んで発現量レベルを再度データ処理し（平均値化等）、母集団の例数を増やすこともできる。例数を増やすことにより、発現量の臨界値の精度を高め、場合により臨界値を適宜修正することにより、スクリーニングの精度を高めることができる。
　遺伝子発現量の比較解析としては、候補物質の接触により、遺伝子発現量が外部刺激を与えない場合の遺伝子発現量に近づくかどうかで評価することができる。その評価の方法としては、遺伝子発現量の経時変化や条件による変化をパターンとして評価することができ、具体的には、多変量解析を用いて行うことができる。多変量解析としては、例えば、主成分分析、因子分析、判別分析、数量化理論（I類，II類，III類，IV類）、クラスター分析、多次元尺度構成法（MDS）、重回帰分析、コンジョイント分析、マハラノビス・タグチシステム（MT法）を用いたパターンの比較及び効果の予測等が挙げられる。
　動物や培養細胞に接触させる候補物質の濃度や量は、候補物質や被験対象の種類等に応じて適宜設定及び選択することができるが、核酸抽出に障害となる影響を及ぼさないよう、候補物質による毒性が被験対象に生じない濃度や量で行うのが好ましい。毒性が生じないとは、動物の場合は、少なくとも死亡しない、又は部分的な壊死が観測されないこと、培養細胞では、少なくとも細胞生存率が９０％以上であることが挙げられる。
　核酸の抽出方法、抽出した核酸の処理方法は限定されず、公知の方法で行うことができるが、使用するマイクロアレイの種類に適した方法で行うことが好ましい。例えば、Ｔｏｔａｌ　ＲＮＡを単離する場合は市販品の試薬キットであるＲＮｅａｓｙ　ｍｉｎｉ　ｋｉｔ（ＱＩＡＧＥＮ）などを使用することができ、付属のプロトコールにしたがって抽出を行うことができる。また、場合によりＲＮＡを増幅する場合は、市販品でのキットであるＭｅｓｓａｇｅ　ＡｍｐＩＩ－Ｂｉｏｔｉｎ　Ｅｎｈａｎｃｅｄキット（アプライドバイオシステムズ社製）を使用して、付属のプロトコールに従って増幅したａＲＮＡを調製し、測定することができる。
　測定結果で評価に使用するデータは、判定値以上の値のみを使用する。判定値はネガティブコントロールの平均値Ｘを用いることができ、さらにはＸに標準偏差σを足した値、さらにはＸ＋２σ、さらにはＸ＋３σが望ましい。なお、ネガティブコントロールとは、被験対象から検出されるはずのない遺伝子であり、例えば、被験対象と異なる他種生物の遺伝子などである。
得られたデータの各サンプル間の誤差をハウスキーピング遺伝子（ｇａｐｄｈ、ａｃｔｉｎ、ａｒｂｐ等）の値で補正し、補正したデータを用いてｍＲＮＡ量の変動を判定する（ｍＲＮＡ量の変動は検定により統計的に判定する。各被験対象からサンプル数（ｎ）を３以上取得し、ｔ検定を行う。Ｐ値が０．０５以下の場合に、さらには０．０１以下の場合に有意に変動したと判定する。）。当該判定の結果、有意に変動したと判定されなかった場合に用いた候補物質が、前述のように、遺伝子発現量が外部刺激を与えない場合の遺伝子発現量に近づけることができた候補物質と判断でき、皮膚疾患治療薬又は化粧品に有用な化合物としてスクリーニングされたものと判断できる。
［実施例］
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。　
　（１）中空繊維束の製造
　図１に示す配列固定器具を利用して中空繊維束を製造した。なお、図中のｘ、ｙ、ｚは直交の３次元軸であり、ｘ軸は繊維の長手方向と一致する。
　まず、直径０．３２ｍｍの孔が、孔の中心間距離を０．１２ｍｍとして、縦横各１６列で合計２５６個設けられた厚さ０．１ｍｍの多孔板２枚を準備した。これらの多孔板を重ね合わせて、そのすべての孔に、外径２８０μｍ、内径１８０μｍ、長さ１５０ｍｍのポリカーボネート中空繊維を１本ずつ、通過させた。
　Ｘ軸方向に各繊維に０．１Ｎの張力をかけた状態で２枚の多孔板の位置を移動させて、中空繊維の一方の端部から２０ｍｍの位置と１００ｍｍの位置の２ヶ所に固定した。即ち、２枚の多孔板の間隔を８０ｍｍとした。次いで、多孔板間の空間の周囲３面を板状物で囲った。このようにして上部のみが開口状態にある容器を得た。
　次に、この容器の上部から容器内に樹脂原料を流し込んだ。樹脂としては、ポリウレタン樹脂接着剤（日本ポリウレタン工業（株）ニッポラン４２７６、コロネート４４０３）の総質量に対し、２．５質量％のカーボンブラックを添加したものを使用した。２５℃で１週間静置して樹脂を硬化させた。次いで多孔板と板状物を取り除き、中空繊維束を得た。得られた中空繊維束をデシケーター中に入れ内部を窒素置換した後、１６時間静置した。
　（２）中空糸内へのプローブの固定化とスライス
　配列表より選択した遺伝子のプローブ（ＢＥＸ社よりビニル化核酸を購入）を含む組成のゲル重合前駆体溶液（表５：単位はｍＬ）をマイクロウェルプレートの各ウェルに３６μＬ分注した。該ウェルプレートをデシゲーター内に設置し、端部から各ウェルに分注したゲル前駆体溶液を吸引し、中空繊維の中空部に導入した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　次いで、前記の中空繊維束を前記デシケーター内に設置し、デシケーター内を窒素雰囲気下、５５℃まで昇温して、５５℃で３時間、重合反応を実施した。
　重合反応終了後、ミクロトームを用い、中空繊維束を中空繊維の長手方向に直角方向に厚さ２５０μｍで薄片化した。このようにして、２２８個のキャプチャープローブを含むゲルスポットを搭載した厚さ２５０μｍの核酸マイクロアレイを３００枚作製した。
　（３）作製した核酸マイクロアレイを用いたサンプル測定
　フィブロサイト（ＲＩＫＥＮ　ＢＲＣ　ＣＥＬＬ　ＢＡＮＫ）を９６ｗｅｌｌプレートに２.０×１０４ｃｅｌｌｓ／ｗｅｌｌとなるように播種し、１０％ＦＢＳ含有ＤＭＥＭ培地(シグマ アルドリッチ)で２４時間培養した。ＵＶＢ（紫外線Ｂ波）照射前を０時間とし、一方には培地を除去してＰＢＳ　を加えＵＶＢ（３０　ｍＪ／ｃｍ２）を照射した。ＵＶＢ照射後、ＰＢＳ　を除去し、再び培地を加え３、６、９，１２、２４、３６、４８、７２時間培養した。
　各培養時間の細胞をＰＢＳ（－）で洗浄し、核酸マイクロアレイによる遺伝子発現解析を行った。核酸マイクロアレイによる遺伝子発現解析ためのサンプル調製はＲｎｅａｓｙ　Ｍｉｎｉ　Ｋｉｔ（Ｑｉａｇｅｎ社製）のプロトコールの通りに行った。
　細胞をＰＢＳ（－）で洗浄後、トリプシン処理で回収し、１０００ｒｐｍで沈殿させ、上清を除去後にＰＢＳ（－）１７５μＬを添加した。細胞サンプル溶液１７５μＬにキットに付属のＲＬＴ溶液１７５μＬを添加し、１ｍＬシリンジで５回出し入れして、細胞を破砕した。破砕液に７０％エタノールを添加し、ピペッティング５回行ったあと、その溶液を添付のカラムに添加して遠心し（１３０００ｒｐｍ　１分）、次いで付属のＲＷ１７００μＬ、ＲＰＥ５００μＬで洗浄し（各１３０００ｒｐｍ、１分）、ＲＮａｓｅ　ｆｒｅｅ　Ｗａｔｅｒ　３０μＬで溶出してＲＮＡの精製を行った。
　次に、Ｍｅｓｓａｇｅ　Ａｍｐ　ＩＩ－Ｂｉｏｔｉｎ　Ｅｎｈａｎｃｅｄキット（アプライドバイオシステムズ社製）を用い、添付のプロトコールに従ってＴｏｔａｌ　ＲＮＡ
　１ｍｇからａＲＮＡの調製を行った。ａＲＮＡ　５μｇをプラスチックチューブに入れ、Ｍｅｓｓａｇｅ　ＡｍｐＩＩ－Ｂｉｏｔｉｎ　Ｅｎｈａｎｃｅｄキット（アプライドバイオシステムズ社製）付属の５ｘ　Ａｒｒａｙ　Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｂｕｆｆｅを４μＬ添加し、２０μＬにメスアップしてよく混合した後、９４℃で７．５分間加熱してａＲＮＡの断片化を行った。断片化後の溶液２０μＬに、１８μＬの１Ｍ　Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ溶液（インビトロジェン社製）、１８μＬの１Ｍ　ＮａＣｌ溶液（ナカライテスク社製）及び１５μＬの０．５％　Ｔｗｅｅｎ２０溶液をそれぞれ混合し、Ｎｕｃｌｅａｓｅ－ｆｒｅｅ　ｗａｔｅｒで１５０μＬにメスアップして、検体液を調製した。
　調製した検体液に、核酸マイクロアレイ（三菱レイヨン株式会社製 核酸マイクロアレイ（GenopalTM））を浸漬し、６５℃で１６時間ハイブリダイゼーション反応を行った。当該アレイからハイブリダイゼーションに用いた検体液を除去した後、当該アレイを６５℃の０．１２Ｍ　ＴＮＴ溶液（０．１２Ｍ　Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ、０．１２Ｍ　ＮａＣｌ、０．５％、Ｔｗｅｅｎ２０溶液）中に浸漬し（２０分間×２回）、次いで、６５℃に温めた０．１２Ｍ　ＴＮ溶液（０．１２Ｍ　Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ、０．１２Ｍ　ＮａＣｌ）に１０分間浸漬して洗浄した。その後、核酸マイクロアレイのシグナルを検出した。
　核酸マイクロアレイにおけるシグナルの検出は、核酸マイクロアレイ検出装置（横河電機製：ＭＢ－Ｍ３Ａ、レーザー波長：６３３ｎｍ）を用い、Ｃｙ５の蛍光強度を測定した（露光時間：０．１秒、１秒、４秒、４０秒）。なお、結果はバックグランドを減算後、β－Ａｃｔｉｎ、Ａｒｂｐ、Ｇａｐｄｈの値を用いて補正し、そのシグナル値の経時返歌を示した。
　その結果を図２（図２Ａ～Ｈ）に示す。図２の結果より、ネガティブコントロールと比べて、３８時間後以降でＵＶＢ照射の条件の違いで発現差が有意に変動している遺伝子として、ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１（それぞれ順に、図2F: No.85、図2E: No.70、図2D: No.63、図2G: No.112、図2E: No.84、図2B: No.27、図2B: No.30、及び図2D: No.58の各グラフを参照）が挙げられる。これらの遺伝子はＵＶＢ照射の影響を反映していると示唆され、これらの遺伝子を用いて皮膚への影響を評価することができる。
　これらの結果から、ハリ、シワ、キメといった皮膚構成へ影響を与える条件を定量的に評価することができることが示された。
本発明によれば、外部刺激、特に紫外線による皮膚への影響を、遺伝子発現レベルで客観的に評価することができるプローブ又はプローブセット、及びこれを搭載した核酸マイクロアレイを提供することができる。当該プローブ又はプローブセット、及び核酸マイクロアレイは、被験対象の皮膚に対する紫外線の影響の評価方法、及び、皮膚疾患治療薬（経皮吸収剤等）や化粧品の有効成分として有用な物質（化合物等）の効率的なスクリーニング方法に用いることができる点で、極めて有用なものである。
１　配列固定器具
１１　孔部
２１　多孔板
３１　中空繊維
４１　板状物

Claims (13)

  1. 　下記（ａ）、（ｂ）又は（ｃ）の核酸若しくはその一部を含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ又はプローブセット。
    （ａ）ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１、ＡＳＡＨ１、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸
    （ｂ）前記（ａ）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸
    （ｃ）前記（ａ）又は（ｂ）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸
  2. 　前記（ａ）の核酸が、下記（i）及び(ii)の核酸からなるものである、請求項１記載のプローブセット。
    （i）ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１及びＡＳＡＨ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸
    (ii) ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１からなる群より選択される少なくとも１種の遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸
  3. 　前記（ａ）の核酸が、ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１及びＡＳＡＨ１の各遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸である、請求項１記載のプローブセット。
  4. 　前記（ａ）の核酸が、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７及びＣＯＬ１８Ａ１の各遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸である、請求項１記載のプローブセット。
  5. 　前記（ａ）の核酸が、ＭＭＰ１４、ＭＭＰ１７、ＣＯＬ１８Ａ１、ＧＢＡ、ＧＬＢ１、ＣＡＴ、ＯＬＦＭ１及びＡＳＡＨ１の各遺伝子を構成する塩基配列からなる核酸である、請求項１記載のプローブセット。
  6. 　下記（α）、（β）又は（γ）の核酸を含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブ又はプローブセット。
    （α）配列番号２７、３０、５８、６３、７０、８４、８５及び１１２に示される塩基配列のうちの少なくとも１種の塩基配列からなる核酸
    （β）前記（α）の核酸に対し相補的な塩基配列からなる核酸
    （γ）前記（α）又は（β）の核酸の塩基配列に対して７０％以上の相同性を有する塩基配列からなり、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸
    （δ）前記（α）、（β）又は（γ）の核酸の塩基配列において１から数個の塩基が付加、欠失又は置換された塩基配列からなり、かつ皮膚構成関連遺伝子を検出することができる核酸
  7. 　前記（α）の核酸が、配列番号２７、３０、５８、６３、７０、８４、８５及び１１２に示される塩基配列からなる核酸である、請求項６記載のプローブセット。
  8. 　下記（ｉ）及び／又は（ii）の核酸からなる、紫外線の皮膚に対する紫外線の影響を評価するためのプローブセット。
    （i）配列番号１～１３０に示される塩基配列からなる核酸
    （ii）配列番号１３１～２５７に示される塩基配列からなる核酸
  9. 請求項１～８のいずれか１項に記載のプローブ又はプローブセットを含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価するための核酸マイクロアレイ。
  10. 　検査対象に紫外線を照射後、請求項１～８のいずれか１項に記載のプローブ又はプローブセットを用いて遺伝子発現量を測定する工程を含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価する方法。
  11. 　検査対象に紫外線を照射後、請求項９記載の核酸マイクロアレイを用いて遺伝子発現量を測定する工程を含む、皮膚に対する紫外線の影響を評価する方法。
  12. 　請求項１～８のいずれか１項に記載のプローブ又はプローブセットを用いて、皮膚疾患治療薬又は化粧品に有用な化合物をスクリーニングする方法。
  13. 　請求項９に記載の核酸マイクロアレイを用いて、皮膚疾患治療薬又は化粧品に有用な化合物をスクリーニングする方法。
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