过敏性疾病研究新进展

杨 林，祝戎飞

过敏性疾病在过去几十年中发病率显著上升，成为全球关注的公众卫生问题。世界卫生组织(WHO)把过敏性疾病列为21世纪需要重点研究和防治的三大疾病之一。随着对过敏性疾病的研究和关注度的提高，人们越来越了解过敏性疾病的病因、发病机制、自然发展过程，并仍在不断寻求预防和治疗过敏性疾病的有效策略。

1 过敏性哮喘新研究

1.1 哮喘发病机制

1.1.1 病毒感染和微生物环境

Lukkarinen等[1]研究发现，在第一次喘息大发作时，由鼻病毒(rhinovirus, RV)引起和伴有过敏或湿疹这两项可作为患儿在学龄时患特应性哮喘的预测指标；而第一次喘息大发作时，小于1岁、父母吸烟和患儿的呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus, RSV)/RV阴性等因素与学龄时非特应性哮喘相关。

Rosas Salazar等[2]研究了118名确诊为RSV相关急性呼吸道感染的婴儿后发现，鼻咽微生物群中乳酸菌种类增多的婴儿，2岁时出现喘息的可能性显著降低。成人中，健康对照受试者和哮喘患者的鼻腔微生物群有显著差异，4种细菌(口腔普雷沃菌、隐形狄氏菌、阴道加德纳菌和香港阿尔卡尼丁菌)的数量增加与哮喘相关，并且这些细菌数量在加重期增加。

1.1.2 细胞学机制

中性粒细胞: Alam等[3]发现难治性哮喘患者气道中，中性粒细胞计数和促中性粒细胞的因子(脂质运载蛋白-2、CXCL7、IL-8、IL-1β和IL-6等)水平增加。有研究发现真菌壁的成分与中性粒细胞增多性哮喘和气道微生物多样性降低有关，可能导致对哮喘治疗的抵抗[4]。但也有研究发现儿童重症难治性哮喘，其上皮内中性粒细胞计数增高，与儿童肺功能改善相关。提示了中性粒细胞在该疾病中可能存在有利的作用[5]。

B细胞:哮喘患者痰中IgE+B细胞和浆细胞增多[6]，而哮喘患者血液循环中Breg细胞数量减少[7]；在引流淋巴结中，B细胞诱导Th0细胞向Th2 和Th17细胞分化。气道再次免疫应答中，B细胞诱导Th2细胞增殖，这与嗜酸粒细胞性哮喘有关[8]。

DC细胞: 病毒感染可以通过IL-25和浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendritic cells，pDCs)导致气道炎症增加[9]；TNFAIP3/ A20(TNF-α诱导蛋白3，又称A20)抑制DCs的激活，从而控制Th2/Th17细胞的分化。A20可以作为潜在靶点，治疗Th17介导的中性粒细胞炎症的重症哮喘[10]。

1.1.3 信号和蛋白相关机制

哮喘患者气道上皮的研究中发现，IL-13降低了Claudin-18蛋白水平，而Claudin-18对上皮完整性很重要[11]；哮喘时气道上皮应激增加，上调的ORMDL3增加了肌浆网Ca2+ATPase 2b(SERCA2b)的表达和气道平滑肌群的增殖和收缩[12-13]。并且一些细胞因子，例如CD151、Ras相关的C3肉毒底物1(ras-related C3botulinum toxin substrate 1, Rac 1)和磷脂酶Cβ2(PLCβ2)参与调节支气管平滑肌细胞的收缩，导致气道高反应性[14-15]。

1.2 生物标志物

在哮喘中，特别是在严重哮喘中，许多生物标记物已经被研究过，但迄今为止，只有很少的生物标记物可以方便的应用于临床，包括血液嗜酸性粒细胞、血清IgE、血清骨膜蛋白(periostin)、痰嗜酸性粒细胞和FeNO[16]。

骨膜蛋白与Th2-高嗜酸性粒细胞相关。婴幼儿骨膜蛋白水平比成人高2～3倍， 2岁时达到高峰，在4到11岁之间一直保持稳定。2岁时骨膜蛋白的水平是6岁时哮喘的预测指标[17]。

1.3 治疗哮喘的生物制剂

许多难以控制的哮喘患者依赖频繁的口服糖皮质激素治疗，可导致许多不良事件。最近随着对疾病机制和新的生物标志物的认识增加，研发出的对严重哮喘治疗更具针对性的治疗，取代了长期类固醇的使用，从而避免了类固醇相关的不良事件。用于哮喘的生物制剂包括上游靶点的抗胸腺基质淋巴细胞生成素(thymic stromal lymphopoietin，TSLP)的特希普鲁单抗(tezepelumab)，抗IgE的奥马珠单抗(omalizumab)、抗IL-5的美泊利单抗(mepolizumab)和抗IL-4/IL-13的杜普单抗(dupilumab)等，均都被证明可以抑制哮喘加重[18-22]。

1.4 遗传易感性和环境暴露

遗传易感性和环境暴露在哮喘的症状和表型异质性中起着重要作用，这两个因素之间的相互作用可导致不同的反应。近些年，一些研究增强了我们对早期过敏原暴露对哮喘风险影响的认识，并证明了这些室内过敏原和遗传多态性之间的相互作用[23-27]。基因-环境相互作用可以通过表观遗传或非遗传机制发挥作用。此外，基因特征和与类固醇反应性、成人哮喘发作和总IgE表达相关的哮喘表型之间存在联系[28-33]。

环境暴露，尤其是学校和雷暴中的NO2，与哮喘发病率相关[34-36]。雷暴会破坏花粉和真菌孢子，通过强烈的向下气流或臭氧的产生，释放出带有小颗粒的过敏原，这些小颗粒可以穿透上呼吸道。针对单一过敏原(尘螨、蟑螂和老鼠)的家庭环境干预措施可以改善哮喘控制，并降低儿童哮喘恶化的风险[37-39]。

2 过敏性鼻炎新研究

2.1 鼻腔气道高反应性的重要性和治疗

与下呼吸道相反，长期以来人们认为高反应性主要是非过敏性鼻炎的特征。然而，Hellings等[40]和Segboer等[41]的研究结果表明，变应性鼻炎(allergic rhinitis，AR)和非变应性鼻炎(non-allergic rhinitis，NAR)患者具有相同的高反应性。高反应性在大多数鼻炎患者中诊断缺失，在病史记录中被忽视，并且在临床试验中也不被视为治疗的目标或相关的结果参数[42]。临床实践中，鼻腔高反应性可以通过简单的临床病史，和一些针对暴露于环境因素和/或压力因素导致的鼻腔症状的问题进行诊断。当有疑问时，可进行评估鼻阻塞波动的鼻功能测试，甚至可以在家进行鼻腔吸气流量峰值(peak nasal inspiratory flow，PNIF)测定[43-46]。

直到最近，大多数关于鼻腔高反应性治疗的研究都是在鼻腔内进行的，研究表明，辣椒素治疗可以通过阻断鼻黏膜中的TRPV1-SP信号通路来降低鼻腔高反应性[47]。另外，选择性TRPV1拮抗剂SB-705498能够降低辣椒素诱导的鼻腔反应性[48]。另一个治疗NAR的方法是鼻腔皮质类固醇与氮卓斯汀(MP29-02)的联合应用。MP29-02已经证明可以降低尘螨变应性鼻炎患者的鼻腔高反应性和鼻腔介质。氮卓斯汀与辣椒素相似，降低了TRPV-1受体的膜表达，是其在NAR中临床疗效的一种新的机制途径[49-50]。

2.2 局部过敏性鼻炎

近年来，南欧的人们对局部变应性鼻炎(local allergic rhinitis，LAR)给予了很大的重视。LAR的诊断需要通过鼻部特异性IgE、鼻部过敏原激发试验(nasal allergen provocation test，NAPT)阳性或两者同时进行来确诊。是否应该将LAR定义为NAR的一个亚组或AR的一个亚组是有争议的。因为LAR病理生理学与AR非常相似，而且治疗反应也与AR非常相似，所以将LAR定义为一种特殊的AR可能更为合理。尽管鼻腔皮质类固醇在NAR中疗效不显著，像NAR伴嗜酸性粒细胞增多综合征(NAR with eosinophilia syndrome，NARES)和LAR等亚群可能对此治疗敏感。但目前还没有研究证明这一点[51-52]。

3 食物过敏新研究

3.1 食物过敏治疗新模式

近十几年来，口服脱敏治疗(oral immunotherapy, OIT)作为食物过敏的治疗手段取得了迅速发展。近两三年来多篇文章报道和介绍了新的治疗方法，包括OIT。除了提高治疗效果外，这些疗法也关注了OIT的安全性，包括嗜酸性食管炎发生的风险等[53]。越来越多的食物过敏患者强烈期望有多种方式的OIT可供选择，并且有些激进的私人从业者已经给患者提供在医院以外的地方进行OIT[54]。但是，美国、欧洲和澳大利亚的国家学会建议在有监督的医疗环境中进行OIT，直到在医院以外开展OIT的安全性和有效性得到有效保障[55-56]。omalizumab是一种抗IgE单克隆抗体，虽然不能预防嗜酸性食管炎，但可以降低不良反应，促进更快速的给药和提高治疗的依从性[57]。因此生物标记物来监测哪些是可以从omalizumab辅助用药获益的OIT的患者是一个仍待解决的问题[58-59]。另一个提高食物OIT有效性和安全性的可能解决方案是尽可能在生命早期开展OIT(研究中入组患者为9～36个月)，免疫系统对治疗反应更为敏感[60]。经皮免疫治疗(epicutaneous immunotherapy，EPIT)是一个可替代OIT的更安全的选择，小鼠实验中EPIT诱导胃肠道归巢LAP 1 FoxP 2调节性T细胞的产生，通过TGF-β依赖性机制抑制肥大细胞的激活，与OIT的作用机制不同[61]。但关于其治疗的有效性的问题仍需要更多数据验证[62-63]。迄今为止，使用修饰或突变的抗原，重组抗原的免疫疗法治疗食物过敏尚未取得成功，但由于其基本理论令人信服，可作为未来的一个发展方向。

3.2 食物过敏预防和管理

鉴于目前食物过敏治疗的局限性，预防食物过敏仍然是一个最优的选择。一岁前食入花生有助于预防花生过敏；早期食用鸡蛋可以防止鸡蛋过敏，但首先食入煮熟的鸡蛋可能是最安全的方法；欧洲和澳大利亚，还建议在一岁前给予其他过敏性食品，但美国还没有为其他食品制定指南[64]；研究指出大多数疫苗，包括流感疫苗，对所有食物过敏的儿童都是安全的[65]。

花生、坚果等过敏的治疗和预防措施已经相对成熟，通过花生相关预防性过敏原标签(peanut-related precautionary allergen labeling，PAL)得到较好的预防。食物种类繁多，预防难度大，并且食物过敏不限于常见食物，Pediatrics上首次报道了鳄鱼肉过敏的病例，并发现与鸡肉有交叉反应[66]。目前能够预测过敏反应发生率或严重过敏反应的因子尚不明确，因为参与过敏反应的细胞还没有完全阐明，但研究显示嗜碱性粒细胞具有十分重要的作用[67]。

4 特应性皮炎新研究

特应性皮炎(AD)是一种非常常见的皮肤病，患病率为20%，大多数患者为儿童。近几年对这种疾病的病理生理学有了更多的认识，在靶向治疗的研究方面也取得了更多的进展。

4.1 微生物群在特应性皮炎发展和疾病转归中的作用

微生物群可以作用于免疫细胞，改变皮肤微生物群可以影响肥大细胞分化[68]，NK细胞功能障碍导致AD患者的感染更严重[69]；婴儿的皮肤越早接触共生细菌，患AD的可能性就越小[70]，由于皮肤环境不同，在子宫内接触益生菌可以预防儿童的AD[71]，但是出生方式和母乳喂养与配方奶粉喂养似乎并不影响皮肤微生物群的构成[72]；健康皮肤上共生的细菌具有抗菌活性，能保护机体帮助抵抗金黄色葡萄球菌，在AD患者的皮肤上共生的细菌表达缺乏[73]；在丹麦的一个大队列研究中，发现过早暴露于硬质水中，秋季/冬季出生，与更高的患病率有关[74]。

4.2 皮肤屏障功能障碍对AD的影响

Filaggrin(FLG) 参与表皮细胞的分化和皮肤屏障的形成。在湿疹儿童中，Filaggrin的突变可能会导致花生过敏[75]。FLG中的Loss-of-function (LOF)突变可以改变参与皮肤炎症调节的蛋白质的表达[76]；据报道，胸腺间质淋巴细胞生成素(TSLP)的rs1898671单核苷酸多态性与AD严重程度有关，特别是对于FLG突变导致的皮肤屏障功能下降的患者，TSLP可以作为潜在的治疗靶点[77]。

4.3 参与AD的免疫细胞和细胞因子

特异性免疫细胞和分子的研究显示，个体表型和皮肤分子特征可有助于指导AD治疗策略。Thijs等[78]建议根据分子表型将患者分类，以便更好地了解发病机制和对治疗反应的差异。因此特异性的免疫细胞和细胞因子一直是AD相关研究的热点，不断有新的分子和细胞被报道。有研究发现IL-4通过基因表达调控抑制纤维连接蛋白，损害伤口修复反应[79]；AD患者的激肽释放酶-5(KLK5)高表达，持续高水平表达KLK5能使角质形成细胞以PAR2非依赖的方式分泌与AD 相关的细胞因子。抑制KLK5介导的效应可能作为治疗AD的一种潜在方法[80]；与年龄匹配的对照组相比，患有AD的儿童CD19+CD20+B细胞计数更低，但CD3+T细胞计数更高[81]。

4.4 治疗用生物制剂

曲洛单抗 (tralokinumab)是一种抗IL-13的药物，每2周服用300 μg，可以显著提高皮肤的清除率，并且减少瘙痒[82]；尼莫利单抗(nemolizumab)是一种抗-IL-31受体A制剂，每4周服用一次，有助于缓解瘙痒[83]；乌司特金单抗(ustekinumab)以IL-12/IL-23P40和Th 2途径为靶点，对某些患者的AD治疗有一定的疗效[84-85]。

5 药物过敏新研究

药物过敏研究中，β-内酰胺过敏的诊断研究仍然十分重要。系统回顾和荟萃分析显示需要使用青霉素的过敏患者应住院进行β-内酰胺过敏的检查，将有利于患者的治疗和今后对使用抗生素的管理[86]；一部分患者通过特异性的细胞免疫发挥作用，表现为延迟型β-内酰胺超敏反应。有研究表明在哌拉西林过敏患者中，抗原特异性B淋巴细胞和T淋巴细胞均被激活[87]；初级卫生保健的数据显示，青霉素过敏与抗生素使用增加有关[88]。

非甾体抗炎药和阿司匹林是引起药物过敏的另一类重要物质。非甾体抗炎药通常导致荨麻疹/血管性水肿，而非全身过敏反应。一项72个月的随访显示38个初始反应不严重的患者后来基本都可耐受[89]。结果提示对于稳定的缺血性心脏病患者以及非甾体抗炎药和阿司匹林的非全身严重超敏反应史，阿司匹林是可尝试的。急性冠脉综合征患者和有阿司匹林过敏反应史的患者，尤其是剂量低于100 μg的患者，应直接进行脱敏[90]。

静脉注射铁制剂引起的过敏反应也比较普遍，过敏患者的皮肤点刺和嗜碱性粒细胞活化试验为阴性，其具体机制仍不明确。15例过敏患者再次给药后12例耐受，2例出现荨麻疹，仅1例出现荨麻疹和呼吸困难[91]。

6 特异性免疫治疗新研究

6.1 AIT的最新定义、指南和共识文件

花粉的特异性免疫治疗的临床疗效已在大量随机对照试验中得到广泛证实。花粉情况对于治疗具有指导作用，但既往对花粉的暴露强度或时长的定义仍不明确。EAACI最近发表的纲领性文件中提供了不同类型花粉的暴露强度或时长的定义，定义了花粉季(pollen season)，高花粉季(high pollen season)，花粉峰值时长 (peak pollen period) 和高花粉天数(high pollen days)[92]。随后发表的文章中，利用来自德国柏林和勃兰登堡地区4个花粉监测站和3年(2014-2016年)的数据，验证了EAACI定义对花粉季节的正确性[93]。

目前还没有经过验证或被广泛接受的生物标志物可预测AIT的临床疗效[94]。然而，作为该领域的既往研究中，有几种预测指标具有潜力：特异性过敏原IgG4以及sIgE/tIgE和IgE-Fab等；过敏原暴露舱在未来的AIT中有望提高治疗的安全性和有效性[95-96]。EAACI工作组目前正在标准化试验室之间的多个参数，以便更好地在未来进行比较研究。

6.2 尘螨特异性免疫治疗

考虑到来自不同地区的过敏性皮肤病患者的不同IgE致敏模式，最近的一项研究发现，利用D.pteronyscinus和D.farinae的粪便和身体提取的混合物进行螨特异性的AIT适合治疗来自不同地理位置的成人和儿童[97]。过敏原粗提物与纯化或重组过敏原比较发现，两者都能抑制气道高反应性和嗜酸粒细胞性炎症，而纯化形式则能更大程度地抑制Th2细胞和尘螨(house dust mite, HDM)诱导的气道上皮细胞分化[98]。

为了解决过敏原的剂量问题，一项随机研究发现，20 000～50 000 AUEQ/ml的浓度显示出最佳的风险-效益比[99]。另一项关于HDM相关变应性鼻炎的双盲随机安慰剂对照研究(double blind randomized placebo controlled trial，DB-RCT)研究发现，当在暴露舱中进行时，SLIT呈现明显的剂量依赖性效应[100]。

尘螨的特异性免疫治疗方面还有许多待解决和待标准化的地方，需要在这方面开展更多的工作，为未来的指导方针提供更好的建议。

6.3 AIT应用的其他研究

HIV感染以前是AIT的相对禁忌证，最近的一项研究表明，对于接受HIV高效抗逆转录病毒疗法(highly active anti-retroviral therapy, HAART)治疗有效的那部分患者，通过舌下AIT治疗草花粉过敏是有效、安全和耐受性良好的[101]；关于辅剂在AIT中的应用，最近的一项试验通过鼻内、舌下和舌下注射细菌鞭毛蛋白(一种Toll样受体5激动剂)，用作免疫调节辅助剂；一些新的给药途径也有报道，如通过淋巴管内途径能更有效地抑制过敏性炎症[102]。

在动物的AIT应用中，显示了与人类相似的免疫机制(包括阻断IgG抗体的产生)。利用昆虫的重组抗原进行AIT，有利于对这种昆虫的过敏患者[103]。

7 小结

过敏反应学是一门较年轻的学科，尚存在许多未解决的问题。目前，随着分子医学和精准医疗技术的发展，人们对过敏性疾病的发病机制、危险因素、防治等研究进一步深入。过敏相关疾病近几年的研究热点集中在：(1)免疫细胞在过敏性疾病中的变化及作用；(2)遗传易感性和环境暴露的共同作用和对过敏性疾病的影响；(3)重组变应原的研究和应用；(4)过敏性疾病的亚分型；(5)基于大数据队列研究或循证医学的过敏性疾病的预防；(6)单抗药物对过敏性疾病的治疗。

过敏反应科医师需要积极面对挑战，勇于探索，精益求精。遵循个体化精准医疗的思路，不断实践、创新，共同为过敏学科创建美好的未来。