2022年1月アーカイブ

概要

グルテンフリー製品は、トウモロコシ、米、モロコシ、ヒエなどの自然にグルテンを含まない穀物や、ソバ、アマランサス、キノアなどの擬似穀物でできている場合がある。さらに、小麦、ライ麦、または大麦からのグルテン含有材料は、デンプンの徹底的な洗浄、飲料のペプチダーゼ処理、またはグルテン欠乏株の使用などの特殊な処理によってグルテンフリーにすることができる。特にパンやビールの食感や風味の特性を改善することは依然として課題であるが、栄養価の改善においてもかなりの進歩が達成されている。 Codex Alimentarius Standard 118-1979によると、グルテンフリー製品のグルテンレベルは20 mg / kgを超えてはならない。オーストラリアとニュージーランドを除いて、欧州連合、カナダ、および米国の食品表示法は、主にコーデックスに準拠している。 Crossed Grainのシンボルは、セリアック病（CD）患者向けの製品を識別するために国際的に認められている。グルテンフリー製品の安全性を保証するために、グルテン定量のためのいくつかの分析方法が開発された。

食品マトリックスからグルテンタンパク質を適切に抽出した後、特定の抗体に基づく酵素結合免疫吸着測定法（ELISA）が、グルテンの定量に最も広く使用されている。 特定のマーカーとしてのグルテンペプチドのポリメラーゼ連鎖反応（PCR）、カラムクロマトグラフィー、または質量分析などの非免疫化学的方法は、有望な代替手段である。 ただし、さまざまな食品マトリックス中のグルテンの正確な定量は、ターゲット分析物としてのグルテンの複雑さのために依然として課題を提起し、分析方法を較正するための適切な標準物質が緊急に必要とされている。 グルテンフリーダイエット（GFD）の厳格な生涯遵守は、現在、セリアック病（CD）の唯一の効果的な治療法である。 したがって、小麦、ライ麦、大麦、およびパン、その他の焼き菓子、パスタ、ビールなどのオート麦から製造されたグルテン含有食品はすべて避ける必要がある。 これは、これらの製品をグルテンフリーの代替品に置き換えるか、グルテンフリーにされた小麦、ライ麦、大麦、およびオート麦からの製品を消費することによって管理できる。

1. グルテンフリー原料からの製品

「Codex Stan118-1979（セクション3.1を参照）によると、グルテンを含まない食事療法の食品には、消費時に20mgを超えるグルテン/ kgが含まれていてはならない。グルテンフリーのダイエット製品の製造に使用される原材料は、主に無毒の穀物（トウモロコシ、米、モロコシ、ヒエなど）と擬似穀物（アマランサス、ソバ、キノアなど）である。食事調査によると、GFDの患者は、ビタミンB群、鉄分、カルシウム、繊維の推奨量よりも少ない量を摂取することがよくある[1,2]。この理由は、伝統的に、胚芽とふすまの画分が除去された米とトウモロコシからの精製粉、または純粋なデンプンでさえグルテンフリー食品のベース材料として使用されているためである。これは、患者が可能な限り強化され強化された製品を摂取することを奨励するために、GFDの栄養価にさらに重点を置く必要があることを示唆している。 アマランサス、キノア、ソバなどの擬似穀物は、タンパク質の品質が高く、カルシウムや鉄などの繊維やミネラルが豊富に含まれているため、グルテンフリー製剤の栄養成分として推奨されている[3]。これらのグルテンフリーの穀物を精製されていない形でGFDに組み込むと、多様性が増すだけでなく、栄養価も向上する。いくつかの研究では、パン、パスタ、菓子製品などの擬似穀物を含むグルテンフリー製品の処方が成功したことが報告されている。しかし、これらの製品の商品化はまだかなり限られており、擬似穀物を含む製品はごく少数しか入手できない。これらの種子のグルテンフリー成分としての機能性を十分に活用して、栄養的にバランスの取れた口当たりの良い製品を製造するには、さらなる研究が必要である[3]。オート麦をGFDに含めることについては、まだ議論の余地がある（第2章のセクション3.2を参照）。明らかに、CDに苦しんでいるほとんどの人はオーと麦を許容する。汚染されていないオート麦を摂取すると、GFDの栄養価が大幅に向上し、CD患者に適した食品の範囲が広がる[4,5]。一部のセリアック病協会は、GFDにオート麦を含めることを推奨しているが、特別な注意が必要である。 今日、グルテンフリー製品の配合は非常に多様であり、さまざまな粉（たとえば、無毒のシリアル、擬似穀物、栗から）、デンプン（たとえば、米、トウモロコシ、ジャガイモ、キャッサバから）、タンパク質（たとえば、牛乳、卵、大豆から）、および親水コロイド（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カラギーナン、キサンタンガム）[6]。グルテンフリー穀物と擬似穀物の栄養プロファイルを改善する可能性は、GFDに成分として含める前の種子の発芽である[7]。ただし、この方法は、製品の食感や味に悪影響を与える可能性がある。グルテンフリー製品の食感と香りを改善するために、微生物発酵（サワードウの形など）が推奨されている[8]。繊維の取り込みを改善するために、オオバコの殻、セルロース、またはテンサイ、柑橘類、エンドウ豆、野菜、リンゴ、または竹からの繊維を添加することにより、グルテンフリー製品を強化することができる[9]。 一般に、市場に出回っているグルテンフリーのダイエット製品の品質と入手可能性は、過去数十年にわたって継続的に改善されてきた。 Gallagherは、グルテンフリーのビスケット、クッキー、ケーキ、パスタ、ピザの品質を向上させるさまざまな配合を発表している[10]。それにもかかわらず、多くのCD患者は、例えばグルテンを含む対応物と比較して風味、食感、および口当たりが悪いために、依然として満足していない。次のセクションで説明するように、小麦パンと大麦ビールの交換は、GFDの最も重要な側面の1つであり、食品技術者、パン屋、醸造業者にとっての課題である。

1.1     グルテンフリーのパン

小麦パンの独特の品質は、グルテンタンパク質（グリアジンとグルテニン）の特別な特性の結果である（第2章、セクション2.3を参照）。それらは小麦粉に高い吸水能力を提供する；凝集性、粘度、弾力性、およびガス保持能力を備えた生地；高容積と多孔質クラムのパン [11]。要するに、小麦グルテンは多くの人からベーカリー製品の心臓部であると考えられています[12]。他のすべての穀物粉は、標準化された条件下で焼くと、容量が少なく、細孔が小さく、弾力性のないクラムを含む低品質のパンを生成する（図4.1）。望ましいグルテン特性のすべてを模倣することは非常に困難である。グルテンを置き換えるには、グルテンの多くの機能を置き換えるために、許可された粉、タンパク質、親水コロイド、および特別な技術を組み合わせて使用​​する必要がある[11、13]。通常、グルテンを含まないパンの製造に使用される基本材料は、デンプンを含む粉または安全な供給源（トウモロコシ、米、ポテトなど）からのデンプンです。小麦デンプンは、グルテン含有量が100 mg / kg未満で、最終製品のグルテン含有量が20 mg / kgを超えない限り、全国レベルで許可される場合があります。グルテンタンパク質による吸水能力と生地の粘度を模倣するために、いくつかの親水コロイドが推奨されている。これらの化合物は親水性炭水化物ポリマーであり、水結合剤として機能し、レオロジー生地の特性とパンのテクスチャーを改善し、デンプンの老化を遅らせる[11]。ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カラギーナン、キサンタンガム、グアーガム、およびアルギン酸ナトリウムは、グルテンフリーのパンの製造に使用されるそのような化合物の例である。グルテンタンパク質の代わりに、他のタンパク質源を追加する必要がある。カゼイネート、スキムミルクパウダー、ホエイプロテイン濃縮物、大豆製品、卵タンパク質、コーンプロテイン（ツエイン）などの乳製品が推奨されている[11]。これらのタンパク質は、食感を高めるだけでなく、グルテンフリーのパンの栄養特性を改善する。ただし、乳糖不耐症（牛乳）とアレルゲンの可能性（大豆、卵、牛乳）は、これらのグルテン代替品の使用を制限する要因である。乳酸菌とグルテンフリーのサワードウ、トランスグルタミナーゼ、ペプチダーゼ、ラッカーゼ、グルコースオキシダーゼなどの酵素の使用、および高静水圧での処理は、グルテンフリーのパンの品質を向上させるためのさらなる可能性である[4,11]。 最近、オオバコは、パンの香りと食感への影響が最も少ないグルテン代替品として説明されている[14,15]。 官能分析は、CD患者と健康な対照の両方の間で高い受容率を示した。 要するに、さまざまな方法は、グルテンフリーのパン製造における単一の成分がグルテンとその機能性に取って代わることができないことを示しています[13]。

　　　グルテンフリーのパン作りのプロセスは、標準的な小麦パンのプロセスとは大きく異なる。グルテンフリーの生地は、小麦生地よりも凝集性と弾力性がはるかに低くなっている[13]。 それらは非常に滑らかで、より粘着性があり、ペースト性が少なく、取り扱いが難しい。 ほとんどのグルテンフリー生地は、より高い水位を含む傾向があり、ケーキのバッターに匹敵するより流動的な構造を持っている。小麦生地より短い混合、発酵とベーキング時間が必要である。パンの容量はほとんど少なく、パンクラムは固く、クラストは柔らかくなります[13]。短い貯蔵寿命、急速な劣化、乾燥した口当たり、および不満足な味も、グルテンフリーのパンの欠点のいくつかである。グルテンフリーのパンの品質を改善するための数え切れないほどの努力にもかかわらず[8]、最適化された配合とプロセスに関する継続的な研究が依然として必要である。

1.2     グルテンフリービール

ビールの醸造は、世界の多くの地域で約5000年前にさかのぼることができる。ビールはパンと一緒に、古代文化の食事の重要な部分であった。大麦と、部分的には小麦は、伝統的にビールの主成分として使用されてきた。通常、大麦と小麦麦芽をベースにした従来のビールには、グルテンフリー製品の許容しきい値レベルをはるかに超えるグルテンが含まれている[16]。グルテンフリービールに関しては、米、トウモロコシ、ヒエなどの安全な穀物、およびソバ、キノア、アマランサスなどの擬似穀物からのモルトとビールの生産に焦点が当てられている[17]。多くの研究は、従来のビールと同様の製品を得るために、麦芽製造と醸造のプロセスを適用された原材料に適合させる必要があることを示した。現在、モロコシ、ヒエ、ソバのビールだけが成功しているようで、市場に出回っている。ただし、代替成分で作られた製品のフレーバーは、まだ多くのCD患者に受け入れられない可能性があります。従来のビールに匹敵する製品を開発するには、さらに集中的な研究が必要である。異なるオオムギ品種の免疫原性の有意差は、低レベルのグルテンを含むオオムギ栽培品種の繁殖の可能性を高める[18]。

2. グルテンフリーにされた製品

グルテンを含む穀物から作られた製品は、特別な処理によってグルテンフリーになる場合がある。これらの製品のグルテン含有量は、20 mg / kg未満のレベルに下げる必要があり、一部の国では、合計で20〜100 mg / kgのレベルに下げる必要がある[19]（セクション3.1を参照）。グルテンフリーの穀物ベースの製品は、主に小麦デンプン、小麦粉と生地、および飲料である。

 2.1 小麦デンプン

小麦からのデンプンは、グルテンフリーで「レンダリング」されたグルテンフリー食品の最初の成分である。 CD（Celiac disease）の必須処理としてGFD(Gluten-free diet)が導入されて以来、グルテンフリーの焼き菓子の製造のベース材料として頻繁に使用されてきた。小麦デンプンは、その優れた特性から、グルテンフリーの焼き菓子の材料として今でも高く評価されている。生地の準備中に最大45％の水分を吸収し、生地の連続ネットワークで不活性フィラーとして機能し、ガス透過性の構造を作成した。ベーキングでは、大小の顆粒の組成が良好であるため、小麦デンプンを使用することで最高の生地密度に到達する。他のすべてのデンプンは、空気の取り込みが多い生地を作成する[13]。また、小麦デンプンを使用することで、パンの量が最大になる。ただし、小麦デンプンには、20 mg / kg未満から500mg / kgを超えるまで、濃度が大きく異なる可能性のある残留グルテンが含まれている場合がある。これは、そのレベルがデンプンの製造プロセス（洗浄ステップなど）に依存するためである。

グルテンフリーの焼き菓子の製造に小麦デンプンが広く使用されていることが、1981年に制定され1983年に改正されたグルテンフリー食品の最初の改訂コーデックス基準草案（Codex Stan 118-1979）の背景であった[20]。当時、分析方法である窒素（N）の測定は小麦デンプンに限定されており、しきい値は乾物ベースでN = 0.05％に設定されていた（セクション3.1を参照）。ただし、小麦デンプン中のNの一部のみがプロテインNである。別の部分は、リン脂質などの非タンパク質N含有化合物に属する。タンパク質画分には、グルテンタンパク質に加えて、表面関連タンパク質（プロチオニン、ヒストン、フリアビリンなど）などの非グルテンタンパク質が多数含まれている[21]。結果として、小麦デンプンのN含有量はグルテン含有量とわずかに相関しているだけであり、真のグルテン含有量を反映していない[22]。マルトデキストリン、グルコースシロップ、デキストロースなどの小麦デンプン誘導体についても同じことが言える。例として、ケルダール法で測定されたN含有量とゲル浸透液体クロマトグラフィー[22]（セクション4.4.3を参照）を図4.2に示す。 さらなるドラフト改訂基準は、N含有量に基づく閾値を排除し、免疫化学的方法によって決定されたグルテン含有量の閾値に置き換えた。 現在のコーデックス基準を満たす小麦デンプンベースのグルテンフリー製品は、前向き無作為化試験によって、CD患者にとって自然なGFDと同じくらい安全であることが示された[23]。 小麦デンプン誘導体でも同等の結果が得られた[24]。

2.2　酵素処理製品

酵素処理によって原材料や食品中のグルテンを無害化するための多くの提案がなされてきた[25]。乳酸菌（乳酸菌）は非常に複雑なペプチダーゼ系を持っていることが知られてる。サワードウは特に乳酸菌が豊富で、それらのいくつかはプロリンに富むタンパク質とペプチドを加水分解することができる特定のペプチダーゼを持っている[26]。 4つのサワードウ菌株：（1）Lactobacillus alimentarius、（2）Lactobacillus brevis、（3）Lactobacillus sanfranciscensis、および（4）Lactobacillus hilgardiiは、プロリンに富むタンパク質とペプチドを加水分解するために必要なペプチダーゼの完全な組み合わせを持っていることが知られている[27]。これらの乳酸桿菌は、小麦（30％）と無毒のオート麦、ヒエ、ソバ粉の混合物を含む発酵生地を作るために使用された。長期発酵（24時間）により、グリアジンのほぼ完全な加水分解が達成された。焼いた後、パンはCD患者のinvivo二重盲検チャレンジに使用された。パン酵母で発酵させ、約2gのグルテンを含むパンを陽性対照として使用した。 17人の患者のうち13人は、コントロールパンの摂取後、腸透過性の著しい変化を示した。サワードウパンを食べさせたとき、同じ13人の患者の腸透過性の値はベースライン値と有意に異ならなかった。 サワードウ乳酸菌とビフィズス菌の混合物であるプロバイオティクスVSL＃3製剤も、長時間の発酵中に小麦粉の毒性を低下させる能力を示した[28]。 これらの結果は、小麦粉、選択された乳酸菌、無毒の粉、および長い発酵時間を使用するパンのバイオテクノロジーが、小麦を含む小麦粉から無毒のパンを製造するための新しいツールであることを示した。同じアプローチがパスタ作り[29,30]やライ麦粉や大麦粉の処理[31]にもうまく適応した。サワードウ乳酸桿菌の加水分解活性を高めるために、さらなる努力がなされた。真菌のプロリルペプチダーゼ（第3章、セクション2.1を参照）とともに、小麦粉生地の長期発酵中に、選択された乳酸桿菌の新しい混合物が使用された[32]。さまざまな免疫化学的および非免疫化学的分析方法により、グルテンタンパク質のほぼ完全な分解が明らかになり、CD毒性のinvitro試験は陰性でした。パン作りの品質は、従来のパン酵母パンと同様でした。サワードウ乳酸菌と真菌ペプチダーゼで製造された加水分解小麦粉から作られた焼き菓子の60日間の食事は、CD患者にとって毒性が無かった[33]。グルテンフリーにされた小麦サワードウから製造された甘い焼き菓子も、CD患者にとって安全であることが示された[34]。発芽小麦から調製されたサワードウを使用することにより、さらに高いグルテン分解能力を達成することができる[35]。要約すると、サワードウ乳酸桿菌の適用は、汚染グルテンの除去とグルテンフリーの焼き菓子の生産に有望であるように思われる。しかし、サワードウ発酵はグルテンのテクノ機能特性を無効にするため、無害化された材料は主にグルテンフリーのレシピの栄養価と風味に富んだ成分として有用である可能性がある。発芽中の穀物から抽出されたペプチダーゼ調製物は、クワス（微アルコール飲料）や麦芽ビールなどの穀物ベースの発酵飲料への適用によって最近示されたように、食品中のグルテン分解の有望な候補でもある[36]。これらは、グルテン分解ペプチダーゼの高活性を含む発芽ライ麦のふすま抽出物で処理された。飲料を0.1％の抽出物と50°Cで4時間インキュベートすると、競合R5酵素結合免疫吸着測定法（ELISA）で測定されたグルテン当量が大幅に減少した（図4.3）。飲料を1％の抽出物で処理した後、グルテンは検出されなくなった。 グルテン含有飲料は、微生物トランスグルタミナーゼ（mTG）で処理することによって無害化することもできる[37]。飲料（例えば、大麦ベースのビール）は、ストレプトミセス・モバラエンシスに由来するmTGとともにインキュベートされる。これにより、残留グルテンペプチドの架橋と不溶性コンジュゲートの形成が起こり、ろ過によって除去できる（図4.4）。プロセスが適切な方法で実行された場合、結果として得られるビールのグルテンレベルは20 mg / kg未満に減少し、グルテンフリーと表示できる。グルテン毒性を防ぐmTGの可能性は、小麦粉への応用にまで拡大された。 Gianfraniらは、免疫原性グリアジンペプチドα（56-68）をmTGおよびリジンまたはリジンメチルエステルとインキュベートすると、架橋が形成されて免疫応答が阻害されることを発見した[38]。したがって、小麦粉をmTGおよびリジンメチルエステルで処理した。グリアジンを生成物から単離し、ペプシンおよびトリプシンで消化し、T細胞反応性を示さないT細胞アッセイによって試験した。 2012年に、CD患者におけるそのような変化した小麦の影響は、ランダム化された単一盲検の90日間の試験（3.7 gグルテン/日）によって研究された[39]。臨床的再発（症状、腸透過性、血清学、組織学、インターフェロン（IFN）-γ）は、通常の小麦粉を投与されたCD患者と比較して、改変小麦を投与されたグループで減少した。 したがって、食品グレードの酵素（mTG）と適切なアミン（リジンメチルエステル）によるグルテン含有食品のアミド交換を使用して、グルテン毒性をブロックすることができる。 修飾タンパク質の最終的な機能特性は評価されてないが、分子量分布は維持されており、これはペプチダーゼによる分解よりも大きな利点である。

2.3 グルテンが不足している小麦と大麦

最も広く栽培されている作物である小麦は非常に多様で、世界中の植物育種家によって25,000以上の異なる栽培品種が生産されている。六倍体のTriticumaestivum（ゲノムAABBDD）はパンコムギとして世界的に使用され、四倍体のTriticum durum（ゲノムAABB）はパスタコムギとして使用されている。数百のグルテンタンパク質が単一の小麦品種にあり、それらのほとんどはCDの病因に寄与している。ほとんどすべてのグルテンタンパク質は、各ゲノムの1番染色体と6番染色体にコードされている。一般的な小麦のグリアジンは、染色体1A、1B、1D、6A、6B、および6Dにコードされている[40]。 6つの主要な遺伝子座は、最初の（Gli-1）および6番目の（Gli-2）相同グループの染色体の短腕の遠位端にマッピングされている。特定の遺伝子座は、Gli-A1、Gli-B1、Gli-D1、Gli-A2、Gli-B2、およびGli-D2と呼ばれる。 HMW-グルテニンサブユニット（HMW-GS）は、同族グループ1染色体（Glu-A1、Glu-B1、Glu-B1）の長腕のGlu-1と呼ばれる遺伝子座に存在するパラロガスなx型およびy型遺伝子のペアによってコードされる。およびGlu-D1遺伝子座」[41]。LMW-グルテニンサブユニット（LMW-GS）は、それぞれ染色体1A、1B、および1Dの短腕にあるGlu-A3、Glu-B3、およびGlu-D3遺伝子座の遺伝子によって制御されている[42]。CD患者にとって毒性のない小麦系統を探す最初の試みは1970年代に行われた。有毒なA-グリアジン（第2章、セクション3.4を参照）が染色体6Aにコードされているという知識に基づいて、毒性試験のために十分な量のコムギ系統チャイニーズスプリング（ヌルアイソミック6A-テトラソミック6B）を栽培した。 2人のCD患者は、ヌルアイソミック6A小麦粉から毎日65 gのパンを受け取り、16日後のキシロースと脂肪の吸収をテストしても効果は示され無かった[43]。さらなる研究では、130gのパン/日でチャレンジされた3人の追加の患者が関与した。しかしながら、小腸粘膜のその後の評価は、明確な組織損傷が試験期間の終わりに起こったことを示した。 Ciclitiraのグループも同じ結論に達した[44]。その結果、次の疑問が生じた：

（1）  すべてのグリアジンとグルテニンが感受性の高い患者に粘膜

損傷を引き起こす可能性があることを知って、CDの原因となる遺伝子が削除された新しい小麦品種を構築することは可能か？（2）そのような栽培品種からパンを作り、有毒な穀物なしで生産されたパンよりもCD患者にとって望ましいか？ [44,45]。今日でも、これらはまだ話題になっている問題である。

無毒または低毒性の小麦系統を見つけるための次のアプローチは1995年に調査さた。Frisoniと同僚は2つの小麦系統---α-とβ--グリアジン（電気泳動的移動度上の命名法に基づく）の低い１つとα--、β- 、γ-、およびω-グリアジンの低いもう一つ別の物とを元の栽培品種と比較した[46]。各グリアジン画分の消化性トリプシン消化物は、セリアック粘膜を伴うinvitro器官培養システムでCD毒性についてテストされた。すべてのグリアジン画分を含むコムギと比較して、異なるグリアジンサブフラクションが不足しているコムギ系統では、有意に低い毒性が見られた。 2つの欠陥のある線の間の違いは重要ではなかった。 Frisoniとその同僚によると、これらの結果はCD治療の新しい機会を示唆している。

T細胞検査と抗体ベースのアッセイは、異なる小麦品種に存在するT細胞刺激ペプチドの量に大きな変動が存在することを示した[47]。そのような情報は、CD患者による消費に適した小麦品種を選択して育種するために使用できると結論付けられた。以下の研究は、T細胞刺激エピトープの量が減少した小麦に焦点を当てた。染色体6Dの短腕のGli-2遺伝子座内にある遺伝子は、ほとんどのα-グリアジンをコードしている[48]。したがって、33-merペプチドなどのα-グリアジン由来の免疫優勢ペプチドは、二倍体ヒトツブコムギ（AA）および四倍体（AABB）デュラムコムギのグルテンには存在しない。個々のグルテン遺伝子座を削除することによるエピトープのレベルと技術的特性への影響は、コムギ品種チャイニーズスプリングの一連の削除系統を使用して分析された[49,50]。結果は、Dゲノムの第1染色体の短腕からω-およびγ-グリアジンとLMW-GS遺伝子座を除去すると、技術的特性を維持しながら刺激性エピトープが除去されることを示した。多数の四倍体デュラムコムギ系統に関する研究は、グルテン由来のCD活性エピトープの曝露量が、集団におけるCDの有病率と症状の重症度の一般的な低下に寄与するという仮定に基づいていた。結果は、刺激性α-グリアジンエピトープのレベルが低下した系統が存在することを示した[51,52]。Triticum monococcumに由来するグリアジンは、グルテン感受性T細胞株を誘導できないことが示された。したがって、著者らは、これらのグリアジンもIFN-γの産生および組織学的損傷において無害であると結論付けた[53]。 いくつかのグリアジンとグルテニンが自然に欠失した実験的な小麦系統（C173）は、寛解下でチャレンジされたCD患者の十二指腸粘膜生検を使用してinvitroでテストされた[54 ]。結果は、C173が絨毛対陰窩比を減少させないが、炎症性サイトカインIFN-γおよびインターロイキン-2の放出、ならびに上清中の抗トランスグルタミナーゼ（TG）2抗体の産生を増加させることを示した。したがって、C173はCD患者には適さない可能性がある。コムギ品種間のCD特異的エピトーププロファイルの実質的な違いは、A、B、およびDゲノムの遺伝学の違いに起因する可能性がある[48,55]。 11の六倍体コムギ栽培品種からの3000を超える発現α-グリアジン配列を分析して、それらがCDに関与する可能性のあるエピトープをコードするかどうかを決定した[56]。結果は、すべてのT細胞刺激性エピトープを欠く単一のα-グリアジンが存在しないことを示した。したがって、従来の育種では無毒の小麦を生産することは不可能である。ただし、3つのゲノム間で顕著な変動が観察された。Dゲノムα-グリアジンが圧倒的に免疫原性が高く、Aゲノムα-グリアジンは中程度の免疫原性プロファイルを示し、Bゲノムα-グリアジンは免疫原性が最も低かった。 Miteaらは、AゲノムとBゲノムにコードされたα-グリアジンの遺伝情報を組み合わせることにより、非免疫原性α-グリアジンをコードする新しい遺伝子を生成できる可能性があると提案した[56]。 RNA干渉（RNAi）は、過去数十年で最もエキサイティングな発見の1つである[57]。この発見は2006年にノーベル生理学・医学賞を受賞し、遺伝子の特定のサイレンシングのための非常に貴重なツールになった。 RNAiを用いた遺伝子工学により、小麦品種フロリダでα-グリアジンのサイレンシングが成功したが、得られたラインのレオロジー生地の特性やベーキング品質に大きな影響はなかった[58]。VanHerpenらは、わずかに異なるRNAi戦略を適用した。DQ8制限エピトープα206-217を含む特定のα-グリアジンを栽培品種Cadenzaで標的とし、他のα-グリアジンは変更しなかった[59]。 別の研究では、γ-グリアジンの有意なサイレンシングがコムギ品種のコリンウズラで達成され[60]、グリアジンの発現は異なるトランスジェニック系統で強くダウンレギュレーションされる可能性がある[61]。 総グルテンタンパク質をこれらの系統から抽出し、CD患者の腸病変に由来する4つの異なるT細胞クローンを刺激する能力についてテストした。 結果は、グリアジンのダウンレギュレーションを使用して、CD特異的免疫原性のレベルが低いコムギ系統を取得できることを示した。 しかし、そのような戦略は、特にヨーロッパ諸国の消費者による遺伝子組み換え小麦に対するかなりの国民の反対に直面する可能性がある。全体として、グルテン欠乏小麦の開発へのアプローチに関して多くの疑問が生じるだろう。 Codex Alimentariusおよびさまざまな国内規制では、製品にグルテンフリーのラベルを付けるために20 mg / kgのグルテンしきい値が要求されている。これは、小麦粒または小麦粉のグルテン含有量（約100,000 mg / kg）を1/5000分の1に減らす必要があることを意味する。研究によると、現在の実験用小麦系統には少量のグルテンが含まれている可能性がありますが、これらの研究では、この小麦がCD患者にとって十分に安全であるという証拠は提供されていない[62]。 CDセーフ小麦を開発できれば、収量やベーキング特性が低下する。したがって、従来の小麦は非常に安価で堅牢な工業製品であり、これらの特別に改変された穀物が市販の小麦株に取って代わる可能性は低いため、このようなアプローチの経済効率は限られている[63]。それらは代替の小規模生産システムでのみ栽培され、より高い価格は、重篤な状態の患者を対象とした製品のニッチ市場を超えて使用するには法外なものになる可能性がある[64]。最後に大事なことを言い忘れたが、そのような小麦ラインからの焼き製品は、有毒な穀物なしで生産されたグルテンフリー製品よりも品質が望ましいだろうか？ オオムギは、純粋な近交系品種が利用できる二倍体穀物であるため、解毒への遺伝的アプローチでの使用に魅力的である。タナーと同僚は、B-およびC-ホルデインを欠く大麦系統を提示した[65]。経口ホルデインチャレンジによって活性化された末梢血単核細胞を用いた試験は、これらの系統の免疫原性が野生型オオムギの免疫原性と比較して20分の1に減少したことを示した。したがって、ホルデインを含まない大麦の作成が可能かもしれない。

2.代替療法
生涯にわたる厳格なGFDであるCDの従来の治療は、CD患者にとって大きな課題であり、コンプライアンスの低下やグルテンの不注意な摂取につながる可能性がある。したがって、安全で効果的な代替案を開発する緊急の必要性がある。ただし、代替治療は、GFDと競合する安全性プロファイルを備えている必要がある[34]。新しい治療法はまだ開発の初期段階にあり、効果的な物質や治療法がヒトに使用される前に、広範な毒性試験が必要になるであろう。過去数十年の間にCDの病態メカニズムに関する知識が大幅に増加したため、CDの予防と治療のための多くの新しい戦略が開発された。それらのほとんどは、消化過程と粘膜透過性への介入、酵素とサイトカインの阻害、および受容体の遮断で構成されている。 CDの新しい非食事療法のリストは、いくつかの総説[35-38]に示されている。可能な治療のための病原性標的の簡略化されたスキームを図3.1に示した。 CDの新しい代替治療の有効性をテストするための第II相臨床試験はすでに進行中である。ただし、治療候補者を第III相試験に入れる前に、研究者は、患者に関連する結果を正確に反映する、腸の損傷および疾患活動性の新しい信頼できる非侵襲的代理マーカーを開発する必要がある[38]。
2.1　経口酵素療法
通常、食品タンパク質は、胃、膵臓、刷子縁の酵素によって小さなペプチドと遊離アミノ酸に分解される。ただし、特にアミノ酸配列の反復セクションでのプロリン含有量が高いと、グルテンタンパク質は完全なタンパク質分解消化に対して非常に耐性がある。グルテンタンパク質の免疫原性および毒性活性を無効にする酵素分解は、経口療法への魅力的なアプローチである（図3.1の1番）。グルテンの解毒のための戦略は、CD毒性タンパク質を9未満のアミノ酸残基を含むべき非毒性フラグメントに加水分解する特別なペプチダーゼによる経口治療に基づいている。他の治療法と比較した場合の経口酵素療法の利点は、外因性グルテンが内因性エフェクターではなく治療の標的となることである[39]。 グルテンを酵素で解毒する最初の試みは、ブタの腸粘膜の新鮮な抽出物[40]またはパパイヤ果実からの粗パパイン[41]とのインキュベーションによって行われ、さらなる開発は進んでなかった。注目すべきことに、パパインは通常胃腸ペプチダーゼに耐性のあるCD毒性ペプチドのQ-Qペプチド結合を切断することが示されている[42]。長い休憩の後、このCD研究分野のルネッサンスは、21世紀の初めに始まった。それは主にバクテリア、菌類、発芽中の穀物からのペプチダーゼに焦点を合わせてきた。 Shanらは、グルテンの解毒のためにいわゆるプロリルエンドペプチダーゼ（PEP）を最初に導入した[43]。 PEP（EC 3.4.21.26）は、セリン型ペプチダーゼのSCクランに属するS9Aペプチダーゼファミリーに分類される。詳細な構造的特徴は、Osorioのグループによって説明された[44]。 PEPはさまざまな微生物で発現し、グルテンタンパク質の免疫原性プロリンリッチセクションを切断することができる（プロリン切断後酵素）。最初に、Flavobacterium meningosepticum、Sphingomonas capsulata、およびMyxococcus xanthusからの3つの細菌PEPが使用された。いくつかの欠点（例えば、低pHおよびペプシンに対する感受性、無傷のタンパク質を分解するための追加の酵素の必要性、長い反応時間）のために、S.capsulataからのPEPは大麦粒[45]からのグルタミン特異的システインエンドプロテアーゼ（EP-B2）と組み合わされた。この2酵素カクテルは、中性培地と酸性培地の両方で活性があり、ペプシンに耐性があり、シミュレートされた十二指腸状態から数分以内にグルテンを分解した。 PEPとEP-B2を組み合わせた準備はALV003と呼ばれ、3つの第I相および第IIa相臨床試験で評価された。一般に、それは安全で忍容性が高く、用量制限毒性がないことがわかった。さらに、この製剤は、十二指腸コンパートメントに到達する前に、主に胃でグルテンを分解するのに非常に効果的である。 ALV003は現在、20人の患者を対象としたさらなる第II相試験で調査されている。 Gordonらは、酸性条件下で非常に活性の高い好酸性細菌Alicyclobacillus sendaiensisからクマモリシン-Asというエンドペプチダーゼを同定した[46]。初期の酵素特異性は、CDで免疫原性のペプチドで頻繁に発生するペプチド結合P-Qに向けた計算設計によって変更された。操作された酵素（KumaMax）は、モデルグルテンテトラペプチド（PQLP）で野生型酵素よりも116倍高いタンパク質分解活性を示し、グルテンペプチドの免疫原性部分に対する基質特異性が800倍以上切り替えられた。 KumaMaxとインキュベートしたグリアジンペプチドα9/ 57-68（QLQPFPQPQLPY）の半減期は8.5分と計算された。この酵素は酸性条件下で非常に活性が高く、ペプシン（pH 4）およびトリプシン（pH 7）に耐性がある。これらの組み合わされた特性により、操作されたペプチダーゼは経口剤として有望な候補になる。乳酸菌も複雑なペプチダーゼシステムを持っていることが知られている。小麦とライ麦のサワードウは特に乳酸菌が豊富で、それらのいくつかはプロリンが豊富なタンパク質とペプチドを加水分解することができる特定のペプチダーゼを持っている。サワードウ乳酸菌とビフィズス菌の混合物（単一株ではない）を使用した研究（調製VSL＃3）は、プロリンに富むタンパク質とペプチドを分解するために複雑なパターンのペプチダーゼが必要であることを示している[47]。乳酸菌と真菌ペプチダーゼの組み合わせ（以下の議論を参照）は、グルテン毒性の排除に新しい視点をもたらすものとして提案されている[48]。さらに、グルテンの毒性作用を低減する別個のプロバイオティクスビフィズス菌種の能力は、細胞培養アッセイを使用して示された[49]。これらの影響に対処する最初の臨床試験が発表された。ヒトの口腔内の歯垢に由来する微生物酵素も、グルテン由来のプロリンに富むペプチドを加水分解することが示された[50]。 真菌ペプチダーゼの中で、Aspergillus niger（AN-PEP）のPEPは、グルテンタンパク質とペプチドを非常に効率的に分解することが示されている[51]。この酵素は、pH 4〜5で最適に機能し、pH 2で安定した状態を保ち、ペプシンによる消化に対して完全に耐性がある。バクテリアのPEPよりもはるかに速く無傷のグルテンタンパク質とT細胞刺激ペプチドを分解する。もう1つの利点は、アスペルギルス属の菌株が食品グレードのステータスを持ち、組換えAN-PEPを工業環境下、低コストで製造できることである。 AN-PEPは、胃や小腸に見られる状態を模倣した動的な胃腸モデルを使用して、パンのスライスや食事全体でグルテンを消化することが示されている。グルテンの消化はすでに胃で起こり、免疫原性エピトープはほとんど小腸に到達しない[52]。 AN-PEP製剤の臨床試験は広く進んでいる。 A. niger（アスペルギルスペプシン）とA. oryzae（ジペプチジルペプチダーゼIV）からの他の2つの食品グレードのペプチダーゼの組み合わせも、適度な量のグルテンを無害化することができる[53]。両方の酵素からなる酵素製剤（STAN 1）は、現在CD患者を対象に臨床試験が行われている。発芽中の穀物の内因性ペプチダーゼは、貯蔵タンパク質を広範囲に分解できることが長い間知られている。発芽したライ麦ふすまから抽出されたペプチダーゼは、無傷の小麦、ライ麦、大麦のプロラミンとグルテリン、およびCD毒性グリアジンペプチドを高度に分解することが示された[54]。エンドペプチダーゼとエキソペプチダーゼの複雑な組み合わせである酵素は、pH 3から9の間で活性があり、pH 4.5から50°C、およびpH 6.5で50°Cから60°Cの間で最適に達する。 CD毒性のグリアジンペプチドは、9アミノ酸残基未満の断片に切断される。グリアジンからの消化性トリプシン消化物を発芽小麦粒から単離されたペプチダーゼで処理すると、T細胞増殖および器官培養試験によって示されるように、CD毒性が失われた[55]。発芽穀物ペプチダーゼを用いたヒトの生体内研究はまだ行われてないが、酵素は自然に安全な食物源に由来し、遺伝子工学は必要ないという明確な利点があるため、この潜在的なタイプの治療法をさらに発展させることができる。それらの生産は、確立された技術プロセス（穀物の麦芽製造、ビールの醸造）の一部であるため、シンプルで安価である。
以前の研究[40]の続きとして、ブタ十二指腸粘膜からのペプチダーゼを使用する酵素療法が提案されている[56]。 CD患者は毎日適度な量のグルテンでチャレンジされた。酵素製剤（「グルテニン」のカプセル）をグループの半分に投与し、プラセボを残りの半分に投与した。 CD症状、血清抗体、および十二指腸粘膜の組織学は、プラセボ群と比較して酵素療法中に改善されることが見出された。コムギ虫(sunn pest, Eurygaster ssp)のペプチダーゼも、グルテンタンパク質の広範な分解の可能性があることが示された[57]。 これらすべての酵素療法に関して対処しなければならない重要な問題は、特定の酵素用量によって生体内で効果的に無害化できるグルテン用量である[37]。経口酵素療法はおそらく、通常の毎日の摂取であるグルテンのグラムを十分に分解することはできないが、GFDに存在するグルテン汚染の有害な影響を排除することができる。対処する必要のある2番目のポイントは、酵素療法の効率に対する他の潜在的に競合する食事性タンパク質の影響である。最後に、酵素送達の代替法（経口カプセルを介した食事ごとに1回）は、改善された投与スケジュールと送達経路を使用して調査することができる。
2.2　グルテン封鎖ポリマー
生体内でグルテンを解毒するための代替戦略は、グルテンの高分子樹脂への結合に基づいている（図3.1の2番）。 In vitro研究では、ヒドロキシエチルメタクリレートとナトリウム4-スチレンスルホネートの線状高分子量コポリマー、P（HEMA-co-SS）が、シミュレートされた胃および腸の条件下でグルテンタンパク質に結合することが示されている。 また、培養中の細胞に対するグリアジンの有害な影響を無効にした[58]。 ただし、グルテン以外の多くの他の栄養タンパク質はポリマーと相互作用し、CD患者でのその活性を制限した。 将来の臨床試験では、生体内でのポリマーの安全性と、特定の用量のポリマーによって効果的に無害化できるグルテンの用量を確立する必要がある。
2.3　 プロバイオティクスバクテリア
CDは、疾患の炎症誘発性環境に寄与する腸内細菌叢の変化に関連している。異なるビフィズス菌はグルテンの毒性作用を減らすことがわかっている[59]。これらの発見は、ビフィズス菌の既知の免疫調節特性とともに、これらのプロバイオティクスをCDの代替療法に発展させる可能性を開いた（図3.1の3番）。これらの細菌の正確な作用機序は不明なままであるが、未処理のCDにおけるビフィズス菌の影響に対処する最初の臨床試験が発表された。
2.4　透過性阻害剤
活動性CDの患者は、密着結合（tight junction）構造分析によって測定されるように腸透過性が増加している。ゾヌリンは、上皮透過性の重要な調節因子として同定されている。グルテンペプチドがケモカイン受容体CXCR3に結合した後、ゾヌリンが放出され、腸透過性が増加する。この観察により、ゾヌリンの阻害に基づくCDの新しい治療オプションがもたらされた（図3.1の4番）。目的は、傍細胞透過性を低下させることにより、免疫原性ペプチドが腸細胞層を通過するのを防ぐことである。候補の1つは、ゾヌリンの受容体結合モチーフによって共有されるアミノ酸配列を含むオクタペプチドである酢酸ララゾチド（AT-1001）である。 AT-1001は、受容体遮断を介してゾヌリン作用に拮抗するため、粘膜機能障害を予防する。 この治療薬は、寛解期にある14人のCD患者でテストされた。これらの患者はすべて、グルテンチャレンジ後もサイトカイン産生を増加させることなく腸透過性を維持していた[60]。 フォローアップのランダム化二重盲検プラセボ対照第II相試験では、AT-1001は、プラセボと比較した場合、安全で忍容性が高く、炎症性サイトカイン産生が減少し、毎日2.5--グルテンのg用量（ドース）を投与された患者の胃腸症状が減少したことが示された[61]。 ただし、グルテン由来ペプチドの経細胞経路に対するAT-1001の影響は調査されてない。
2.5 トランスグルタミナーゼ2の阻害
TG2はCDの適応免疫応答において重要な役割を果たす。 TG2によって触媒される特定のグルタミン残基のグルタミン酸残基への変換は、ヒト白血球抗原（HLA）-DQ分子に対するグルテンペプチドの親和性の増加をもたらし、したがって、T細胞刺激の増加をもたらす。したがって、TG2の選択的阻害は、CDの効果的な治療アプローチとなる可能性がある（図3.1の5番）。 TG2のいくつかのタイプの競合的、可逆的および不可逆的阻害剤が、CDおよび他の疾患（例えば、癌）の治療のための潜在的な薬剤として提案されている[62-64]。これらには、チアジアゾール、エポキシド、α、β-不飽和アミド、およびジヒドロイソオキサゾールなどの不可逆的阻害剤、ならびにチエノピリミジン、シンナモイル化合物、β-アミノエチルケトン、およびアシリデンオキシインドールなどの可逆的阻害剤が含まれる。それらのいくつかは、動物およびヒトの生検検査を使用してCDの特異性について研究されている。たとえば、シスタミンは、CD患者からの小腸生検グルテンのチャレンジ後のT細胞応答の低下につながる [65]。 2-[（2-オキソプロピル）チオ]イミダゾリウム誘導体（L-682777、R-283）は、ヒトTG2を阻害し、病原性グルテン感受性T細胞の活性化をブロックする[66]。概念実証研究では、2つのTG2阻害剤、細胞不透過性R281と細胞透過性R283が、invitroでグリアジンの毒性作用を防ぐことができるかどうかを調査した[67]。結果は、阻害剤が特定のグリアジン誘発効果を低減できることを示唆した。ジヒドロイソキサゾール化合物（例えば、KCC009）は、忍容性が高く、TG2を効果的に阻害することが示されている[68]。それらは血清半減期が短く、他の臓器のそれらへの曝露を制限する。用量依存的にTG2の活性化を不可逆的に遮断するチオレドキシンは、別の興味深い治療選択肢となる可能性もある[69]。ただし、TG2阻害は、適応応答でアクティブなすべての免疫原性エピトープを完全に排除するわけではなく、自然免疫応答はまったく防止されない。さらに、TG2は体内で遍在的に発現するため、TG2阻害に基づく新薬は、小腸で選択的に作用するように設計する必要がある。今日、臨床試験は計画段階にある。
2.6 HLA-DQブロッキング
免疫原性グルテンペプチドは、抗原提示細胞の表面にあるHLA-DQ分子に結合し、T細胞の活性化を促進し、その後、適応免疫応答を促進する。 HLA-DQ2 / 8の結合部位をブロックすると、提示プロセスが抑制され、CD処理への別のアプローチが提供される（図3.1の6番）[70]。デュラムコムギ由来のデカペプチド（QQPQDAVQPF）は、CD患者の小腸粘膜を使用してin vitroでグリアジンに拮抗作用を及ぼすことが示された[71]。末梢血単核細胞に関する研究は、ペプチドの効果が免疫刺激剤Tヘルパー（Th）1からTh2表現型へのT細胞応答のシフトに基づくことを提案した[72]。適応免疫を活性化するグリアジンペプチドに基づいて、さまざまなタイプのペプチドブロッカーが開発されている。それらは、ネイティブのグリアジンペプチドよりもDQ分子に対してはるかに高い親和性（最大200倍）を持っているが、T細胞受容体によって認識されない。これらのアンタゴニストには、環状および二量体ペプチド類似体、プロリン残基がアジドプロリン残基で置き換えられたペプチド、および結合を増強するN末端およびC末端配列に隣接するノナペプチド類似体が含まれる[73,74]。アルデヒド含有グルテンペプチド類似体も、緊密に結合するHLA-DQ2リガンドとして設計された[75]。アルデヒド基は、シッフ塩基の形成を通じて、DQ2結合ポケット内の活性リジンをブロックすることができる。 DQ2ブロッキングは、残基L11とL18が立体的にかさばる基で置き換えられた33merのペプチド類似体によっても達成された[76]。ポジショナルスキャニングノナペプチドライブラリー使用により、DQ2結合フレームの各位置に最適なアミノ酸残基を組み合わせることにより、新しい高親和性ペプチドリガンドが設計された[77]。新しいペプチドライブラリベースの方法が提示され、HLA-DQ2.5に結合する高親和性リガンドの同定とペプチド結合モチーフの洗練された定義が可能になった[78]。これらの化合物が非毒性、非免疫原性であり、免疫応答を完全に抑制できるかどうかはまだ確立されていない。また、管腔の免疫原性グルテンペプチドと競合しながら、修飾ペプチドが固有層の標的細胞にどのように到達するかについての懸念が存在する。さらに、特定の免疫応答を調節するためにペプチド類似体を使用することに成功する可能性は、グルテン感受性T細胞エピトープの幅広い不均一性によって妨げられる可能性がある[79,80]。
2.7 炎症の調節
T細胞の活性化は、CDの病因の基礎の1つと見なされている。グルテン感受性エフェクターT細胞の血液から小腸粘膜への移動は、ケモカインCCL25とその受容体CCR9によって誘導される。選択的アンタゴニストによるCCL25 / CCR9相互作用の遮断は、T細胞の腸固有層への移動を防ぎ、CDの治療戦略と見なされてきた。 T細胞のCCR9受容体を阻害する拮抗薬CCX2282B（Traficet-EN®）およびCCX025は、クローン病およびCD用に開発されており、現在、臨床試験が実施または計画されている。 サイトカインに対する抗体は、CDを治療するための将来のアプローチである可能性があることも示唆されている（図3.1の7番）。グルテン感受性T細胞の活性化が多くの異なるサイトカインの分泌につながることはよく知られている。次に、炎症反応のカスケード（連鎖反応）が引き起こされ、粘膜損傷と絨毛萎縮を引き起こす。したがって、特定のモノクローナル抗体によるサイトカインの遮断は、それらの活性化を妨げる可能性がある。いくつかの抗体（例えば、インターフェロン（IFN-）γ（フォントリズマブ）、（ビシリズマブ、テプリズマブ、オテリキシズマブ）、CD20（リツキシマブ、トシツモマブ、イブリツモマブ）、およびインターロイキン（IL-）15（AMG 714））は、さまざまな自己免疫疾患およびCDの治療のために臨床評価を受けている[36,37]。腫瘍壊死因子（TNF）-α（インフリキシマブ）に対する抗体の使用は、過敏性腸症候群および難治性CDの患者に有益であることが示されている。 IL-15またはそのシグナル伝達経路を遮断すると、特に難治性CD IIを制御し、進行性T細胞リンパ腫への進展を防ぐのに役立つ可能性がある。
2.8 ワクチン
CDの代替療法の最も求められている目標の1つは、ほとんどの免疫優勢グルテンエピトープのパネルで構築された治療ワクチンの開発である。この戦略は現在、アレルギーと自己免疫疾患の両方について評価されており、有望な結果が得られている[81,82]。 CD患者に「寛容原性」反応を誘発することを目的として、α-およびγ-グリアジンとホルデインから選択された3つの免疫原性16-merペプチドの混合物に基づいて、脱感作ワクチンまたは治療ワクチン（NexVax2）が開発された。ペプチドはHLA-DQ2によってのみ提示されるため、ワクチンはHLA-DQ2ハプロタイプの患者にのみ適している。この方法による皮下免疫は、忍容性が高く、かなり安全であることが示され、患者のボランティアに深刻な悪影響を及ぼしたことはない[83]。さらなる臨床試験では、小麦、ライ麦、大麦のタンパク質に含まれる多数の異なる免疫原性エピトープを考慮して、このワクチン接種アプローチの有効性を評価する。ワクチン療法は、免疫系の活性化とその結果としての病気の再燃のリスクに関連している可能性があることに注意する必要がある。
2.9 フックワーム療法
自己免疫疾患とCDの治療法として、アメリカ鉤虫の蔓延が示唆されている（図3.1の8番）。 この寄生虫は、宿主の免疫系を調節する上で重要な役割を果たしていると考えられている。たとえば、炎症性Th1応答を攻撃性の低いTh2応答に偏らせることによってである。 プラセボ対照臨床試験では、CD患者にアメリカ鉤虫を接種した後、高用量のグルテンを投与した[84]。 残念ながら、感染は腸粘膜の劣化やグルテンに対する免疫応答を防ぐことができなかった。 将来の試験では、この治療法が過去の治療法よりも少量のグルテンに対してよりよく保護できるかどうかが示される可能性がある。
2.10 治療効果のモニタリング
CDの代替治療の有効性を評価するには、特定の感度の高い方法が必要である[37]。 CDの真正な動物モデルは発見も設計もされていない。したがって、治療効果のアッセイは、invivoおよびinvitro試験、および代理動物モデルによって実施される[39]。グルテンチャレンジ後の腸生検の組織学的変化は、CD毒性を評価するための「ゴールドスタンダード」となる。ただし、この手順は主観的であり、侵襲的で費用のかかる内視鏡検査が必要なため、臨床試験での実装は非常に困難である。 CDに関連する症状は非常に多様であるため、症状スコアもこの目的には適していない。おそらく、短期間のグルテンチャレンジ後に血流に入るCD特異的T細胞の測定[85,86]は、新薬候補の初期の臨床試験に採用することができる[87]。小腸器官培養法がCDの病因を明らかにすることを目的とした研究で広く使用されていることを考えると、この方法が新しい治療形態に関連するいくつかの研究でのみ使用されていることは驚くべきことである[88]。血清抗体の感度は不十分であり、腸透過性の測定は、特に低から中程度のグルテンチャレンジの影響を監視する場合に特異的ではない。 動物モデルのより良い利用可能性は、新しい治療戦略を開発している研究者によって高く評価されるであろう。 ただし、最も顕著な制限は、機能的なCD固有の動物モデルの欠如である[88]。 したがって、薬剤開発は現在、疾患活動性を測定するための特定の感度の高い方法の欠如によって妨げられている。
2.11 おわりに
現在、CDの唯一の治療法は、GFDを生涯にわたって厳守することである。これにより、有害な副作用を引き起こすことなく、病気を明確に防ぐことができる。 ただし、GFDは保守が難しく、費用がかかる。そして食事療法へのコンプライアンスが悪い場合がある。したがって、CD患者は、厳密なGFDよりも負担の少ない代替治療または補完治療への要望を表明している。 CDの病因に関する知識の向上により、研究者は障害を治療するための代替戦略を開発することができた。新規治療の有効性をテストするための第II相臨床試験はすでに進行中である。現在の多くの臨床研究は有望な結果を示しているが、これらの研究は期間が短く、重要性が低い [89]。したがって、すべてのアプローチの有効性と長期的な安全性の両方を評価するには、より長い期間とより重要な研究が必要になる。治療候補者が第III相試験に参加することを許可する前に、研究者は、臨床試験の結果を正確に反映する、腸の損傷および疾患活動性の新規で信頼性の高い非侵襲的代理マーカーを開発する必要がある[38]。取り組むべき重要なポイントは、生体内で無害化できるグルテンの量である。これにより、各治療により、患者がグルテンを自由に摂取できるのか、控えめな量だけ摂取できるのか、あるいは微量のグルテンに不注意で遭遇した場合に単に炎症を回避できるのかが決まる[39]。最初に入手可能になった医薬品は、代替品ではなく、GFDのサプリメントとして販売される可能性が最も高いであろう。 代替療法のリスク、利益、およびコストを慎重に比較検討し、そのような新しい治療法がどのような条件および適応症の下で正当化されるかを定義する必要がある[34]。

概要
きちんとしたグルテンフリーダイエット（GFD）は、現在セリアック病（CD）患者の健康を完全に回復させる唯一の安全で効率的な治療法である。したがって小麦、ライ麦、大麦、場合によってはオート麦にもとづく製品はすべて避ける必要がある。これらの製品をグルテンフリーの代替品に置き換えるか、グルテンフリー穀物からの製品を消費することによって管理できる。診断されたCD患者を、臨床的改善、食事療法の順守、および栄養状態を監視する医師と栄養士を含む医療チームに紹介する必要がある。グルテンフリーの代替品の入手可能性が制限され、コストが高く、品質が悪く、「隠れた」グルテンによる汚染があるため、生涯にわたるGFDを維持することは困難である。したがって、食事療法へのコンプライアンス（法令遵守）は、ほとんどの場合不十分です。多くのCD患者は、GFDを生活の質を低下させる実質的な負担と見なしているため、彼らの最も顕著な要望は、グルテンを含む食品を食べることを可能にするピルまたはワクチンの開発である。近年、代替療法のための多くの新しい戦略が開発されている。それらには、グルテンの酵素分解、腸透過性の阻害、免疫応答の調節、およびワクチン接種が含まれます。 新薬や栄養補助食品に関するいくつかの研究は、すでに臨床試験のステータスに達している。 入手可能になる最初の医薬品は、代替品ではなく、GFDのサプリメントとして販売される可能性が最も高い。
1 従来の治療法
1.1 グルテンフリーダイエット
グルテンフリーダイエット（GFD）の永続的な生涯の遵守は、セリアック病（CD）の現在の不可欠な治療法である。長年のグルテン回避の後でも、CD患者はグルテンに対する耐性を獲得することはなく、グルテンへの再曝露は病気を再活性化する。 GFDの導入は、CDの診断スペクトルに基づく必要がある。原則として、GFDは現在、症候性CD、疱疹状皮膚炎、非セリアックグルテン過敏症、グルテン失調症、および下痢型過敏性腸症候群のすべての症例に適応されている[1]。小麦依存性の運動誘発性アナフィラキシーの場合、GFDが適応となる。ただし、患者はライ麦、大麦、オート麦の消費を制限する必要はない。無症候性のCDを患っている個人が、それによって生じる可能性のある生活の質の低下を考慮して、GFDの恩恵を受けるかどうかは不明である。未治療のCDの患者は、血清学が陽性であるが小腸組織学が正常な患者でさえ、死亡リスクが高いと考えられている。ただし、死亡率の増加は、治療を受けたCD患者でも報告されている。したがって、GFDが死亡率に及ぼす真の影響は不確かである[2]。同様に、初期の研究では、未治療の患者は一般集団よりも悪性腫瘍のリスクが高いことが示された。治療を受けた患者では、このリスクは未治療の患者のリスクよりも小さかったが、それでも一般集団よりも高かった。しかし、その後の研究では、特に絶対リスクの観点から、リスクはより控えめであることが示された[3]。骨粗鬆症や骨折などの他のリスク状態は、認識されていないCDの実体の全体像を把握するために、将来の研究で評価する必要がある。リスクのあるグループでのスクリーニングによって検出された無症候性の患者がGFDに従うべきかどうかは疑わしいままである[4]。サイレントCDの場合にはGFDが推奨されているが、潜在的な場合には推奨されていない[5]。 GFDは、ますます「流行」の食事療法になっている。その人気は2008年以来着実に増加しており、さらに増加すると予想されている。グルテンフリー食品は今や至る所にある。グルテンフリー製品をオンライン、スーパーマーケット、健康食品店に供給することは、数十億ドル規模の産業である。しかし、現在のデータは、一般の人々がグルテンフリーのライフスタイルを維持する必要があることを示唆していない。最近の一般的な概念-小麦の摂取は脂肪と病気を引き起こし、一般の人々は避けるべきであるという最近の一般的な概念[6]は、科学的に根拠がない[7]。小麦は炭水化物、ビタミンB群、ミネラル、微量元素の重要な供給源であり、世界人口の栄養補給の主要な基盤の1つを構成していることを考慮に入れる必要がある。 厳密なGFDは、グルテンの1日摂取量が20mg未満であることを意味する。これは、パンのスライスの約100分の1に相当する。比較すると、欧米の人口の普通の人々は、平均して約20,000 mg（1000倍！）のグルテンを摂取している。 CD患者は、2つのカテゴリーのグルテンフリー食品を摂取する可能性がある。まず、肉、魚、乳製品、野菜、果物など、さまざまな一般的な食品を食べることが許可されている。小麦ベースのデンプン加水分解物、ブドウ糖シロップ、およびマルトデキストリンの摂取は、プラセボと比較して、寛解期のCD患者の組織学または炎症に有害な影響を及ぼさない[8]。ただし、患者は、濃厚なソースやスープ、プリン、ソーセージなど、グルテンの「隠れた」供給源を含む多数の複合食品に注意する必要がある。「第二に、グルテンフリー食品のコーデックス基準によれば、CD患者はグルテンフリーの食事療法食品を摂取する可能性がある。ほとんどの食事療法のグルテンフリー食品は、パンやその他の焼き菓子、パスタ、朝食用シリアル、ビールなどの伝統的なシリアルベースの商品の代替品である。それらは、米やトウモロコシ、擬穀穀物類（アマランサス、ソバ、キノアなど）などの無毒の穀物や小麦粉から作られている。 CD患者は、グルテンフリーと認定されていない製品に注意する必要がある。これらの製品は、生産ラインに沿って（つまり、フィールドで、輸送、保管、または処理中に）CD毒性シリアルによって汚染されている可能性があるためである。 GFDを厳守している患者は、グルテン汚染の結果として、毎日平均5〜50mgのグルテンを消費すると推定されている[9]。製品にグルテンが含まれているかどうかについて患者が疑問を持っている場合は、それを使用しないで欲しい。相互汚染のリスクがある可能性があるため、Academy of Nutrition and Dietetics Celiac Disease Toolkitは、CDをもつ方には、グルテンフリーのラベルが付いたグルテンフリーの穀物や小麦粉を自然に購入することを勧める[10]。家庭では、グルテンフリー食品は常にグルテン含有食品とは別に準備、保管、取り扱いする必要がある。個別のエリアが利用できない場合は、他の食事の前にグルテンフリーの食事を準備することを勧める。 ダイエットグルテンフリー食品は、かつてはニッチ市場の製品であり、健康食品店、薬局、および通信販売会社を通じてほぼ独占的に入手可能であった。過去10年間で、グルテンフリー製品の市場は、診断されたCD患者だけでなく、食事からグルテンを排除したい非CD個人の数の増加により、非常に成長した。今日では、グルテンフリー製品も多くのスーパーマーケット、レストラン、ホテルで提供されており、商品の品揃えは急速に増加している。ヨーロッパの4か国で市販されているグルテンフリー製品に関する研究では、ほとんどの製品（99.5％）がグルテンのしきい値である20 mg / kgを満たしていることが示されている[11]。残念ながら、グルテンフリーと表示された市販の製品は、対応する従来の食品よりも大幅に高価である。このため、一部の国のCD患者は、この高い費用を補うために財政援助を受けている。
1.2 フォローアップ管理
患者の反応とGFDへのコンプライアンスを客観的に評価して診断を確認するには、フォローアップが必要である。医学的観点から、症候性CD患者におけるGFDの利点は明らかである。ほとんどの患者は急速な臨床的改善を示し、GFDを開始してから約2週間で症状が消える。 CD特異的血清抗体価は、正常化するまでに6〜12週間かかる場合があり、最終的には、GFDを2年間追跡するまで、完全な組織学的解決が得られない場合がある[12]。 CD患者の約5％はGFDに反応しない。失敗の主な原因は、意図的または意図的でないグルテンの継続的な摂取である[13]。その他の理由は、CDを複雑にしたり共存させたりする状態である。応答しないCDの最も恐れられている原因は、難治性CDである。無反応の理由が明確にできない場合は、CDの診断が正確であったかどうかを調べることを検討する必要がある。
新たに診断された患者は、できるだけ早く医師と栄養士の専門家を含む医療チームに紹介されるべきである。患者は定期的に評価されるべきであり、生涯にわたるフォローアップが推奨される。 GFDを開始する前に、患者は栄養不足、特に葉酸と鉄が不足していた可能性があり、一定期間サプリメントで修正する必要がある[12]。小腸でのラクターゼ活性が低いため、食事療法を開始した後、患者の乳糖の消費を制限する必要がある場合がある（乳製品など）。このような場合、カルシウムとビタミンDの補給を検討する必要がある。激しい下痢がある場合、治療の最初の数日間に電解質サプリメントが必要になることがある。ほとんどの患者は、症状の解消、検査室の異常の改善、および血清抗体のレベルの低下に基づいてフォローアップできる。後者の分析は、トランスグルタミナーゼ2（TG2）および脱アミド化グリアジンペプチドに対する血清抗体を測定することによって行うことができる。抗体が上昇したままであるか、再び陽性になる場合は、生検を伴う内視鏡検査を検討する必要がある。 GFDの回復と順守は、おそらく診断後6〜12か月で、その後は毎年管理する必要がある。CD患者は、CDとGFDの専門知識を持つ管理栄養士が監視する必要がある。患者とその家族の教育はCDの管理の中心である[13]。彼らは、CDの原因、不十分に管理された疾患の医学的合併症、家族がCDを発症するリスク、および厳格なGFDを生涯維持することの重要性を理解する必要がある。食事カウンセリングのトピックには、グルテンの隠れた供給源の特定、適切な栄養の確保、グルテンフリー製品のラベル付けが含まれる。 セリアック病協会は、CD患者に正確で有用な情報を提供し、GFDに準拠した地域のサポートグループを推奨することができる。会議は、医学的アドバイスや情報や問題を交換する機会を提供する場合がある。また、GFDを始めたばかりの人を助ける機会も与えられる。特定のWebサイトには、グルテンフリー食品の入手可能性、一般的な患者情報、臨床およびケアの質のガイドライン、診断テストなどの役立つ情報が含まれている。
1.3 グルテンフリーダイエットの遵守
血清学、栄養士の面接、および再生検は通常、GFDの順守の評価に利用される。 Lefflerらは、臨床的に関連性があり簡単な「セリアック病の食事順守テスト」（CDAT）を開発した。これにより、TG2抗体テストよりも優れたパフォーマンスで順守の標準化された評価が可能になる[14]。 CDATは、症状、自己効力感、およびグルテン回避の習慣に関する一般的な質問に依存する7つの質問の調査である。 5点満点の回答スコアはそれぞれ加算的であり、高い より悪いGFD順守を示すスコア。別の研究では、食事療法のコンプライアンスを監視するための患者の面接は、GFDに準拠していない患者を特定する際に血清学よりも感度が高いことが証明されている[15]。 GFDへの厳格な順守の程度は大きく変動する。系統的レビューでは、評価の定義と方法に応じて、42％から91％の範囲が報告された[16]。 GFDへの意図的な非遵守は、不注意による失効よりも頻度が低いことがわかった[17]。コンプライアンスは、少数民族、青年、および小児期に診断された成人の中で最も低くなっている。理由には、知識の欠如、グルテンフリー製品の入手可能性とラベル付けの不足、外食時にグルテンフリー食品を特定することが困難なことが含まれる[18]。寛解期にある一部の患者は、古典的な症状がないことは、グルテンを含む食品が時々食べられる場合、グルテンが許容できることを示していると誤って信じている。アドヒアランス（服薬遵守）を高めるために、CD患者は、医師と患者のコミュニケーションの改善、より詳細なカウンセリング、およびグルテンフリー製品のより良い入手可能性とラベル付けを必要としている。 GFDの不遵守は、特定の種類の癌および死亡のリスク増加と関連している可能性があることを患者に通知する必要がある[19]。さらに、明らかな症状がなくても健康上のリスクが軽減されてはいないことを伝えておく必要がある。食事療法の順守を強化するには、永続的なフォローアップ管理が重要である。
1.4 栄養状態
グルテンタンパク質の生物学的価値は、必須アミノ酸が不足しているため、かなり低くなっている。したがって、栄養学的な観点から、グルテンを含まない食事はCD患者にとって不利ではないかもしれない。それにもかかわらず、GFDは適切な栄養摂取を保証するものではなく、約8〜12年間の長期GFDによる治療後にいくつかの栄養不足が報告されている[13]。多くの研究は、炭水化物、タンパク質、脂肪の不均衡な摂取、および特定の必須栄養素の制限された摂取を示している。たとえば、CD患者では食物繊維の摂取が不十分である[20,21]。この不均衡は、グルテンフリーのパンがしばしば繊維の乏しいデンプンおよび/または精製された粉から作られているという事実によるものであると提案されている。擬似穀物類は通常、全粒穀物または全粒粉として消費されるため、一般的な穀物よりも栄養価と繊維含有量が高い。 CD患者の食事にこれらの種子（第4章、セクション1を参照）を組み込むことが推奨されている[22]。さらに、GFDで数年間注意深く治療された多くの成人CD患者は、ビタミン（葉酸、ビタミンB6、およびB12）とミネラル（鉄、カルシウム）の状態が悪い兆候を示している[21、23、24]。この結果は、成人をCDでフォローアップする場合、ビタミンの状態を確認する必要があることを示唆している。二重盲検プラセボ対照多施設共同試験では、ビタミンB群を6か月間補給した後、患者の全般的な健康状態に有意な改善が見られた[25]。 de Palmaとその同僚の研究では、GFDの被験者における有益な腸内細菌の減少が報告されており、これは宿主に未知の病態生理学的結果をもたらす可能性がある[26]。一般的に、CD患者は、果物、野菜、豆類、ナッツなどの繊維とビタミンが豊富な自然グルテンフリー食品の摂取量を増やすことを勧める[20]。
1.5 生活の質
グルテンフリー食品の代替品の入手可能性が制限され、コストが高い（ファクター2以上）、味、風味、食感、口当たりの質が低い、予期しないグルテン汚染が少ない、文化的であるため、生涯にわたるGFDを維持することは困難です。慣行、かなりの社会的負担につながる。 CDは、患者の健康関連の生活の質（HRQOL）に深刻な影響を与える可能性がある。 CDのHRQOLに関するいくつかの研究が、ヨーロッパと北アメリカで実施された。少なくとも12か月間GFDを使用していた147人のCD患者は、質問票に次の回答をした[27]：68％が食事制限により食事の楽しみが減ったと報告し、46％が食事の費用が制限のない人々以上であると考えていた。21％がこれらのより高いコストが彼らにとって問題であると述べた。患者の約半数は、制限のために生活の楽しさを減らしたと報告した。犠牲になった最も一般的な活動は外食である。 52％は他人との違いを感じ、65％は頻繁な欲求不満を報告し、56％は診断のために自分の健康についてもっと深刻に考えていた。これらの発見にもかかわらず、ほとんどの患者は、身体的および心理的状態の改善に気づいたため、診断されたことに満足していると報告した。しかし、古典的な症状のない患者の27％は、この病気と診断されたことを後悔している。すべて医師によって診断され、GFDで診断された387人の米国の患者への質問票の結果を表3.1に示した[28]。質問票には、4つの関連するサブスケール（制限、不快気分、健康上の懸念、および不適切な治療）にわたって20の項目があった。因子分析（ファクター> 0.5は意味がある）は、4つのサブスケールすべてがGFDの患者に関連していることを示した。健康への懸念が最も重要であるように思われた。 GFDの中年CD患者に関するスウェーデンの研究は、男性が女性よりも明らかに優れた生活の質のレベルを報告したことを明らかにした[29]。成人CD患者における1型糖尿病の追加診断は、特に女性において、生活の質にさらに顕著な悪影響を及ぼした[30]。患者が自分の希望について尋ねられたとき、彼らは通常、彼らの店がより多くのグルテンフリー食品を運び、彼らのレストランがより多くのグルテンフリーの選択肢を提供することを望んでいた。 その他の頻繁に言及される問題には、CDに関するより多くの研究、強化されたスクリーニング、早期診断、医師に提供されるGFDに関するより多くの知識、および内視鏡検査なしの診断が含まれる[18]。 患者の最も顕著な欲求は、グルテンを含む食品を食べることを可能にする錠剤またはワクチンの開発である[31,32]。
1.6 セリアック病学会
CD患者の関心は、世界中の100を超える全国セリアック病学会によって示された。それらはCDの人々を助けることを目的としたボランティア組織である。セリアック病の社会は、特に病気の最初の段階で非常に重要な役割を果たしている。患者は、実際的、社会的、法的な問題や他の患者との接触についてのアドバイスを必要としている。多くの学会が、市場で入手可能なグルテンフリーの食品や医薬品をリストしたハンドブックを発行している。外食や旅行に関する最新情報へのアクセスを提供している。セリアック病社会のもう1つの使命は、CDに対する一般の認識を高め、法的および政治的問題に立ち向かうことである。一部の学会は、さまざまな研究プロジェクトをサポートしている。さらに、グルテンフリー製品を製造する企業に「グルテンフリー」記号を使用するライセンスを付与する（第4章のセクション3.3を参照）。 独立した非営利団体である欧州セリアック病協会（AOECS）は、ヨーロッパの33か国からの39の全国協会の包括的な組織である[33]。 AOECSは1988年に設立され、科学者や消化器病専門医と協力して、CD患者にGFDを維持するための情報と支援を提供している。 1992年以来、AOECSは、世界的なコーデックス委員会で「オブザーバー」のステータスを持ち、委員会のすべてのセッションと一部のコーデックス委員会に参加している。 AOECSは、通常消費用の食品、遺伝子組み換え食品、および特別食用食品のラベル付けに関するすべてのコーデックス基準およびガイドラインの作成を非常に積極的に支援してきた。 AOECSは、CDやGFDを含む国際的に重要なテーマに取り組むことに加えて、国際的な活動やメンバーの共通の関心事を調整し、メンバー間で情報を広め、小規模または最近形成されたセリアック病社会やロビーに必要なアドバイスやグルテン不耐性の認識支援を提供する。最近、禁止されている使用材料を避けるために、「Crossed Grain」シンボルのライセンスを取得するための登録システムが開発された。