關(guān)于堅果過敏的研究進(jìn)展

閆永鳳

天津市北辰醫(yī)院檢驗(yàn)科 （天津 300400）

食物過敏是一組具有相同病因的消化系統(tǒng)疾病或系統(tǒng)性免疫疾病，且常見于1歲以下的兒童[1]。其中，堅果過敏持續(xù)時間長，可引起嚴(yán)重的后果。樹生堅果作為生長在樹上的堅果的總稱，包括腰果、核桃、開心果、杏仁、山核桃、巴西堅果、松子、榛子和澳洲堅果等。與花生過敏相似，樹生堅果過敏一般會持續(xù)到成年。

誤食過敏原會引起潛在的致命性傷害，從而導(dǎo)致過敏患者心理焦慮，使患者及其家庭的生命質(zhì)量明顯降低?；ㄉ蜆渖鷪怨^敏死亡占食物誘發(fā)過敏反應(yīng)死亡病例的70%～90%，其中僅樹生堅果就占18%～40%，在某些情況下，人們對樹生堅果的過敏反應(yīng)比對花生更嚴(yán)重。盡管許多食品生產(chǎn)商已經(jīng)采用了過敏原審核計劃，并通過使用食品的預(yù)防性標(biāo)簽主動警告消費(fèi)者食品存在潛在的過敏原，但其在描述潛在交叉反應(yīng)的相關(guān)情況時，仍然存在一些潛在過敏原描述不清的問題。在此背景下，研究人員已啟動部分臨床試驗(yàn)對食物過敏的治療方法進(jìn)行了研究，在所研究的療法中，大多是脫敏療法，包括口服免疫療法（oral immunotherapy，OIT）、舌下免疫療法（sublingual immunotherapy，SLIT）和表皮免疫療法（epidermal immunotherapy，EPIT）[2-4]，但當(dāng)前的建議仍是避免接觸有害的過敏原[5]。本研究即將過敏原同源性、堅果間交叉反應(yīng)和堅果過敏的治療意義綜述如下。

1 過敏原生化反應(yīng)

在過敏反應(yīng)期間，堅果過敏原與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞表面的免疫球蛋白E（immunoglobulin E，IgE）結(jié)合，IgE 的交聯(lián)會導(dǎo)致這些細(xì)胞脫顆粒并釋放包括組胺在內(nèi)的過敏介質(zhì)。堅果中的多數(shù)過敏原是種子儲存蛋白，包括豌豆球蛋白、2S 白蛋白和豆蛋白。其他的堅果過敏原還包括profilins、heveins 和脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白，這些通常被認(rèn)為是泛過敏原，與花粉和食物同源物間具有高度IgE 介導(dǎo)的交叉反應(yīng)性[6]。迄今為止，已有12種花生過敏原被納入官方過敏原命名數(shù)據(jù)庫，分別為cupin（Ara h 1，Ara h 3）、醇溶蛋白（Ara h 2，Ara h 6，Ara h 7，Ara h 9）、抑制蛋白（Ara h 5）、Bet v 1（Ara h 8）、糖基轉(zhuǎn)移酶GT-C（Ara h 10，Ara h 11）、蝎子毒素樣結(jié)蛋白（Ara h 12，Ara h 13）超家族[7-8]。

據(jù)了解，種子儲存蛋白與食物中的其他蛋白相比致敏性更高，主要是由于其更穩(wěn)定且可抵抗蛋白水解消化，從而保證結(jié)構(gòu)完整地被腸道吸收后致敏機(jī)體。有研究采用了胃蛋白酶和胰蛋白酶體外模擬胃腸道消化，并發(fā)現(xiàn)了種子儲存蛋白，尤其是2S白蛋白[9]，其對胃蛋白酶和胰蛋白酶的消化具有抵抗力，不同物種2S 白蛋白氨基酸序列同源，半胱氨酸殘基保守。有研究結(jié)果顯示，巴西堅果、腰果和花生2S 白蛋白過敏原中的半胱氨酸殘基之間的二硫鍵可保護(hù)這些過敏原免于被消化；熱處理不僅可降低樹生堅果過敏原的免疫原性，還可減少榛子和杏仁中致病相關(guān)蛋白（pathogenesis-related protein 10，PR-10）蛋白的致敏性，但非特異性脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白和種子儲存蛋白則顯示出耐熱性[10]。

成分解析的診斷測試已成為確定患者對哪些過敏原敏感并可能作出反應(yīng)的一種有價值的方式。關(guān)于樹生堅果，已經(jīng)報道了組分特異性IgE 在區(qū)分交叉敏感性和過敏有效性的相關(guān)問題（在不同樹生堅果之間，有效性似乎不同），例如，Ana o 1-，2-和3-特異性IgE 已被用于區(qū)分對腰果敏感的過敏和耐受兒童[11-12]。

2 交叉反應(yīng)

2.1 交叉反應(yīng)性與交叉敏感性

由于交叉反應(yīng)發(fā)生率高，通常情況下，患者一旦被診斷出對某一種堅果過敏，應(yīng)指導(dǎo)其避免食用所有堅果。然而，交叉反應(yīng)與交叉敏感之間存在一個重要的區(qū)別，交叉反應(yīng)是患者對密切相關(guān)的食物發(fā)生臨床反應(yīng)，而交叉敏感是患者對密切相關(guān)的食物表現(xiàn)為IgE 陽性或皮膚試驗(yàn)陽性，但在攝入該食物后不一定出現(xiàn)過敏癥狀。因此，正確區(qū)分患者是交叉反應(yīng)還是交叉敏感至關(guān)重要，不僅可為患者提供應(yīng)避免食用的食物的建議，還可減少過敏患者不必要的禁食[13]。歐洲的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)已開始著手解決是否有必要避免食用所有堅果的問題，該項(xiàng)研究通過采用過敏測試（包括皮膚點(diǎn)刺試驗(yàn)，特異性IgE 試驗(yàn)和嗜堿性粒細(xì)胞活化試驗(yàn)）來預(yù)測150名個體的交叉反應(yīng)性與耐受性，該試驗(yàn)結(jié)果可能會實(shí)現(xiàn)對樹生堅果過敏患者避免食用所有類型堅果的個性化建議；此外，過敏測試的結(jié)果有望將嗜堿性粒細(xì)胞活化試驗(yàn)用于區(qū)分樹生堅果的交叉敏感與交叉反應(yīng)，并避免煩瑣的雙盲、安慰劑對照的食品挑戰(zhàn)；過敏測試中的嗜堿性粒細(xì)胞活化試驗(yàn)在區(qū)分花生過敏和耐受個體方面優(yōu)于皮膚點(diǎn)刺試驗(yàn)和花生特異性IgE 試驗(yàn)[14]。

2.2 花粉和脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白的交叉反應(yīng)

口腔過敏綜合征（oral allergy syndrome，OAS）是食物過敏的一種表現(xiàn)，僅限于口腔黏膜，是由未煮過的水果、生蔬菜、調(diào)味料和堅果引起的?；颊邥霈F(xiàn)口唇、口腔黏膜、舌甚至咽喉部黏膜水腫、充血等反應(yīng)，這些反應(yīng)是由泛過敏原引起的，通常定位于口咽和口腔引起輕微的局部改變[15]。植物中某些PR 家族與果蔬的蛋白質(zhì)同源性較高，且通常與導(dǎo)致OAS 的IgE 交叉反應(yīng)有關(guān)。樺樹花粉Bet v 1屬于PR-10蛋白，是OAS 中的主要泛過敏原之一，已在榛子和花生中鑒定出同源蛋白，且這些同源蛋白與Bet v 1存在交叉反應(yīng)。樺樹花粉相關(guān)食物過敏的發(fā)生被認(rèn)為是由花粉過敏原的原發(fā)性致敏及同源花粉與食物過敏原之間的IgE 交叉反應(yīng)導(dǎo)致的繼發(fā)性食物過敏所引起的。桃脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白Pru p 3具有致敏性，已被證明是與花生、榛子、核桃和杏仁等其他脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白發(fā)生交叉反應(yīng)的主要過敏原[16]。與其他泛過敏原相比，脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白在保守位置具有8個半胱氨酸殘基，形成4個二硫鍵，將4個α 螺旋維持在一起形成緊湊的桶狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有更高的熱穩(wěn)定性和抗蛋白水解能力，因此可引起嚴(yán)重的全身性反應(yīng)。

2.3 同源性

生物信息學(xué)方法是預(yù)測過敏原交叉反應(yīng)的新方法。臨床已進(jìn)行了建模研究，通過繪制核桃和榛子11S 球蛋白的線性IgE 結(jié)合表位，并將其與腰果、花生和大豆的過敏原進(jìn)行比較，確定了幾個過敏原表位，包括一些可能參與IgE 激發(fā)和結(jié)合的結(jié)構(gòu)單元[17]。有研究發(fā)現(xiàn)，花生過敏原與任何樹生堅果或種子過敏原的序列同源性均不超過70%[18]。在核桃和山核桃以及腰果和開心果之間的種子儲存蛋白過敏原均高度相似。作為敏化劑，樹生堅果、花生和其他種子可能具有致敏化的線性和（或）構(gòu)象表位，而這些表位在非敏化劑的其他植物種子中則缺失或發(fā)生改變。由于結(jié)構(gòu)表位也可能在過敏原被折疊時發(fā)揮作用，因此，蛋白質(zhì)序列和序列同源性不能準(zhǔn)確預(yù)測過敏原之間的交叉反應(yīng)性，例如，有研究表明，盡管有36%的序列同源性，但核桃與花生中的豌豆球蛋白種子儲存過敏原之間不可能存在交叉反應(yīng)。在對過敏原的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行徹底比較后，Aalberse[19]認(rèn)為，交叉反應(yīng)主要由蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定，在多數(shù)情況下，交叉反應(yīng)的發(fā)生至少需要70%的同源性。為了更準(zhǔn)確地評估過敏原之間的交叉反應(yīng)性，在解釋序列同源性時需將IgE 結(jié)合表位區(qū)域考慮在內(nèi)。蛋白質(zhì)序列中占序列同源性百分比高的位置對于確定這些相似的部分是否會導(dǎo)致交叉反應(yīng)性IgE 結(jié)合非常重要，今后十分必要開展此類分析工作。

2.4 IgE 交叉反應(yīng)

有研究采用Spearman等級順序相關(guān)系數(shù)測量了患者的花生、樹生堅果和種子特異性IgE之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)對于樹生堅果，核桃與山核桃之間的相關(guān)性最顯著，腰果和開心果以及杏仁和榛子的相關(guān)性也很顯著，花生與樹生堅果或種子的相關(guān)性均不高，這些發(fā)現(xiàn)說明在某些堅果過敏個體中確實(shí)存在高交叉反應(yīng)性；研究還調(diào)查了食物特異性IgE在診斷出現(xiàn)癥狀的堅果和種子過敏癥中的作用，發(fā)現(xiàn)86%花生過敏患者對樹生堅果也過敏，34%的患者有臨床過敏記錄[20]。引起IgE交叉反應(yīng)性與臨床反應(yīng)性出現(xiàn)差異的一個原因可能是并非所有IgE都能觸發(fā)過敏反應(yīng)，例如，花生過敏原被分為主要過敏原或次要過敏原。“主要過敏原”一詞最初由Lowenstein用來指代引起50%以上的患者致敏的過敏原，后來被Marsh重新定義為僅包括引起90%以上的過敏性患者IgE反應(yīng)的過敏原，根據(jù)此種命名方法，Ara h 1、2和3被認(rèn)為是主要過敏原，但越來越多的證據(jù)質(zhì)疑此定義的準(zhǔn)確性。近來，花生過敏原交聯(lián)IgE及其高親和力受體FcεRI的能力被當(dāng)作一種新的指標(biāo)，盡管某些IgE可在不同樹生堅果的過敏原之間發(fā)生交叉反應(yīng)，但若不是與FcεRI形成交聯(lián)，則可能不會引起過敏癥狀。另一個導(dǎo)致IgE測試出現(xiàn)假陽性的潛在原因可能與交叉反應(yīng)性碳水化合物決定因子有關(guān)[21]，這些碳水化合物主要存在于植物的糖蛋白上，并與IgE結(jié)合。有研究表明，交叉反應(yīng)性碳水化合物決定因子可導(dǎo)致對花生假陽性的IgE反應(yīng)[22]。

一項(xiàng)在對樹生堅果過敏的小鼠模型中開展的關(guān)于IgE 交叉反應(yīng)試驗(yàn)的研究表明，僅對腰果敏感的小鼠在面對食物的刺激后，對腰果和核桃均產(chǎn)生過敏反應(yīng)，并且對花生也存在一定程度的過敏反應(yīng)，但相對而言，小鼠體內(nèi)腰果特異性IgE最高；此外，該研究還發(fā)現(xiàn)，對腰果和核桃敏感的小鼠在受到腰果過敏原刺激時會作出反應(yīng)，而在受到核桃刺激時反應(yīng)會更加強(qiáng)烈；與單敏小鼠相比，多敏小鼠的核桃特異性IgE 明顯增高；兩者的花生特異性IgE 水平均較低[23]。由此推斷，腰果和核桃之間可能存在交叉反應(yīng)，進(jìn)一步證實(shí)了序列同源性不是交叉反應(yīng)的唯一條件。

2.5 T 細(xì)胞交叉反應(yīng)

在人類的過敏反應(yīng)中，CD4+T 細(xì)胞會響應(yīng)過敏原衍生肽的激活而分泌Th2細(xì)胞因子。目前，對人類T 細(xì)胞表位之間交叉反應(yīng)的研究較少，一項(xiàng)研究表明，過敏患者中的腰果特異性CD4+T 細(xì)胞能夠與榛子和開心果交叉反應(yīng)，但不能與核桃交叉反應(yīng)[24]。

一項(xiàng)在單敏和多敏小鼠模型中開展的T 細(xì)胞交叉反應(yīng)性研究表明，對腰果敏感的小鼠，在腰果、核桃和花生的刺激下均可產(chǎn)生反應(yīng)，其中對花生反應(yīng)較輕；小鼠的T 細(xì)胞與腰果、核桃和花生中釋放出的Th2類細(xì)胞因子白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-4和5相關(guān)聯(lián)，在T細(xì)胞水平上表現(xiàn)出明顯的交叉反應(yīng)性[19]。為了更好地了解樹生堅果過敏原的T 細(xì)胞交叉反應(yīng)性，仍需在小鼠和人體中開展進(jìn)一步的研究。

3 治療的意義

作為過敏性疾病的脫敏療法，過敏原特異性免疫療法是代表了潛在的治愈性和特異性的治療方法。臨床已開展了多種針對過敏的治療方法，如舌下、口服和表皮免疫法等，雖然每種方法的給藥途徑和劑量有所不同，但作用機(jī)制大致相同。常規(guī)治療是在數(shù)月至數(shù)年中，通過逐日給過敏患者增加過敏原的劑量以達(dá)到使過敏患者脫敏的目的。過敏患者機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生了過敏原特異性Treg 細(xì)胞，且抑制了過敏原特異性Th1和Th2細(xì)胞。在治療初期，患者體內(nèi)過敏原特異性IgE 水平會增高，隨著治療時間的延長水平會逐漸下降，其中IgG4在整個治療過程中會不斷增高。在治療的最初幾個月內(nèi)，肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞的脫顆粒常會降低對抗原的反應(yīng)，這表明脫敏已經(jīng)發(fā)生[25]。

一項(xiàng)對核桃和其他堅果過敏受試者的小規(guī)模研究探討了長期進(jìn)行的核桃口服免疫療法對核桃和其他堅果的脫敏作用，受試者經(jīng)過142周口服食物的挑戰(zhàn)治療后，其中有約88%的受試者對核桃和其他堅果脫敏；停止治療4周后，再次接受挑戰(zhàn)的受試者7人中有4人對核桃和其他堅果依然未產(chǎn)生過敏反應(yīng)；另外還觀察到受試者對核桃和其他堅果的皮膚點(diǎn)刺試驗(yàn)反應(yīng)減少，以及核桃特異性IgG4水平升高[26]。

現(xiàn)階段，用于治療過敏的DNA 疫苗正在研發(fā)中。有研究證明，編碼蚊過敏原的DNA 疫苗可有效預(yù)防由蚊咬引起的過敏性皮膚炎癥[27]。Ara-LAMP-Vax 靶向作用Ara h 1、2和3，在治療對花生過敏的小鼠中具有療效，在接種疫苗4周后，經(jīng)Ara h1,2,3-LAMP Vax 處理的小鼠的血清花生特異性IgE 水平比安慰劑對照治療的小鼠低約70%；且在花生過敏原刺激期間，小鼠癥狀評分和血漿組胺水平亦低于安慰劑組[28]。這些結(jié)果證明了基于DNA 的疫苗有希望針對明確的過敏原，包括樹生堅果中的過敏原。由于核桃和山核桃以及腰果和開心果之間有很高的交叉反應(yīng)性，因此，單一疫苗對治療兩種或兩種以上的樹生堅果過敏是可行的。

4 結(jié)論與展望

堅果過敏是通過過敏原的生化反應(yīng)致使機(jī)體發(fā)生過敏反應(yīng)。成分診斷測試是確定患者過敏原的有效方式，通過過敏測試可對患者實(shí)行個性化的飲食建議。樹生堅果作為生長在樹上的堅果的總稱，其過敏連續(xù)10年患病率呈升高趨勢，在某些情況下，樹生堅果比花生引起的過敏反應(yīng)更加嚴(yán)重。樹生堅果之間，甚至樹生堅果與一些豆類和種子之間存在高度的序列同源性，從而導(dǎo)致這些過敏原之間存在潛在的交叉反應(yīng)。目前，臨床尚不清楚在IgE 或T細(xì)胞水平上確保真正的交叉反應(yīng)所需的序列相似程度，但利用高交叉反應(yīng)這一特性研發(fā)單一疫苗用來治療兩種或兩種以上的樹生堅果過敏是可行的。在今后的工作中，我們可以進(jìn)一步探討交叉反應(yīng)免疫療法和DNA 疫苗在動物模型和樹生堅果過敏個體中應(yīng)用的范圍和功效。