周 静窦 侠于 波,
·综述·
食物过敏诊断的研究进展
周 静1窦 侠2于 波1,2
食物过敏是儿童常见的过敏性疾病,发病率逐年增高,故其诊断尤为重要,目前诊断方法包括皮肤点刺试验,特异性IgE检测,组分过敏原测试及过敏原激发试验,本文对上述试验方法进行综述。
食物过敏; 皮肤点刺试验; 特异性IgE检测; 组分过敏原测试
食物过敏(food allergy,FA)是指暴露于一个特定的食物后发生的不利于健康的特异性免疫反应,通常在学龄前出现发病高峰,之后逐渐降低。近数十年来,全世界范围内食物过敏的发病率显著增加。在西方国家,儿童中FA的患病率为5%~10%,成人患病率为3%~4%[1]。FA已成为一个日益严重的公共卫生问题,并对患者及其家庭造成很大的影响,约40%的食物过敏患者发生过严重的食物过敏,如果不立即给予适当的药物治疗可导致患者住院或死亡。
在儿童食物过敏中,已有170余种食物被确定可引起食物过敏反应,其中最常见的8种过敏原是牛奶、鸡蛋、大豆、小麦、花生、坚果、鱼和贝类,占食物过敏的90%[2]。牛奶是婴幼儿中最常见的食物过敏原。据报道,学龄前儿童中确诊为牛奶过敏的比例为0.6% ~2.5%,大龄儿童和青少年为 0.3%,成人少于0.5%[3]。牛奶过敏可发生于婴儿出生后的第一个月,纯母乳喂养的孩子也可能因为母亲摄入牛奶而通过乳汁使婴儿产生过敏症状[4]。大部分牛奶过敏的儿童随着年龄增加过敏症状会逐渐好转,其中IgE介导的过敏反应平均在3~5岁可好转,非IgE介导的过敏大部分在3岁好转,但仍有20%的儿童过敏反应会持续存在[5,6]。鸡蛋是仅次于牛奶的常见过敏原,常发生在小于2岁的儿童,鸡蛋的蛋白和蛋黄都可导致过敏,前者是产生过敏反应的主要原因。将近一半的鸡蛋过敏患儿可在3~4岁耐受,66%~74%的患儿在5岁时耐受。在伴发牛奶过敏的特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)患儿中,鸡蛋过敏的发病率更高。一项研究发现部分牛奶过敏的婴儿,在给予鸡蛋作为辅食前,就已对鸡蛋过敏[7]。FA的危险因素有很多,如遗传因素(过敏性疾病的家族史、丝聚蛋白基因突变等)、微生物因素(如肠道菌群、寄生虫等)、饮食因素(维生素D、脂肪等)、暴露于过敏原(经母亲/儿童的饮食暴露于食物过敏原)等[8]。
根据发病机制不同,食物过敏可分为IgE介导型、非IgE介导或细胞介导型、混合介导型。IgE介导的食物过敏反应因累及的脏器不同而具有不同的临床表现,在摄入食物后数分钟或数小时发生,通常在两小时以内,临床表现包括荨麻疹、血管性水肿、哮喘、口腔过敏综合征等。非IgE介导型是由特异的免疫细胞介导的,分子机制尚未完全明确,临床表现主要为消化道的急、慢性炎症,包括食物蛋白性小肠结肠炎/肠病/直肠结肠炎、婴儿肠绞痛等,可能是由于致敏蛋白质直接活化嗜酸粒细胞和T细胞并释放炎症反应介质所致。混合型反应是由IgE与免疫细胞共同参与引起,常见于AD、嗜酸性细胞性胃肠炎/食管炎[9]。
食物过敏的临床诊断较困难,一方面因为患者提供的病史可靠性较差,另一方面临床常用的检测方法如皮肤点刺试验和食物特异性IgE的阳性预测值较低,检测结果与临床的相关性较难评估。双盲安慰剂对照激发试验(double-blind placebo-controlled food challenge,DBPCFC)是诊断FA的金标准,但是DBPCFC昂贵、费时,且具有一定危险性,临床操作可行性较差。因此一些操作简便、安全而有效的FA诊断试验亟待应用于临床[10]。
3.1 皮肤点刺试验(skin prick test,SPT) SPT是皮内测试的一种,其原理是通过在皮肤上滴一滴食物提取液并轻轻地刺破皮肤,使抗原与真皮内的肥大细胞结合,诱发肥大细胞脱颗粒产生风团。风团直径越大,诊断的特异性就更高,但是风团直径与过敏反应的严重程度无关。年龄、皮肤反应性、点刺时间、部位和全身用药等都可影响检测结果,如儿童伴有皮肤划痕症或者AD患者,常出现假阳性,使用抗组胺药或年龄较小如婴幼儿可导致假阴性[11]。
点刺试验是用来筛查体内是否存在食物特异性IgE的检查方法,因为它易于操作,对婴儿及儿童无创伤,并且与血清特异性IgE抗体检测相比更便宜,结果显示快,阴性预测值可达95%,因此,被普遍采纳为检查IgE介导的食物过敏的第一步,点刺试验检测结果阴性,可基本排除IgE介导的食物过敏[10]。但SPT结果阳性不一定代表患者对该食物过敏,如果没有明确的病史和确定的口服激发试验结果,SPT阳性结果仅为无关的假阳性反应。当SPT阳性且患者对该食物有明确的过敏反应病史时,可不需要口服激发试验便可明确诊断。近年来出现一些改良的SPT试验,例如食物过敏原组分点刺试验、新鲜食物点刺试验,都可提高诊断的敏感性和特异性,使用新鲜食物比食物点刺液敏感性高,特别是鸡蛋、花生和牛奶[4]。SPT安全性通常较高,但需要注意的是儿童中不良反应发生率仍有0.04%,新鲜食物点刺造成的死亡率约为0.02%。因此,医务人员在操作时应意识到其仍有发生致命性过敏反应的可能性[12]。
3.2 特异性 IgE检测(serum-specific IgE levels,sIgE) sIgE是在体外直接检测IgE抗体与可疑食物抗原的相互作用,它不受皮肤条件和抗组胺药物的影响,不需要专门的技术人员操作,使用范围更广。目前认为sIgE检测结果的数值越高,阳性预测值(positive predictive value,PPV)越高[13]。有时sIgE检测结果与临床表现不符,例如部分患者sIgE阴性,也会出现对某种食物的过敏反应,使其阴性预测值降低,特异性相对降低。有时病人外周血某食物sIgE呈高水平,但接触该食物无任何过敏症状,可能是由于患者体内存在的是对该食物中不耐热的过敏原产生的sIgE,食用过程中经过加热过敏原发生蛋白变性而不会诱发过敏症状。如果怀疑食物过敏,应行SPT、口服激发试验等进一步确定是否有食物过敏。
SPT和sIgE主要用于诊断IgE介导的食物过敏,对非IgE介导的食物过敏诊断意义不大,唯一可靠的诊断方法为饮食排除法(strict elimination diet),即患者在严格限制进食可疑过敏的食物至少2周(伴有AD或过敏性结肠炎患者增至4周),过敏症状仍无改善,则对该食物过敏的可能性较小并应再次摄入该食物。若过敏症状改善且再次摄入该食物后症状出现则应高度怀疑为非IgE介导的食物过敏[4,6]。
目前有些商品化的sIgE检测,为了减少假阳性,提高特异性,同时进行交叉反应性糖类决定簇(crossreacting carbohydrate determinant,CCD)的检测。CCD是植物和动物糖蛋白上面的多聚糖,能诱导机体产生CCD-IgE,广泛存在于花粉、植物、昆虫毒液之中,如柳树、艾蒿、花生、黄豆、屋尘螨/粉尘螨、黄蜂毒液等。CCD-IgE可与多种变应原结合,引起血清CCD-IgE检测结果假阳性[14]。目前尚无很好的方法可以消除或提取到不含CCD的过敏原提取物,因此目前最直接方便的方法是检测特定血清是否包含抗CCD IgE抗体,以证实变应原的sIgE阳性是真阳性还是CCDIgE所致的交叉反应。
3.3 组分过敏原测试(Component-Resolved Diagnosis,CRD) sIgE可以与同一种食物的不同蛋白相反应,而CRD是通过定量检测的方法检测机体对单一的过敏原分子的特异性IgE抗体。这些过敏原分子既可以来源于重组表达的过敏原,也可以通过天然的过敏原纯化获得[15]。部分食物过敏原遇热或消化酶后构象会发生变化,部分食物过敏原不会被分解变性,CRD有助于将对这两类过敏原产生的过敏反应相区别开来,如卵清蛋白(ovalbumin,OVA)与卵类黏蛋白(ovomucoid,OVM)是鸡蛋蛋白中最主要的过敏原,前者煮熟后会变性,后者却非常稳定,因此,OVA sIgE阳性而OVM阴性的患者将会对煮熟的含鸡蛋成分的食物耐受,不会引起过敏反应。CRD是一个有价值的新的检测方法,能够同时评估不同蛋白质组分的IgE水平,并且需要的血清量很少,对于儿童患者有很大优势。但是也有一定的局限性:1、与sIgE一样,在临床工作中,很难针对某一个体确定真正过敏的界定值;2、目前还缺乏一些主要的纯食物过敏原成分用于临床检测;3、敏感性较低,阴性结果不能排除患者对相应食物不过敏[11]。
CRD与微阵技术相结合是一种有前景的食物过敏诊断方法。采用蛋白质微阵列技术能同时检测多种成分(可多达113种)的特异性IgE,并且只需要很少量的血清,这对于儿童检测是很有意义的。Ott发表了第一篇应用微阵列技术诊断鸡蛋过敏的研究,结果显示,与SPT、sIgE检测相比,微阵列技术无明显优势。但是,Eigenmann证实了联合测量针对花生过敏原组分Ara h 1,Ara h 2和Ara h 3的抗体能够对花生过敏患者提供预测性的信息[15]。D'Urbano证实蛋白质微阵列技术能够较好的预测蛋白过敏儿童的OFC结果[16]。因此,这项诊断技术的应用会减少需要进行OFCs的患者数量,同时也会降低OFCs操作过程中发生严重过敏反应的风险。但是,在这项技术能够用于日常临床工作之前仍需要大量设计完善的临床研究[17]。
3.4 口服激发试验(Oral food challenges,OFC) 现有的食物过敏诊断试验(如SPT、sIgE等)阳性预测值较低,导致食物过敏诊断假阳性率高。DBPCFC是诊断FA的金标准,一方面可用于确诊食物过敏,同时也可用于评估食物耐受的进程。研究证实,开放性口服激发试验更适合于诊断速发型食物过敏反应,DBPCFC更适合诊断迟发过敏反应,前者主要表现为客观症状,后者则多伴有主观症状,尤其是儿童[18]。开放性口服激发试验相对操作更简单、方便,因此临床上更常用,并且客观、明确的过敏反应足以诊断食物过敏[19]。在进行口服激发试验时,病人需停用相关药物、停止食用可疑过敏的食物2~4周,然后以剂量递增的方式给予受试者可疑过敏的食物,每15~20 min增加一次剂量,受试过程中应密切观察患者皮肤、呼吸、消化和循环系统的临床表现,当客观症状或体征为阳性反应时,应当中止试验。若增加到最大剂量仍无反应时应继续观察2 h。进行口服激发试验过程中必须有接受过正规培训的医务工作人员在场,以尽早发现病人的早期不良反应并予以及时处理[20]。目前不少学者认为OFC具有较高风险,但是国外数据表明,OFC期间大部分患者的反应都是较轻微的过敏症状,严重过敏反应的发生率约为2.2%~28%,因此,在专科医生的指导下进行OFC是安全的[21]。
3.5 黏膜过敏原激发试验(mucosal allergen challenge) 近年来,黏膜激发试验已逐渐成为一个有前景的新的FA诊断方法。鼻黏膜、结膜、颊黏膜等都可用于激发试验,将适量的天然食物稀释液滴于黏膜上,每15 min增加一次浓度,记录反应。黏膜激发试验使用少量的过敏原就可以观察到明显的反应,因此能够降低严重过敏反应的风险。同时检测过程简单、易操作、费用低廉。黏膜激发试验的缺点是I级评分不能完全确定食物过敏,分泌物采集的最适宜时间难以确定等。因此,虽然黏膜过敏原激发试验操作安全简单,但应用于临床前仍需进一步的研究[22]。
3.6 其他方法 近年来,文献中报道了一些非传统的临床诊断技术用于诊断食物过敏如肌肉测试、头发分析测试、特异性的IgG检测和Vega测试等,但以上方法的诊断准确性尚不确定,不推荐用于FA的临床诊断。
总之,FA是一个复杂的、受多种因素影响的疾病,全球发病率逐年增高。快速、灵敏及特异性高的诊断方法对于准确诊断FA、预测疾病的严重性和了解食物过敏自然耐受的发展过程都是非常重要的。除食物激发试验外,其他单一的诊断试验都不足以确诊食物过敏。目前新的诊断试验如组分过敏原测试、黏膜过敏原激发试验是比较有前景的诊断FA的方法,仍需进一步的研究[23]。
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(收稿:2015-08-05 修回:2015-09-04)
Detection of food allergy
ZHOU Jing1,DOU Xia2,YU Bo1,2.
1.Clinical Institute of Peking University Shenzhen Hospital,Guangzhou Medical University,Shenzhen 518000,China;2.Department of Dermatology,Peking University Shenzhen Hospital,Shenzhen 518000,China
Corresponding authors:YU Bo,E-mail:yubomd@163.com
DOU Xia,E-mail:drdouxia@163.com
[Abstract]Food allergy(FA)is a common anaphylactic disease in children which is increasing year by year.The diagnosis methods,including skin prick test,specific IgE testing,components of allergen test and allergens proocation tests,are reviewed in this paper.
food allergy;skin prick test;serum-specific IgE test;components of allergen test
1广州医科大学北京大学深圳医院临床学院皮肤科,深圳,518000
2北京大学深圳医院皮肤科,深圳,518000
于波,E-mail:yubomd@163.com
窦侠,E-mail:drdouxia@163.com