作者：王 牧  喻滿霞 
摘要 臨床上過敏原特異性IgE檢測對于IgE介導(dǎo)的過敏性疾病的特異性診斷和防治具有重大的意義。目前常用的過敏原特異性IgE檢測方法有體內(nèi)和體外兩大類，體內(nèi)檢測方法主要是皮膚試驗，體外檢測主要是血清學(xué)特異性IgE檢測，其檢測方法主要有RAST、熒光酶免疫測定、ELISA、免疫印跡法、化學(xué)發(fā)光法等。近來過敏原微陣列芯片技術(shù)被認(rèn)為是最有前景的方法之一。隨著基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，過敏原組分診斷的應(yīng)用將日趨廣泛。
關(guān)鍵詞 過敏原 皮膚試驗 激發(fā)試驗 過敏原特異性IgE
過敏是一類臨床常見疾病，其中以IgE介導(dǎo)的過敏性疾病為最常見，包括哮喘、鼻炎、嚴(yán)重過敏反應(yīng)、藥物過敏、食物過敏、濕疹、蕁麻疹和血管性水腫等。全球范圍內(nèi)包括發(fā)達國家和發(fā)展中國家過敏性疾病的患病率都在急劇上升，已經(jīng)成為重大的社會衛(wèi)生問題。據(jù)世界衛(wèi)生組織WHO統(tǒng)計，全球有數(shù)億人患有鼻炎，估計有3億人有哮喘，且每年有25萬人死于可以避免的哮喘1。
引起過敏反應(yīng)的物質(zhì)叫過敏原，亦稱為變應(yīng)原。防治過敏性疾病的關(guān)鍵在于發(fā)現(xiàn)過敏原并避免與之接觸，或進行免疫治療，因此過敏原特異性IgE（sIgE）檢測是診斷和防治過敏性疾病的重要依據(jù)。
通常過敏原sIgE檢測可以分為兩大類：一類是體內(nèi)試驗，如皮膚試驗、激發(fā)試驗等；一類是體外試驗，如血清學(xué)過敏原sIgE檢測、嗜堿性粒細(xì)胞激活試驗（BAT）等。如果按照過敏原sIgE的顯示證據(jù)鏈，可分為反映sIgE直接證據(jù)的體外血清學(xué)過敏原sIgE檢測和反映sIgE間接證據(jù)的皮膚試驗和體外BAT等。又如根據(jù)過敏原制備的差異，又可以分為粗提取物試驗和蛋白組分試驗。
1 皮膚試驗
用于過敏原sIgE檢測的皮膚試驗通常包括皮膚點刺試驗和皮內(nèi)試驗。皮膚斑貼試驗是用于輔助診斷遲發(fā)型細(xì)胞介導(dǎo)的過敏反應(yīng)，與IgE介導(dǎo)的速發(fā)型過敏反應(yīng)沒有相關(guān)性。所有的皮膚試驗，都需采用合適的陽性組胺對照和陰性對照以確認(rèn)陽性或陰性試驗結(jié)果的有效性。采用的陰性質(zhì)控取決于所采用的過敏原提取物的溶媒2。如點刺液是過敏原的甘油生理鹽水溶液，采用的陰性對照就應(yīng)該是甘油生理鹽水溶液。皮膚試驗的優(yōu)勢就在于患者可以立刻知道自己對哪種過敏原過敏或者什么是引起他/她的癥狀的原因，而且與激發(fā)試驗的相關(guān)性很好，尤其是皮膚點刺試驗，但是可能有引起系統(tǒng)性反應(yīng)或其他不適的風(fēng)險。所以不是所有患者都愿意接受皮膚試驗，而且有些患者也不適合做皮膚試驗，如具有皮膚劃痕癥或者全身濕疹，又或者使用過抗組胺藥等。此外，皮膚試驗還有其他局限性，如皮膚試驗用過敏原提取液標(biāo)準(zhǔn)化很難，不同廠家的過敏原提取液蛋白含量不同，批與批之間也會有很大差異，有些過敏原蛋白在提取過程中會缺失等3-5。因此，皮膚試驗用的過敏原提取液的標(biāo)準(zhǔn)化和皮膚試驗操作流程的標(biāo)準(zhǔn)化都非常有必要。
1.1 皮膚點刺試驗
皮膚點刺試驗（Skin Prick Test， SPT）可用于確認(rèn)各種過敏原的臨床敏感度，可以采用不同的器具不同的方法做6。SPT是一類表皮試驗，將少量高度純化的過敏原提取物溶液滴于患者前壁，再用點刺針或柳葉刀透過過敏原溶液輕輕刺入皮膚表層。然后一般15-20分鐘后查看結(jié)果2,6。
研究顯示，與金標(biāo)準(zhǔn)口服食物激發(fā)試驗相比，食物SPT相當(dāng)敏感，陰性預(yù)測值超過90%7。SPT陽性結(jié)果（風(fēng)團直徑超過陰性對照3mm8）僅是確認(rèn)致敏，不能單獨肯定診斷，不過風(fēng)團直徑越大，測試食物引起過敏反應(yīng)的可能性增加，因此SPT結(jié)果應(yīng)該評估風(fēng)團大小，而不應(yīng)僅僅是記錄陰陽性。如Sporik和其同事9定義在兒童人群以下幾種食物發(fā)生反應(yīng)的皮膚點刺試驗平均風(fēng)團直徑：牛奶>8mm；雞蛋>7mm；花生>8mm。由于目前商業(yè)過敏原提取物尚無標(biāo)準(zhǔn)化，相對于吸入性過敏原提取物，一些食物蛋白不穩(wěn)定，導(dǎo)致商業(yè)提取物組分不夠，還是推薦使用新鮮食物做皮膚試驗10。
使用SPT診斷過敏時，在使用前，必須停用對SPT結(jié)果有影響的藥物，如第一代抗組胺藥一般需要停用7天，第二代抗組胺藥一般停用24小時，具有第一代抗組胺活性的抗抑郁藥停用一周，SPT試驗皮膚在試驗前三周應(yīng)該避免使用長效大劑量局部類固醇8。
1.2 皮內(nèi)試驗
皮內(nèi)試驗是把過敏原稀釋溶液直接注射到患者真皮，通常在注射后10-15分鐘觀察結(jié)果。皮內(nèi)試驗比SPT更敏感，因為該方法過于敏感且有誘發(fā)全身性反應(yīng)的風(fēng)險，尤其是在食物過敏患者，目前已不建議用于食物過敏的診斷6。
通常也不采用皮內(nèi)試驗診斷呼吸道過敏，除非皮膚點刺試驗陰性，或者是昆蟲毒液過敏或者藥物過敏8。
2 激發(fā)試驗
激發(fā)試驗是模擬自然發(fā)病條件，以少量過敏原引起一次較輕的變態(tài)反應(yīng)發(fā)作，用于確定變應(yīng)原的試驗，它被認(rèn)為是診斷過敏的金標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)患者發(fā)病部位的不同，可以進行不同器官的激發(fā)試驗，常做的是支氣管激發(fā)試驗、鼻粘膜激發(fā)試驗、結(jié)膜激發(fā)試驗和口腔激發(fā)試驗。由于其復(fù)雜性和危險性，尤其是吸入性激發(fā)試驗，通常用于研究目的。但口腔激發(fā)試驗常用于研究食物和藥物過敏。
2.1 口服食物激發(fā)試驗
自1976年口服食物激發(fā)試驗（Oral Food Challenge，OFC）用于兒童，1982年用于成人診斷食物過敏后，雙盲安慰劑對照食物激發(fā)試驗（DBPCFC）被用作食物過敏的診斷金標(biāo)準(zhǔn)11,12。由于DBPCFC耗時，且耗費資源，所以許多病例有客觀明確的反應(yīng)時，開放的OFC足以診斷食物過敏。
如果觀察到客觀臨床反應(yīng)或使用了最終劑量沒有觀察到臨床癥狀，通常應(yīng)立即停止食物過敏激發(fā)試驗。速發(fā)型反應(yīng)通常出現(xiàn)在最后食物攝取后的2小時內(nèi)，特應(yīng)性濕疹可在口服激發(fā)試驗后幾小時或幾天加重。蕁麻疹和血管性水腫是最常見的客觀體征，而胃腸道、呼吸道或心血管系統(tǒng)也常見累及。
為了優(yōu)化安全性，進行OFC時應(yīng)密切監(jiān)測生命體征，設(shè)備和經(jīng)過適當(dāng)培訓(xùn)的人員應(yīng)該到位，以便處理可能發(fā)生的過敏反應(yīng)包括嚴(yán)重過敏反應(yīng)。
3 體外檢測
自1966年Ishizaka夫婦和S. Johannson同時發(fā)現(xiàn)免疫球蛋白E（IgE）后13,14，體外檢測成為過敏診斷的一部分。過敏原特異性IgE抗體是診斷過敏性疾病確定個體過敏原暴露的最重要的血清學(xué)標(biāo)志物。因此血清特異性IgE抗體測定是臨床主要的體外檢測手段15。其他體外檢測有血清總IgE測定、細(xì)胞測定、血清胰蛋白酶、嗜酸性陽離子蛋白等。
3.1 總IgE測定
早期的一些研究已經(jīng)對各種變態(tài)反應(yīng)性疾病患者中總IgE的作用進行過評估，研究發(fā)現(xiàn)，在過敏性疾病患者中常出現(xiàn)總IgE水平升高的傾向，其中大約有60%患者總IgE水平在正常范圍以上，但正常個體和過敏性疾病患者之間的血清總IgE水平有明顯的交叉16,17?？侷gE水平還受年齡、性別等因素影響18。因此總IgE水平測定有助于解釋過敏原檢測結(jié)果，但不能用來診斷過敏性疾病，更不能用來作為過敏原特異性診斷。雖然總IgE不能用于診斷過敏性疾病，但其是變應(yīng)性支氣管肺曲霉?。ˋBPA）的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一19，且其對過敏性疾病的抗IgE治療具有重要意義，是單抗藥物劑量的選擇依據(jù)20,21。
3.2體外過敏原sIgE測定
體外過敏原sIgE測定臨床上主要見于血清過敏原sIgE檢測，后者在過敏原體外檢測中占有重要地位，被廣泛使用，它是過敏原特異性診斷最可靠的方法之一。自Wide等人采用瓊脂糖珠作為固相載體第一次體外測定特異性IgE22，后來開發(fā)了不同的固相載體甚至是可溶性系統(tǒng)測定特異性IgE。其基本原理就是采用競爭法或非競爭法測定形成的抗原抗體復(fù)合物的免疫測定。所有反應(yīng)系統(tǒng)的共同點是其使用的過敏原要有患者待檢血清中特異性IgE抗體所對應(yīng)的特定抗原表位，并且要有足夠且適當(dāng)?shù)目谷薎gE的抗體。系統(tǒng)越好，可檢測的sIgE抗體水平越低。可靠的廠家提供的系統(tǒng)應(yīng)該確保反應(yīng)結(jié)合的特異性，即只能檢測IgE抗體，也只能檢測到相應(yīng)過敏原特異性IgE抗體，不會受其他不檢測的抗體包括總IgE抗體干擾。高非特異性IgE水平不會導(dǎo)致陽性結(jié)果。
相對于皮膚試驗，體外過敏原sIgE檢測除了具有結(jié)果客觀，重復(fù)性好，不受藥物、皮膚等因素的影響，風(fēng)險低等優(yōu)點外，還可以通過過敏原抑制檢查過敏原的特異性和交叉反應(yīng)性。另外有些局部過敏反應(yīng)只能采用體外過敏原sIgE檢測，如檢測鼻分泌物中的sIgE來診斷鼻局部sIgE升高帶來的過敏癥狀，這類患者皮膚試驗通常為陰性。
目前體外過敏原sIgE檢測采用的主要是標(biāo)記免疫分析技術(shù)，主要包括放射性標(biāo)記免疫分析法、酶標(biāo)記免疫分析法、熒光免疫標(biāo)記分析法、化學(xué)發(fā)光免疫標(biāo)記分析法、膠體金標(biāo)記免疫分析法等，通過單一測試或者多重組合測試進行測定。
3.2.1 放射性過敏原吸附試驗（RAST） RAST是最早使用的過敏原檢測方法23，該方法敏感性、特異性和重復(fù)性均很高，易于自動化，在國外得到廣泛應(yīng)用。但因為該試驗需要放射性同位素，價格昂貴，半衰期短，且易污染環(huán)境，2010年美國國家過敏及傳染性疾病研究所（NIAID）/國立衛(wèi)生研究院（NIH）建議停止采用RAST診斷過敏，用更敏感的免疫方法代替24。
3.2.2酶免法（EIA） EIA的特異性和敏感性與RAST相似，它除了有RAST的優(yōu)點外，而且還相對價廉，無放射性污染，安全等特點。原理是過敏原吸附在微孔板或紙片上，當(dāng)加入含有特異性IgE抗體的待測血清時，抗體便與相應(yīng)的過敏原結(jié)合，再加入酶標(biāo)記的抗人IgE抗體和相應(yīng)底物，就可以顯色測定血清特異性IgE的含量。通常用于過敏原特異性IgE的檢測有間接法和捕獲法，絕大多數(shù)過敏原體外檢測系統(tǒng)采用間接法。
3.2.3金標(biāo)免疫技術(shù) 金標(biāo)免疫技術(shù)是以膠體金為標(biāo)記物，應(yīng)用于抗原抗體反應(yīng)的一種新型免疫標(biāo)記技術(shù)。其優(yōu)點是快速、簡便、經(jīng)濟實用，穩(wěn)定性好，其缺點是靈敏度不如酶標(biāo)技術(shù)，一般作為定性，不易定量。臨床上采用的是斑點金免疫層析試驗，如ImmunoCAP Rapid，但由于是定性結(jié)果，臨床應(yīng)用受到一定的限制。
3.2.4免疫印跡法（IBT） IBT是在普通EIA基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型技術(shù)，其特點是較ELISA特異性更高，目前主要見于德國敏篩過敏原等檢測系統(tǒng)。其原理是將過敏原通過機器劃線，非共價吸附于硝酸纖維膜上，更好地保留了過敏原蛋白的空間構(gòu)象，其特點是可靠性高，特異性好。并融合了生物素親和素放大系統(tǒng)，大大提高了反應(yīng)的敏感度，可以進行微量的抗體檢測，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。研究顯示，其敏感度與皮試相近，并與CAP系統(tǒng)單項過敏原檢測試驗結(jié)果相符25。
3.2.5熒光免疫分析（FIA） FIA具有專一性強、靈敏度高、標(biāo)記物不易失活、無放射性污染等優(yōu)點。但一般熒光測定存在本底較高等問題，在一般熒光免疫測定技術(shù)上發(fā)展了一些新型檢測技術(shù)，其中一種就是引入酶標(biāo)記技術(shù)，如Phadia的CAP系統(tǒng)采用的就是熒光酶免技術(shù)，該系統(tǒng)是目前國際上獲得較為廣泛應(yīng)用的過敏原體外定量檢測系統(tǒng)。其主要原理是過敏原包被在經(jīng)溴化氫活化的帽狀纖維素衍生物載體上，后者與過敏原有極高的結(jié)合能力，標(biāo)記β-半乳糖苷酶的抗人IgE抗體作用于4-甲基傘酮-β-D半乳糖苷產(chǎn)生4-甲基傘酮發(fā)出熒光。CAP系統(tǒng)主要是定量檢測過敏原提取物或過敏原組分，但近年有文獻報道，由于其固相載體含碳水化合物抗原決定簇CCD結(jié)構(gòu)，高達25%的患者可能出現(xiàn)假陽性情況26。
3.2.6化學(xué)發(fā)光免疫分析（CLIA） CLIA是將發(fā)光系統(tǒng)與免疫反應(yīng)相結(jié)合，具有免疫反應(yīng)的特異性，更具有發(fā)光反應(yīng)的高敏感性，是繼放免分析、酶免分析、 熒光免疫分析之后發(fā)展起來的新型免疫測定技術(shù)。目前采用該技術(shù)的有日立的MAST和西門子的IMMULITE 2000系統(tǒng)，不同于CAP系統(tǒng)，MAST系統(tǒng)是組合檢測，一次同時半定量檢測36種過敏原；IMMULITE 2000系統(tǒng)和CAP系統(tǒng)類似，可檢測500多種過敏原，且可用于其它各種免疫分析檢測，是一種通用化學(xué)發(fā)光免疫分析系統(tǒng)。新近美國Hycor推出的NOVEOS系統(tǒng)采用熒光磁微?；瘜W(xué)發(fā)光免疫法，一個測試只需要4μL血清，且不受CCD的干擾27。
3.2.7過敏原微陣列芯片法（Allergen-MicroArrays）微陣列芯片技術(shù)基礎(chǔ)研究始于20世紀(jì)80年代末，從生物遺傳學(xué)領(lǐng)域發(fā)展而起。微陣列技術(shù)是利用分子雜交的原理，用自動化儀器把不同的，數(shù)以百計、千計已知部分序列的DNA探針或蛋白質(zhì)“印”在玻片或尼龍膜上而成陣列。主要是DNA芯片和蛋白質(zhì)芯片。Wiltshiere等人第一次把該方法用于過敏原sIgE檢測28。該方法較以往常規(guī)的檢測技術(shù)，具有大通量、標(biāo)本用量少、平行性檢測等優(yōu)點，使得同時檢測上百種過敏原蛋白成為可能，被視為是最有前景的診斷工具之一，尤其適用于小兒過敏的診斷。目前國際上已有若干家過敏原檢測產(chǎn)品采用該方法，但廣為接受的就是瑞典Phadia的ImmunoCAP ISAC?；谏镄酒膬?yōu)點，目前也有很多廠家或組織嘗試研發(fā)不同類型的生物芯片技術(shù)用于sIgE檢測，如Feyzkhanova等人研發(fā)的水凝膠生物芯片60ul血清可以測定21種過敏原sIgE和總IgE，測定結(jié)果與德國Fooke的酶免試劑盒測定結(jié)果具有很好的相關(guān)性29；Christian Lupinek等人介紹了歐洲研究項目—MeDALL過敏原芯片，這是相較上述ImmunoCAP ISAC更先進成熟的技術(shù)平臺，可以檢測將近170種過敏原分子的IgE，具有很好的敏感度和特異性，適用于過敏研究、過敏的精確診斷、疾病的監(jiān)測、以及療效的監(jiān)測等30。目前具有最大檢測通量的也是最新的微陣列芯片檢測是奧地利的FABER測試，可檢測將近300種過敏原提取物或分子的特異性IgE。但是，由于很多過敏原蛋白及過敏原組分尚未經(jīng)過臨床評價，微陣列芯片法目前還不適用于過敏性疾病的常規(guī)診斷。
不過，目前過敏原特異性IgE的檢測尚無任何的國際標(biāo)準(zhǔn)，由于各個廠家使用的過敏原原料的來源，過敏原結(jié)合到載體的方法和檢測方法均不同，所以不同的廠家對同一樣本的過敏原特異性IgE檢測的結(jié)果可能會存在差異，尤其是定量的結(jié)果之間往往缺乏較好的可比性，Libeer JC 等人31在對比ImmunoCAP、Immulite 和Adcia Centaur三個系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，雖然三個產(chǎn)品都是過敏原定量檢測系統(tǒng)，但值差異還是很大，花生sIgE的ImmunoCAP值明顯高于另外兩個產(chǎn)品的值；Park KH等人32在比較ImmunoCAP和Immulite的時候發(fā)現(xiàn)，蝦的sIgE值的相關(guān)系數(shù)只有0.643，不同的過敏原相關(guān)性差異很大。因此過敏原的標(biāo)準(zhǔn)化亟待解決。
近幾年基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展從根本上改變了體外診斷技術(shù)的水平，并使變態(tài)反應(yīng)學(xué)的基礎(chǔ)研究和過敏性疾病的臨床診療獲得了長足的進步。用于檢測特異性IgE抗體的基因重組過敏原組分蛋白的成功合成使得過敏原組分診斷(Component-Resolved Diagnosis ,CRD)成為可能。最近，CRD已經(jīng)用于榛子和花生過敏研究，并與DBPCFC結(jié)果進行比較，E. Eller&C. Bindslev-Jensen的最近研究顯示，其主要過敏原Ara h2蛋白的診斷效能顯著優(yōu)于花生粗提取物，抗Ara h 2特異性IgE>1.63kU/L作為臨床相關(guān)花生過敏的Cutoff值同時具有較好的敏感度和特異性33；但是Beyer等人研究認(rèn)為抗Ara h 2特異性IgE在14.4kU/L具有90%的花生激發(fā)試驗陽性預(yù)測值，抗Cor a 14特異性IgE在47.8kU/L具有90%的榛子激發(fā)試驗陽性預(yù)測值34。CRD進一步結(jié)合生物芯片技術(shù)可為過敏性疾病患者提供更精準(zhǔn)快速的sIgE檢測結(jié)果35。
目前已經(jīng)有很多常規(guī)的檢測方法采用過敏原組分蛋白，如在歐洲一些國家，已經(jīng)有采用天然組分過敏原蛋白用于臨床常規(guī)SPT檢測，如純化的天然桃子蛋白Pru p 3以及純化的天然棗子profilin36；Andersson K等人在榛子提取物中摻入Cor a 1.04，大大提高了體外sIgE檢出率37，且研究發(fā)現(xiàn)，與DBPCFC相比，可以大大提高陰性預(yù)測值38。而且也越來越多的常規(guī)檢測方法開始采用基因重組過敏原組分蛋白代替?zhèn)鹘y(tǒng)天然純化過敏原蛋白，Kollmann等人在最近的研究中采用純化重組Mal d 1和Bet v1及樺樹花粉提取物用于皮膚點刺試驗，在本研究中，21位患者就有20位患者對50ug/ml濃度的rMal d 1反應(yīng)陽性，皮膚點刺試驗陽性率為95%39；在對奧地利花生過敏患者的研究發(fā)現(xiàn)，有癥狀的患者主要是對Ara h 2和Ara h 6過敏，如果同時伴隨有樺木花粉過敏，在Ara h 2特異性IgE陰性的情況下，應(yīng)該檢測Ara h 840；另外研究發(fā)現(xiàn)，兒童花生過敏通常是對Ara h 1、2和3過敏，且Ara h 2特異性IgE≥1.0kUA/L與發(fā)生花生引起的系統(tǒng)反應(yīng)顯著相關(guān)41。
重組過敏原組分蛋白的使用，將使過敏原標(biāo)準(zhǔn)化正逐漸成為可能。
3.3 嗜堿性粒細(xì)胞激活試驗
在過敏原與IgE發(fā)生橋聯(lián)反應(yīng)時，人嗜堿性粒細(xì)胞的分泌反應(yīng)激活，這一特點被廣泛用于研究，作為過敏原特異性IgE抗體的替代測定方法42-44。但是因為耗時長且價格昂貴，這些方法直到現(xiàn)在也未廣泛用于過敏性疾病的診斷。嗜堿性粒細(xì)胞激活試驗（BAT）是通過加入懷疑的過敏原預(yù)孵育然后檢測全血中嗜堿性粒細(xì)胞的活性。該反應(yīng)活性可以通過測定釋放的組胺（組胺釋放試驗）或白三烯C4（CAST-ELISA）來體現(xiàn)。在上世紀(jì)90年代后期，研究發(fā)現(xiàn)嗜堿性粒細(xì)胞被過敏原激活后，許多表面蛋白表達增加，如CD45，CD63，CD69和CD203c45-47，可以通過流式細(xì)胞儀檢測到這些蛋白，從而使嗜堿性粒細(xì)胞激活試驗取得了新的發(fā)展48。
近年來，全球過敏性疾病的發(fā)病率逐漸增高，過敏原sIgE檢測是過敏性疾病診治的最重要的環(huán)節(jié)之一，隨著基因組學(xué)和蛋白組學(xué)等學(xué)科的飛速發(fā)展，新的過敏原sIgE檢測方法的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)方法的靈敏度和準(zhǔn)確度得到進一步提高，過敏原sIgE檢測正呈現(xiàn)大通量，標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢，從而進一步推動過敏性疾病的防治技術(shù)的不斷進步。
文獻:
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