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アニサキスアレルギー:アレルゲンの本体と性状
東京海洋大学 名誉教授
塩見 一雄

1.はじめに

線虫アニサキスは魚介類の代表的な寄生虫である。アニサキスは主として魚介類の内臓に寄生しているが、一部は筋肉にも寄生しているし、魚介類の死後は内臓から筋肉に移動することが多い。そのため、生の魚介類を刺し身や寿司などとして食べると生きている虫体を一緒に取り込むことがある。ヒトは宿主ではないので虫体は通常は消化管を素通りするが、運が悪いと胃や腸に食い込むことがあり、腹痛や下痢、嘔吐などが引き起こされる。アニサキスに起因するこのような症状をアニサキス症という。アニサキス症は食中毒として扱われており、2015年のアニサキス中毒の発生件数は127件で、病因物質としてはノロウイルス(481件)、カンピロバクター・ジェジュニ/コリ(318件)に続いて第3位にランクされている。しかし、アニサキス症は食中毒としての届け出はごく一部と考えられており、実際には毎年2,000件以上発生していると見積もられている。
 アニサキス症は古くから知られていたが、近年、アニサキスはIgE抗体を介したⅠ型アレルギーの抗原としても注目されている。アニサキスアレルギーはしばしばアニサキス症と混同されているだけでなく、その感作・発症には生きているアニサキスと死んでいるアニサキスの両方が関与していて複雑である。2000年以降、アニサキスに含まれるアレルギー誘発物質(アレルゲン)が次々に明らかにされ、アニサキスアレルギーを分子レベルでかなり理解できるようになってきた。そこで本稿では、まずアニサキスの種類と生活史を簡単に述べた後、アニサキスアレルゲンに関するこれまでの知見を紹介したい。次いで、アニサキスアレルギーの感作・発症を、アレルゲンの性状も踏まえて整理してみたい。

2.アニサキスの種類と生活史

アニサキスは線形動物回虫目アニサキス亜科のアニサキス属(Anisakis)およびシュードテラノーバ属(Pseudoterranova)に属する線虫で、アニサキス症やアニサキスアレルギーの原因になるのは、主としてA. simplexA. physeterisP. decipiensの3種である。A. simplexはさらにA. simplex sensu stricto、A. pergreffiiA. simplex Cの3種に分けられ、このうち日本沿岸の魚介類に寄生しているのはA. simplex sensu stricto(北方海域〜太平洋)とA. pergreffii(日本海〜東シナ海)の2種で、アニサキス症やアニサキスアレルギーの大部分はA. simplex sensu strictoによって引き起こされている。
 アニサキスの生活史を図1に示すが、終宿主である海産哺乳類(クジラ、イルカ、アザラシなど)の胃内に寄生している成虫が産んだ卵は、排泄物とともに海水中に放出される。卵は海水中で発育して第1 期幼虫になり、続いて卵殻内で脱皮して第2 期幼虫になる。第2期幼虫はオキアミ類(第1中間宿主)に摂取され、オキアミの体内で第3期幼虫にまで成長する。オキアミが魚類やイカ類(第2中間宿主)に捕食されると、第3期幼虫は宿主の消化管から腹腔内に移動し、図2に示すように肝臓や生殖腺などの内臓表面に嚢包(虫体が渦巻き状になって袋に入った状態)を形成して寄生する(一部は筋肉にも寄生する)。魚類やイカ類が海産哺乳類に捕食されると、第3期幼虫は胃内で第4期幼虫を経て成虫になり生活史を終える。

図1.アニサキスの生活史
 
図2.アニサキスの第3期幼虫

3.アニサキスアレルゲンの本体

アニサキスのアレルゲンとしてAni s 1が初めて同定されたのは2000年である1)。それ以来、アレルゲンの精製、アニサキスcDNAライブラリーのイムノスクリーニングなど分子レベルの研究が精力的に展開され、これまでにアレルゲンとしてAni s 1〜11、Ani s 11-like、Ani s 12〜14およびトロポニンCの合計16成分が同定されている(表1)。このうちメジャーアレルゲン(アレルギー分野でメジャーアレルゲンというのは半数以上の患者が反応するアレルゲンのことをいい、含量の多少とは無関係である)はAni s 1、Ani s 2、Ani s 7、Ani s 11-like、Ani s 12、Ani s 13およびAni s 14の7成分である。しかし、アニサキスのアレルゲンをイムノブロッティングで調べると、各患者の血清IgEは非常に多くのアレルゲンと反応すること、しかも反応パターンは患者ごとに大きく異なっていることがわかる(図3)。このことはアニサキスアレルギーの治療においては患者ごとの対応が必要であることを意味しているので、たとえマイナーアレルゲンであっても軽視できないといえる。

表1.これまでに同定されたアニサキスアレルゲンの性状
 
図3.アニサキス抽出液のSDS-PAGE(A)および患者血清を用いたイムノブロッティング(B)

既知の15種アレルゲンの性状などについては、プロテアーゼインヒビター、筋肉タンパク質、SXP/RAL-2ファミリータンパク質、繰り返し構造を有するタンパク質、その他に分けて以下に簡単に述べる。

3.1.プロテアーゼインヒビター(Ani s 1、Ani s 4、Ani s 6)

Ani s 1、Ani s 4およびAni s 6はプロテアーゼインヒビターで、排泄・分泌タイプのアレルゲン(ESアレルゲン)である。アニサキスは消化管に寄生するので、消化液中のプロテアーゼに対する防御としてこれらプロテアーゼインヒビターを分泌していると考えられる。そのうちAni s 1は最初に同定された最も重要なアニサキスアレルゲンである1, 2)。Kunitz型トリプシンインヒビタードメインを有するが、インヒビター活性については調べられていない。Ani s 4はシスタチンドメインを持つシステインプロテアーゼインヒビターで、パパインに対して阻害活性を示す3, 4)。Ani s 6はトリプシンインヒビター様システインリッチドメインを持つセリンプロテアーゼインヒビターで、トリプシンの活性は阻害しないが、α-キモトリプシンに対して阻害活性を示す5)。Ani s 1およびAni s 4は、いずれもIgE反応性は加熱に対して安定であるので、加熱調理した魚介類中の死んだ虫体による感作・発症に関与している。Ani s 6の熱安定性は不明であるが、5つのS-S結合によって構造が堅固に保持されている小分子(7 kDa)であるので、Ani s 1やAni s 4同様に耐熱性であると考えられる。

3.2.筋肉タンパク質(Ani s 2、Ani s 3、トロポニンC)

アニサキスアレルゲンはESアレルゲンが多いが、筋肉タンパク質であるAni s 2、Ani s 3およびトロポニンCは体を構成しているアレルゲン(somaticアレルゲン)といえる。Ani s 2は無脊椎動物特有の筋肉タンパク質として知られているパラミオシンで6)、ミオシンが結合することで脊椎動物におけるミオシンフィラメントと同じ構造体となる(脊椎動物の場合、ミオシンがお互いに結合することによってミオシンフィラメントを構成する)。パラミオシンはダニや軟体動物のアレルゲンとしても報告されているが、Ani s 2が他の無脊椎動物パラミオシンと抗原交差性を示すかどうかは不明である。Ani s 3はトロポミオシンで7)、アクチンとミオシンの結合を調節することで筋収縮に関与しているタンパク質である。トロポミオシンは節足動物(甲殻類、ダニ類、ゴキブリ類)および軟体動物に共通の汎アレルゲンとして知られているが、これら動物のトロポミオシンとAni s 3との間には抗原交差性はほとんど認められない。トロポニンCはトロポミオシンと結合するトロポニン複合体を構成するタンパク質の一つで、Ani s 1とほぼ同時期にマイナーアレルゲンとして報告された8)。当初、Ani s 1と命名されたが、メジャーアレルゲンであるAni s 1と紛らわしいので、今では単にトロポニンCと呼ばれている。3成分のsomaticアレルゲンについてはIgE反応性の加熱安定性は確認されていないが、無脊椎動物の汎アレルゲンであるトロポミオシンは耐熱性であることが知られているので、Ani s 3も耐熱性で、加熱調理した魚介類に含まれる死んだ虫体による感作・発症に関与していると推測される。

3.3.SXP/RAL-2ファミリータンパク質(Ani s 5、Ani s 8、Ani s 9)

Ani s 55)、Ani s 89)およびAni s 910)の3成分は、線虫特有のSXP/RAL-2ファミリータンパク質に属するESアレルゲンである。お互いの配列相同性は32〜34%とそれほど高くないが、Ani s 5とAni s 8の間には抗原交差性があることが示されている。3成分はいずれもマイナーアレルゲンであるが、IgE反応性は耐熱性であるので、加熱調理した魚介類を摂取した時のアニサキスアレルギーに関与していると考えられる。

3.4.繰り返し構造を有するタンパク質(Ani s 7、Ani s 10、Ani s 11、Ani s 11-like、Ani s 12)

繰り返し構造を有するタンパク質は一般に抗原性が高いといわれている。アニサキスにも、機能は不明であるが繰り返し構造を有する5種類のタンパク質(Ani s 711)、Ani s 1012)、Ani s 1113)、Ani s 11-like13, 14)およびAni s 1213))がアレルゲンとして含まれている。これらタンパク質の繰り返し構造および繰り返し回数を表2にまとめて示す。
 Ani s 7とAni s 12の間には全体的な配列相同性は認められないが、両アレルゲンは4残基のCysを一定間隔で含む数十残基の繰り返し構造(繰り返し回数はAni s 7では19回、Ani s 12では5回)を持つという共通性がある。ただし、繰り返し構造間の配列相同性はみられない。Ani s 10は、29残基で構成されているペプチドが7回繰り返されている。Ani s 11とAni s 11-likeは、お互いに78%の配列相同性を示す類似したタンパク質で、Ani s 11はA〜Fの6種ペプチドの繰り返し構造を、Ani s 11-likeはAとFの2種ペプチドの繰り返し構造を含んでいる。Ani s 11-likeには、繰り返されてはいないがB、D、Eの3種ペプチドに相当する領域もみられる。なお、Ani s 11およびAni s 11-likeは、Ani s 10とも約45%の配列相同性を示す。実際、Ani s 10の29残基の繰り返し構造のうち、N末端から2〜13残基目に対応する12残基のペプチドは、Ani s 11およびAni s 11-likeにみられるペプチドAと一致している。

表2.Ani s 7、Ani s 10、Ani s 11、Ani s 11-likeおよびAni s 12に含まれる繰り返し構造
3.5.その他(Ani s 13、Ani s 14)

Ani s 13およびAni s 14は、いずれもつい最近同定されたメジャーアレルゲンである。Ani s 1315)はヘモグロビンであるが、アニサキスアレルギー患者は他の線虫のヘモグロビンには反応しないことが示唆されている。Ani s 1416)は新規タンパク質であるが、Ani s 7およびAni s 12の一部領域と配列相同性を示す。

 

4.アニサキスアレルギーの感作と発症

アニサキスアレルギーの感作・発症を、どのような抗原をどのように取り込むか、どのようなアレルゲンが関与しているのか、という観点から表3にまとめて示す。ある方法で感作されたら発症も同じ方法に限られているわけではないことに注意されたい。例えば、生きている虫体を取り込んで感作されても、発症は生きている虫体はもとより、死んだ虫体や魚介類の筋肉中に分泌されたアレルゲンによっても起こりうる。

表3.アニサキスアレルギーの感作・発症と関与するアレルゲン

生の魚介類と一緒に生きている虫体をヒトが取り込むと、虫体は消化管を素通りして排泄される場合と胃または腸に寄生する場合がある。消化管を素通りする場合、ESアレルゲンによる感作・発症の可能性がある。一方、胃または腸に寄生する場合はアニサキス症ということになるが、アレルギーの感作・発症はアニサキスが生きている間はESアレルゲン、死んでから排泄されるまではsomaticアレルゲンによって起こると推測される。アニサキス症には緩和型と劇症型が知られているが、劇症型では胃腸症状(腹痛、嘔吐、下痢など)も激しい上に、じんましんや血管性浮腫、気管支けいれん、アナフィラキシーなどのアレルギー反応が伴う。また、劇症型は2度目以降の感染でみられるとされているので、単なるアニサキス症だけではなく、アニサキスアレルギーを併発していると考えるのが妥当である。
 アニサキスアレルギーの場合、患者によっては虫体が死んだ状態の魚介類(凍結保存した魚介類あるいは加熱調理した魚介類)を摂取しても発症することが報告されている17, 18)。発症だけでなく、感作も死んだ虫体によって起こると考えてよいであろう。死んだ虫体を食物の一部として取り込むので、感作・発症の機序は食物アレルギーとまったく同じといえる。感作・発症には、死んだ虫体を非加熱の魚介類と一緒に取り込む場合はすべてのアレルゲンが、加熱調理した魚介類と一緒に取り込む場合は耐熱性のアレルゲン(プロテアーゼインヒビターのAni s 1、Ani s 4、SXP/RAL-2ファミリータンパク質のAni s 5、Ani s 8、Ani s 9および繰り返し構造を持つタンパク質のAni s 11-like)が関与することになる。
 アニサキスが筋肉に近い内臓部位に寄生していると、虫体が分泌したESアレルゲンは筋肉に浸透する可能性がある。このような場合、虫体そのものを取り込まなくてもアレルギーの感作・発症があり得る。ESアレルゲンで汚染された魚介類を非加熱で摂取するとすべてのESアレルゲンが、加熱調理して摂取すると耐熱性のESアレルゲンが、感作・発症に関与する。
 非常に特殊なケースかも知れないが、アニサキスアレルギー患者がフィッシュミールで飼育されたニワトリを食べて発症した例が知られている19)。原料魚に寄生していたアニサキス由来の耐熱性アレルゲンがフィッシュミールに含まれており、食べたニワトリに残存していたと考えられている。

5.おわりに

アニサキスアレルゲンに関する研究はここ十数年の間に急速に進展し、数多くの知見が集積されてきた。知見が集積されていく中で、アレルゲンの数が非常に多いこと、各患者は複数のアレルゲンを認識し認識パターンも多様であること、感作・発症は生きているアニサキスだけではなく死んだアニサキス(場合によってはアニサキスそのものではなく分泌アレルゲン)によっても起こること、といったようにアニサキスアレルギーはきわめて複雑であることが浮かび上がってきた。診断面でいうと、魚介類(特に魚類)を摂取してアレルギー症状が出た場合は魚介類アレルギーやアレルギー様食中毒と合わせてアニサキスアレルギーの可能性を念頭に置いておくこと、アニサキス症(特に劇症型アニサキス症)の場合にはアニサキスアレルギーの併発の可能性を検討することが重要ある。一方、治療については患者ごとのテーラーメイドの方法を目指さなければならないが、そのためには未同定アレルゲンの解析、アレルゲンのエピトープ解析、各患者が認識するアレルゲンの簡便かつ迅速な分析方法の開発など残された課題は多い。アニサキスアレルギーの適切な診断方法・治療方法の確立のためにも、アレルゲン研究がさらに発展することを願って本稿を終わりにしたい。

文献

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4  Rodríguez-Mahillo, A. I., González-Muñoz, M., Gomez-Aguado, F., Rodríguez-Perez, R., Corcuera, M. T., Caballero, M. L., Moneo, I. Cloning and characterisation of the Anisakis simplex allergen Ani s 4 as a cysteine-protease inhibitor. Int. J. Parasitol., 37, 907-917(2007).

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18 Audicana, L., Audicana, M. T., Fernández de Corres, L., Kennedy, M. W. Cooking and freezing may not protect against allergenic reactions to ingested Anisakis simplex antigens in humans. Vet. Rec., 140, 235(1997).

19 Armentia, A., Martín-Gil, F. J., Pascual, C., Martín-Esteban, M., Callejo, A., Martínez, C. Anisakis simplex allergy after eating chicken meat. J. Investig. Allergol. Clin. Immunol., 16, 258-263(2006).

略歴

塩見 一雄(シオミ カズオ)
東京海洋大学 名誉教授

1970年3月:東京大学農学部水産学科卒業
1975年3月:東京大学大学院農学系研究科水産学専門課程博士課程修了
1975年4月:日本学術振興会奨励研究員
1976年4月:米国ロードアイランド大学薬学部博士研究員
1977年7月:東京水産大学水産学部助手
1989年11月:東京水産大学水産学部助教授
1991年4月:東京水産大学水産学部教授
2003年10月:東京海洋大学海洋科学部教授(大学統合のため)
2012年3月:東京海洋大学退職(東京海洋大学名誉教授)
2013年6月〜2015年5月:(公社)日本食品衛生学会会長

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