α-アルブチンの美白メカニズムは、チロシナーゼ合成の直接阻害によるものではないのか？

厳格な規制や公衆衛生キャンペーンにもかかわらず、その使用は世界中で広まっている。これは、有害な皮膚漂白剤が、美白剤、化粧水、シミ取りクリームなどの名で広く出回っており、誤解を招くようなマーケティングが行われていることに起因している。ハイドロキノンやその他の有害な美白剤に代わる、より安全なものを求めて、広範な研究が行われ、最終的にα-アルブチンが発見された。これは、チロシナーゼ活性とメラノソームの成熟を阻害することによって作用する。現在、世界で最も人気のある美白成分のひとつであり、多くの色素沈着疾患の治療に使用されている。 α-アルブチン α-アルブチンは、化粧品および医薬品産業において幅広い応用が可能であり、高い市場価値を有している。本稿では、α-アルブチンの物理化学的性質、安全性、作用機序、美白に関する最新の研究動向、様々な併用療法、および現在の市場状況について概説した。この文献レビューは、α-アルブチンの今後の可能性を示唆するものである。アルブチン他の有害な美白剤に代わる、より安全なものとして。

α-アルブチン

アルブチンは天然の美白剤で、α-アルブチンは他の有害な美白剤よりも安全な代替品として作用します。この記事で詳しく紹介します。アルブチンは、マジョラム、クランベリー、ブルーベリー、数種類の梨など、多くの植物科に含まれています。アルブチンは、チロシナーゼを阻害することによって、メラニンの生成を効果的に抑えます。アルブチンには、αアルブチン（4-ヒドロキシフェニル-α-D-グルコシド）とβアルブチン（4-ヒドロキシフェニル-β-ジグルコシド）の2つのアイソフォームがある。α-アルブチンとβ-アルブチンは回転配置が異なるが、式構造は同じである（Couteau et al.）β-アルブチンは一般に、様々な植物の葉や皮から抽出される。しかし、α-アルブチンは天然には存在せず、微生物酵素や微生物の生合成によって合成される。興味深いことに、α-アルブチンはチロシナーゼ活性の阻害において天然アルブチンよりも効果的である（Garcia-Jimenez et al.）チロシナーゼの活性部位では、α-グルコシド結合はβ-グルコシド結合よりも強い親和性を示す。α-アルブチンのヒトチロシナーゼに対する50%阻害濃度（ic50）は2.0 mMであったが、天然アルブチンに対する50%阻害濃度（IC50）は30 mM以上であった。メラニン生合成に対するα-アルブチンの阻害効果は、培養メラノーマ細胞とヒト皮膚モデルで研究され、その結果、α-アルブチンは細胞毒性なしにメラニン合成を効果的に阻害できることが示された（Sugimotoら、2004）。α-アルブチンはマウスメラノーマのチロシナーゼを阻害することができ、その阻害効果はβ-アルブチンの10倍強い。α-アルブチンはHMV-II培養ヒトメラノーマ細胞の増殖を阻害しないが、メラニンの合成を効果的に阻害できることから、α-アルブチンは高色素血症の治療に有効かつ安全であることが示唆される。その分子構造から、α-アルブチンはハイドロキノンと同様の作用を示すが、刺激やメラノサイト毒性は少ない。また、外因性の老化を起こさず、刺激や感作を起こしにくいため、ハイドロキノンの代替品としてより耐容性が高い。日焼けに対する肌の感受性を高めることなく、日光による色素沈着やフリーラジカルから肌を保護します。炎症や環境ストレスによる変色を薄め、肌のトーンを明るくします。また、糖によるグリコシル化、肌の黄ばみ、弾力性の低下の問題も解決する。市販されているα-アルブチンは、グルコースベースの供与体と受容体としてのハイドロキノンとの間のα-ヘテロヘッドの選択的トランスグリコシル化を触媒する酵素を用いて合成される。酵素的生合成に加えて、ヒドロキノンはいくつかの微生物の助けを借りてα-アルブチンを合成することもできる（Kitao et al., 1994）。本総説では、α-アルブチンについて、他の有害な美白剤に代わる、より安全な代替品としての新しい見解を示す。

の細胞および分子メカニズム α-アルブチン

チロシナーゼは銅を含む混合機能酵素である。動物、植物、菌類、微生物など自然界に広く分布している。皮膚の色素沈着の原因となるメラニンの生成を助け、紫外線による皮膚の損傷から皮膚を保護する。チロシナーゼは2つの反応を触媒することが報告されている。第一に、モノフェノール（チロシン）のo-水酸化反応を引き起こし、o-ジフェノール（LDOPA）に変換する（モノフェノラーゼ活性）。次に、o-ジフェノールの酸化を触媒し、o-キノンに変換する（ジフェノール酵素活性）。チロシナーゼはメラニンの生成に重要な役割を果たしている。メラニンは紫外線による皮膚の損傷から皮膚を保護し、皮膚の色の形成に関与している。α-アルブチンは、ハイドロキノンの酵素的グリコシル化によって合成される。メラノソームのチロシナーゼ活性を直接阻害するか、活性部位の基質としてチロシナーゼと競合し、美白を引き起こす。α-アルブチンの作用機序を図3に示す。Qin et al., 2014は、キノコチロシナーゼのモノフェノラーゼとジフェノラーゼの活性に対する影響を調べることにより、α-アルブチンのメカニズムを研究した。 α-アルブチンは、キノコチロシナーゼのモノフェノラーゼ活性とジフェノラーゼ活性に対して二重の作用を有する。α-アルブチンはモノフェノラーゼ反応中の酵素活性の恒常的低下（チロシナーゼ活性部位の自殺的不活性化）を抑制する。さらに、モノフェノラーゼ活性中のチロシンの酸化に特徴的なラグタイムが観察された。このラグタイムはα-アルブチン濃度の増加とともに用量依存的に増加した。しかし、ジフェノラーゼ反応では、α-アルブチンと活性部位の入口残基との相互作用により、α-アルブチンは活性化剤として働く。ここでは、LDopaの酸化反応中にラグ期間は観察されなかった。さらに、自殺による不活性化の影響も軽減される。以上の知見に基づき、Garcia-Jimenezら（2017）は、α-アルブチンのメカニズムをさらに理解するための実験を行った。著者らは、α-アルブチンはチロシナーゼを完全に阻害できないことを報告し、チロシナーゼが阻害剤として作用するのではなく、チロシナーゼを水酸化できることから、α-アルブチンをチロシナーゼの代替競合基質として提案している。別の研究では、培養ヒトメラノーマ細胞および3D（3次元）ヒト皮膚モデルにおけるα-アルブチンのメラニン生合成阻害効果を調べた。その結果、α-アルブチンは細胞毒性を示さない濃度でメラニン生成を阻害した。著者らは、α-アルブチンはチロシナーゼ遺伝子の発現や細胞増殖を阻害するのではなく、メラノソームのチロシナーゼ活性を直接阻害すると結論づけた。α-アルブチンのチロシナーゼ活性阻害は、翻訳後レベルでの影響によるものではないかという別のメカニズムが提案された。

α-アルブチンの皮膚へのデリバリーの進展

α-アルブチンは最も広く使用されている美白剤の一つで、ハイドロキノンよりも毒性が低い。α-アルブチンは本質的に親水性で、対数P値が-1.49であるため、皮膚全体に浸透しにくい。角質層は疎水性物質をよりはじくため、親水性のα-アルブチンは皮膚を通過してメラノサイトに到達するのが困難である。他の有害な美白剤と比較したα-アルブチンの優位性から、α-アルブチンの皮膚への浸透性や浸透能力を改善するために、マイクロニードルシステム、ナノシステム、マイクロシステム、脂質システムなど、様々な新規デリバリーシステムの開発が急務となっている。

α-アルブチンは、安全性、高効率、美白という利点を持ち、大きな将来性を持っている。現在のところ、α-アルブチンの皮膚への浸透・浸透性を向上させるため、より優れたデリバリーシステムをいかに開発するかが技術的な大きな課題となっている。

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