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Commercially available glutenases: a potential hazard in coeliac disease

Commercially available glutenases: a potential hazard in coeliac disease

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5424869/

要旨

背景

セリアック病（セリアック病）の唯一の治療法はグルテンフリー食（グルテンフリーダイエット）である。しかし、患者の間では、グルテンフリーダイエットに代わる、あるいはグルテンフリーダイエットを補助する内科的治療に関心がある。治療法には、グルテン分解酵素（グルテイナーゼ）が含まれる。栄養補助食品として市販されているグルテン分解酵素があるが、グルテンの有毒エピトープを消化することが実証されていない。

方法

グルテン分解酵素製品の内容、クレーム、免責事項を調査し、Google AdWordsを使用して患者の関心を評価し、Google検索頻度を取得した。

結果

グルテン分解酵素製品14製品のうち、すべての製品にプロテアーゼが含まれており、8製品にX-プロリルエキソペプチダーゼジペプチジルペプチダーゼIVが含まれており、2製品にはプロテアーゼの含有量が記載されておらず、8製品にはすべてのプロテアーゼの名称や由来が記載されていなかった。11品目には炭水化物とリパーゼ、3品目にはプロバイオティクスが含まれていた。1つは小麦と牛乳をアレルゲンとして宣言し、2つはハーブ製品（種類は明記されていない）を含み、1つはカリカ・パパイヤを含んでいた。13個は免疫原性のあるグルテンの断片を分解すると主張し、4個はグルテンを食べることに関連した胃腸症状の緩和を助けると主張した。免責事項には、米国食品医薬品局（FDA）による評価を受けていないことや、製品が病気の診断、治療、治癒、予防を目的としていないことなどが含まれていた。Google AdWordsでは、商品名と検索語の検索頻度は1ヶ月あたり3173回であった。

結論

これらの製品名は、科学的根拠のないラベルやウェブサイト上の主張を裏付けるような暗黙の主張をしている。Googleの検索データは、セリアック病患者の関心が高いことを示唆しており、セリアック病患者が使用する可能性があることを示している。これらの「薬」については、より大きなモニタリングが必要である。

キーワード

セリアック病、グルテン分解酵素、グルテンフリーダイエット

序論

セリアック病（セリアック病）は、アメリカの人口の約1%に影響を与える自己免疫疾患である。小麦、大麦、ライ麦に含まれるタンパク質であるグルテンを摂取することで、小腸で炎症性の免疫反応が起こるのが特徴である。自己免疫反応は、小腸の絨毛の扁平化を引き起こし、栄養不良、貧血、骨粗鬆症、不妊症、子供の成長障害、およびその他の障害につながる。臨床症状は様々であるが、セリアック病のグルテンへの急性曝露は嘔吐、下痢、膨満感を引き起こす可能性がある。現在、セリアック病のための唯一の利用可能な治療法は、食事からグルテンを含む食品を完全に排除することである。

グルテンのプロリン含有量が著しく高いため、ヒトのエンドプロテアーゼにはほとんどアクセスできない領域を持つ複雑な構造を引き起こし、プロリンを多く含む大きなグルテンの断片がそのまま小腸に到達することができる2。これらの分子には、33merのα-グリアジンと26merのγ-グリアジン断片が含まれている。これらの特に毒性のある分子は、小腸ラミナ前庭に入り、抗原提示T細胞上のHLA-DQ2および-DQ8への結合を容易にする酵素組織トランスグルタミナーゼによって活性化されるようになる。結合は、9個以上のアミノ酸長のフラグメントで最適化される。したがって、グルテンの免疫原性を低下させるには、タンパク質が小腸に到達する前に、グルテンを9アミノ酸よりも短いフラグメントに分解する必要がある3 。この目的のためにいくつかの酵素が提案されている。

bio Flavobacterium meningosepticum、Sphingomonas capsulate、およびMyxococcus xanthusからプロリルオリゴペプチダーゼは、正常に免疫原性グルテンのアミノ酸配列を分解することができること、有望性を示しているが、それらは胃pHレベルの外で最適に活性であり、胃の環境では役に立たない。これらのプロテアーゼをレンダリングするペプシン、4によって分解されている。Aspergillus niger由来のアスペルギロペプシンとAspergillus oryzae由来のX-Pro N末端プロテアーゼであるジペプチジルペプチダーゼIV（DPP-IV）の組み合わせは、試験管内試験で少量のグルテンの分解に成功していることが判明した5。Alvine Pharmaceuticals社（カリフォルニア州サンカルロス）が製造するALV003は、大麦由来のシステインプロテアーゼとSphingomonas capsulata由来のプロリルエンドペプチダーゼを組み合わせたもので、胃内での免疫原性グルテン断片の分解に成功することが示されている6,7。ワシントン大学プロテインデザイン研究所（米国ワシントン州シアトル）のKumaMaxと呼ばれる合成酵素は、試験管内試験でALV003と同様の結果を示した8が、まだ開発中である。最後に、Aspergillus niger由来のプロリルエンドプロテアーゼ（AN-PEP）を含むDSM（カイゼラウグスト、スイス）から販売されている市販の栄養補助食品であるTolerase Gは、試験管内試験、ex vivo、および試験管内試験の初期結果が非常に有望であった8,9。

これらのグルテン分解酵素（グルテン分解酵素）に加えて、グルテンの消化を助け、その毒性を軽減するために、既に市場には多数の栄養補助食品が販売されている。これらの製品は、それ自体では限られたタンパク質分解活性を持つDPP-IVに主に基づいている。彼らは、選択によってグルテンフリーの食事（グルテンフリーダイエット）を維持しているセリアック病またはグルテン不耐症を持つ患者に最も顕著に販売されている。本研究では、14の市販のグルテン分解酵素製品の様々な側面を調査した。我々は、これらの製品は、有効性についての最小限の公表された証拠しかなく、実際にそれらを服用しているセリアック病患者に有害である可能性があることを示している。

方法

グルテン分解酵素製品の識別

グルテン分解酵素について、以下の用語とそのバリエーションを用いてGoogle検索を行った。「グルテン分解酵素」、「グルテン酵素」、「消化グルテン」、「セリアック酵素」。検索を補完するためにオンライン記事を使用し、最終的に14の製品を見つけた。グルテン分解酵素製品の基準は、市販されていること、酵素サプリメントであること、グルテンを分解することを謳っていること、米国で入手可能であることを条件とした。

製品データの収集

グルテン分解酵素製品のメーカーのウェブサイト、製品ラベル、その他の公表されている情報や広告資料を調べたところ、有効成分、宣言されたアレルゲン含有量、使用適応症、有効性を裏付けるデータ、製品に関するクレーム、免責事項、および米国食品医薬品局（FDA）による製品の分類（食品、栄養補助食品、医薬品など）について、以下のデータが得られた。

グーグル検索頻度

Google AdWordsのキーワードプランナーツールを使用して、Googleの検索頻度データを取得した。比較の基礎として、グルテン分解酵素の製品名といくつかの関連検索語（「セリアック病」、「グルテンフリー」、および製品を見つけるために使用した検索語）の検索頻度を調べた。これらの検索語については、最新のデータを確保するために、データ収集前の6ヶ月間（2015年1月～2015年6月）のGoogleのデータを使用している。また、データをローカルに保つ目的で、問い合わせを米国に限定している。

結果

有効成分

Google検索で、私たちの基準を満たす14のグルテン分解酵素製品を見つけた（表1）。これらの製品はすべて栄養補助食品に分類されており、FDAの多くの表示基準から免除されている。私たちはまず、各製品の内容物ラベルから各製品の有効成分を特定した（表2）。我々は、14の製品のうち8つの製品は、X-プロリルエキソペプチダーゼDPP-IVが含まれている間に、すべての製品がプロテアーゼを含んでいることがわかった、と1つ、ダイジェストグルテンプラスは、’グルテン特異的な細菌性プロテアーゼ’のコンテンツを記載していた。どの製品もアスペルギロペプシンの含有量を記載していなかった。BioCore DPP IVとSerenAidの2つの製品では、プロテアーゼの含有量が明確に記載されておらず、8つの製品（BioCore DPP IV、Digest Gluten Plus、Gluten-Ade、Gluten Digest、Gluten Enzyme DG、Gluten-Zyme、Glutenaid、およびSerenAid）では、1つ以上のプロテアーゼが何であるかが明記されなかった。

表1.　グルテン分解酵素の製品名とメーカー

表2.　グルテン分解酵素製品の酵素、プロバイオティクス、宣言されたアレルゲン含有量

グルテン分解酵素製品14製品中11製品には、カルボヒダーゼを含む他の酵素が含まれてた;グルテンカッターはカルボヒダーゼの数が最も多く、9製品でした。製品のうち5つの製品にはリパーゼが含まれていたが、2つ以上のリパーゼが記載されている製品はなく、リパーゼが含まれている製品にはどのようなリパーゼが含まれているのか、またその供給元が明記されていなかった。炭水化物分解酵素もリパーゼもグルテン蛋白質を分解するものではなかった。

3つの製品にはプロバイオティクスが含まれており、2つの製品には乳酸菌が含まれていた。他のバクテリアのファミリーは、2つ以上の製品でプロバイオティクスとして記載されなかった。

FDAは、栄養補助食品が製品に含まれている可能性のある「主要なアレルゲン」（小麦を含む）を宣言することを要求している。グルテン分解酵素製品の1つ（ダイジェスト・グルテン・プラス）は、牛乳と同様に小麦の含有量を宣言していた。表3に見られるように、3つの製品には植物性物質が含まれている可能性があり、2つの製品にはハーブ製品（種類は明記されていない）が含まれており、1つにはカリカ・パパイヤ（熱帯の果物）が含まれてた。

表3. グルテン分解酵素製品の有効成分の起源

成分の起源

有効成分に続いて、グルテン分解酵素製品の有効成分の起源を調べた（表 3）。製品のうち8製品は真菌源を使用しており、それぞれAspergillus oryzaeを使用し、5製品はAspergillus nigerを使用し、4製品はAspergillus melleusを使用し、2製品はAspergillus種と並んで非Aspergillus種を使用していた。2つの製品（Digest Gluten PlusとGluten-Ade）は、プロバイオティクスとして使用されている細菌を除き、細菌源を使用していた;これらの製品はいずれも枯草菌を使用していた。3つの製品は植物源を使用しており、そのうち2つはハーブとして植物を使用し、3つ目はパパイヤ由来のプロテアーゼを使用していた。残念ながら、表3に記載されているように、製造者がすべての原産地をリストアップしていないため、すべての成分がどこから来たのかはわからない。

クレームと免責事項

次に、製造者が製品に付けたクレームや免責事項を確認した（表4）。14の製品のうち13の製品は、製品の意図するように、免疫原性グルテンの断片を分解すると主張していたが、この主張をしなかった1つの製品は、実際には何の主張もしなかった。4つの製品は、グルテンを食べることに関連する胃腸（GI）症状を緩和するのに役立つと主張していた。6つの製品は、胃で発見された’pHの範囲’での活動に関するクレームをした。セリアック病に関連する他のクレームは、製品のいずれかで行われないでした。

表4 グルテン分解酵素製品の製造者の主張と免責事項

A、本製品は有害なグルテンペプチドの分解または消化を助ける。
B、グルテン消費およびグルテン不耐症に関連した胃腸症状を緩和する。
C、これらの酵素は、pHの「広い範囲」または胃の状態でも活性を維持します。
D、これらの記述は米国食品医薬品局（FDA）によって評価されていません。
E、本製品は、セリアック病（セリアック病）を持つ個人のためのグルテンフリーの食事を置き換えることを意図したものではない
F、あなたが妊娠しているか、または授乳中である場合は、使用前にあなたのヘルスケア開業医に相談してほしい
G、任意の副作用が発生した場合は、使用を中止してほしい
H、あなたがセリアック病を持っている場合は、あなたの開業医の監督の下でのみ使用してほしい
I、あなたの医師と使用について話し合う
J、グルテン過敏症の症状が持続する場合は、医師に相談してほしい。は、該当する文がないことを示する。

クレームのこれらの3つのタイプと一緒に、メーカーはまた、多くの免責事項が含まれている。製品の11に存在する最も普及している免責事項は、標準的な’これらのステートメントは、FDAによって評価されなかった。この製品は、診断、治療、治療、治癒、または任意の病気を防ぐために意図されていない。同様に、5 つの製品は、妊娠中や授乳中の患者が特別な予防措置を取ることを助言し、2 つの製品は、患者が製品に悪影響を反応する場合は、使用を中止することを助言した。さらに注目すべきは、しかし、1つの製品は、患者が製品を使用して医師と話し合うことをアドバイスし、1つは、製品を使用している間にグルテン過敏症の症状が続く場合は、医師に連絡するように言われ、2つの製品は、セリアック病を持つ患者が医師の監督の下でのみ製品を使用することをアドバイスし、7つの製品は、セリアック病を持つ患者が製品を使用している間であっても、グルテンフリーダイエットを維持する必要があると述べている。

検索頻度

Google AdWordsを使って検索頻度のデータを取得したところ、グルテン分解酵素の商品名のGoogle検索頻度が顕著であることがわかった（図1）。グルテンカッター」は、米国では月平均1397件と最も検索数が多く、「セリアック病」よりもわずか170件、セリアック病の唯一の治療法である「グルテンフリー」よりも55倍も検索数が少ないことがわかった。特筆すべきは、商品名と検索に使用した検索語を合わせた検索頻度は月あたり3173件で、「セリアック病」の約75倍、「グルテンフリー」の約24倍の検索数にとどまりました。

図 1. 2015年1月～2015年6月の商品名のGoogle検索ボリュームの月間推移。

列は平均検索ボリュームを表す。比較のため、グルテン分解酵素の商品名の他に、セリアック病やグルテンフリーの検索も含まれている。Google AdWordsから取得した月間検索ボリューム。グルテン酵素DG、プロセラックスDG2についてはデータが不足していた。

考察

グルテンフリーダイエットは現在、セリアック病のための唯一の利用可能な証明された治療法であるが、それは負担がかかり、セリアック病を持つ個人の生活の質の要因となっている10,11加えて、セリアック病を持つ人のほとんどは、意図的または意図せずにグルテンを消費する12それはセリアック病を持つ人が希望し、グルテンフリーダイエットを置き換えるか、またはそれらを支援するための代替療法を必要とすることは理解できる13,14これは私たちのデータからも明らかである。人々はセリアック病の治療法を探している、我々はグルテン分解酵素製品と製品名自体を見つけるために使用した検索用語のための3173検索/月集計Google検索頻度を考えると、結果は’セリアック病’に関する情報の検索に匹敵する。今回の研究では、「グルテンの消化」や「セリアック酵素」などの検索語で14種類のグルテン分解酵素製品が見つかったことから、セリアック病患者がどのようにしてこれらの製品を見つけているのかがわかる。

15 主な研究分野は、胃の中のグルテンの有毒なフラグメントを消化し、腸管粘膜へのフラグメントの暴露を防ぐ酵素製剤の開発である16 。

私たちが調査したグルテン分解酵素製品は、ほぼ満場一致でグルテンを分解して、グルテンを摂取した場合の影響を最小限に抑えたり、排除したりすることを保証している。また、多くの製品は、様々なGI症状を軽減することを謳っている。名前でさえ暗黙の主張をしている。グルテンカッター、グルテンディフェンス、グルテンイーズ、および他の類似した名前は、グルテンの消費に対する保護を明確に示唆している。これらの主張のすべては、食事によって制限されていると感じているセリアック病の患者にとっては非常に魅力的かもしれない。これらの製品は、実際に彼らが何をすると主張しているかを行うことは、しかし、非常に少ない証拠がある。18 別の研究では、グルテンペプチドのN末端のDPP-IV分解について報告しているが、分解の速度や胃の状態での有効性については特定していない。別の研究では、現在市販されているグルテン分解酵素（主にDPP-IVベースの製品）はグルテンの有毒なエピトープを分解するのに有効ではないことが明らかにされている。このように、グルテン分解酵素製品の製造者によってなされた有効性の主張は誤解を招くものであり、患者は自分が守られていると信じながらグルテンを食べることによって自らを害する原因となる可能性がある。

グルテン分解酵素の効果がないことに加えて、製品自体が実際に患者に危険をもたらす可能性がある。製品の一つは、アレルゲン情報の中で小麦の含有量を宣言していた。この小麦の含有量は、その製品を使用しているセリアック病患者に明らかな危険をもたらし、FDAはこれらの酵素サプリメントとそのラベルを厳密にモニタリングしていないため、他の製品に未申告の小麦（または他のアレルゲン）が含まれている可能性がある。最近の一般紙での報道20では、栄養補助食品の誤表示率の高さ、製品に検出されたラベル上の製品の欠如、小麦、米、有害ハーブなどの非表示項目での製品代替率の高さが強調されている21.我々のグループが行った以前の研究では、プロバイオティクスの55%がグルテンフリーと表示されているにもかかわらずグルテンを含み、18%がFDAによって設定されたグルテンフリー食品の20ppmの制限値を超えて含まれていることが判明しており、セリアック病を持つ患者に潜在的な危険性を作り出している22。さらに、我々が調査したグルテン分解酵素製品のプロバイオティクスの含有量、細菌や真菌の起源は心配である。これらの微生物の使用は、不注意なグルテンの暴露に加えて、意図せずに製品の病原性汚染を許可する可能性がある。

この調査では、製品に記載されている数々の免責事項も問題となっている。11 の製品の実際に彼らは ‘診断、治療、治療、治療、または任意の病気を防ぐために意図されていない’、セリアック病を含む標準的な FDA 義務付けられた免責事項の一部として言う。これらの製品には、セリアック病の使用と使用のリスクについての免責事項を明確に表示する必要がある。さらに、7つの製品のうち7つの製品は、セリアック病患者のグルテンフリーダイエットを置き換えることを意図していないことを明示し、他の免責事項とともに、これらの患者に薬剤がセリアック病の治療に効果的ではないことを示すべきである。2つの製品は、セリアック病患者に医師の監督なしに製品を使用しないように助言している。残念なことに、Kesselheimと同僚24は、本当は警告として機能するはずのこのような免責事項は、表現しようとしている問題点を一貫して伝えていないことを発見した。その代わりに、これらの免責事項は誤解されているか、単に無視されており、患者は知らず知らずのうちに自分自身を危険にさらす原因となっている。さらに、すべての製品にはこれらの免責事項が記載されておらず、これらの製品を使用する患者のリスクを明確に識別するために、これらの製品を作成する必要がある。

FDAは、米国における医薬品、医療機器、生物学的製剤、化粧品、食品、放射線放出製品の安全性と有効性を確保する責任を負っているが、FDAは栄養補助食品についてはほとんど権限を持たず、業界を綿密に規制することは特に禁止されている25 。その結果、栄養補助食品メーカーは、表示や行動にかなりの自由度を持っている。例えば、栄養補助食品のラベルは、表2に記載されている成分リストの曖昧さなど、本来あるべき姿ほど明確ではないかもしれない。FDAの栄養補助食品に対する権限は限られているため、安全性、一貫性、有効性、ラベル表示の点では、医薬品のように十分に規制されておらず、誤った情報や、グルテンを含む危険な成分が含まれている可能性が高いかもしれない。これらの製品へのグルテンの添加は、セリアック病を有する患者にとって明らかな禁忌であるが、非セリア性グルテン過敏症を有する患者もまた、これらの製品に含まれるグルテンの量に敏感である可能性があり、これらの問題に注意すべきである。

AN-PEPベースのサプリメントであるトレラーゼGは、使用した検索方法では見つからなかったため、本研究では評価されないでした。これは、検索が行われた時間、使用された検索用語、およびGoogleの検索アルゴリズムの結果であると考えられる。トレラーゼGは、検索が行われた約1ヶ月前の6月に市販されたが、これがGoogle検索での見かけ上の知名度の低さの一因となった可能性がある。9 したがって、十二指腸内のグルテンの安全な濃度が決定されておらず、同じ研究では「AN-PEPはセリアック病の治療または予防を目的としていない」とさえ述べられているため、セリアック病の効果的な治療法ではない。

私たちが調査したグルテン分解酵素製品の潜在的な危険性と有効性の証拠の欠如では、セリアック病患者が製品を使用することは全く望ましくないようである。むしろ、それはセリアック病のために現在利用可能な唯一の有効な治療オプションは、グルテンフリーダイエットに生涯のアドヒアランスであることに変わりはない。しかし、現在、米国や欧州で開発されている有望な治療法があり、臨床試験で有効性と安全性を証明する必要がある。セリアック病患者さんは、安全で適切に規制された治療法が承認され、製造されるのを待つ間、グルテンフリーダイエットを維持することが最も望ましい。私たちは、セリアック病やグルテン過敏症を持つグルテンフリーダイエットのすべての患者さんにサプリメントの使用について質問し、このような規制の甘い業界、特にグルテン分解酵素製品の誤解を招くような表示から患者さんを守る必要がある。