花王パーソナルヘルスケア研究所、生物科学研究所、解析科学研究所は１２月１４日、ヒトの手指には生来、感染症の原因となる菌やウイルスを減少させる機能、すなわちバリア機能が備わっており、風邪やインフルエンザのかかりやすさに関連していることを世界で初めて＊１　明らかにした。

また、手指のバリア機能には個人差があること、さらに、このバリア機能には手汗から分泌される乳酸が寄与していることを解明した。

これまでの手指衛生の手段である手洗いやアルコール消毒の菌やウイルスの除去・不活化効果は、一過性のものであるのに対して、生来の手指のバリア機能は恒常的であることが特徴的といえる。このバリア機能の発見は、生来の手指のバリア機能を高めるという新しい衛生習慣の提案につながるものと考えられる。

＊１　生命科学、生物医学を検索できる世界で代表的な科学文献データベースPubMedを用いて、“Risk of Infection” and “Hand, Palm, Finger”で検索。「手指の菌やウイルスに対する抗微生物力と感染症の罹患性との関連」について該当なし（2020年11月30日現在、花王調べ）。

■研究の背景

感染症の伝播において接触感染は重要な感染経路であり、特に手指は、ものを持つ運動機能のほかに、触ることで対象物を理解する知覚機能も持っているため、接触感染で重要な役割を果たす。
ヒトは菌やウイルスと長く共存してきたため、進化の過程で感染症を防御する多様な免疫機能を獲得してきた。例えば抗体は体内の免疫機能のひとつだが、花王は、ヒトと体外との界面、すなわちヒトの表層の感染防御機構に着目。手指は、外界との重要な接点であるため、菌やウイルスに対抗する力を獲得している可能性が考えられる。
そこで、感染症にかかりにくいヒトとかかりやすいヒトで、手指にどのような違いがあるのかを検討することから研究に着手した。

■研究成果

（１）感染症にかかりやすいヒト・かかりにくいヒトの手指の違いの追究から、手指には菌やウイルスに対抗する「手指バリア」が備わっている、そのバリア機能には個人差がある

予備的な試験として、感染症にかかりにくい意識のあるヒトとかかりやすい意識のあるヒト数名を選別し、手指に大腸菌を塗布して、直後と３分後の手指の菌の状態を調べた。その結果、かかりにくい意識のあるヒトの手指では３分後に菌が大幅に減少した（図１）。

図１　感染症にかかりやすい意識のあるヒトとかかりにくい意識のあるヒトの手指バリアの違い

寒天培地によるハンドスタンプ法による、大腸菌塗布直後と３分後の評価（大腸菌を緑色に発色させている）。
感染症にかかりにくい意識のあるヒトでは、大腸菌塗布３分後に菌数が大幅に減っている。

次に、６名のヒトの手指表面の成分を採取して、抗菌・抗ウイルス活性（菌やウイルスを減少させる効果）を評価したところ、手指表面の成分には、大腸菌だけでなく、黄色ブドウ球菌やインフルエンザウイルス（Ｈ３Ｎ２）を減少させる効果があることが確認できた。また、この効果には個人差があり、いずれの菌・ウイルスに対しても高い効果を持つヒトや、その逆のヒトがいることもわかった（図２）。

図２　手指表面の成分の抗菌・抗ウイルス活性

さらに、１０名のヒトを対象にした数日間の調査で、手指表面の成分の抗菌性の日内・日間変動を検証しました。抗菌性が高い５名と低い５名に分けたところ、その関係が維持されていることがわかった（図３）。

図３　手指表面成分の抗菌性の日内・日間変動（黄色ブドウ球菌に対する評価）

これらの結果から、ヒトの手指には菌やウイルスを減少させる機能が備わっており、その機能には個人差があり、その機能が恒常的に高いヒトがいるとの着想を得た。この機能を「手指バリア」と名づけ、さらに研究を深めていった。

（２）手指バリアが感染症のかかりにくさに寄与していることを定量的に確認

２０～４９歳の健常な男女から、感染症にかかりやすいヒト（※過去３年間にインフルエンザに２回以上かかり、過去１年間に風邪の発症が３回以上のヒト）５５名、かかりにくいヒト（いずれも０回のヒト）５４名の計１０９名を選抜し、手指表面の成分を採取して、その抗菌活性を調べた。その結果、評価に用いた大腸菌と黄色ブドウ球菌のいずれに対しても、感染症にかかりにくいヒトの成分の抗菌活性が有意に高いことが判明した（図４）。すなわち、手指バリアが感染症のかかりにくさに寄与していることが強く示唆された。

図４　感染症のかかりにくさと手指表面成分の抗菌活性の関係

（３）手指バリア活性に重要な成分は「乳酸」。

２０～４０代の男女５４名の手指表面の成分を採取し、黄色ブドウ球菌とインフルエンザウイルス（Ｈ３Ｎ２）を用いて抗菌・抗ウイルス活性と相関の高い化合物の特定を試みた。その結果、その両方に対して相関がある複数の化合物の中でも特に、手汗から分泌される乳酸が重要であることがわかった（図５）。

図５　手指上での乳酸量と、手指表面成分の抗菌・抗ウイルス活性との関係

乳酸水溶液を、手指に存在する範囲で乳酸量を変えて手指に塗布した実験では、乳酸量が多くなるほど抗菌活性が向上することを確認（図６）。

図6 乳酸を塗布した際の手指上での抗菌活性の変化（大腸菌に対する評価）　

■今後の展望

同社手は手指バリアの発見が、生来の手指のバリア機能を高めるという新しい衛生習慣の提案につながるもの捉えているという。今後、新たな製品提案の足掛かりになる可能性もありそうだ。