Ⅰ型超敏反應新型診斷技術及免疫療法研究進展

劉 益沙愛龍

(1.重慶三峽學院 生物與食品工程學院,重慶 萬州 404120;2.重慶三峽學院 教師教育學院,重慶 萬州 404120)

Ⅰ型超敏反應是指已免疫的機體再次接觸相同變應原刺激時發(fā)生的一種反應迅速、強烈、消退快且不遺留組織損傷的免疫反應,其主要由免疫球蛋白E(immunoglobulin E,IgE)抗體所介導,是臨床上常見的一類超敏反應[1]。其變應原種類繁多,不同變應原檢測方法不一致。通常情況下其反應會表現(xiàn)于皮膚粘膜系統(tǒng),少數(shù)會表現(xiàn)為單一性呼吸或心血管系統(tǒng),反應強烈時可累及全身多個系統(tǒng),甚至危及生命。經(jīng)對Ⅰ型超敏反應發(fā)生及相應機制的充分認識,許多研究者開發(fā)了多種具有廣闊前景的診斷技術及免疫療法,現(xiàn)將其研究進展逐個做一概述。

1Ⅰ型超敏反應新型診斷技術

傳統(tǒng)過敏原粗提物檢測盡管發(fā)展已較為成熟,但仍存在局限,其新型診斷技術發(fā)展迅速,以下做一簡單闡述。

1.1 過敏原成分決定性診斷(component resolved diagnosis,CRD)

CRD不僅可較為準確的確定具體致敏性蛋白致敏程度如何,進一步為患者提供治療依據(jù);且檢測出致敏性蛋白后,CRD可以此作為脫敏治療試劑,避免非致敏組分的干擾及副作用。Nilsson等[2]研究發(fā)現(xiàn),運用CRD于花生過敏原檢測較之傳統(tǒng)方法準確性更高。而基于對貓過敏原組分Feld1、Feld2及Feld4對70名患者進行特異性免疫球蛋白E(specific immunoglobulin E,sIgE)檢測與其粗提物檢測發(fā)現(xiàn)粗提物檢測(皮膚點刺試驗)靈敏性依舊較高[3];Petersen等[4]運用CRD對牛奶致敏組分進行檢測,也發(fā)現(xiàn)其依舊無法超越食物激發(fā)測驗的準確性。即運用CRD于植物源及動物源過敏時,其存在較大差別,分析其原因,推測是動物源致敏組分一般混于唾液、毛皮屑及乳汁等物質(zhì)中,組分提取時其純性受到影響,進而造成與其他物質(zhì)檢測有區(qū)別。雖CRD較傳統(tǒng)診斷法準確,但其敏感度不高、解讀較困難,且部分食物組分的研究和檢測評估尚不清晰,仍需進一步提高。

1.2 嗜酸性細胞陽離子蛋白(eosinophil cationic protein,ECP)檢測

ECP為嗜酸性粒細胞(eosinophil,EOS)活化后釋放的4種強堿性顆粒蛋白之一,其作為EOS活性標記,已被廣泛運用于多種超敏反應疾病診斷。通過對不同類型過敏性結膜炎患兒進行ECP表達研究,發(fā)現(xiàn)ECP表達與疾病嚴重程度呈正相關[5];饒璐飛等[6]測定哮喘患兒血清ECP水平,發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比,哮喘患兒體內(nèi)ECP表達水平更高。鄭義輝等[7]對特應性皮炎患者ECP水平進行檢測,發(fā)現(xiàn)其ECP水平顯著高于對照組,即綜合大量研究表明,ECP檢測可成為檢驗大量過敏性疾病的有效方法,亦有可能成為檢測過敏原存在的新型方法。但由于EOS在體外也可釋放ECP,因此體內(nèi)ECP水平檢測準確度不高,且溫度也會影響其釋放,尚需進一步改進。

1.3 嗜堿性粒細胞活化實驗(basophil activation test,BAT)

BAT主要檢測受試者嗜堿性粒細胞表面CD203c(cluster of differentiation 203c)的表達情況,無過敏原刺激時CD203c表達低,接觸過敏原刺激時其表達會快速升高。Caruso等[8]對墻草類過敏性鼻炎患者進行口服脫敏劑治療后,發(fā)現(xiàn)CD203c表達水平明顯降低。Itoh-Nagato等[9]對蛋清過敏患者進行BAT檢測,發(fā)現(xiàn)其嗜堿性粒細胞CD203c表達水平上調(diào)。即診斷超敏反應發(fā)生可采用BAT進行,其通過CD203c表達水平高低可辨別患者過敏情況。目前BAT的臨床研究較少,其標本的處理標準尚不統(tǒng)一,檢測儀器較為昂貴,因此費用較高,有待進一步深入研究。

2Ⅰ型超敏反應免疫療法研究進展

Ⅰ型超敏反應免疫療法已有100多年歷史,可分為特異性及非特異性免疫治療兩種,特異性免疫療法又稱脫敏治療,即先確定患者的變應原,后用標準變應原制備不同濃度制劑,以濃度由大到小的順序反復與患者接觸后采用適當劑量維持一段時間,使患者產(chǎn)生變應原耐受性,具有長期療效及減緩過敏性疾病病程的潛力。非特異性免疫療法側(cè)重于減少IgE的生成及截斷IgE與效應細胞表面的高親和力受體結合,其過程較為緩慢,但應用范圍亦較廣。近幾年來,臨床上對于兩種療法研究頗有進展,出現(xiàn)了許多新型途徑,大大增強了超敏反應治療療效?，F(xiàn)將其闡述如下:

2.1 特異性免疫療法(specific immunotherapy,SIT)

特異性免疫療法途徑較多,臨床療效也較好。目前運用較多的有皮下特異性免疫治療(subcutaneous immunotherapy,SCIT)及舌下特異性免疫治療(sublingual immunotherapy,SLIT),出現(xiàn)了如經(jīng)皮免疫治療(epicutaneous immunotherapy,EPIT)、口服免疫治療(oral immunotherapy,OIT)、淋巴結內(nèi)免疫治療(intralymphatic immunotherapy,ILIT)等新途徑。

2.1.1 SCIT

即皮下定期注射過敏性變應原,逐步增加劑量,使患者機體產(chǎn)生免疫耐受作用。近年來,SCIT療效研究較多。段慶寧等[10]對兒童螨SCIT進行研究,發(fā)現(xiàn)其可緩解患者臨床癥狀、減少對癥治療的用藥;于青青等[11]采用標準化屋塵螨變應原對屋塵螨陽性的局部變應性鼻炎患者進行SCIT治療,3年后發(fā)現(xiàn)患者癥狀得到明顯改善。SCIT治療周期較長,皮下注射時痛感明顯,會導致許多患者無法堅持完成治療周期。但有研究報道,選擇上臂三角肌下緣注射時痛覺較弱[12]。因此,選擇SCIT治療時,可根據(jù)季節(jié)及患者具體情況選擇注射部位以緩解注射痛感。但不論選擇何處注射部位,發(fā)生紅腫的概率均較大,SCIT也主要發(fā)生此類不良反應。

2.1.2 SLIT

常用于過敏性哮喘、鼻炎等呼吸道過敏性疾病治療,其將變應原提取物置于舌下吸收進而調(diào)節(jié)細胞免疫反應機制,逐步產(chǎn)生免疫耐受。覃美[13]對兒童過敏性哮喘進行SLIT治療,發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)吸入布地奈德氣霧劑相比,患者舌下含服粉塵螨滴劑后,細胞中血清白細胞介素-4(IL-4)及γ擾素(INF-γ)水平可得到顯著改善,且患者不良反應也得到緩解。宋薇薇等[14]對62例過敏性哮喘患兒進行SLIT對照治療,結果顯示,與對癥性藥物治療組相比,患兒哮喘癥狀評分、用藥評分進一步降低,肺功能亦顯著改善。可見,相對于傳統(tǒng)給藥途徑,SLIT療效更顯著、安全,或可成為用于過敏性哮喘的主要療法。王凡等[15]對塵螨過敏的變應性鼻咽炎患兒進行藥物聯(lián)合舌下免疫及單用藥物治療,發(fā)現(xiàn)1個月內(nèi)單用藥物治療療效更佳,但隨療程完善,藥物聯(lián)合舌下免疫療法療效顯著高于單用藥物治療。而導致患者發(fā)生過敏性鼻炎的變應原往往不止一種,周霓等[16]對單一和多重致敏變應性鼻炎患者進行SLIT治療,于1年后發(fā)現(xiàn)兩者間相關因素評分并不顯著,表明SLIT對兩者均有療效。但SLIT療程目前尚無統(tǒng)一界定,且患者在進行SLIT治療時依從性較低,這也是一個值得關注的問題。

2.1.3 OIT

食物過敏已成為世界第五大公共衛(wèi)生問題,其臨床表現(xiàn)明顯,嚴重時可危及生命[17]。臨床上主要用于食物超敏反應的治療,其實質(zhì)是患者增加過敏食物攝入量,逐漸對過敏性食物過敏原產(chǎn)生耐受性或最終無應答反應。OIT于食物超敏反應療效較為明顯,但其風險亦較大。Goldberg等[18]用烘焙牛奶食品對15例4歲以上患者進行OIT治療,僅有極少部分患者可提高耐受量,且仍有發(fā)生過敏風險的存在。而用抗原修飾的酪蛋白作為脫敏劑對13例4歲以上患兒進行OIT治療,最終大部分患兒耐受量均提高,且在劑量遞增階段未發(fā)生不良反應[19]。分析其原因,推斷可能是由于納入患者數(shù)量過少、時間較短及低敏脫敏配方成分未一致等原因?qū)е陆Y果存在差異。同時,在雞蛋超敏反應中,Sudo等[20]將雞蛋烘焙為餅干對患者進行24個月OIT治療,發(fā)現(xiàn)其可有效降低患者不良反應。因此,利于降低過敏物免疫原性這一措施或可有效減弱OIT不良反應。此 外,Wood等[21]用OIT與 奧 馬 珠 單 抗(omalizumab,OMB)聯(lián)合治療57例牛奶過敏性患者,發(fā)現(xiàn)有44例患者在2年內(nèi)對高劑量牛奶蛋白已產(chǎn)生脫敏。而利用低聚果糖輔助OIT進行治療,發(fā)現(xiàn)在牛奶蛋白過敏的小鼠模型中,低聚果糖可降低由OIT治療引起的急性不良反應,提高OIT治療安全性[22]。因此,為了降低OIT相關不良反應,提高其安全性,采用相關輔助性物質(zhì)加以治療或可成為一新途徑。同時,OIT不足之處也不容忽視,其無規(guī)范治療方案,部分OIT治療停止后療效無法長期維持,且耐受性不強,尚需進一步改善。

2.1.4 ILIT

ILIT近年來逐漸于臨床上興起,是直接將變應原注射到患者淋巴結內(nèi),可于短期內(nèi)顯著改善患者癥狀,因其操作簡便,疼痛較輕,且所需藥物劑量少、見效快、費用低、療程短,成為近年來免疫治療研究熱點。梁璐[23]對81例變應性鼻炎患兒進行ILIT治療,與62例常規(guī)組治療相比,ILIT組3次注射后,發(fā)現(xiàn)患者癥狀評分及鼻結膜炎問卷評分相對于常規(guī)組治療8周均有顯著降低。Jutel等[24]對花粉癥患者實施頸部淋巴結免疫治療,發(fā)現(xiàn)3次治療療效與皮下治療3年療效相當;而孫楚東等[25]對變應性鼻炎患者進行SCIT治療與ILIT治療的對比分析,發(fā)現(xiàn)ILIT與SCIT療效相當,且ILIT安全性更高,治療療程更短;雍磊等[26]對特應性皮炎患者進行腹股溝淋巴結內(nèi)注射治療,發(fā)現(xiàn)無全身不良性反應,而皮下注射組發(fā)生不良反應的概率為9.80%,且ILIT組患者依從性更高。即ILIT治療已初步于臨床各項過敏性疾病中展現(xiàn)其見效快、療程短、安全性高及患者依從性較高等優(yōu)勢。總之,ILIT較上述幾類療法均較優(yōu),但目前其長期療效尚且未知,因此其應用前景尚需進一步探索。

2.1.5 EPIT

皮膚作為產(chǎn)生免疫耐受理想部位,其含有大量抗原提呈細胞,臨床上發(fā)現(xiàn)皮膚炎癥與食物類過敏存在密切相關性[27]。因此,可經(jīng)EPIT免疫途徑可顯著提高治療相關超敏反應的效果。Sampson等[28]對花生過敏性患者進行EPIT治療,發(fā)現(xiàn)與對照組相比,其治療效果可提高25%。Agostinis等[29]對兒童季節(jié)性過敏性結膜炎研究發(fā)現(xiàn),EPIT治療12周后患者癥狀明顯改善,用藥量減少,且未出現(xiàn)不良反應。即EPIT安全、耐受性好,且其屬于無創(chuàng)型治療,患者配合度較高,未來或可成為一種新型SIT模式。此外,EPIT大多數(shù)實驗研究均基于動物模型,人體研究較少,因此,雖少數(shù)人體研究尚無不良反應,但無法評估其長期性和有效性,所以需進一步挖掘其臨床研究。

2.2 非特異免疫療法

Ⅰ型超敏反應非特異性免疫療法可分為單克隆抗IgE抗體治療、FcεRⅠ靶向治療及細胞因子調(diào)控劑。

2.2.1 單克隆抗IgE抗體治療

作為介導Ⅰ型超敏反應的免疫球蛋白IgE,許多疾病的發(fā)生均與其密切相關,Ⅰ型超敏反應可采用單克隆抗IgE抗體進行治療,如OMB已用于治療哮喘。有研究表明,運用OMB可明顯降低哮喘患者血液中嗜酸性粒細胞計數(shù)比[30],Pilon等[31]對12例中、重度哮喘患者進行OMB按高低劑量給藥,未發(fā)現(xiàn)任何不良反應,且患者血清IgE水平均下降。表明OMB可能成為過敏性哮喘治療的有效藥物。但目前國內(nèi)研究樣本量及臨床數(shù)據(jù)較少,療效短,適用人群尚不明確,因此尚需進一步研究。

2.2.2 FcεR Ⅰ靶向治療

IgE與效應細胞FcεR Ⅰ受體結合是發(fā)生Ⅰ型超敏反應第一階段,Suchiva等[32]構建表達了人源化抗人FcεR Ⅰα單抗Fabs片段,且靶向破壞FcεRⅠα使小鼠缺乏該片段,發(fā)現(xiàn)小鼠具有了抵抗過敏性疾病的能力。由此得知阻礙FcεR Ⅰ受體與IgE結合可能會成為治療Ⅰ型超敏反應的新方向。但目前構建的治療片段較少,靶向性不高,尚需更多臨床研究。

2.2.3 細胞因子調(diào)控劑

參與Ⅰ型超敏反應的細胞因子較多,如腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)、IL-4等[33]。梅淑芬等[34]研究表明,哮喘急性發(fā)作者的血清中TNF-α濃度顯著升高,與其病情嚴重程度呈正相關。亦有研究發(fā)現(xiàn),對高TNF-α患者進行抗TNF-α治療,其癥狀得到顯著改善,氣道反應性亦降低[35]。因此,TNF-α或可作為衡量患者病情重要指標之一,對患者進行抗TNF-α治療或可成為一種有效的非特異性免疫療法。IL-4的產(chǎn)生可使B淋巴細胞進一步活化,且使IgE生成增多,研究發(fā)現(xiàn),過敏性哮喘患者血清中IL-4水平越高,其IgE含量也越多[36]。另有研究發(fā)現(xiàn),使用抗IL-4單抗后,患者體內(nèi)IgE生成減少[37]。即IL-4的水平與IgE生成呈正相關,治療超敏性疾病時可從降低IL-4水平入手,或許會取得新療效。此外,可參與治療的細胞因子雖較多,但許多過敏性疾病也較為復雜,相關反應過程中存在多靶點的情況,所以使用相應細胞因子作為衡量及治療指標時,其臨床效果及安全性仍需進一步研究。

2.3 新型免疫療法

上述免疫療法雖已初具規(guī)模,但其臨床療效亦存在一定缺陷,因此,探索免疫新療法和開發(fā)傳統(tǒng)變應原特異性免疫療法(allergen-specific immunotherapy,AIT)新技術便成為增強其療效主要策略。免疫新療法及新技術可分為固有免疫應答調(diào)控、適應性免疫應答調(diào)控兩類。

2.3.1 固有免疫應答調(diào)控療法及技術

固有免疫應答調(diào)控治療方法主要是以一類模式識別受體——Toll樣受體(toll-likereceptor,TLR)作為免疫治療新靶點進行,其大致可分為TLR激動劑、TLR負調(diào)節(jié)因子、mRNA所介導的TLR基因補充治療3類。

(1)TLR激動劑

TLR激動劑有TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR7等多種類型,其中TLR5激動劑廣泛存在于嗜中性粒細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等各種細胞上,推斷其可能為固有免疫應答調(diào)控主要靶點。有研究利用新型抗體TSP-2(一種針對TLR2胞外結構域表位的新型抗體)對卵清蛋白(ovalbumin,OVA)誘導性小鼠哮喘模型進行研究,發(fā)現(xiàn)其可明顯減輕此模型肺部炎癥,減緩哮喘癥狀[38]。而Ellis等[39]使用TLR7激動劑于42名變應性鼻炎患者進行治療,發(fā)現(xiàn)患者耐受性提高,鼻炎癥狀減輕,且其部分標志性過敏水平亦得到降低。因此,TLR激動劑種類的多樣性為其在固有免疫應答調(diào)控療法中提供了優(yōu)勢,開發(fā)多種TLR激動劑輔助超敏反應治療或可成為一種新型途徑。但不同TLR激動劑參與相應過敏性疾病作用機制不同,會受到外界因素及激活信號類型干擾,因此,需根據(jù)不同過敏性疾病選擇最佳激動劑進行治療。

(2) TLR負調(diào)節(jié)因子

TLR負調(diào)節(jié)因子在細胞中存在多種,當野生型小鼠與OVA接觸時,發(fā)現(xiàn)小鼠肺內(nèi)白介素1受體相關激酶M(interleukin-1 receptor-associated kinase M,IRAK-M)表達顯著增強,而將IRAK-M基因敲除后,小鼠氣道反應進一步增強[40]。IL-6為接觸過敏原后參與氣道炎性過程一重要細胞因子,而經(jīng)王一鵬等[41]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)CpG寡核苷酸刺激后的IRAK-M小鼠較野生型B6小鼠體內(nèi)IL-6的表達水平更高。未來或可通過調(diào)節(jié)IRAK-M的表達進而控制過敏性哮喘患者氣道性反應。但目前對于TLR負調(diào)節(jié)因子的作用機制尚不明確,臨床實驗也較少,且其橫向及縱向作用均不同,需進一步探索以提供更多治療新方向。

(3) mRNA所介導的TLR基因補充治療

包括TLR1/2 mRAN或TLR2/6 mRNA治療等,其均可減輕氣道炎癥,對過敏性哮喘、鼻炎等均具有治療作用。通過對過敏性哮喘小鼠模型的研究,Moreira等[42]發(fā)現(xiàn)激活TLR6可對小鼠內(nèi)IL-23及Th17產(chǎn) 生 顯 著 影 響。而 將TLR1、TLR2及TLR6mRNA進行化學修飾后聯(lián)合運用于塵螨誘導小鼠哮喘模型基因轉(zhuǎn)移,再次進行誘導時,發(fā)現(xiàn)小鼠肺功能得到改善,氣道炎癥明顯減輕[43]。但目前此類療法尚無臨床應用,僅于上述相應模型中展示其功效,未來或許可從相應基因入手對過敏性疾病做出相應治療,并診斷其治療有效性。

2.3.2 適應性免疫應答調(diào)控療法及技術

適應性免疫應答調(diào)控療法可分為抗IgE單克隆抗體治療、新型過敏原疫苗及T細胞表位肽免疫治療等。

(1)抗IgE單克隆抗體治療

抗IgE單克隆抗體如上述提及的OMB,常被用于治療哮喘。MacGinnitie等[44]對接受OIT的花生過敏性患者加入OMB進行聯(lián)合治療,發(fā)現(xiàn)患者于第八周內(nèi)便可快速脫敏,其速度較單純OIT治療提升較大。Pelaia等[45]對15例重癥患者附加OMB進行治療,發(fā)現(xiàn)患者哮喘發(fā)作率及控制評分均降低。而通過一項回顧性研究,于157名重癥哮喘患者應用OMB后,其癥狀得到了良好控制,且其生活質(zhì)量、肺功能均得到提升[46]。因此,OMB與其他療法聯(lián)合使用可縮短治療時間,提升治療效率,可望在臨床上發(fā)揮重要作用,但其也不可避免的擁有潛在副作用,費用也較高,而新型抗體較少,臨床數(shù)據(jù)較為缺乏,仍需進一步研究。

(2)新型過敏原疫苗

為了減少患者痛苦,提高治療效率,新型過敏原疫苗成為近年來研究新趨勢,其可分為重組過敏原疫苗、T細胞表位肽類疫苗、B細胞表位肽類疫苗、修飾的過敏原疫苗及過敏原DNA/RNA疫苗等。部分新型過敏原疫苗已在臨床實驗中初顯療效,對BM32(一種重組B細胞表位疫苗)進行對照研究,發(fā)現(xiàn)經(jīng)誘導后的患者未產(chǎn)生變應原sIgE,且變應原誘導的嗜堿性細胞活化亦下降[47]。Su等[48]基于一新型日本紅杉花粉設計了一種溶酶體相關膜蛋白新型DNA疫苗,于小鼠模型進行新型DNA疫苗治療研究,發(fā)現(xiàn)相應免疫應答反應均會產(chǎn)生,且經(jīng)進一步研究后,發(fā)現(xiàn)在反復暴露變應原的情況下,受試者的IgE含量依舊保持在低水平,且對紅杉花粉敏感者及非敏感者接種后進行長期觀察,發(fā)現(xiàn)其均可對此種新型DNA疫苗產(chǎn)生耐受。由此得知新型過敏原疫苗種類多樣,且患者耐受性良好,但因其還未廣泛推廣治療,其不良反應尚不明確,且疫苗種類較少,有待進一步研究。

(3)T細胞表位肽免疫治療

由于某些變應原有多個T細胞表位肽,且不同表位肽可能會出現(xiàn)相互交叉反應,利用T細胞表位肽免疫治療可降低其識別同一表位肽產(chǎn)生不良反應的概率。有研究將熱帶五爪螨主要抗原成分于BLOt5質(zhì)粒DNA免疫C57BL/6小鼠進行相應編碼,后獲得骨髓來源樹突細胞(bone marrow-derived dendritic cells,BMDC),隨后對BMDC致敏C57BL/6小鼠進行兩種BLOt5表位肽鼻內(nèi)刺激,發(fā)現(xiàn)存在兩個限制性表位均被均被BLOt5特異性CD4+T細胞識別,而進一步將這些合成肽于過敏性氣道小鼠模型中進行真皮內(nèi)注射,發(fā)現(xiàn)其可抑制由過敏原引起的氣道炎癥反應[49]。李朝品等[50]對屋塵螨變應原致敏的過敏性哮喘小鼠模型進行合成肽特異性免疫治療,發(fā)現(xiàn)其可有效改善小鼠變態(tài)反應性氣道及肺部炎癥?；诖?新的免疫治療可從確定相應變應原T細胞表位肽,找準相應限制性表位出發(fā)。但尋找準確限制性細胞表位所需技術較高,某些交叉反應又較為復雜,尚需進一步完善。

3 小結

Ⅰ型超敏反應發(fā)生概率較高,雖傳統(tǒng)免疫療法已較為成熟,但亦存在如會發(fā)生局部或全身不良反應、治療周期長、費用高及患者依從性低等情況,因此,上述新型診斷及治療方法或可使Ⅰ型超敏反應患者提供更佳選擇。但Ⅰ型超敏反應的發(fā)生伴隨著機體一系列復雜免疫調(diào)控,許多免疫療法調(diào)節(jié)機制亦尚不明確,因此,可在使用傳統(tǒng)有效免疫療法基礎上進一步探索新療法,并對新型療法的有效性和安全性進行長期探索與分析,致力于達到臨床最優(yōu)療效。