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交叉反应在Ⅰ型变态反应诊断中的意义

2017-04-23 来源:网络 编辑:虎哥

  变态反应是机体接触变应原后引起的一种病理性免疫反应。根据其发生机制分为四型,分别为IgE介导的Ⅰ型变态反应、细胞毒型的Ⅱ型变态反应、免疫复合物引起的Ⅲ型变态反应和致敏性T淋巴细胞引起的Ⅳ型变态反应。临床工作中以Ⅰ型变态反应更常见,常引起呼吸道、胃肠道和皮肤等的相关症状。在研究Ⅰ型变态反应中,发现一些从未接触过某种变应原的患者体外特异性IgE检测可呈阳性反应,变应原间的交叉反应是引起此现象的原因之一。

  交叉反应现象

  体外实验已证实,奶牛、水牛、绵羊和山羊的乳蛋白(α-乳清蛋白,β-乳球蛋白和酪蛋白)之间的交叉反应非常普遍。在欧洲,超过70%的桦树花粉过敏的患者同时对花粉相关的食物过敏。患者通常在患有吸入性花粉过敏症后出现食物过敏。对昆虫蜇伤过敏的患者进行体外检测时,经常同时检测到针对蜜蜂毒和黄蜂毒的特异性IgE,这些患者的双阳性情况可能是针对这两种蜂毒中的不同成分的过敏交叉反应引起。实际情况中,很多患者点刺试验结果阴性,同时又无法清楚辨识蜇伤昆虫的类别。

  交叉反应的分子基础

  交叉反应是一种免疫学现象。引起变态反应的变应原间的一级结构和三级结构的同源性决定是否存在交叉反应。交叉反应的发生要求其序列同源性超过70%,当氨基酸序列同源性低于50%几乎不会发生交叉反应。

  一般来说,分类上越接近的物种,发生交叉反应的可能性越大。然而,已发现在发育分类上较远的物种之间也有交叉反应发生。变应原组分根据其功能和结构被分为不同的蛋白家族,针对同一蛋白家族的IgE抗体通常会发生交叉反应,因此,将变应原组分进行分类有助于解释交叉反应的问题。

  病原相关蛋白家族(PR),以Betv1(PR-10)为代表,该类蛋白为普遍存在于高等植物中的一类防御蛋白,病原体或其他外界因子的刺激能诱导其表达,在植物抵御病原体和外界压力以适应不良环境过程中发挥重要作用。已报道许多食物中有该蛋白家族成员,如榛子(Cora1)、芹菜(Apig1)和大豆(Glym4)。该家族成员氨基酸序列的高度同源性导致发生交叉反应,加热或者酶解作用容易破坏其结合IgE的能力。

  脂质转运蛋白(LTP)加热或者酶解消化并不能破坏其抗原性。为蔷薇科水果和梅亚科水果中重要的过敏原,果皮中含量最高。在无花粉过敏的情况下仍能引起水果过敏反应,其症状不仅有口腔过敏综合征,而且可能发生较高频率的严重的系统性过敏反应。因此,常被认为是非花粉相关的变应原。然而,也有证据表明,一些枯草热患者的食物过敏也是由LTP引起。

  前纤维蛋白(profilins)是一种植物性变应原,存在于几乎所有真核细胞中,最初是在1977年作为肌动蛋白结合蛋白被报道,是微丝快速重组的关键因素。对其致敏的患者对大量的花粉和食物过敏。由Betv2引起的桦树花粉过敏患者常在摄入梨、苹果、胡萝卜和芹菜后出现口腔过敏综合征表现;草类过敏患者可能对胡萝卜和芹菜有反应,都是由于前纤维蛋白交叉反应引起。另外一种常见的导致交叉反应发生的原因是糖类,与蛋白无关。包括常见的一般不引起临床症状的交叉反应性糖类决定簇(CCD)和其他引起临床症状的糖类。

  最近研究表明,针对半乳糖-α-1,3-半乳糖(α-gal)的特异性IgE能够引起针对西妥昔单抗严重的甚至致命性的反应和一种不常见的针对牛肉、猪肉或羊肉迟发性的过敏反应。在非灵长类哺乳动物的细胞组织中这种α-gal表位高表达。有报道指出蜱叮咬不仅引起产生针对蜱虫来源的蛋白IgE而且也产生针对这种糖类的IgE。

  针对交叉反应的检测策略

  研究变应原交叉反应最经典的方法是放射过敏原吸附抑制试验(RASTinhibition),但因其价格昂贵,操作和处理均需要专门的设备,使其应用受到一定的限制。

  采用天然的过敏原提取物进行检测仅能明确患者过敏原的来源,但不能确认真正的致敏成分。

  进行过敏原组分检测能鉴别过敏原中真正致敏的蛋白组分,有助于对接触的不同过敏原进行评估。如患者检测出交叉反应性过敏原组分IgE阳性,则很可能对一些看似不相关来源的物质均产生过敏。

  同时,过敏原组分的检测结果也能为特异性个体化免疫治疗提供信息。用桦树花粉变应原进行特异性免疫治疗已证实对由于交叉反应引起的口腔过敏综合征有效。此外,有些过敏原并不存在于天然提取物中,对于这种情况用重组过敏原组分进行检测更能体现其优越性。过敏原组分检测也可评估过敏反应的临床风险。结合过敏原组分特点,根据其致敏作用的强弱,提示哪种交叉反应具有更高的危害性,预测食物过敏的严重程度。

  针对CCD引起的交叉反应性,早期提出的判断标准是菠萝蛋白酶抗体ELISA检测结果阳性而皮肤点刺试验阴性。当抑制试验或皮肤点刺试验无法开展时,则在进行变应原特异性IgE检测的同时,进行CCD-IgE抗体的检测具有重要意义,从而为血清学的结果解释提供CCD反应性的参考。

  另外基于原核表达系统产生的无糖基化重组蛋白进行的过敏原组分检测,可避免血清中存在的CCD-IgE对检测结果的干扰,但仅限于糖类特异性IgE不引起相关临床症状的情况。另外在某些情况下,由于缺少转录后修饰,重组蛋白无法正确折叠,造成其IgE结合力减弱。近几年已有多种过敏原组分在真核表达系统进行重组表达,能够进行转录后修饰,如脯氨酸的羟基化、糖基化和二硫键形成。

  结语

  Ⅰ型变态反应的诊断,主要是结合临床病史、体内点刺试验和体外血清学特异性IgE检测结果进行,体外检测具有时间短、痛苦小并能进行大量过敏原筛选的优点而广泛应用。理论上讲,患者血清中IgE与过敏原发生反应就表明对其过敏,且IgE浓度与过敏症状的严重程度相关。但由于交叉反应的发生对体外检测结果造成干扰。目前的状况为大多数的过敏原特异性IgE检测仍采用过敏原提取物,不具备过敏原组分检测的能力,对此需引入CCD-IgE检测,能够部分解释血清学检测结果与临床表现不符的情况,已有商品化检测试剂包含该项目。出现过敏原特异性IgE阳性并排除CCD-IgE干扰后,应进一步考虑进行过敏原组分检测,可为患者提供个体特异性过敏原谱,评估过敏反应严重程度,同时为特异性免疫治疗提供依据。

  必须明确的是,由于过敏原致敏并不一定会引起临床反应,所有的体外检测结果都应该结合临床病史进行评估。病史是诊断的基石,应用过敏原组分检测,需要了解过敏原组分基本资料和临床意义才能有助于结果分析。