变应原在变态反应性疾病中的作用及相关诊疗的进展

翁田田，狄正鸿

(中国医科大学附属盛京医院皮肤科，沈阳 110004)

随着社会经济的发展，无论发达国家还是发展中国家对食物及呼吸物过敏的患病率均呈上升趋势[1-2]。由于地理环境、人种差异以及检测方法敏感性等的不同，不同国家地区及不同年龄、性别变应原检测阳性率可能有所差别，但常见变应原大致相同。目前全球范围内最常见的食物变应原是牛奶、鸡蛋、花生、坚果、小麦[3]。牛奶和鸡蛋是包括中国在内世界各地儿童的主要食物变应原[4-5]。最常见的吸入性变应原是屋尘螨、粉尘螨[6]。此外，变应原在不同性别、年龄也有所差异。Kim等[7]发现，在3 840例6～7岁的韩国健康儿童中，男性的屋尘螨灵敏度为35.5%，女性为28.4%。Salo等[8]的调查显示，在美国6岁及以上的人口中，男性的变态反应发生率高于女性。由此可见，不同性别对变应原的敏感性可能存在差异，男性更容易过敏。Salo等[8]的研究还表明，6岁以下儿童的食物致敏率显著高于较大年龄组，而6岁及以上的儿童中，呼吸变应原致敏率高于食物致敏率。Sun等[9]的调查显示，0～3岁人群血清中鸡蛋和牛奶的特异性免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)E阳性率最高。可见，儿童尤其是0～3岁婴幼儿更容易对牛奶、鸡蛋等食物过敏，而随着年龄的增长对食物变应原逐渐形成免疫耐受，且户外活动增加，对尘螨等吸入变应原的敏感性也逐渐增加。因此，早期发现变应原及时预防食物及呼吸道过敏的发生对于变态反应性疾病患者尤为重要。现就变应原在变态反应性疾病中的作用及相关研究进展予以综述。

1 变态反应性疾病发病新机制

1.1IgE介导的食物致敏的新机制——经皮致敏 IgE介导的Ⅰ型变态反应是变态反应性疾病最主要的发病机制之一，Ⅰ型变态反应由多种变应原诱发，经典途径是经呼吸道或肠道吸收变应原后诱发免疫反应[10]。而食物变应原不仅可通过口服致敏，也可以经皮肤接触致敏。Lack等[11]对英格兰西南部13 971例儿童的随机队列研究显示，花生过敏儿童组平均接触1.91种花生油产品，而特应性皮炎组和正常对照组分别接触0.93种和0.81种花生油产品，花生过敏儿童的母亲在哺乳期食用花生的比例并没有显著高于对照组儿童的母亲；以上研究数据表明，食用低剂量花生并不是致敏的危险因素，而儿童对花生蛋白的敏感性可通过暴露于发炎皮肤的花生油而表现出来。一项针对小鼠的实验研究将药物经皮给药，在3～4个致敏周期后(3 d/周)，腹腔内注射抗原诱导活动性全身变态反应，测定直肠温度、变态反应评分和血浆组胺水平，结果发现，小麦水解的蛋白质经由皮肤给药将会产生血清IgE和诱导2型细胞因子[12]。另外，Fukutomi等[13]对20～54岁日本女性的病例对照研究发现，使用包含水解小麦蛋白洁面皂女性较未使用过此产品的女性更易患小麦蛋白质过敏。上述研究均说明，变应原不仅可以通过食入及吸入等途径致敏，还可以通过皮肤致敏，这为进一步研究变应原致敏机制提供了新的方向，也为皮肤屏障疗法预防及治疗变态反应性疾病提供了一定的思路。

1.2IgG介导的致敏机制 除IgE介导的经典变态反应外，近年来，另一种变态反应途径也越来越受到关注，尤其在慢性荨麻疹发病机制的研究中。该途径被称为替代途径，既往经典途径为IgE与肥大细胞和嗜碱粒细胞上的IgE Fc受体交联，引起细胞脱颗粒释放组胺等过敏性介质，从而引起不同变态反应[14]，替代途径由IgG及其Fcγ受体(Fc gamma receptor，FcγR)介导，这种变态反应主要由IgG的参与和补体系统的激活引起[15]。FcγR有6种不同的类型，即FcγRⅠ、FcγRⅡA、FcγRⅡB、FcγRⅡC、FcγRⅢA和FcγRⅢB，其中FcγRⅡB会产生抑制信号，其他均具有诱导细胞活化的能力[16]。FcγRⅠ被认为是高亲和力受体，而FcγRⅢB可以根据IgG亚类以高亲和力和低亲和力结合IgG，IgG将与巨噬细胞、肥大细胞、嗜碱粒细胞和中性粒细胞等许多免疫细胞上的FcγR交联[17]。巨噬细胞和嗜碱粒细胞上的FcγRⅢ可以与特异性IgG结合后活化巨噬细胞释放血小板活化因子(platelet-activating factor，PAF)[18-19]。Finkelman[18]认为，参与IgG介导的变态反应途径的有效可溶性介质为PAF。PAF是人类变态反应的重要介质。Vadas等[20]研究显示，循环中的PAF水平升高，PAF乙酰水解酶(PAF acetylhydrolase，PAF-AH)活性降低，且与变态反应的严重程度成正比。PAF可以被PAF-AH快速灭活，它的生物半衰期为3～13 min，PAF的生物学半衰期主要取决于PAF-AH对PAF的灭活速率[21-22]。因此，PAF灭活的速度越慢，变态反应的表现越严重[20]。PAF-AH活性最低患者发生严重或致命变态反应的风险是正常PAF-AH活性患者的27倍[15]。研究表明，PAF-AH缺乏会导致严重的变态反应[20，23]。

与IgE介导的途径相比，IgG介导的途径需要更多的抗体和抗原。实际上，当个体暴露于低剂量的变应原时，IgG会阻断IgE依赖性变态反应，可以在与肥大细胞/嗜碱粒细胞相关的IgE交联之前拦截抗原，或激活FcγRⅡB(一种抑制性受体)；此外，低剂量IgG不足以诱导IgG介导的变态反应，其原因可能是FcγRs的亲和力远低于FcεRⅠ(高亲和力IgE受体)[18-19]。因此，根据PAF在变态反应性疾病中的重要作用，可否开发一些PAF拮抗剂来治疗变态反应性疾病，还有待进一步研究。

2 变应原检测方法进展

及时发现变应原并对变应原进行积极预防，对于变态反应性疾病的防治起重要作用，因此，变应原检测对变态反应性疾病的诊断和治疗具有重要意义。目前检测变应原的方法有很多，大体可分为体内试验和体外试验两种[24]。体内试验包括划痕试验、点刺试验、皮内试验等[25]。体外变应原检测可分为基于IgE定性、定量的和非IgE定性、定量的。在临床实践中，较常用的体外变态反应诊断方法是IgE检测技术，包括荧光免疫分析法、酶联免疫吸附法、点酶联免疫吸附法、酶联免疫捕获法，IVT变应原检测系统、Mediwiss敏筛变应原检测系统、MAST变应原检测系统、UniCAP全自动变应原检测系统、ALLERG-O-LIQ检测系统、欧蒙印迹法、Dexall变应原快速检测系统及PCA变应原检测系统等[26]。目前UniCAP系统在临床应用最多，被认为是变应原检测的金标准[27]。而新近发展的非IgE检测方法有望对特异性IgE型变应原检测阳性而无临床症状的患者发生变态反应的风险进行更为客观的评估及预测。

2.1嗜碱粒细胞活化试验(basophil activation test，BAT) 在非IgE检测技术中，体外BAT越来越多地用于变应原的诊断[28]。BAT是利用流式细胞术检测CD63、CD203c等表面活化标志物，从而量化嗜碱粒细胞活化程度，BAT模拟了体内Ⅰ型变态反应的发病过程，在特异性变应原的刺激下，嗜碱粒细胞活化并脱颗粒，采用流式细胞术通过荧光标记特异性抗体识别嗜碱粒细胞的CD63、CD13、CD107a和CD164等活化标志物，定量分析活化嗜碱粒细胞的数量，判断变应原[29-30]。研究发现，CD123等其他活化标志物联合检测有助于提高BAT诊断的灵敏度和准确率[31]。与目前临床应用的经典方法皮肤点刺试验、特异性IgE等检测方法相比，BAT的高特异性具有很大的优势，且无需进行体内测试，因此具有更高的安全性[32]。BAT是一种需要少量血液(约1 mL)的血液检测，因此具有微创性，但由于它需要新鲜血液，不能使用储存的冷冻血液样本来完成，且对实验仪器依赖较高，尚不适用于基层医院应用，故目前难以广泛实施[33]。

2.2变应原特异性辅助性T细胞2(helper T cell 2，Th2细胞)定量检测 另一种非IgE检测的过敏诊断方法是基于血清中变应原特异性Th2细胞的检测。研究表明，Th2可以通过分泌白细胞介素(interleukin，IL)-4和IL-13介导B细胞刺激和IgE合成，在变态反应性疾病的炎症反应中发挥重要作用[34-35]。酶联免疫斑点检测是一种敏感的工具，起初用于检测单细胞水平干扰素的分泌量[36]。Michaud等[37]利用酶联免疫斑点法对牛奶过敏和非过敏儿童进行牛奶蛋白特异性Th2细胞定量检测表明，牛奶过敏患儿的酪蛋白特异性分泌IL-4和IL-13的Th2细胞数量显著高于非牛奶过敏儿童。此外，另一项对屋尘螨过敏呼吸系统疾病(变应性鼻炎和哮喘)患儿和非屋尘螨过敏儿童的对照研究也表明，屋尘螨特异性分泌IL-4和IL-13的Th2细胞数量与屋尘螨呼吸道过敏相关，且分泌IL-4和IL-13的屋尘螨特异性Th2细胞的数量随季节变化而变化，并与变应性鼻炎的严重程度相关[38]。目前变应原特异性Th2细胞定量检测可能是一种更有效评价变态反应性疾病中变应原作用的诊断工具，但该方法的有效性及实用性还有待更大规模研究的进一步证实。

2.3食物特异性IgG检测 除IgE检测外，临床还使用食物特异性IgG检测进行变应原检测，这一检测方法主要用于诊断食物过敏或食物不耐受者。Ⅲ型变态反应由IgG抗体介导，是机体对食物抗原的正常反应，这些抗原通常被少量吸收入血，健康人对食物抗原产生并保持高IgG抗体滴度，因此食物特异性IgG普遍存在于人群中，是食物消化吸收后机体对残存食物抗原的正常免疫应答[39-40]。目前，美国变态反应与临床免疫学会、欧洲变态反应与临床免疫学会均不推荐将IgG检测作为食物过敏及食物不耐受的诊断依据[41-43]，因此这一检测方法也较少应用于临床。

3 变应原致敏疾病相关治疗进展

3.1变应原免疫疗法 早期识别、对症治疗和避免变应原是目前防治过敏的主要标准措施[44]。目前比较有效的变应原致敏的治疗方法是通过皮下、口服或舌下含服免疫治疗来脱敏[45]。皮下免疫治疗在减轻治疗过程中的症状方面与药物一样有效。在草花粉等吸入变应原诱发的变应性鼻炎中皮下免疫治疗不仅可以显著减轻鼻部过敏症状，还可以防止过敏性鼻炎向哮喘的发展以及预防新的变应原的发展[46]。皮下免疫治疗引起的不良反应可以是局部的或全身性的，且引起的全身反应的严重程度从轻度症状到危及生命的变态反应甚至死亡[47]。考虑到对患者有严重的不良反应，指南建议在实行皮下免疫治疗脱敏时要在完整的医疗设施监督下进行，并在注射后至少观察30 min[48]。通过口服及舌下免疫治疗也可以脱敏[49-50]。口服免疫治疗是蛋类过敏患儿脱敏的常用方法，脱敏率为80%～90%[51-52]。对不同食物变应原诱导免疫耐受的效率不同，Keet等[53]发现，在牛奶过敏口服免疫疗法的患者中，只有31%的患者达到了持久的临床耐受。说明口服免疫治疗有一定的作用但并不能形成长期免疫耐受，并且胃肠道症状、缺乏标准化、耗时以及诱发严重变态反应风险等不良反应限制了口服免疫治疗实际应用[54]。除了口服免疫疗法，近年来舌下含服免疫治疗也被用来治疗食物过敏。Fleischer等[55]进行的花生舌下免疫治疗试验的结果显示，70%的患者表现出脱敏，而不良反应仅为轻度口咽症状。此外，口服免疫治疗的患者比舌下免疫治疗的患者剂量诱导阈值更高、更稳定[56]。与口服免疫治疗相比，舌下免疫治疗的疗效较低，但其不良反应较少、安全性高，可能有利于进一步的临床开展[54，56]。

3.2早期摄入与免疫耐受性 早期摄入与免疫耐受性的关系近年来逐渐引起人们的广泛关注。Ohtani等[57]的一项回顾性研究表明，有60%～90%的鸡蛋过敏患儿在6岁之前可能获得对鸡蛋的耐受性。另一项研究发现，在4～10岁的人群中花生过敏的自然缓解率为17%，而在10～18岁的人群中，花生过敏的自然缓解率为25%[58]。这些研究均说明，食物过敏患儿随着年龄的增长可能对鸡蛋、花生等致敏物质逐渐形成免疫耐受性而不再过敏。Du Toit等[59]进行了一项关于花生过敏高危人群早期食用花生对花生过敏影响的前瞻性研究，将640例4～11个月的湿疹婴儿根据花生过敏皮肤点刺试验结果分为两个研究队列，并分别将他们随机分配到60个月之前食用花生组和60个月之前未食用花生组，结果表明，当在4～11个月摄入花生时，食用花生组患儿今后发生花生过敏的风险显著低于未食用花生组患儿。提示对花生过敏的高危人群早期少量食用花生可能具有预防作用，这一发现具有重大理论及临床意义，并对其他变应原致敏预防的研究具有启示作用。另外，一项专家共识建议4～11个月高危婴儿可早期摄入花生[60]。上述研究成果提供了未来变应原预防的新思路，但还有待进一步、大样本的临床研究。

3.3健康的饮食模式 严格避免致敏食物的摄入是预防食物过敏较常见的治疗方法之一，但是对食物过敏患者的日常饮食管理，目前尚未达成统一标准。对于食物过敏患儿，避免致敏食物的摄入不仅困难，而且还可能造成营养不良[61]。健康的饮食模式可以预防食物过敏的发生，有研究认为，水果和蔬菜的摄入具有保护作用[62]，可能的机制是水果和蔬菜中营养物质的免疫氧化作用[63]，水果和蔬菜富含抗氧化剂(如维生素C、维生素E、类胡萝卜素和硒)，而抗氧化剂可以通过保护组织免受氧化损伤来减少呼吸道炎症[64-65]。然而，并不是所有蔬菜都有保护作用。Rosenlund等[63]的研究认为，洋葱、韭菜的摄入增加了患鼻炎的风险，食用豆类与哮喘呈负相关；苹果、梨等水果、胡萝卜以及花生中的一些变应原与主要的桦树花粉变应原的结构相似，因此对桦树花粉过敏的患儿食用这些水果可能引起过敏症状。由此可见，当对某种变应原过敏时，除了避免此种变应原，也要对相同结构成分的变应原进行回避，建议在进行健康饮食模式的同时，有选择地食用水果、蔬菜等健康食物，特别是有过敏的人群要坚持每天记过敏日记，当对食用或吸入某种致敏物有反应时应及时记录下来，尽量避免再次接触以免引起变态反应。

3.4皮肤屏障疗法 变态反应性疾病的发病机制不仅通过呼吸道或肠道致敏，也可以通过皮肤致敏，因此，皮肤屏障疗法引起了广大研究者的关注。Horimukai等[66]进行了一项前瞻性随机对照试验，研究新生儿期使用保湿霜保护皮肤屏障是否可以预防特应性皮炎的发生和过敏的敏感性，结果表明，每天使用保湿霜可以预防特应性皮炎或湿疹在出生后32周内的发展。Simpson等[67]的随机对照试验也表明，每日全身润肤剂治疗可预防特应性皮炎。此外，Frankel等[68]对比了润肤剂和1%吡美莫司乳膏在儿童和成人特应性皮炎治疗中的作用，结果表明，两者均能很好地发挥作用，且无相关不良反应。多项研究均表明，皮肤保湿可以降低湿疹等过敏性皮肤病的发病率和严重程度，并减少对局部皮质类固醇或局部钙调神经磷酸酶抑制剂的使用[68-69]。由此可见，保湿剂不仅可以改善和维持皮肤屏障功能，对于皮肤敏感的人来说，使用保湿剂也可以减少皮肤对刺激物的敏感性。表明皮肤屏障疗法可以预防特应性皮炎，但皮肤屏障疗法是否能够广泛应用于变态反应性疾病的治疗还有待进一步的研究。

3.5生物制剂 近年来新型的抗IgE生物制剂逐渐应用于变态反应性疾病的治疗。奥马珠单抗(Omalizumab)是一种重组DNA衍生的人源化IgE单克隆抗体，可选择性地结合游离的IgE抗体，防止变态反应的发生[70]。生活质量的改善、哮喘急性发作急诊就诊的减少以及全身性皮质类固醇和抢救性支气管扩张剂使用的显著减少，证明了奥马珠单抗对过敏性哮喘的作用[71-73]。奥马珠单抗目前已被批准用于严重过敏性哮喘和慢性荨麻疹的治疗[74-76]。除此之外，在过去10年中，奥马珠单抗也被作为一种超说明书治疗或辅助治疗，用于多种变态反应性疾病(包括过敏性鼻炎、食物过敏、特应性皮炎、嗜酸粒细胞胃肠疾病、特发性变态反应和肥大细胞增多症)[77]。多项研究指出，联合使用奥马珠单抗制剂可促进口服脱敏，特别是可提高高风险食物过敏受试者的变应原剂量[70，78-79]。MacGinnitie等[80]的一项关于奥马珠单抗作为花生口服免疫治疗辅助剂功效的研究表明，奥马珠单抗可使花生过敏受试者在口服花生免疫治疗8周内迅速脱敏，在大多数情况下，奥马珠单抗停药后这种脱敏作用持续存在，在29例奥马珠单抗治疗受试者中，23例停用奥马珠单抗后能够快速达到耐受2 000 mg维持剂量的花生蛋白，并在6周内保持无反应性；其中16例奥马珠单抗受试者在停止治疗33周后仍可耐受4 000 mg的花生蛋白。可见，联合奥马珠单抗可以促进口服脱敏，有望在临床进一步广泛应用以提高脱敏率。然而，与其他人源化抗体生物制剂一样，奥马珠单抗有时会引起变态反应[81]。目前奥马珠单抗是否可以用于治疗特应性皮炎尚存在争议。Krathen和Hsu[82]观察发现，3例重度特应性皮炎患者每隔一周注射一次奥马珠单抗(450 mg)，持续4个月，结果皮疹没有改善，症状也没有减轻。然而，Lane等[83]报道，用奥马珠单抗成功治疗了3例严重顽固性特应性皮炎患者。Ramírez del Pozo等[84]研究了11例重度特应性皮炎患者，他们接受了奥马珠单抗治疗，结果表明，所有患者的特应性皮炎评分均逐渐改善，症状减轻，生活质量得到改善。这些文献报道均是个别病例，因此还需要进一步研究。

4 小 结

食物及呼吸道过敏在各个国家及地区的发生率逐年增高，已经成为世界各国沉重的社会经济负担。目前世界各国最常见的变应原大致相同，但存在地域及性别、年龄差异。食物经皮致敏及IgG替代途径致敏在变态反应性疾病发病机制中的重要作用越来越引起广大学者的广泛关注。寻找变应原致敏规律并开发出更为敏感、有效的预测变态反应强度的新检测手段，进一步深入研究诱导免疫耐受及变应原回避在变态反应性疾病中的治疗机制以及生物制剂的精准靶向治疗手段将是未来该领域的研究热点。