[ 临床与检验对谈 ]《过敏原诊断中国专家共识》概述---解码过敏:理解免疫反应

钟南山
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  大咖推荐:

  程雷 教授

  中华医学会变态反应学分会主任委员

  南京医科大学第一附属医院(江苏省人民医院)耳鼻咽喉科主任

  过敏诊疗中心主任

  过敏性疾病是全球重大慢病,其发病率不断上升,造成沉重的疾病负担,给临床诊疗带来很大挑战。在过敏性疾病的诊断体系中,过敏原检测至关重要。《过敏原诊断中国专家共识》(英文版) 自发表以来,已引起国内外过敏相关专业同道们的广泛关注。这次推出系列解读文章,将有助于提高临床医生对过敏性疾病的认识,正确理解过敏原检测结果的临床意义和诊断价值。认识过敏性疾病,首先要了解它的发病机制。由陈浩博士后执笔的系列文章的首篇“解码过敏:理解免疫反应”简明扼要地介绍了I~IV型超敏反应的机制,内容精炼,通俗易懂,故作推荐。

  过敏性疾病是一种常见病和多发病,其中过敏性鼻炎影响近40%的世界人口[1]。中国的流行病学调查数据显示,2005年到2011年,过敏性鼻炎的患病率增加了6.5%[2],同样哮喘患病人数也逐年升高,中国最近的调查数据显示,20岁及以上哮喘患病率为4.2%[3],截止到2010年,我国儿童哮喘患病率较20年前增长了193%,达到3.02%[4]。过敏性鼻炎与哮喘有着密切的联系,40%的过敏性鼻炎患者合并哮喘[5, 6],在我国,近半数夏秋季花粉过敏性鼻炎患者在9年内可发展为季节性过敏性哮喘;90%的过敏性鼻炎患者11年内可发展为哮喘[7]。

  我国2009年的一项全国多中心的流行病学调查显示[8],引起哮喘的主要过敏原有尘螨、蟑螂、花粉、霉菌等,其中霉菌致敏性哮喘多为重症哮喘,更有可能进展为变应性支气管肺曲霉病,病情隐匿,容易误诊,对患者肺组织和肺功能可造成严重的不可逆损害[9]。食物过敏也随着日益丰富多样化的食物结构以及环境因素呈现增加趋势,中国学者研究显示[10]:食物诱因占严重过敏反应患者的77%,其中小麦依赖运动诱发的严重过敏反应是主因,此外,食物过敏原与气传过敏原存在交叉反应,比如水果蔬菜和花粉,虾蟹与尘螨、蟑螂等,交叉过敏的特点使过敏原的诊断更加复杂和困难[11]。

  过敏原诊断是过敏性疾病预防与治疗的核心,早期诊断与治疗能够有效控制疾病进展,减轻患者的痛苦和经济负担。因此,提高过敏原诊断水平,能够明确过敏性疾病的病因以及危险因素,从而精准地为过敏性疾病患者提供环境控制与对因治疗,对过敏性疾病的预防策略具有重要的意义。

  我国过敏性疾病患者人群不断增多,与此同时,过敏原诊断方法繁多,尚无统一标准,鉴于以上现状,中华预防医学会过敏病预防与控制专委会和中国研究型医院学会过敏医学专委会组织有关专家进行了认真的讨论,参照欧洲过敏与临床免疫学会(EAACI)和世界过敏组织(WAO)的相关文件以及近年国内外有关过敏原诊断的重要文献,并结合中国医疗的特点,共同起草了本共识,以期在过敏性疾病的病因诊断方面形成规范和统一认识。

  过敏原诊断必须严格遵循过敏性疾病的发病机制。了解过敏反应的发生机制,是认识过敏性疾病,并进行针对性诊断和治疗的重要环节。

  过敏反应的发生机制

  过敏反应是机体在受某些抗原刺激后发生的以生理功能紊乱或组织细胞损伤为特征的病理性免疫应答。过敏反应也称为超敏反应,目前对于超敏反应的分类仍然沿用1964年Gell和Coombs提出的方法,把超敏反应分成四类,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型超敏反应由抗体介导,属体液免疫,Ⅳ型超敏反应由T细胞介导,属细胞免疫。

  I型,也称速发型超敏反应,主要由IgE介导肥大细胞和嗜碱性粒细胞等效应细胞释放生物活性介质介导炎症反应,反应的发生和消退都比较迅速,主要表现为生理功能紊乱,一般无严重组织损伤,并且有明显的个体差异和遗传倾向;I型超敏反应也称IgE介导的过敏反应。主要是指某些抗原物质通过各种途径进入机体,能选择性激活Th2细胞及B细胞,诱导B细胞分化为浆细胞,产生IgE,使机体被致敏而形成对这些抗原的过度敏感性,而导致Ⅰ型变态反应的发生。其发生分为致敏阶段、激发阶段。

  在致敏阶段,过敏原以MHC II-抗原-肽复合物形式被抗原提呈细胞(主要是树突细胞)加工和呈递。然后,抗原-肽被初始CD4+ T细胞上的特异性T细胞受体(TCR)识别,导致它们增殖并分化成Th2细胞,Th2细胞产生白细胞介素4(Interleukin 4,IL-4)、白细胞介素5(IL-5)和白细胞介素13(IL-13)。同时从受刺激的树突状细胞释放细胞因子和共刺激因子,共刺激因子的表达对初始T细胞的激活至关重要[12]。在Th2细胞的辅助下,抗原特异性B淋巴细胞分化成浆细胞并产生IgE。分泌的IgE与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的IgE高亲和力受体(FcεRI)结合,导致这些细胞对特定过敏原致敏。

  在诱发阶段,即当机体再次暴露于相同过敏原时,过敏原结合致敏细胞上的IgE和FcεRI交联体,激活致敏细胞进行脱颗粒,释放组胺等血管活性物质及其他炎性化学介质,引起平滑肌收缩、黏液分泌、血压降低及组织损伤等,此为速发相反应,发生在接触过敏原后的数分钟内,持续30-60分钟。随着速发相反应的消退,可发生迟发相反应,其在刺激后2-4小时内发生,可持续1-2天或更长,除肥大细胞、嗜碱性粒细胞外,还有多种炎症细胞也参与了此反应,如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和巨噬细胞迁移到过敏原暴露部位[13],分泌生物活性物质及酶类,导致组织损伤及疾病发生。由I型超敏反应介导的常见疾病包括变应性鼻炎、哮喘、急性荨麻疹和严重过敏反应等。

  II型也称溶细胞型或细胞毒型超敏反应,是由针对细胞表面或基质抗原的IgM和IgG类抗体与靶细胞结合,形成细胞性免疫复合物,一旦结合,会暴露出补体的结合位点,从而激活补体系统中的这些抗体触发补体的经典途径,来进一步溶解靶细胞[14]。抗体同时也可以结合到吞噬细胞膜表面的Fc受体上,从而进一步通过调理作用清除抗原。也可以结合到NK细胞膜表面的Fc受体上而进一步发挥NK细胞的杀伤作用。II型超敏反应是多种临床疾病的基础,包括重症肌无力、格雷夫斯病、肺出血-肾炎综合征和寻常天疱疮。

  III型亦称为免疫复合物型或血管炎型超敏反应,是由种类繁多的可溶性抗原进入血液后,刺激免疫细胞形成抗体,即特异性IgM和IgG[14]。抗原抗体结合形成免疫复合物,小分子免疫复合物可经肾小球滤过从肾脏排出,而大分子免疫复合物可被吞噬细胞清除,但是中等分子免疫复合物则容易沉积于血管壁或组织中,这些免疫复合物固定并激活补体,引起血小板聚集,炎性介质释放导致进一步的组织损伤。III型超敏反应常见于血清病和系统性红斑狼疮。

  IV型也称迟发型超敏反应,是由T细胞介导的、以单个核细胞、Th1、Th17和杀伤性T细胞浸润和组织损伤为主的炎性反应[14],这种反应一般在接触抗原18-24小时后出现,48-72小时达到高峰。在IV型超敏反应中,T细胞激活后产生的Th1或Th17细胞可直接诱导受累组织中巨噬细胞和中性粒细胞的活化。这些细胞随后产生促炎介质,损伤局部组织,在某些情况下,进一步激活T细胞,形成组织损伤和炎症的循环。同时,活化的Th1细胞分泌IL-2,从而激活CD8 +杀伤性T细胞,杀伤性T细胞通过穿孔素、颗粒酶等,造成靶细胞的凋亡,凋亡的靶细胞进一步引起炎症反应和组织损伤。结核病与接触性皮炎是最常见的IV型超敏反应。

  临床常见的过敏性疾病多为I型和IV型,而针对其病因诊断主要分为体内和体外过敏原检测。

  编者按:后续我们将陆续发布《过敏原诊断中国专家共识》系列解读文章。这一系列文章将从有效过敏管理的关键——过敏原的识别开始,深入探讨过敏测试的最新技术与解读方法,并详细介绍过敏诊断的完整流程以及未来的发展趋势。敬请广大读者持续关注。

  参考文献

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  1. Bousquet J, Khaltaev N, Cruz A A, et al. Allergic Rhinitis and its Impact on Asthma (ARIA) 2008 update (in collaboration with the World Health Organization, GA(2)LEN and AllerGen)[J]. Allergy,2008,63 Suppl 86:8-160.

  2. Wang X D, Zheng M, Lou H F, et al. An increased prevalence of self-reported allergic rhinitis in major Chinese cities from 2005 to 2011[J]. Allergy,2016,71(8):1170-1180.

  3. Huang K, Yang T, Xu J, et al. Prevalence, risk factors, and management of asthma in China: a national cross-sectional study[J]. Lancet,2019,394(10196):407-418.

  4. 洪建国,鲍一笑. 儿童支气管哮喘诊断与防治指南(2016年版)[J]. 中华儿科杂志,2016,54(3):167-181.

  5. Shaaban R, Zureik M, Soussan D, et al. Rhinitis and onset of asthma: a longitudinal population-based study[J]. Lancet,2008,372(9643):1049-1057.

  6. Guerra S, Sherrill D L, Martinez F D, et al. Rhinitis as an independent risk factor for adult-onset asthma[J]. J Allergy Clin Immunol,2002,109(3):419-425.

  7. 尹佳,岳凤敏,王良录等. 夏秋季花粉症患者合并变应性鼻炎和变应性哮喘情况及其相互关系的研究[J]. 中华医学杂志,2006,23:1628-1632.

  8. Li J, Sun B, Huang Y, et al. A multicentre study assessing the prevalence of sensitizations in patients with asthma and/or rhinitis in China[J]. Allergy,2009,64(7):1083-1092.

  9. Agarwal R, Sehgal I S, Dhooria S, et al. Developments in the diagnosis and treatment of allergic bronchopulmonary aspergillosis[J]. Expert Rev Respir Med,2016,10(12):1317-1334.

  10. Jiang N, Yin J, Wen L, et al. Characteristics of Anaphylaxis in 907 Chinese Patients Referred to a Tertiary Allergy Center: A Retrospective Study of 1,952 Episodes[J]. Allergy Asthma Immunol Res,2016,8(4):353-361.

  11. Werfel T, Asero R, Ballmer-Weber B K, et al. Position paper of the EAACI: food allergy due to immunological cross-reactions with common inhalant allergens[J]. Allergy,2015,70(9):1079-1090.

  12. Ruiter B, Shreffler W G. Innate immunostimulatory properties of allergens and their relevance to food allergy[J]. Semin Immunopathol,2012,34(5):617-632.

  13. Grimbaldeston M A, Metz M, Yu M, et al. Effector and potential immunoregulatory roles of mast cells in IgE-associated acquired immune responses[J]. Curr Opin Immunol,2006,18(6):751-760.

  14. Knol EF, Gilles S. Allergy: Type I, II, III, and IV. Handb Exp Pharmacol. 2022;268:31-41.

  本 期 作 者

  陈浩 医学博士,博士后

  华中科技大学同济医学院附属同济医院过敏反应科副主任

  中华预防医学会过敏病预防与控制专委会秘书、湖北省医师协会变态反应医师分会委员

  担任《中华临床免疫和变态反应杂志》中青年编委以及《Allergy》、《Clin Transl Allergy》、《中华预防医学杂志》审稿专家

  先后主持博士后基金、湖北省基金面上项目各一项,参与国家及省部级课题7项

  参与编写临床医师诊疗丛书、过敏科普书籍、译著、教材5部

  以第一或通讯作者在《Allergy》、《Frontier Immunology》、《AAIR》、《Int Arch Allergy Immunol》、《AACI》等变态反应专业期刊发表SCI论文20余篇

  执笔并撰写了我国首部过敏原诊断中国专家共识,参与奥马珠单抗治疗哮喘的专家共识的编写

  本文仅代表作者个人观点

  仅供医务人员参考

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