ANN No.18 (Bet v 1 スーパーファミリー)

-----------------------------------------------------------------------------------------
Allergens News Network メールニュース No.18
△ Bet v 1 スーパーファミリー
△ 特異的 IgE 検査－特異的 IgE の値付けと定量性－
▽
▽
2016 年 6 月
サーモフィッシャーダイアグノスティックス株式会社発行
-----------------------------------------------------------------------------------------
△
Bet v 1 スーパーファミリー
タンパク質のアミノ酸配列、立体構造および機能のデータベースが形成され、これらの情
報によりタンパク質を‘ファミリー’にまとめられるようになりました。祖先を共有する
機能が類似したタンパク質の集団をファミリーといいます。一般に、タンパク質は、進化
の過程でアミノ酸配列、立体構造がわずかながら変化することにより、機能も微妙に異な
るようになります。
Radauer らは、アレルゲンコンポーネント情報に基づいたデータベースを確立し、植物由
来食物アレルゲンコンポーネントの分類を調べた結果、主な植物由来食物アレルゲンコン
ポーネントは 4 つのスーパーファミリーに分けられると報告しています 1)。すなわち、プロ
ラミンスーパーファミリー、クピンスーパーファミリー、プロフィリンおよび Bet v 1 スー
パーファミリーです。プロラミンスーパーファミリーには、２Ｓアルブミン、脂質輸送タ
ンパク（LTP）
、プロテアーゼインヒビターなどのファミリーが、クピンスーパーファミリ
ーには多くの種子貯蔵タンパク質ファミリーなどが、Bet v 1 スーパーファミリーには、生
体防御タンパク－１０（PR-10）の他にいくつかのファミリーが存在します 1)。この論文で
は、機能が同一なアレルゲンコンポーネントの集団を‘ファミリー’とし、それよりも広
い範囲のものを‘スーパーファミリー’と定義しています。一般に、
‘ファミリー’、
‘スー
パーファミリー’の定義はなく、その範囲も厳密に定義されていません。
ここでは、花粉関連食物アレルギー症候群（PFS）に関連する Bet v 1 スーパーファミリー
について概説します。
Bet v 1 スーパーファミリーは、少なくとも 4 つのファミリー、すなわち、PR-10 ファミリ
ー、Major latex proteins/ripening-related protein（MLP/RRP）ファミリー、Norcoclaurine
synthase（NCS）ファミリーおよび Cytokinin-specific binding protein（CSBP）ファミ
リーからなります 2)。
Bet v 1 スーパーファミリーに属する主要な４つのファミリー
ファミリー
PR-10
属するタンパク質が報告されている植物種
双子葉類：ブナ目花粉（ブナ、シラカンバ、ヘーゼル）
、バラ科（リンゴ、
イチゴ、サクランボ）
、マメ科（エンドウ、ピーナッツ、大豆）、セリ科（セ
ロリ、ニンジン）
単子葉類：イネ科（大麦、米、トウモロコシ）、キジカクシ科（アスパラガ
ス）
針葉樹：マツ、トウヒ
MLP/RRP
MLP：ヒナゲシ、タバコ、キュウリ、モモ、サトウダイコン、イチジク
RRP：大豆、エンドウ、ブドウ、イチゴ、マスクメロン
NCS
ヒナゲシ、カラマツソウ、オウレン
CSBP
緑豆、ハウチワマメ（lupine）
文献 1 より作成
PR-10 は、双子葉植物だけでなく、単子葉植物 3)や裸子植物 4)にも存在します。PR-10 には
多くのアイソフォームが存在し、ストレスにより誘導されるアイソフォームおよび成長に
伴って誘導されるアイソフォームが、多種の植物種で見出されています。ストレスには、
病原体感染、植物ホルモン（エチレンなど）
、創傷、塩濃度および寒冷などが知られていま
す。また、成長により調製されるアイソフォームは、とくに、花粉、種実、果実や貯蔵器
官に高濃度に発現します 1)。
一般に、アレルゲン間の相同性が 50%未満であると IgE 抗体による交差性を認めることは
まれと報告されていますが 5)、MLP/RRP ファミリー、NCS ファミリーおよび CSBP ファ
ミリーは、いずれも Bet v 1 との相同性は低い（50%未満）にも関わらず、交差性を認める
ことが報告されています 6,7,8,9)。この交差性は、Bet v 1 スーパーファミリーに特徴的な立
体構造上のパターン（モチーフ）が IgE エピトープになっているためと考えられます 7,9)。
PR-10 による PFS は、症状が口腔・咽頭に限定され比較的軽症です。しかし、大豆の Gly m
4 による PFS は誘発症状が重篤となることが知られています 10)。この大豆 PFS の原因は豆
乳のみならず、もやし、枝豆、豆腐でも症状が誘発されることがあります 11)。
本邦のもやしの原料は、ほとんどが緑豆（Vigna radiate：mung bean）で、春雨の原料と
しても利用されています。緑豆のアレルゲンコンポーネントは、以下に示す 4 種類が WHO
IUIS に登録され、そのうち 2 種が Bet v 1 スーパーファミリーに属します（Vig r 1、Vig r
6）9,12)。もやし中にもこれらアレルゲンコンポーネントが存在し、成長や創傷などのスト
レスで増加します 12)。
緑豆のアレルゲンコンポーネント
分子量（SDS-PAGE）
Vig r 1
PR-10
16kd
Vig r 2
８Ｓグロブリン（ビシリン）
52kd
Vig r 4
種子アルブミン
30kd
Vig r 6
Cytokinin-specific binding protein（CSBP）
18kd
WHO/ IUIS Allergen Nomenclature より
欧州でもアジア料理がポピュラーになったことから、シラカンバ花粉症の患者さんにおけ
る、もやしによるアレルギー症状の報告が増加しています。シラカンバ花粉症で、もやし
摂取による症状誘発歴を有する 10 例を検討した結果、全例口腔症状（OAS）を呈し、2 例
が咽頭浮腫、1 例が嘔吐でした。もやし以外の食物アレルギーの原因は、大豆が全例、リン
ゴ 9 例、キウイ 9 例、ヘーゼルナッツ 8 例、モモ、アーモンド、ネクタリン、ニンジンが
各々6 例と多種の果実、野菜で PFS を有していました。特異的 IgE 検査では、シラカンバ
花粉、Bet v 1 が全例、Gly m 4 が 9 例、Vig r 1 が 8 例で陽性を示しました 12)。
本邦でも、もやしで食物アレルギー症状を起こす例が報告されており、これらの患者は、
カバノキ科花粉症関連の豆乳、バラ科果実などによる PFS 患者で、Gly m 4 特異的 IgE が
陽性です 11,13)。最近、もやしの CSBP である Vig r 6 は、もやしの PR-10 である Vig r 1 と
交差性を認め、もやしアレルギー患者の好塩基球を活性化することから、もやしの PFS に
Vig r 6 も関係していることが示唆されています 9)。
以上、多種の果実、野菜で誘発歴を有するシラカンバまたはハンノキ花粉感作例では、豆
乳だけでなくもやしでも症状を起こすことがあるので、これら食品の指導を検討すべきと
考えられます。
監修：国立病院機構相模原病院
福冨友馬先生
1.
Radauer C, Breiteneder H. Evolutionary biology of plant food allergens. J Allergy Clin
Immunol 2007; 120: 518-25.
2.
Fernandes H, Michalska K, Sikorski M, Jaskolski M. Structual and functional aspects
of PR-10 proteins. FEBS journal 2013; 280: 1169-99.
3.
Wang CS, Huang JC, Hu JH. Characterization of two subclasses of PR-10 transcripts in
lily anthers and induction of their genes through separate signal transduction pathways.
Plant Mol Biol 1999; 40: 807-14.
4.
Yu XS, Ekramoddoullah AKM, Misra S. Characterization of Pin m Ⅲ cDNA in western
white pine. Tree Physiol 1999; 40: 807-14.
5.
Radauer , Breiteneder H. Pollen allergens are restricted to few protein families and
show distinct patterns of species distribution. J Allergy Clin Immunol 2006; 117: 141-7.
6.
Yang CL, Liang S, Wang HY, Han LB, Wang FX, Cheng HQ, Wu XM, Qu ZL, Wu JH, Xia
GX. Cotton major latex protein 28 functions as a positive regulator of the ethylene
responsive factor 6 in defense against Verticillium dahlia. Mol Plant 2015; 8: 399-411.
7.
Chruszcz M, Ciardiello MA, Osinski T, Majorek KA, Giangrieco I, Front J, Breiteneder
H, Thalassinos K, Minor W. Structural and bioinformatic analysis of the kiwifruit
allergen Act d 11, a member of the family of ripening-related proteins. Mol Immunol
2013; 56: 794-803.
8.
Berkner H, von Loetzen CS, Hartl M, Randow S, Gubesch M, Vogel L, Husslik F, Reuter
A, Lidholm J, Balmer-Weber B, Vieths S, Rosch P, Schiller D. Enlarging the toolbox for
allergen epitope definition with an allergen-type model protein. PLOS ONE 2014; 9:
e111691.
9.
Guhsl EE, Hofstetter G, Hemmer W, Ebner C, Vieths S, Vogel L, Breiteneder H,
Raudaur C. Vig r 6, the cytokinin-specific biding protein from mung bean (Vigna
radiate) sprouts, cross-reacts with Bet v 1-related allergens and binds IgE from birch
pollen allergic patients’ sera. Mol Nutr Food Res 2014; 58: 625-34.
10. 山本哲夫、朝倉光司、白崎英明、氷見徹夫．シラカンバ花粉アレルギーにみられる豆乳に
よる口腔アレルギー症候群．日耳鼻 2015; 118: 1124-32.
11. Minami T, Fukutomi Y, Saito A, Sekiya K, Tsuburai T, Taniguchi M, Akiyama K.
Frequent episodes of adult soybean allergy during and following the pollen season. J
Allergy Clin Immunol PRACT 2015; 3: 441-2.
12. Mittag D, Vieths S, Vogel L, Wagner-Loew D, Starke A, Haunzinker P, Becker W-H,
Ballmer-Weber BK. Birch pollen-related food allergy to legumes: identification and
characterization of the Bet v 1 homologue in mungbean (Vigna radiate), Vig r 1. Clin
Exp Allergy 2005; 35: 1049-55.
13. 原田晋、森山達哉、有津
崇、中山哲、田中昭．モヤシ摂取によりアナフィラキシ
ー症状をきたした Pollen-food Allergy Syndrome の 1 例．皮膚臨床 2013; 55: 1013-7.
△ 特異的 IgE 検査
－特異的 IgE の値付けと定量性－
近年、遺伝子技術の進歩によりマウスのモノクローナル抗体からヒト化抗体が作製可能と
なり、多くの抗体薬が治療に用いられています。
1997 年、Schuuman らは、マウスの抗 Der p 2 モノクローナル抗体からマウス-ヒト IgE
キメラ抗体（キメラ IgE）を作製し、特異的 IgE 抗体検査の標準品に供することが可能か
を検討しました 1)。
1. アレルゲン（Der p 2）との反応性
元のマウスモノクローナル抗体を対照にして、固相化したヤケヒョウヒダニアレルゲン
に対する反応性を比較して、同等であることを確認した。
2. 総 IgE および特異的 IgE としての反応性
キメラ IgE を総 IgE、また抗ヤケヒョウヒダニ特異的 IgE として測定し、総 IgE およ
び特異的 IgE としての反応性が同等であることを確認した。
3. 患者血清中特異的 IgE との同一性
ヤケヒョウヒダニ特異的 IgE 陽性患者血清との希釈直線性の並行性から、免疫学的な同
等性を確認した。
以上から、本キメラ IgE は特異的 IgE 検査の標準品として、検体中の特異的 IgE の絶対量
を算出するのに有用な特異的 IgE の標品であることが報告されました（米国アレルギー学
会誌 1997 年）
。本キメラ IgE は試薬として Indoor Biotechnology 社から入手することが可
能です。
本キメラ IgE を入手して、イムノキャップ特異的 IgE d1 ヤケヒョウヒダニおよびイムノキ
ャップ総 IgE を用いて、本キメラ IgE の希釈系列を調製して特異的 IgE および総 IgE を測
定しました。同希釈系列を A 社特異的 IgE 検査でも測定しました。
200
200
(UA/ｍL) (IU/mL)
特異的IgE d1 ヤケヒョウヒダニ
総IgE
特異的IgE d1 ヤケヒョウヒダニ
150
150
100
100
50
50
0
0
1/4
1/2
3/4
0
0
1
希釈率
1/4
1/2
3/4
1
希釈率
Fig. 1　キメラIgE希釈試験　イムノキャップ
特異的IgE >100 UA/mLの値は外挿値
Fig. 2　キメラIgE希釈試験　A社検査キット
サーモフィッシャーダイアグノスティックス株式会社社内資料
少なくともイムノキャップの d1 ヤケヒョウヒダニ固相では、約 150 UA/ml に相当する特異
的 IgE を捉えるのに十分な Der p 2 量が固相化されていることが示され、他社に比較して
十分量の固相上のアレルゲンコンポーネントが結合されていると考えられます（Fig 1、Fig
2）
。
また、特異的 IgE と総 IgE の希釈直線が合致し、イムノキャップによる結果は、1 UA/ml
が 1 国際単位（IU/ml：2.4 ng/ml）であることが示されています 2)。
ネコ（Fel d 1）
、イヌ（Can f 1）
、シラカンバ（Bet v 1）、卵白（Gal d 1）のキメラ IgE で
も、イムノキャップでは特異的 IgE と総 IgE の絶対値が合致すると報告され 3)、イムノキ
ャップの特異的 IgE の値付けが正確であることがわかります。これら報告では、他社の特
異的 IgE 検査キットでは、特異的 IgE 抗体価が総 IgE 値と合致していません 2,3)。
特異的 IgE 検査の標準品には、総 IgE が使用されていますが、イムノキャップでは、総 IgE
と特異的 IgE の挙動が合致しますので、標準品に総 IgE を使用しても問題ないことがわか
ります 4,5)。
Indoor Biotechnology 社は、本キメラ IgE のみならず、抗 Der p 2 マウス-ヒト IgG4 キメ
ラ抗体（キメラ IgG4）も供給しています。
ヤケヒョウヒダニ特異的 IgE 抗体陽性血清（抗 Der p 2 特異的 IgE 陽性が確認されている）
に、キメラ IgG4 の希釈系列を調製して添加しました（終濃度 2.03、20.3、203 mgA/L）
。
これら試料をイムノキャップおよび A 社特異的 IgE 検査で測定しました。
この試験では、検査に使用されている Der p 2 への結合を血清中の抗 Der p 2 特異的 IgE
と添加したキメラ IgG4 が競合します。検査試薬中の Der p 2 量が十分でないと、キメラ
IgG4 の添加による特異的 IgE 測定結果の減少が認められます。
80
80
sample 1
sample 2
sample 1
sample 2
70
特異的IgE d1 ヤケヒョウヒダニ
特異的IgE d1 ヤケヒョウヒダニ(UA/mL)
70
60
50
40
30
20
10
60
50
40
30
20
10
0
0
0
1
10
100
1000
0
キメラIgG4 添加濃度(mgA/mL)
1
10
100
1000
キメラIgG4 添加濃度(mgA/mL)
Fig. 3　キメラIgG4添加試験　イムノキャップ
Fig. 4　キメラIgG4添加試験　A社測定キット
サーモフィッシャーダイアグノスティックス株式会社社内資料
イムノキャップではキメラ IgG4 の添加によって、いずれの血清でも特異的 IgE 抗体価の変
化は認められません（Fig 3）
。一方、A 社ではキメラ IgG4 の添加濃度に依存した特異的 IgE
抗体価の減少がいずれの血清でも認められました（Fig 4）。本試験に用いたキメラ IgG4 の
最高濃度（約 200 mgA/l）は、ImmunoCAP の特異的 IgG 測定キットの測定上限であり、
かなり高濃度であることがわかります。
前述のキメラ IgE 希釈試験と同様にイムノキャップでは、十分な Der p 2 量が固相化され
ていることが示されました。その他のアレルゲンにおいても血清中の特異的 IgE 抗体を捉
えるのに十分なアレルゲン量がイムノキャップでは固相化されていることが報告されてい
ます 4,5)。ただし、特異的 IgE 抗体が特定のアレルゲン成分（コンポーネント）に偏ってい
るような検体の場合は、その限りではありません。そのため、一部の血清では希釈試験に
おいて原血清が見かけ上低く見積もられることがあります 6)。
以上のことから、定量が困難な特異抗体の免疫測定法であるにもかかわらず、イムノキャ
ップは固相上のアレルゲン量が十分なため、共存する他のクラスの特異抗体に影響されず
比較的高濃度まで定量性に優れている特異的 IgE 検査キットです 4,5)。
参考文献
1. Schuuman J, Perdoc GJ, Lourens TE, Parren PWHI, Chapman MD, Aalberse RC.
Production of mouse/human chimeric IgE monoclonal antibody to the house dust
mite allergen Der p 2 and its use for the absolute quantification of allergen-specific
IgE. J Allergy Clin Immunol 1997; 99: 545-50.
2. Wood RA, Segell N, Ahlstedt S, Williams PB. Accuracy of IgE antibody laboratory
results. Ann Allergy Asthma Immunol 2007; 99: 34-41.
3. Szecsi PB, Stender S, Comparison of immunoglobulin E measurement on
IMMULITE and ImmunoCAP in samples consisting allergen-specific mouse-human
chimeric monoclonal antibodies towards allergen extracts and four recombinant
allergens. Int Arch Allergy Immunol 2013; 162: 131-4.
4. Yman L. Standardization of in vitro methods. Allergy 2001; 56 (Suppl 67): 70-4.
5. Alstedt S. Understanding the usefulness of specific IgE blood test in allergy. Clin
Exp Allergy 2002; 32: 11-6.
6. Valenta R, Lidholm J, Niederberger V, Hayek B, Kraft D, Gronlund H. The
recombinant allergen-based concept of component-resolved diagnostics and
immunotherapy (CRD and CRIT). Clin Exp Allergy 1999; 29: 896-904
＊Allergens News Network No.18、およびバックナンバーは、弊社 HP「アレルギー情報室」からも
ご覧いただけます。
＊受託測定サービス「アッセイサポート」はコチラから。カタログに記載の無い項目につ
きましても、随時相談を承っております。
遠慮なくお問い合わせください。
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
アレルゲンコンポーネントを用いたアレルギー診断
日時： 2016年6月18日（土）17:10～18:30
会場：第5会場（東京国際フォーラムB棟5階ホールB5（2）
）
司会：秀道広先生（広島大学医歯薬保健学研究院）
演者：長尾みづほ先生（国立病院機構三重病院）
、大澤陽子先生（福井赤十字病院）
、矢上晶子先生（藤田保健衛生大学医学部）
＊皆様のご参加をお待ちしております。
7/28(木)19:00～アレルギーセミナーオンライン研修会
「年齢別食物アレルギー診断の最新知識」をテーマに日常臨床に役立つ診断・診療情報が
web にて簡単に Live 視聴できます。
【座長】国立三重病院藤澤隆夫先生
【演者】名古屋医療センター
二村昌樹先生「診察室での食物アレルギー診断～小児科編
～」
島根大学医学部千貫祐子先生「診察室での食物アレルギー診断～皮膚科編～」
■左記 URL より参加申込受付中■⇒ http://h.nikkeibp.co.jp/h.jsp?no=285614
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
Allergens News Network
サーモフィッシャーダイアグノスティックス株式会社
---------------------------------------------------------------------------------------------※サーモフィッシャーダイアグノスティックス株式会社は、お客様の個人情報について、当社の個人情報保護への
対応に関する規定に従って適切に管理し、お客様から同意頂いた目的の範囲内でのみ利用させて頂きます。
※お問い合わせ・メールアドレス変更・メールニュース解除等は以下へご連絡お願い致します。
dakaraic-jp.idd@thermofisher.com
0120-536-513（月-金 9:00-17:00）
1606-E-743-1

Download Report