痛くて困っているおできなど、膿などが毛穴に詰まるような疾患に有効なクリーム剤を開発するため、この方法を役立てていきます。

おできの治療イメージ

角層溶解剤により、膿などの毛包内容物が減少することで痛みが収まる

アレルゲンが皮ふに触れると、かゆみや腫れ、赤みなどのアレルギー症状が起こる体質の人がいます。かゆみが広がり長引く症状で、深刻度の高い皮ふトラブルのため、症状が広がらないような治療薬が求められています。私たちは、ユーカリ油の効果に期待し、有用な治療薬の開発を目指して研究を続けていきます。

クロタミトンは、長い間かゆみ止めとして使われている成分ですが、かゆみを抑える詳細な作用機序は不明でした。一方で、皮膚や神経で温度のセンサーとして働く TRPチャネル^※というタンパク質が、かゆみに関わることが分かってきました。
そこで本研究では、クロタミトンがTRPチャネルに作用している可能性に着目し、クロタミトンの止痒メカニズムの解明を行いました。

^※ TRPチャネル

温度感受性TRPチャネルは、熱い・冷たいという温度をキャッチするセンサーとして発見されたタンパク質で、主に皮膚や神経に発現しています。異なる温度で活性化されて熱い冷たいと感じるだけではなく、一部のTRPチャネルが痛みやかゆみにも関わっていることが解明されています。

TRPチャネルと感覚

温度やかゆみなど私たちの感覚は、受けた刺激が電気信号に変換され、その電気信号が神経細胞を伝わって脳に届くことで起こります。

1. ①外部から刺激を受けると（受容）
2. ②TRPチャネルが開き、プラスのイオンが入り（電気信号への変換）
3. ③電気信号が流れ（伝達）
4. ④脳に温度やかゆみなどの情報が伝わる（感覚認知）

TRPチャネルの一つであるTRPV1はトウガラシの辛味成分であるカプサイシンの受容体として発見されました。トウガラシを食べて口の中がヒリヒリする「辛い」感覚が「熱い」に良く似た感覚であることに注目し、研究が進められました。その結果、TPRV1はカプサイシンが存在しなくても「熱」にも反応することが発見されたのです。この発見は私たちの身体が温度を感じる仕組みの解明に繋がっています。「辛い」と「熱い」は英語ではどちらも“Hot”と表現されますが、実際に同じメカニズムで感知されていたのです！

また、TRPM8というTRPチャネルはミントの成分であるメントールで活性化され「冷たさ」を伝えています。「ムヒシリーズ」を塗った時に感じるスーっとする清涼感もこのTRPM8によるものだと考えられています。

このような作用メカニズムを解明することは、より効果的なかゆみ止め薬を作っていく上で重要な情報であると考えられます。

• ※富永真琴先生の所属（2022年）
  大学共同利用機関法人　自然科学研究機構
  生命創成探究センター　温度生物学研究グループ
  生理学研究所　生体機能調節研究領域　細胞生理研究部門

タンニン酸は五倍子^※などから抽出・精製された成分で、たんぱく質や金属イオンなどと結合し、不溶性化合物を形成（凝集）することで不活化作用を示します。
医薬品では下痢止め薬に配合され、粘膜の保護（プロテクト）作用により下痢の症状を緩和すると考えられています。ただしタンニン酸の作用については粘膜組織を用いた報告が多く、皮ふのバリア機能における報告は少ないです。
そこで、タンニン酸の皮ふでのプロテクト効果を明らかにするため、皮ふのどの部位で作用を示しているか研究を行い、プロテクト効果の可視化に挑戦しました。

• ※五倍子：ウルシ科植物の葉に昆虫が刺傷を作ることでできた虫こぶを乾燥させたもの

タンニン酸

タンニン酸は、多くの植物に含まれるポリフェノール化合物であるタンニンの一種です。タンニン酸は赤ワイン、柿渋、茶などに含まれ、これらを飲食した時に感じる渋みは、舌粘膜の収れん（引き締まり）によって起こる特有の感覚です。また、古くは生皮から皮革への皮なめし剤としても利用され、なめし＝tanningが語源とも言われています。

様々な刺激により皮ふのバリアとなる角層はダメージを受けます。ダメージを受けた皮ふでは、汗などの様々な刺激が皮ふトラブルの原因となります。
今回、明らかとなったタンニン酸のプロテクト効果は、皮ふ表面において様々な刺激の浸入を抑える可能性がありますので、今後あらゆる肌トラブルに広く応用できることが期待されます。

薬局・ドラッグストア等では非常に多くの外用薬が市販されています。これら外用薬の安全性は、どのように確認されているかご存知でしょうか？皮ふへの刺激性は個人差が大きく、体調や食事などに影響を受けることもあります。そのため、実際に塗った時の安全性を予測するのは難しいです。
この安全性予測は人で評価されることが重要で、本来は実使用を想定して毎日塗り続ける試験（連続塗布試験）^※1が望ましいです。しかし、数週間という長期にわたる試験になるため、被験者（試験の対象となる人）の負担が大きくなってしまいます。
そこで一般的には、簡便かつ短期間に皮ふ安全性を予測する方法として、ヒトクローズドパッチテスト（PT）^※2が用いられています。しかし、個人差がある人の試験で毎回同じ結果が得られるのでしょうか？また、連続塗布試験とPTの予測結果に相関性があるかも不明だったため、これらを明らかにする研究を行いました。

^※1 連続塗布試験とは

毎日、同じ場所に外用薬を塗ることを想定して、腕などに試験品を連続で塗ってもらう試験方法です。塗ったところに皮ふ刺激症状（赤み、腫れ、痒みやヒリヒリなど）が起こらないか被験者に観察してもらい、皮ふ安全性を確認します。

^※2 クローズドパッチテスト（PT）とは

本来は、アレルギー性のかぶれ（接触皮ふ炎）の原因物質を見つけ、病因除去による根本治療を行うための診断方法です（貼付時間は48時間）。
このPTを応用して、外用薬を塗った時の皮ふ刺激反応（赤みや腫れなど）を評価するのが一般的になっています。

• PTと、連続塗布試験は再現性のある試験方法であった。
• PTの貼付時間については、24時間と48時間で皮ふ刺激反応にほとんど差がなかったことから、被験者の負担を考え、24時間貼付による評価で問題ないと考えた。
• 連続塗布試験結果とPT皮ふ刺激スコアとの関係性から、実使用を想定した連続塗布試験同様に、PTは皮ふ安全性を予測する方法として有用であることが示された。

今回の研究により、PTは皮膚刺激性を予測する方法として有用であることが確認されました。私たちは外用薬メーカーとして製品の安全性をよりスピーディーに評価し、お客様が安心して使える製品を開発していきます。

皮ふには、「外部の刺激を侵入させない」、「体内からの水分蒸散を防ぐ」役割があります。
これらの役割は「バリア機能」といわれ、皮ふの中でも特に重要な働きを担っているのが最外層の『角層』です。そして、このバリア機能は「角層の構造」によって保持されています（イメージ図1）。

外用薬が効果を発揮するには、このようなバリア機能をもつ角層に薬剤成分を浸透させる必要があります（イメージ図2） 。

外用薬には様々な剤形がありますが、どのような剤形であっても薬効は、薬剤成分が皮ふに浸透することで初めて発揮されます（イメージ図2）。

外用薬の中でも液剤は、早く効きそうなイメージを有する剤形で、基剤にはエタノールが多く用いられています。また、エタノールは薬剤成分の皮ふ浸透性を促進することも古くから知られています。
しかし、その詳細なメカニズムは解明されていません。そこで、エタノールを皮ふに適用した際の薬剤成分の浸透性への影響を解析し、皮ふの最大のバリアである角層の構造への影響について研究を行いました。

• 皮ふ透過性を促進するといわれるエタノールを適用した皮ふにおいて、水溶性化合物と脂溶性化合物の皮ふ透過性の促進傾向は異なりました。水溶性化合物においては、エタノール濃度によって皮ふ透過性が変化することが確認されました。
• 放射光X線による角層の構造の解析により、皮ふにエタノールを適用すると細胞間脂質中の水を保持しているタイプのラメラ構造が変化することと、そのラメラ構造の変化はエタノール濃度依存ではなく、最も変化させる濃度があることが確認されました。

本研究により、エタノールを適用した皮ふにおける水溶性化合物の皮ふ透過性の変化には、水溶性化合物が透過する角層の構造の変化によって、皮ふへの分配性が変化することが大きく関わっていると考えられました。

エタノールは、液体の外用薬から化粧品、消毒など、幅広い用途で皮ふに使われる成分です。どのような症状に、どのような成分を、どこで効かせたいのかをふまえた処方を設計するには、エタノールの皮ふへの影響を理解することが重要です。
特に本研究で得られたエタノール適用による、皮ふ透過性の変化や皮ふバリア構造変化の関係についての知見は、更なる技術発展のきっかけとなる情報と考えます。
さらに、今後の外用剤の開発において、有効性と安全性のバランスを考える情報としても活用していきます。