甲壳类过敏的研究进展
2015-09-12高顺强综述朱敬先审校
张 燕,王 涛,崔 瑜,高顺强※(综述),朱敬先(审校)
(1.河北医科大学第四医院皮肤科,石家庄050011;2.河北省人民医院肾内科,石家庄050051)
大多数的食物过敏是免疫球蛋白E介导的对特殊蛋白的超敏反应。暴露于抗原后敏感个体经常会出现明显且快速的皮肤表现(如荨麻疹、血管神经性水肿等)。有时,即使是微量的食物蛋白质也会使敏感个体出现致命的反应。在全球范围内,甲壳类是引起成人和儿童食物过敏的最常见原因;而且,在亚太地区,甲壳类被证明是引起儿童食物过敏的最主要的原因[1-2]。大部分孩子随年龄增长可以出现对牛奶、大豆、鸡蛋以及小麦的耐受,但对海鲜、花生、坚果等过敏却持续存在[3]。并且甲壳类过敏被认为是6岁以上急诊患者中最常见的食物过敏类型[4-5]。现就甲壳类过敏的研究进展予以综述。
1 甲壳类的分类
临床上虽然甲壳类交叉过敏的患者常见,但事实上,对某种甲壳类过敏的患者并不需要禁食大部分的甲壳类水产品。因此,临床医师为了更好地指导甲壳类过敏患者的饮食,应该熟悉甲壳类的分类。食用海鲜主要分为3个门类:软体动物、节肢动物和脊索动物,其中脊索动物(鱼类)有着与甲壳类(软体动物和节肢动物)明显不同的过敏原,两类间很少出现交叉反应,因此不在本次讨论范围[3]。虾属节肢动物门甲壳动物亚门的软甲纲,在甲壳类过敏中最为常见,也是目前研究最多也最为透彻的一类;而软体动物门又分为腹足纲、头足纲、双壳纲,鲍鱼、贝类以及墨鱼等均归为此类,其简单分类,见表1[6]。
表1 甲壳类、鱼类和节肢动物物种分类
2 甲壳类过敏原分析
目前研究表明,已有4种甲壳类过敏原被鉴定并克隆,即原肌球蛋白、精氨酸激酶、肌球蛋白轻链和肌钙结合蛋白[6]。第一类过敏原为原肌球蛋白,大小为34000~36000,被认为是虾和其他甲壳类的主要过敏原;第二类过敏原为精氨酸激酶,约为40 000,最初发现于日本对虾和南美白对虾(LitV2)[7];第三类是 Ayuso等[8]从太平洋白对虾中提取的一种约20 000的蛋白,命名为Lit V 3,最终鉴定表明是一个肌球蛋白轻链;第四类是肌浆钙结合蛋白LitV4。
3 甲壳类交叉过敏反应
3.1 软体动物与软甲纲动物过敏原 软体动物和软甲纲动物主要过敏原为原肌球蛋白。软甲纲动物纲内原肌球蛋白的氨基酸序列存在很高的同源性,最高可达98%;对于软体动物而言,腹足纲、头足纲和双壳纲各自的原肌球蛋白的氨基酸序列也存在很高的同源性,分别为85%~98%、91%~100%和70%~100%;而且,软体动物各纲之间的同源性是相似的,均在68%~100%,而软甲纲动物和软体动物之间的同源性要低得多,为56%~68%;例如,Tod p1是头足纲、十腕目的特殊抗原,在乌贼和对虾的同源性大约为62%[9]。正是因为以上原肌球蛋白的同源性,甲壳类过敏在临床上出现了不同程度的交叉反应。但有研究显示,虾等软甲纲动物与软体动物皮肤点刺实验的交叉反应率虽可高达90%,但在临床上却并未引起如此高频率的交叉过敏反应[6]。美国一项电话调查表明,自称对虾等软甲纲过敏的患者中只有38%的人对一种以上的软甲纲动物过敏,同样只有49%的人对一种以上软体动物过敏,并且只有14%的患者同时对软甲纲和软体动物均过敏[1]。因此,那种认为只要对一种甲壳类动物过敏就应避免摄入乌贼、鲍鱼、扇贝、蛤等所有甲壳类的看法可能并不准确。所以,目前口服食物激发试验仍是唯一确诊食物交叉反应的方法,但却存在巨大的风险[1]。泰国最近一项研究提示,实验室检查和临床表现虽然存在差异,但可通过大量的食物激发试验与实验室免疫球蛋白E交叉反应相比对,从而得出实验室检查准确的概率[10]。这项研究如能顺利完成,将有助于临床诊断及患者的生活指导,特别是在不能进行食物激发试验时则显得尤为重要。
3.2 节肢类动物过敏原 虾等软甲纲的物种起源与昆虫和蜘蛛相似,均为具有坚硬外壳的无脊椎动物(表1)[6]。这意味着软甲纲可能与昆虫和尘螨等存在交叉过敏原。在所有的过敏原中,原肌球蛋白的研究最多,同时也是公认的泛过敏原之一。虾与螨虫的原肌球蛋白氨基酸序列有81%的同源性,虾与蟑螂的同源性为82%,其相似度甚至高于软甲纲与贝等软体动物;此外,褐虾原肌球蛋白的特异性免疫球蛋白E结合的抗原决定簇Pen a1与尘螨(Der p 10、Der f10和Blot10)和美洲大蠊(Dera 7)的具有高达100%的同源性[6]。这种交叉过敏反应曾被许多研究所提及。犹太人因为宗教信仰从不食用甲壳类,但对尘螨和蟑螂过敏的犹太人,却对甲壳类表现出了过敏反应[11]。此外,有研究发现,17例接受免疫治疗的尘螨过敏患者中,有3例出现了抗淡水虾的特异性免疫球蛋白E抗体,并且其中有2例患者在食用淡水虾后出现了口腔过敏症状[6]。由此推测,因尘螨和蟑螂致敏的个体,临床上可能会出现对甲壳类的过敏反应。以上推论还有待于进一步证实。另一方面,针对尘螨进行脱敏治疗的患者,对甲壳类动物的敏感性是否也会降低,这可能会使今后的脱敏治疗另辟蹊径。
4 流行病学
在亚洲,虽然大多数的流行病学研究并未经食物激发试验证实,但问卷调查显示,自诉甲壳类过敏在4~6岁的新加坡儿童中占1.19%,在14~16岁的新加坡和菲律宾患者中占5%,而在2~7岁的中国香港儿童中仅为1.3%;并且,甲壳类也是中国台湾、泰国和日本等地食物过敏最常见的原因之一[12-13]。在西方国家(如美国、加拿大和欧洲),甲壳类过敏的总患病率约为0.6%,范围在0~10%[14]。其中虾过敏是最常见的(62%),其次是螃蟹、龙虾和软体动物[15]。甲壳类过敏在<16岁的美国儿童中占0.7%,在<22岁的丹麦年轻人中占0.1%,而在6岁的英国儿童中海鲜过敏罕见[15-18]。并且,西方国家儿童中,牛奶、鸡蛋、花生、坚果和水果过敏排名往往高于甲壳类[19]。由此可见,东方与西方文化背景的差异会影响甲壳类过敏事件的发生率[20]。
5 临床表现
从单纯的口腔过敏症状到危及生命的休克反应,特异性免疫球蛋白E介导的甲壳类过敏具有多种多样的临床表现[21]。与花生、牛奶、鸡蛋等引发的过敏不同,甲壳类过敏最常见的表现为轻度的口腔症状,仅局限于嘴唇和口腔黏膜[10]。就发病年龄而言,甲壳类过敏在成年期始发的更为常见,加拿大Ben-Shoshan等[22]对甲壳类过敏始发年龄的研究表明,成人中位数年龄为25岁,儿童为6.5岁。Daul等[23]研究结果显示,虾特异性免疫球蛋白E水平如果超过24个月持续偏高,则提示持久性过敏。相反,Ayuso等[8]研究表明,与成人相比,儿童特异性免疫球蛋白E水平较高且黏附能力更强。因此认为,对过敏原的敏感性随年龄增加而下降,且对某些物质的过敏反应不是持续存在的。另一个有趣的现象是,对虾过敏的同一个体,在不同情况下临床表现及严重程度可不同。通常情况下症状轻微,但也可能偶尔会出现威胁生命的反应。目前推测原因可能为物种的致敏性存在差异,或摄入水产物的部位不同。对虾最常食用的部分是腹部,但在亚洲和一些欧洲国家,虾的头胸部(包括大脑,心脏,胃和膀胱)也被广泛食用。Rosa等[24]的研究显示,有3例患者仅对对虾的头胸部有过敏反应,与皮肤点刺试验结果相一致;进一步的食物激发试验也证实这些患者对虾的腹部没有出现任何过敏反应。因此推断,虾的腹部及头胸部存在不同的过敏原是导致以上现象发生的根本原因。
6 职业性过敏
职业性海鲜过敏多通过吸入引起,可以表现为上、下呼吸道症状、荨麻疹以及接触性皮炎,但鼻炎、结膜炎往往先于以上症状出现[25],并且加工环节较包装及储存环节多见[26]。职业哮喘中由甲壳类引起的占4%~36%[27-28]。因此,职业过敏的研究对海产品加工工人来讲尤为重要。这类过敏反应主要涉及两个门类:鱼类和甲壳类,其主要的过敏原仍是原肌球蛋白及精氨酸激酶。由于加工环境的特殊,因此检测时应用热处理后的制剂会提高诊断的准确率[29]。虽然目前量化特异性免疫球蛋白E抗体的新方法被广泛应用于职业过敏的检测,但吸入激发试验仍是诊断职业过敏的金标准[30]。目前的研究正致力于通过调整空气中过敏原的浓度或缩短暴露时间来改善职业过敏所造成的危害。另一方面,虽然甲壳类和鱼类氨基酸序列同源性低,但交叉反应仍可见,许多研究表明可能为共同污染物(异尖线虫等)引起[31-32]。
7 小结
总结以上研究内容,甲壳类过敏的特点有:①无论是成年人还是儿童,甲壳类是引起食物过敏最常见的食物之一;②临床表现多种多样,对同一种甲壳类动物同一个体可出现不同的过敏反应;③不同物种之间存在交叉反应,但实验室检查与临床表现有时不相符,需要大规模的对比研究来提高诊断的准确率;④由于交叉反应的存在,针对某种物质的脱敏治疗可能会导致出现对其他物质的过敏反应;⑤职业性过敏应引起足够重视,其研究应采用热处理后的抗原,并应去除污染物的影响。
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