Anti-irriterende strategie tegen retinol gebaseerd op de genetische analyse van de Koreaanse bevolking: een genetisch geleide top-downbenadering Ⅱ
Apr 06, 2023
3.3. Anti-irritatie Werkzaamheid van de formule; Menselijke testen
Gebaseerd opanti-irriterende stoffengeverifieerd van het in vitro experiment geleid door genetische analyse, hebben we de AF voorbereid (Anti-irriterende formule) tegen door retinol veroorzaakte irritatie, die bestond uit glucosamine 0.1 procent , trehalose 2 procent , ectoïne 2 procent , sucralfaat 0.1 procent , omega-9 1 procent en {{8 }}t-butylcyclohexanol 0,7 procent met retinol. (gestandaardiseerd als een actieve concentratie) Eerst hebben we een pilotstudie uitgevoerd met zeven personen om de effectiviteit van de AF kwantitatief te verifiëren. Toen de irritatiescore van elk type irritatie voor het individu tijdens de testperiode werd opgeteld, werd aangetoond dat vergeleken met de controle-retinolcrème, AF door retinol veroorzaakte irritatie effectief verminderde, met name desquamatie (66,67 procent afname), verbranding (68,42 procent ), en stekend gevoel (68,97 procent), en deze verbetering van de symptomen was statistisch significant (Figuur4A). Interessant is dat de proefpersonen beweerden dat ze tijdens de testperiode geen droogheid hadden ervaren, hoewel ze na 10 dagen, zelfs meer dan 2 weken, aanzienlijke vervelling en droogheid hadden ondergaan. Deze observatie komt overeen met een eerdere studie die beweerde dat retinoïnezuur na 9 dagen behandeling een droge huid veroorzaakt en tot 18 dagen aanhoudt door een verminderde omzettingssnelheid van het stratum corneum (15,8 dagen) te laten zien in vergelijking met de placebo (18 dagen) [56]


Figuur 4. Schema en plots die de irriterende werkzaamheid van AF weergeven. Panel (ad) geeft de resultaten weer van de kleine pilotstudie (n=7). Een links schematisch diagram toont het testschema en de testprocedure en de resultaten van het testgebied (rood gestippeld) van het gezicht dat werd geëvalueerd voor het meten van TEWL en roodheid van de huid. (a) Gemiddelde van de irritatiescores die de proefpersoon ervoer tijdens de testperiode. (b) Algehele irritatiescore op elk tijdstip. Overirritatiescore "verwijst naar de som van scores van alle soorten irritatie die door de individuen worden ervaren. (C) Totale irritatiescore van de individuen. De totale scores voor elk type irritatie die door het individu tijdens de testperiode werden ervaren, werden gemiddeld. Algemene scores " op elk tijdpunt werden opgeteld. (d) Roodheid van de huid en transepidermaal waterverlies (IEWL) gemeten met chromameter en tewametei. De verhoogde ratio's (percentage) voor individuen werden gemiddeld, (e) Het optreden van door retinol geïnduceerde irritatie. Aan proefpersonen werd een dichotome vraag gesteld, of "crème op basis van retinol irriterend is of niet", op basis van hun eigen vijf criteria. Er werd een chikwadraattoets uitgevoerd om de statistische significantie te onderzoeken. (p-waarde: 2,17906E-10): * p-waarde < 0,05** p-waarde< 0.001, AF,Anti-irriterende formule tegen door retinol veroorzaakte irritatie; foutbalken worden weergegeven.

Krijg een anti-irriterende stofCosmetisch materiaal van Cistanche
Vervolgens werd de algehele irritatiescore in de loop van de tijd onderzocht (Figuur 4b). Zoals te verwachten was, werd de irritatie binnen enkele minuten na het aanbrengen van de retinolcrème waargenomen en nam na enkele uren af. We ontdekten dat onze AF de irritatie effectief verminderde, vooral na de derde toepassing van de crème. Hoewel het niveau van irritatie toenam, zelfs na het stoppen met het aanbrengen van retinolcrème, bleef het anti-irritatie-effect van AF bestaan en verlichtte het de door retinol veroorzaakte irritatie na de procedure. Gezamenlijk verlaagde AF de totale irritatiescore van individuen tijdens de testperiode met 58,3 procent (figuur 4c).
Op de 7e dag hebben we de TEWL en roodheid gemeten (figuur 4d). AF verminderde zowel de toename van TEWL als de roodheid veroorzaakt door retinol. De gemiddelde toename in roodheid (a*) was 8,31 procent voor AF en 8,31 procent voor controle. Roodheid van de huid, een klinisch kenmerk van vasodilatatie van de huid, is een indicator van ontsteking [57]. Eerdere studies hebben aangetoond dat retinoïden huidontsteking veroorzaken, gemedieerd door het vrijkomen van MCP-1 en IL-8 uit fibroblasten. Het is opmerkelijk dat, zoals getoond in de vorige paragraaf, retinol macrofagen activeert (overexpressie van IL-4R), wat de belangrijkste aanjager is van cutane vasodilatatie [9].
In de TEWL-analyse verhoogde de retinolcrème op basis van AF de TEWL met 19,07 procent voor proefpersonen afzonderlijk, terwijl de controle-retinolcrème de TEWL met 42,54 procent verhoogde. Deze klinische waarneming is vergelijkbaar met die van een eerder rapport dat aangeeft dat retinoïden tijdelijk een toename van TEWL in vivo induceren bij muizen en mensen [42,58]. Hoewel de statistische significantie laag was, kan het verzachtende effect van AF op de toename van TEWL en roodheid worden verwacht.

We hebben ook de druk-pijndrempel gemeten met behulp van een algometer met een punt met een straal van 1 mm (figuur S2, zie aanvullende materialen). Er werd gemeld dat de gevoelige huid van psoriasispatiënten een verlaagde druk-pijndrempel vertoonde in vergelijking met normale personen [59]. De verschillen in drempelwaarden van de individuen voor en na behandeling met retinolcrème werden gemiddeld. Er werd waargenomen dat retinol de druk-pijndrempel (PPT) verlaagde, en AF verhoogde de verlaagde PPT aanzienlijk in vergelijking met de controle. Het lijkt te worden gemedieerd door de ontstekingsremmende en antagonistische effecten van AF op TRPV1. Eerdere studies hebben aangetoond dat neurogene ontsteking sterk gerelateerd is aan de mechanische sensibilisatie van cutane nociceptoren [60], en muizen zonder functioneel TRPV1 vertonen verzwakte mechanische hyperalgesie voor schadelijke mechanische stimuli [61]. Eén klinisch onderzoek bij mensen toonde ook aan dat een TRPV1-antagonist (V116517) de PPT van de huid significant verhoogde onder verschillende omstandigheden [62].
Om het anti-irriterende effect van AF in de onafhankelijke groep te verifiëren, hebben we alle menselijke proefpersonen gegroepeerd, die bestond uit 44 mannen en 47 vrouwen met leeftijden variërend van 27 tot 50 jaar. De proefpersonen kregen op basis van hun eigen subjectieve criteria een dichotome vraag voorgelegd of "crème op basis van retinol irriterend is of niet". Deze responsratio werd vergeleken met die van de eerste grootschalige klinische evaluatie van 173 personen die een normale retinolcrème hadden gebruikt om het anti-irriterende effect van AF af te leiden. Het optreden van door retinol geïnduceerde irritatie werd berekend en vergeleken (Figuur 4e).
In de groep die normale retinolcrème had gebruikt, werd een voorvalpercentage van 64,43 procent waargenomen, terwijl in de groep die AF-retinolcrème had gebruikt een voorvalpercentage van slechts 21,35 procent, wat een afname van 65,80 procent aangaf.
3.4. Polygeen risicovoorspellingsmodel voor door retinol geïnduceerde irritatie
Omdat anti-irriterende stoffen in AF werden gescreend op de geassocieerde genen, hebben we een polygeen risicovoorspellingsmodel geconstrueerd om het cumulatieve genetische effect van retinol-geïnduceerde irritatie op meerdere locaties te evalueren. Een polygeen risicovoorspellingsmodel werd geconstrueerd met behulp van 26 significante SNP's geselecteerd na LD-analyse op basis van |D'| en r2-waarden (coëfficiënten voor de mate waarin een allel van één SNP wordt overgeërfd of gecorreleerd aan het allel van een andere SNP) tussen SNP's.
Then, the risk scores of all 159 samples were visualized. The test subjects of the second large-scale clinical test were arbitrarily categorized into three groups: high (>75, 31 personen), gemiddelde (65-75, 33 personen) en lage risicoscore (<65, 27 individuals) (Figure S3, see Supplementary Materials). As characteristics of retinol-induced irritation in each group, the high-risk score group exhibited dryness and desquamation after the last third treatment of retinol compared to the other groups (Figure S4, see Supplementary Materials). This result supports our hypothesis that skin barrier disruption with increased TEWL plays an important role in retinoid-induced irritation, as SLS exhibited similar clinical features and anatomical changes [63].
Zoals figuur 5a laat zien, bestond de groep met een hoge risicoscore uit de deelnemers met de meeste irritatie-ervaringen van de andere groepen. "Pruritus" was het meest dominante type irritatie voor de groep met een hoge risicoscore in vergelijking met de andere groepen. De deelnemers aan de groep met een hoge risicoscore ervoeren pruritus het vaakst op de eerste dag van de behandeling met retinol en de mate van pruritus nam in de loop van de tijd geleidelijk af. De groep met een hoog risicoscore leek allergie-achtige symptomen te ervaren die verband houden met histamine en door mestcellen gemedieerde systemen (figuur S4, zie aanvullende materialen).


Figure 5. Bar plots illustrating polygenic risk score model and validation. 3300 IU retinol cream with AF to 91 individuals lest subjects were categorized into three groups: high-risk score (>75, 31 personen), midden-risicoscore (65-75, 33 personen) en laag-risicoscore (<65,27 individuals) (a) irritation score of each type of irritation for three risk score groups. The scores for types of irritation of individuals during the test period were summed and averaged by risk score groups. (b) The total score during the test period. (c) Comparison of the occurrence rate of irritation in each risk-score group. The dichotomous question of whether retinol cream is irritant: Y/N was asked to test subjects. In the first clinical evaluation, retinol without AF was given. Retinol with AF was given in the second clinical evaluation.

De totale score tijdens de testperiode werd berekend als 6.370 en 10.161 voor respectievelijk de laag-, midden- en hoogrisicoscoregroepen (Figuur 5b). De werkzaamheid van AF werd onderzocht volgens het polygene risicoscoremodel.
De resultaten toonden aan dat AF door retinol veroorzaakte irritatie verlichtte en de werkzaamheid kon worden voorspeld met behulp van het polygene risicoscoremodel (Figuur 5c).
Bijgevolg demonstreren deze experimentele resultaten en observaties niet alleen het anti-irritatie-effect van AF, maar impliceren ze ook dat het voorstel van een geschikte dosering van retinol door het schatten van de gevoeligheid voor door retinol veroorzaakte irritatie op basis van individuele genetische informatie van toepassing is, wat uiteindelijk genetisch de meest geoptimaliseerde gebruiksprotocol voor patiënten met hogere therapietrouw.
3.5. Nadere beschouwing; Acute versus chronische irritatie?
Zoals eerder vermeld, werden allergie-achtige reacties, waaronder een snel brandend en stekend gevoel, jeuk en snel diffuus oedeem en huiduitslag, waargenomen bij personen die gevoelig zijn voor retinol. Deze reacties, die binnen enkele minuten, soms zelfs enkele seconden optraden, kunnen niet duidelijk worden verklaard door eerdere retinoïde-mechanische studies die zich voornamelijk richtten op cytokineproductie door keratinocyten of fibroblasten [9], of het immuunsysteem waarin T-cellen, B-cellen, of complementaire activering, zijn er voornamelijk bij betrokken. Hoewel het onmiskenbaar is dat verstoring van de huidbarrière de belangrijkste oorzaak van irritatie is, verklaart het niet volledig de acute irritatie die onmiddellijk optreedt.
Bij de eerste klinische evaluatie werd waargenomen dat ongeveer 5 procent van de proefpersonen gewelddadige en ernstige bovengenoemde reacties ervoer en uit de test werd gehaald. Er zijn echter geen gedetailleerde onderzoeken uitgevoerd met betrekking tot de intolerantie van retinoïden afhankelijk van ras, geslacht of leeftijd, en er is gemeld dat de Aziatische bevolking vatbaarder is voor deze reacties, wat de noodzaak benadrukt om rekening te houden met snel opgewekte irritatie voor de verdere ontwikkeling van op retinoïden gebaseerde producten. Onze menselijke testresultaten suggereren dat neurogene ontsteking, of een soortgelijk snel mechanisme, ook betrokken is bij door retinol veroorzaakte irritatie. Het branderige gevoel en het prikken werden in alle drie de groepen dominant waargenomen bij elke behandeling met retinol binnen een paar minuten en werden na verloop van tijd onderdrukt.

Dit zijn enkele punten die aandacht verdienen.
1. Zoals eerder vermeld, kan retinol worden omgezet in retinaldehyde (retinal) en retinoïnezuur om de biologische beschikbaarheid te verkrijgen waarbij RAR- of RXR-binding betrokken is.
2. De homeostase van retinoïden in de huid wordt echter zeer streng gecontroleerd [64], en paradoxaal genoeg is het niet experimenteel bewezen dat retinol in vitro en ex vivo wordt omgezet in retinoïnezuur [65,66].
3. Bij behandeling met retinol activeren fibroblasten of keratinocyten het omringende huidimmuunsysteem al binnen enkele minuten door IL-1 of IL-6 te produceren door de interactie tussen RAR en retinoïnezuur, waaraan de retinol moet worden omgezet.
Op basis van deze overwegingen lijkt het redelijker dat acute irritatie binnen een paar minuten kan worden aangestuurd door het histamine-mestcelsysteem of door neurogene ontsteking, die vervolgens een uitgebreide en doordringende ontsteking veroorzaakt, wat leidt tot langdurige irritatie.
4. Conclusies
Hier, onze strategieëntegen door retinol veroorzaakte irritatieerbij betrekken
(1) het onthullen en screenen van genetische markers die verband houden met door retinol veroorzaakte irritatie,
(2) een formule voor het verminderen van irritatie op basis van in vitro verificatie of deze formule moleculaire pathogenese kan moduleren waarvan wordt vermoed door genetische markers, en
(3) een polygeen risicoscoremodel voor de voorspelling van irritatie. Onze aanpak zal de therapietrouw verbeteren van patiënten die in de toekomst retinol nodig hebben voor verschillende doeleinden, terwijl we significante wetenschappelijke aanwijzingen suggereren voor de basiswetenschap over retinoïden, die nog moet worden opgehelderd.
Aanvullend materiaal: het volgende is online beschikbaar op https://www.mdpi.com/article/10 .3390/pharmaceutics13122006/s1, Experimentele procedure tijdens de eerste klinische evaluatie in vitro experimentele procedure. Tabel S1: Zelfevaluatie-index voor door retinol veroorzaakte irritatie. Om de diverse soorten door retinol veroorzaakte irritatie te onderzoeken, werd een nieuwe score-index ontwikkeld. Tabel S2: lijst met kandidaatgenen die zijn gebruikt in de genetische analyse en bekende functies die verband houden met huidgevoeligheid. Figuur S1: In-vitro-experimenten om anti-irriterende stoffen te screenen die irritatie-geassocieerde moleculaire pathogenese zouden kunnen moduleren. (a) Onderzoek naar aan verstoring van de huidbarrière gerelateerde moleculaire pathogenese. Relatieve mRNA-expressie van FLG. Keratinocyt HaCat experimenteerde. Retinol 4ppm werd behandeld. (b) Onderzoek naar ontsteking (aangedreven door mestcellen)-geassocieerde moleculaire pathogenese. relatieve mRNA-expressie van IL-4 wanneer RBL-2H3 werd behandeld met 10 µM retinol en verschillende kandidaten. (c) Neurogene ontsteking gemedieerd door TRPV1 geïnduceerd door retinol en (d,e) antagonistisch effect door 4-t-butylcyclohexanol (BC) en omega-9(OA). Figuur S2: Drukpijndrempel (PPT) gemeten algometer waarvan de sonde een diameter heeft van 1 mm. Controle verwijst naar het met retinol behandelde gebied zonder AF. Negatieve controle verwijst naar het niet-behandelde gebied. Figuur S3: Histogram voor risicoscore op proefpersonen. 1e klinische evaluatie met als doel het onderzoeken van de genetische marker die wordt beschouwd als retinol-geïnduceerde irritatie. De 173 mensen werden getest en geanalyseerd. Retinol crème zonder AF werd gegeven. (Linkerpaneel) 2e klinische evaluatie met als doel het voorspellingsmodel voor door retinol geïnduceerde irritatie te valideren. Retinol crème met AF werd gegeven. De proefpersonen werden verdeeld in drie groepen met de volgende criteria; Laag (Minder dan of gelijk aan 65), Gemiddeld (65~75), Hoog (75<) (Right panel). Figure S4: Patterns of irritation in each risk score group. Each type of irritation was averaged.
Auteursbijdragen: Conceptualisatie, SK en S.-HJ, Genetische gegevensanalyse, KK, J.-GS en YK; Methodologie (celgebaseerd experiment), SK, SL en JK; Methodologie (klinische humane test), SK, SL, JK en MK; Manuscript schrijven en originele conceptvoorbereiding, SK en KK; Schrijven - recenseren en redigeren, S.-HJ, YK en N.-GK, Supervisie, S.-HJ en N.-GK; Projectadministratie, N.-GK en S.-GP Alle auteurs hebben de gepubliceerde versie van het manuscript gelezen en gaan ermee akkoord.
Financiering: Dit onderzoek heeft geen externe financiering ontvangen.
Verklaring van de Institutional Review Board: De studie werd uitgevoerd volgens de richtlijnen van de Verklaring van Helsinki en goedgekeurd door de ethische commissie van de LG H&H Institutional Review Board. (LGHH-20201217-AA-03, 17 december 2020).
Geïnformeerde toestemmingsverklaring: Geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle proefpersonen die bij het onderzoek betrokken waren. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van de patiënten voor publicatie van dit artikel, indien van toepassing.
Verklaring gegevensbeschikbaarheid: de gegevens die de bevindingen van dit onderzoek ondersteunen, zijn op verzoek verkrijgbaar bij de corresponderende auteur.
Belangenverstrengeling: De auteurs verklaren geen belangenverstrengeling. LG Household and Health Care R&D Centre speelde geen rol bij het ontwerp van de studie; bij het verzamelen, analyseren of interpreteren van gegevens; bij het schrijven van het manuscript en bij het besluit om de resultaten te publiceren.
Referenties
1. Chanda, B.; Ditadi, A.; Iscove, NN; Keller, G. Retinoïnezuursignalering is essentieel voor de ontwikkeling van embryonale hematopoietische stamcellen. Cel 2013, 155, 215-227. [KruisRef]
2. Erkelens, MN; Mebius, RE Retinoïnezuur en immuunhomeostase: een evenwichtsoefening. Trends Immunol. 2017, 38, 168-180. [KruisRef]
3. Tang, X.-H.; Gudas, LJ Retinoïden, retinoïnezuurreceptoren en kanker. Annu. Eerwaarde Pathol. Mech. Dis. 2011, 6, 345-364. [Kruisreferentie] [PubMed]
4. Povoleri, GA; Nova-Lamperti, E.; Scottà, C.; Fanelli, G.; Chen, Y.-C.; Becker, PD; Boardman, D.; Costantini, B.; Romano, M.; Pavlidis, P. Menselijke door retinoïnezuur gereguleerde CD161 plus regulerende T-cellen ondersteunen wondherstel in het darmslijmvlies. Nat. Immunol. 2018, 19, 1403-1414. [Kruisreferentie] [PubMed]
5. Ferreira, R.; Napels, J.; Enver, T.; Bernardino, L.; Ferreira, L. Vooruitgang en uitdagingen in retinoïde-afgiftesystemen in regeneratieve en therapeutische geneeskunde. Nat. gemeenschappelijk. 2020, 11, 4265. [KruisRef]
6. Theodosiou, M.; Laudet, V.; Schubert, M. Van wortel naar de kliniek: een overzicht van de retinoïnezuur-signaleringsroute. Cel. mol. Levenswetenschappen. 2010, 67, 1423-1445. [Kruisreferentie] [PubMed]
7. Mukherjee, S.; Datum, A.; Patravale, V.; Korting, HC; Roeder, A.; Weindl, G. Retinoïden bij de behandeling van huidveroudering: een overzicht van klinische werkzaamheid en veiligheid. Clin. Interv. Veroudering 2006, 1, 327-348. [KruisRef]
8. MacGregor, JL; Maibach, HI De specificiteit van door retinoïden geïnduceerde irritatie en de rol ervan in klinische werkzaamheid. Exon. Dermatol. 2002, 1, 68-73. [KruisRef]
9. Kim, B.-H.; Lee, Y.-S.; Kang, K.-S. Het mechanisme van door retinol veroorzaakte irritatie en de toepassing ervan op de ontwikkeling van anti-irriterende stoffen. Toxicol. Lett. 2003, 146, 65-73. [Kruisreferentie] [PubMed]
10. Cheong, KA; Kim, HJ; Kim, J.-Y.; Kim, C.-H.; Lim, W.-S.; Nee, M.; Lee, A.-Y. Retinoïnezuur en hydrochinon induceren omgekeerde expressiepatronen op verhoornde envelop-geassocieerde eiwitten: betrokkenheid bij huidirritatie. J. Dermatol. Wetenschap. 2014, 76, 112-119. [Kruisreferentie] [PubMed]
11. Li, J.; Li, Q.; Geng, S. All-trans-retinoïnezuur verandert de expressie van de tight junction-eiwitten Claudine -1 en -4 en epidermale barrièrefunctie-geassocieerde genen in de epidermis. Int. J Mol. Med. 2019, 43, 1789-1805. [Kruisreferentie] [PubMed]
12. Fu, P.; Cheng, S.-H.; Coöp, L.; Xia, Q.; Culp, S.; Tolleson, W.; Wamer, W.; Howard, P. Fotoreactie, fototoxiciteit en fotocarcinogeniteit van retinoïden. J. Omgeving. Wetenschap. Gezondheid Deel C 2003, 21, 165-197. [Kruisreferentie] [PubMed]
13. Floris, M.; Olla, S.; Schlessinger, D.; Cucca, F. Genetisch gestuurde identificatie en validatie van medicinale doelen. Trend Genet. 2018, 34, 558-570. [Kruisreferentie] [PubMed]
14. Nelson, M.; Tipney, H.; Schilder, JL; Shen, J.; Nicoletti, P.; Shen, Y.; Floratos, A.; Schijn, pc; Li, MJ; Wang, J. De ondersteuning van menselijk genetisch bewijs voor goedgekeurde medicijnindicaties. Nat. Genet. 2015, 47, 856–860. [KruisRef]
15. Cohen, J.; Pertsemlidis, A.; Kotowski, IK; Graham, R.; Garcia, CK; Hobbs, HH Laag LDL-cholesterol bij personen van Afrikaanse afkomst als gevolg van frequente onzinnige mutaties in PCSK9. Nat. Genet. 2005, 37, 161-165. [KruisRef]
16. Sabatine, MS; Giugliano, RP; Wiviott, SD; Raal, FJ; Blom, deejay; Robinson, J.; Ballantyne, CM; Somaratne, R.; Legg, J.; Wasserman, SM Werkzaamheid en veiligheid van evolocumab bij het verminderen van lipiden en cardiovasculaire gebeurtenissen. N. Engels. J Med. 2015, 372, 1500-1509. [Kruisreferentie] [PubMed]
Vraag voor meer:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp plus 86 15292862950






