ω-5 グリアジン欠損食用小麦の開発：ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの根絶に向けて研究課題名

ω-5 グリアジン欠損食用小麦の開発：ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの根
絶に向けて

フリガナ

モリタ

代表者名

森田エイシン栄伸

所属機関（機関名）島根大学医学部皮膚科学講座（役職名）教授
氏

共同研究者

名（フリガナ）

遠藤 隆(エンドウタカシ)
松尾裕彰(マツオヒロアキ)
松原隆敏(マツバラタカトシ)
松本正人(マツモトマサト)

所属機関・役職名

役割分担

ω-5 グリアジン欠損小麦新品種の開発
ω-5 グリアジン欠損小麦の動物モ
広島大学薬学部教授
デルによる評価島根県中山間地域研究 ω-5 グリアジン欠損小麦の栽培法
センター研究員の改良
ω-5 グリアジン欠損小麦の実用化
株式会社メディカル工笑
栽培および食品加工
龍谷大学農学部教授

・発表（資料１参照）「小麦アレルギーの主要アレルゲンω-5 グリアジンを欠失した 1BS-18 系統
本 助 成金 によ る 発の市場展開に向けて」アグリビジネス創出フェア 2018（2018 年 11 月 22 日）
表論文，学会発表
・特願 2019-004081「低アレルゲン化小麦」2019 年 1 月 15 日、森田栄伸、河野邦江、遠藤隆、松尾裕彰、横大路智治
研究結果要約
小麦は世界各国で主食とされ、本邦においても市場に流通する多くの食品に含まれる。小麦アレルギ
ー患者は、日常の食事において常に気を配る必要があり生活の質が低下する。新生児から乳幼児期に発症する小麦アレルギーの多くは学童期までに治癒するが、成人の小麦アレルギーは比較的治癒しにくい。
成人期以降の小麦アレルギーは、特殊型の食物依存性運動誘発アナフィラキシーとして発症することが多い。本症は、小麦食品の摂取に加えて運動や薬剤、アルコール、ストレス等の二次的要因との組み合わせにより、蕁麻疹等のアレルギー症状をきたし、重篤な場合はショックをきたす。成人患者の約 95％は ω-5 グリアジンを主要抗原として認識し、本 ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーは、国内成人で約0.2%の有病率を有する 1-3)。本共同研究では、これまでに育成してきた ω-5 グリアジン遺伝子が欠損した 1BS-18 系統小麦（1BS-18 ホクシン）4-6) を用いてヒトを対象とした臨床研究を計画し、ω-5 グリアジ
ン感作型小麦アレルギーの治療法の確立を試みた(UMIN: UMIN000024951)。また、既報のアレルギー動物モデルにおける 1BS-18 ホクシンの低感作性に関するエビデンスをより強固にするため、アレルギーモデルラットを用いた低感作性の評価系を確立することを試みた。さらには、ω-5 グリアジン欠損食用小麦の社会実装を視野に入れ、1BS-18 ホクシンと他の市場流通小麦の交配、島根県中山間地域に適した栽培条件の検討、６次産業化の検討等を行った。

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ω-5 グリアジン欠損食用小麦の開発：ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの根絶に向けて目的２．治療法の確立（医師主導の臨床研究）

研究目的

ω-5 グリアジン特異的 IgE を有する成人小麦
食物アレルギーの対策および課題は、大きく分アレルギー患者に対して、ω-5 グリアジン欠損小けて感作予防と治療の 2 段階に分けられる。申請

麦系統 1BS-18 ホクシンから作製したパン（1BS-者らは 2016 年度までの研究成果として、小麦の18 ホクシンパン）の摂取可能量を確認し、その結1B 染色体上のω-5 グリアジン遺伝子が座乗する果に基づいて、1BS-18 ホクシンパンを継続摂取部分が欠損した 1BS-18 系統では、経口摂取によすることによる減感作療法の有効性を確認する

る小麦アレルギー感作が成立しにくいことをモための臨床試験を行う。

ルモットモデルにより証明した（文献１）。このことは、1BS-18 由来の小麦を普及させることで研究計画及び研究手法小麦アレルギーの発症を予防できる可能性を示研究計画および手法の概要している。一方、1BS-18 由来の小麦は、ω-5 グリ

本共同研究は、島根大学医学部皮膚科学講座をアジンを含有しない事から、小麦アレルギー患者中心にω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーのでも摂取できる可能性がある。小麦アレルギー患

感作予防および治療法の開発を目的として 2007

者が 1BS-18 由来小麦を少量ずつ継続摂取するこ

年に発足し、関係研究者らの協力によりエビデンとで、減感作が成立する可能性があると考えられスの構築が推進されて現在に至っている。今年度る。

は、島根大学（医学）、龍谷大学（農学）、広島大
目的１．感作予防学（薬学）、島根県中山間地域研究センター（社会申請者らの島根県下の疫学調査によれば、成人実装のための農業研究）、メディカル工笑（農業、のω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの有病６次化産業推進）が参画してω-5 グリアジン欠損率は 0.2%であり、国内では数万人の小麦アレル小麦の小麦アレルギーに対する感作予防およびギー患者が存在すると推定される。小麦アレルギ治療可能性の検討を行った。

ーの主要抗原ω-5 グリアジンを欠損した小麦品
島根大学種が市場に流通すれば、小麦アレルギーに感作される患者数が減少すると考えられる。H30 年度は、研究統括機関として研究会の開催、研究進捗の管理、共同研究機関および連携機関との連絡調整

ラットモデルを用いて低アレルゲン性の評価系を行った。具体的には、2018 年度は年 3 回の研究を確立するとともに 1BS-18 の実用化を視野に入会の開催を予定し、関係機関の意思疎通および研れ、栽培や加工に適した実用品種に戻し交配する究目的の共有を図るために情報交換および意見ことにより、多様なω-5 グリアジン欠損小麦品種交換の場を提供して、共同研究が円滑に推進されを確立する。

るよう努めた。また、本研究の将来的なアウトカムを研究成果の社会実装（事業化）に定め、島根70ω-5 グリアジン欠損食用小麦の開発：ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの根絶に向けて県中山間地域の活性化に資する仕組みづくりに開始した。なお、本研究では臨床研究に用いる小関する基礎的検討を考案した。さらに、ω-5 グリ麦の確保が最優先課題の一つであり、製粉方法のアジン感作型小麦アレルギー患者における ω-5検討、製パン性の検討、1BS-18 ホクシンパンを継グリアジン欠失小麦の摂取可能量の判定、治療可続的に提供できる体制の準備についても併せて能性を明らかにするために次に示す臨床研究を行った。

臨床研究の名称「低アレルゲン化小麦 1BS-18 ホクシンの臨床応用に関する多施設共同第 II 相臨床試験」
研究対象：ω-5 グリアジン感作型の成人小麦アレルギー患者 20 名
研究形態：多施設共同研究（研究代表機関：島根大学、共同研究機関：国立病院機構福岡病院、広島大学、神戸大学、大阪大学等）
島根大学医の倫理委員会承認番号：20160823-3
UMIN 登録番号：UMIN000024951
本研究で明らかにすること
1. 1BS-18 ホクシンパンの摂取可能量
2. 1BS-18 ホクシンパンを継続摂取することにより減感作療法が成立するか否か
3. 治療前後の、通常のパン小麦および 1BS-18 ホクシン由来のグルテンに対する患者由来 の末梢血好塩基球の反応性
研究方法
ω-5 グリアジン感作型の小麦アレルギー患者に対して 1BS-18 ホクシンパンの摂取の安全性および継続摂取による減感作療法の有用性を確認する臨床研究を実施する。ステップ１ では、摂取可能量を評価するために 1BS-18 ホクシンパンの段階的摂取（1BS-18 ホクシンパンの摂取を 10 グラムより開始し、段階的に 60 グラムまで摂取）を行い、アレルギー 症状の有無にて評価する。ス
テップ２では、ステップ１の摂取可能量の評価に基づいて安全な摂取量を定め、3 カ月継続して摂取し、開始前後の好塩基球活性化試験により判定する。

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ω-5 グリアジン欠損食用小麦の開発：ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの根絶に向けて小麦あるいは 1BS-18 から抽出したグルテンを静龍谷大学

脈内負荷した際の直腸温を測定することで評価

1BS-18 ホクシンに日本の春まき小麦 4 品種（ミした。さらに、1BS-18 の ω-5 グリアジンに対す

ナミノカオリ、ハルユタカ、はるきらり、春よ恋）

る感作予防効果を経口免疫寛容の点から明らかを交配して得た F1 雑種を制御植物培養室で世代にすることを目的に、予備的検討として、卵白ア促進栽培した。4 系統の F1 雑種にそれぞれの品ルブミンを用いた経口免疫寛容モデルラットを種を戻し交配し（B1）、さらに自家受精した後、作製した。経口免疫寛容モデルは、あらかじめ溶1BS-18 が ホ モ 接 合 に な っ た 個 体 を 選 抜 し た媒または卵白アルブミンを 5 日間経口摂取させ（B1F1）。この 4 品種由来の 1BS-18 ホモ接合個た 4 週齢の Brown Norway ラットに、卵白アルブ体を温室で栽培し、その自家受精子孫（B1F2）をミンを単回皮下感作することで作製した。経口免

野外のポットで栽培して優良な個体を選抜した。

疫寛容の誘導は、血清中の卵白アルブミン特異この優良個体の自家受精子孫（B1F3）を圃場でのIgE 抗体価と卵白アルブミンを静脈内投与した際形質調査を目的に栽培した。これらの個体の収穫の直腸温の低下を指標として評価した。と形質調査は 2019 年の夏に行う予定である (図中山間地域研究センター１参照)。

2017 年度産小麦の試験栽培までの検討では、播種時期を大きくずらすことにより収穫時期をずらし、赤かび病および穂発芽のリスクの高い梅雨時期の収穫の回避を試みた（早区：9 月下旬、
図1 春まき小麦での1BS-18系統の育成過程．（龍谷大学）

対照区：10 月下旬、遅区：3 月播種）。しかし、いずれの播種時期でも収穫時期が梅雨時期と重広島大学なり、2018 年度産の試験栽培では、人体に影響を小麦アレルギーの発症における感作と誘発に及ぼす「赤カビ病」を回避する栽培方法を検討す

対する 1BS-18 の有用性をラットモデルで評価しるため、耕種的防除で赤カビ病の発病を抑制してた。感作に対する予防効果は、4 週齢の Brown

防除体系を確立するため、防除回数（無防除、防Norway ラットに通常小麦あるいは 1BS-18 から除 1 回、防除 2 回）と赤かび病の発生に関する検抽出したグルテンを複数回腹腔内投与し、ω-5 グ討を行った。併せて、臨床研究に供する良質なリアジンを静脈内負荷した際のアレルギー症状

1BS-18 ホクシンの確保のためハウス栽培を行っ誘発の有無とその強度を、直腸温の低下を指標とた。

して評価した。また、症状誘発に対する予防効果
メディカル工笑は、ω-5 グリアジンを複数回腹腔内投与すること2017 年 10 月下旬にホクシン 1BS-18 を播種し、で感作した小麦アレルギーモデルラットに、通常72

ω-5 グリアジン欠損食用小麦の開発：ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの根絶に向けて2018 年 6 月に収穫を行う予定とした。この栽培

ングの染色体部分欠失系統)6) とホクシン (一般検討を行うことにより、島根県西部における小麦流通小麦品種) の交配によるものである。1BS-18栽培の実施可能性を検証する。2018 年に収穫す

ホクシンは、ω-5 グリアジンを欠失したことでアる小麦を用いて６次化のためのアイテムづくり

レルギー症状発症に強く寄与する主要抗原が除を検討することとした（全粒粉クッキー、全粒粉去されたが、その類似タンパク質が残存するためうどん等）。2018 年 10 月下旬に、ホクシン 1BS-抗原性は保持しており、減感作療法に有用な小麦18 を播種し、引き続き島根県西部での小麦栽培系統であると考えている（2019 年 10 月 17 日、の実施可能性の検討を行うこととした。

第 68 回農村医学会にて発表予定）。
龍谷大学（新規 1BS-18 品種の開発）

結果と考察
1BS-18 ホクシンと春まき小麦 4 品種（ミナミ島根大学

ノカオリ、ハルユタカ、はるきらり、春よ恋）と2018 年度は、2018 年 4 月 20 日（島根県益田市の交配および戻し交配は制御植物培養室と温室＠やすらぎの里、小麦栽培予定地付近）、2018 年を使って順調に行われた。当初は 2 回戻し交配を8 月 18 日（島根県出雲市＠島根大学）、2019 年 2する予定であったが、なるべく早く新しい 1BS-月 23 日（島根県出雲市、島根大学）3 回の研究会

18 系統を実用栽培することを優先し、1 回の戻しを開催した。また、低アレルゲン化小麦の事業化

交配子孫の自家受精子孫から 1BS-18 ホモ接合個を念頭にアグリビジネス創出フェア 2018（2018

体を顕微鏡観察により選抜した。その結果、ミナ

年 11 月 20-22 日）に出展した。臨床研究は、全体

ミノカオリ、ハルユタカ、はるきらり、春よ恋由で成人患者 20 例の登録を予定した中で、11 例が来の 1BS-18 ホモ接合個体をそれぞれ、4、3、12，臨床研究に登録して試験を継続しており、所期の9 個体を得ることができた。これらの個体から出計画通り実施出来ている。課題として、本臨床研

穂日が戻し交配親に最も近い（早い）個体を 2 個

究の評価は、20 症例全員の試験が終了した後に、体ずつ選び、各個体の自家受精子孫 10 個体をポ

1BS-18 ホクシンパンの摂取可能量、臨床的なアットで栽培して出穂日、稔性、草丈の調査を行っレルギー症状、好塩基球活性化試験の結果を総合た。この調査の結果から 1BS-18 ホモ接合個体か的に解釈して行う予定である。

ら最も有望な 12 個体を選抜し、子孫で ω-5 グリ

本研究に使用する 1BS-18 ホクシンは、小麦アアジンが欠損していることをウェスタンブロッレルギーの主要抗原である ω-5 グリアジンを遺ト法で確認して、これら 12 個体の子孫を新規の伝的に欠失するという特徴を持つ。由来は、1BS-1BS-18 ホモ接合系統とした。そして、これら 1218 ( ナ シ ョ ナ ル バ イ オ リ ソ ー ス プ ロ ジ ェ ク ト系統と戻し交配親の 4 品種、各 12 個体ずつを圃

KOMUGI が保有する約 12,000 種類の小麦系統よ場での形質調査に供した。現在、圃場では 192 個り選抜した研究用小麦品種チャイニーズスプリ体（｛12 系統ｘ12 個体｝＋｛4 品種ｘ12 個体｝）73

ω-5 グリアジン欠損食用小麦の開発：ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの根絶に向けて状

写真1 1BS-18ホモ接合系統の栽培 況．スズメの被害を防ぐため防鳥ネットを掛けてある、撮影日2019.2.22．（龍谷大学）が生育中である(写真 1)。これらの系統の中から将来の 1BS-18 品種が育成されることを期待している。

いことを明らかにした。また、ω-5 グリアジン感広島大学（グリアジン感作型小麦アレルギー作ラットに通常小麦グルテンを負荷した場合、の感作と症状惹起予防に対する 1BS-18 の有用性

ω-5 グリアジンを負荷したときと同程度の有意の検討）

な体温の低下が認められた (図 3)。

小麦アレルギーの発症における感作と誘発に対する 1BS-18 の有用性をラットモデルで評価

一方、1BS-18 グルテンを負荷した場合には、溶した。通常小麦グルテンで感作したラットに ω-媒投与群と同様に体温の変化が認められなかっ5 グリアジンを負荷した結果、有意な体温の低た。これらの結果から、ω-5 グリアジン感作ラッ下がみられた。一方、1BS-18 グルテンで感作しトにおいて、1BS-18 は通常小麦よりも、アレルたラットに ω-5 グリアジンを負荷した際にも、ギー症状の惹起能が低いことを明らにした。以体温の低下傾向が認められたが、通常小麦グルテンで感作したラットと比較して、その低下は緩やかであった (図 2)。

1BS-18 グルテンで感作したラットにおいてもω-5 グリアジンの負荷で体温低下が認められた要因として、1BS-18 グルテン中のタンパク質がω-5 グリアジンと交差反応を示した可能性が考えられる。これらの結果から、1BS-18 は通常小麦よりも、ω-5 グリアジンに対する感作能が低74ω-5 グリアジン欠損食用小麦の開発：ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの根絶に向けて上の結果は、1BS-18 が ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの感作と症状惹起の予防に有用であることを示唆するものである（論文投稿中）。

中山間地域研究センター（赤かび病の防除体系の検討）
2017 年 10 月下旬にホクシン 1BS-18 の播種を行い生育状況 (表 1,2) および農薬による防除の回数（無防除区、防除 1 回区：開花始め、防除 2回区：開花始めとその 10 日後）による赤かび病メディカル工笑（島根県西部におけるホクシン抑制効果を検討した。2018 年 6 月の収穫各区サ

1BS-18 の栽培適性の検討と６次化アイテムの開ンプルを分析した結果、デオキシニバレノールが発）

すべての区で検出されたものの、平成 14 年に厚生労働省によって決定された暫定基準値 (1.1

島根県西部における小麦栽培の実施可能性をmg/kg) 未満となった。防除回数が多い方が、デオ検討した結果、2017 年 10 月に播種した 10a の畑

キシニバレノールの検出量が少なくなる傾向ににおけるホクシン 1BS-18 を 2018 年 6 月に収穫あった(図 4)。今年度の結果から、赤カビ病の出し、その収量は約 120kg であった（写真 2）。

やすい当地域では、3 回以上の防除が必要である。
もしくは、ハウス栽培に統一し、医学臨床試験用の希少小麦として栽培していく方が望ましいと考えられた。

出穂後に穂が実るまでの時期においては、野鳥被害対策のため、畑をネットで覆う作業が生じ、ネットの連結のさいに生じるすき間をいかに最小限に抑えるかが課題となった。また、有機栽培を試みたところ、収穫物に雑草が混じるため選別機が必要となった。

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ω-5 グリアジン欠損食用小麦の開発：ω-5 グリアジン感作型小麦アレルギーの根絶に向けて小麦の６次化の試みにおいては、カステラやクいる。

ッキー、地元の西条柿を活用した西条柿サンドク
ッキー、全粒粉ピザおよび全粒粉うどんなどの試参考文献

作に取り組んだ。ピザの試作は、地元の益田ドラ

1） 森田栄伸．【急増中!大人の食物アレルギー】、イビングスクールにおいて取り組みを行った。ま食物アレルギー特殊型

た、試作した全粒粉クッキーは、アグリビジネス

発アナフィラキシー(FDEIA)(解説/特集)、診創出フェア 2018 出展の際に試食に供して好評を断と治療．2017 Dec;105(5):639–642.

食物依存性運動誘

2） 千貫祐子、森田栄伸．【成人食物アレルギー得た。

Update】、ω-5 グリアジン感作型小麦依存性
今後の研究活動について運動誘発アナフィラキシーの病因・病態
Update(解説/特集)、アレルギーの臨床．2017

申請者らの研究グループは 2007 年に共同研究

Aug 37(9);827-831.

体制を確立して、低アレルゲン化小麦の研究事業

3） 森田栄伸．【最新アレルギー予防・治療戦略-を推進してきた。2017 年度、研究の節目を迎え、これからのアレルギーを考える-】、アナフィ本研究の将来的なアウトカムを研究成果の社会ラキシー・薬物アレルギー実装（事業化）に定めた。
2018 年度はこれに加え、食物依存性運動誘発アナフィラキシー(解説/特集)、小児科臨

島根県中山間地域の活性化に資する仕組みづく床．2017 May 70(12):1925–1930.

りに関する基礎的検討を開始した。今後は、「低4） Kohno K, Takahashi H, Endo TR, Matsuo H,

アレルゲン化小麦 1BS-18 ホクシンの臨床応用に

Shiwaku K, Morita E. Characterization of a

関する多施設共同第 II 相臨床試験」を完遂し、

hypoallergenic wheat line lacking ω-5

小麦アレルギー患者の低アレルゲン化小麦 1BS-gliadin. Allergol Int. 2016 Oct;65(4):400–

18 の摂取量の確立および継続摂取による減感作

405.

療法の確立の可能性を評価する予定である。さら5） 河野 邦江、遠藤 隆、森田 栄伸．
【免疫療にその成果に基づいて大規模臨床試験も必要と法の現状と将来】 低アレルゲン化小麦の考えている。また、低アレルゲン化小麦 1BS-18 の樹立(解説/特集)、アレルギー・免疫．2016

普及により新たな小麦アレルギー患者の発症がJul;23(8):1120–1127

抑制される可能性が高いことから、低アレルゲン

6） Endo T, Gill B. The Deletion Stocks of化小麦 1BS-18 製品販売の市場の確保のため、製Common Wheat. Journal of Heredity.

粉、保管施設の設立が必要と考え、準備を進めて1996 Jul;87(4):295–307.

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