新規育毛物質の効果と作用機序の検討

• 研究課題/領域番号: 23K15952
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分56070:形成外科学関連
• 研究機関: 大阪公立大学
• 研究代表者: 菊地 哲宏 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (80971879)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 5-アミノレブリン酸 / 5-ALA / 育毛 / ヒト毛包 / 器官培養

研究開始時の研究の概要

本研究では超高齢化社会の日本において、育毛が心理的なQuality of life（QOL）を向上すると考え、新規育毛物質のスクリーニングを行ってきた。その結果、5-アミノレブリン酸（5-aminolevulinic acid, 5-ALA）が、その新規物質の一つとして挙がった。これまでの研究で、5-ALAをマウスに外用することにより毛周期の変化および育毛効果を認めた。しかし、ヒトに対する育毛効果の有無、及び、その作用機序の詳細は不明である。本研究では、頭部腫瘍切除時における余剰組織を使用した毛包器官培養系を用いて、5-ALAの育毛効果の有無、および作用機序の検討を行うことを目的とする

研究実績の概要

RNA-sequenceの詳細解析から、minoxidilで発現変化するものを除くと、5-アミノレブリン酸（5-ALA）曝露後、6時間後に27遺伝子、24時間後に97遺伝子の発現変化が見られた。これら遺伝子群に関してはin vtroの解析も組み合わせることで、pathway解析を行う予定である。
5-ALAの曝露による毛包組織でのATP産生を確認したところ、暴露した群では培養液中のATP濃度が有意に上昇していた。このことから、細胞で確認できていたATP産生作用が組織においても同様であることが分かり、毛髪の伸長効果がATP産生能の向上に依存している可能性を確認することができた。
また5-ALAの外用剤において必須となる鉄剤選定および安全性試験を行った。まず過去に行った検討時に有力候補となったエデト酸鉄アンモニウム・二水塩の精製方法を検討した。エデト酸鉄アンモニウム・二水塩は工業品であり、感作性に問題がある。一方で5-ALAが持つ光毒性を抑える効果があることがわかっている。育毛効果と安全性、価格面を考慮に入れ、検討を子なったところ、活性炭を組み合わせた精製方法が最適であることが分かった。次に安全性に検討として感作性試験を行った。OECDのガイドラインに収載されている感作性試験であるkeratinosens, h-CLAT法を実施したところ、感作性は陰性となった。一番の課題となる感作性がクリアできたことから、5-ALA配合外用剤の社会実装可能性が大きく高まった。

現在までの達成度

3: やや遅れている

理由

タンパク質の局在解析に関しては、頭皮組織検体数が当初の計画より少なかったことから思うように進まなかった。一方で当初の計画にはなったが、5-ALA配合外用剤を社会実装するにあたって必須となる添加剤であるエデト酸鉄アンモニウム・二水塩の選定が順調に進み、安全性試験も実施することができたため、

今後の研究の推進方策

pathway解析やタンパク質局在解析に関しては、できる限り暴露するヒト毛包組織を増やし、GO解析の母数を増やす。ヒト検体数が思うように得られない可能性が高いことから、毛髪関連の細胞（外毛根鞘細胞・毛乳頭細胞・毛母細胞等）を用いたin vtro試験も併用することで、作用機序解明を進める。
やや実施の遅れている作用機序解明と並行して、研究成果の社会実装化を視野に入れ、安全性試験も並行して実施する。特に5-ALAを外用剤とする際に必須となるエデト酸鉄アンモニウム・二水塩に関してはヒトを用いた安全性の臨床試験に移行する予定である。また5-ALAと組み合わせた安全性試験を行うことで、ヒトを対象とした外用剤としての実現可能性について検討を行う予定である。