过敏性疾病患者外周血可溶性PD⁃L1的表达及意义

蔡传旭 刘晓清 胡海圣 陈希 李璐 孙宝清

1广州医科大学附属第一医院变态反应科（广州 510120）；2呼吸疾病国家重点实验室（广州 510120）；3广州市番禺中心医院检验科（广州 511400）

过敏是一种由免疫系统异常反应引起的疾病，TH2介导的对无害抗原的异常免疫反应是过敏炎症反应的中心现象[1]。随着气候因素和人们生活方式不断变化，过敏性疾病的发病率日趋上升。sPD⁃L1是程序性死亡分子1配体（programmed cell death⁃1 ligand⁃1，PD⁃L1）的可溶性形式，两者具有相似的生物活性[2]。sPD⁃L1能与T细胞相互作用，传递抑制性信号，减少T细胞的增殖[3]。sPD⁃L1可在健康人的血清中检测到，且可能在免疫调节中起重要作用[4]。据报道，sPD⁃L1在肿瘤细胞中的过度表达，会导致癌症逃避宿主免疫系统的攻击[5]。尽管已经认识到癌症和过敏反应具有复杂的关联性，但鲜有关于血清sPD⁃L1与过敏性疾病之间相关性的研究[6]。

1 资料与方法

1.1 一般资料本研究共筛选来自广州医科大学附属第一医院过敏性疾病患者55例。此外，招募25名年龄匹配，性别匹配的健康志愿者作为健康对照组。过敏性疾病患者诊断根据ARIA（Aller⁃gic Rhinitis and its Impact on Asthma）和 GINA（The Global Initiative for Asthma）指南。

1.2 方法实验流程如图1所示，抽取静脉血2 mL于无添加剂的试管中，室温静置1 h待血凝固后1 000×g离心10 min，取上层血清待测。通过酶联免疫吸附测定试剂盒（PDCD1LG1ELISA，USCN Life Science，Wuhan，China）检测血清sPD⁃L1水平。sPD⁃L1的最小可检测浓度为0.056 ng/mL，测定范围为0.156～10 ng/mL。通过ImmunoCAP系统（Phadia 1000，ThermoFisher Scientific Inc.，Califor⁃nia，USA）检测血清总IgE（tIgE）和屋尘螨特异性IgE（HDM⁃sIgE）水平。血清tIgE水平的测定范围为2 kU/L至5 000 kU/L。屋尘螨特异性IgE的检测范围为0 kU/L至100 kU/L。sIgE抗体浓度以标准化单位kU/L表示。按照sIgE浓度分为0～6级：＜0.35 kU/L为0级，≥0.35且＜0.7 kU/L为1级，≥0.7且＜3.5 kU/L为2级，≥3.5且＜17.5 kU/L为3级，≥17.5且＜50 kU/L为4级，≥ 50且＜100 kU/L为5级，≥ 100 kU/L为6级。1～2级为轻度，3～4级为中度，5～6级为重度。

1.3 统计学方法本研究所有数据统计均采用IBM SPSS Statistics for Windows 23.0（IBM Corp，Chi⁃cago，IL，USA）进行处理和分析。计量资料用平均值±标准差表示，组间差异比较采用t检验；计量资料用中位数（范围）表示，组间差异比较使用参数秩和检验。P值＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究人群的一般资料表1总结了80名受试者的临床信息，包括25例健康对照和55例过敏性疾病患者。55例过敏性疾病患者包括过敏性鼻炎（AR）患者18例（32.7%），过敏性哮喘（AS）患者17例（30.9%），过敏性鼻炎合并哮喘（AR&AS）患者16例（29.1%）和其他类型过敏患者4例（7.3%）。各组间性别、年龄、差异均无统计学意义（P＞0.05）。

表1 患者与对照组的基本临床信息Tab.1 Characteristics of patients and healthy controls

2.2 患者与健康对照的血清sPD⁃L1水平对比研究结果显示过敏性疾病组（1.48±0.08）ng/mL血清sPD⁃L1水平显著低于健康对照组[（2.53±1.37）ng/mL，P＜ 0.001]（图2A）。在过敏患者中，过敏性鼻炎患者（1.79±0.13）ng/mL和过敏性哮喘患者平均（1.51±0.14）ng/mL血清sPD⁃L1水平均显着高于过敏性鼻炎合并哮喘患者（1.09±0.10）ng/mL（均P＜0.05）。然而，过敏性鼻炎组和过敏性哮喘组间血清sPD⁃L1水平差异无统计学意义（图2B）。

如图3所示，根据Youden指数的最大值（J=1），得到sPD⁃L1预测过敏性疾病的ROC曲线，其最佳的诊断界限值为1.93 ng/mL，灵敏度和特异性分别为80.0%和72.0%，曲线下面积AUC为0.81（P＜ 0.001）。

图2 过敏性疾病组与对照组的血清sPD⁃L1水平Fig.2 Serum sPD⁃L1 levels in healthy controls and allergic patients.Each spot represents one study subject and lines indicate the mean deviation

图3 ROC曲线预测过敏性疾病的最佳血清sPD⁃L1诊断浓度Fig.3 ROC curve analysis for the optimal cut⁃off point of serum sPD⁃L1 concentration

2.3 血清sPD⁃L1水平与血清IgE水平之间的相关性表2总结了过敏性疾病组的屋尘螨特异性IgE和总IgE的阳性率，结果显示过敏性鼻炎组（279，2.78～2 201 kU/L），过敏性哮喘组（598，100～2 504 kU/L），过敏性鼻炎合并哮喘组（561.5，35.7～3 433 kU/L）血清总IgE水平依次增高，但无统计学差异。在过敏性鼻炎合并哮喘组中，屋尘螨特异性IgE重度过敏患者占56.25%（9/16），而过敏性鼻炎组和过敏性哮喘组倾向于较低级别的屋尘螨致敏，重度过敏分别只有41.18%（7/17）和38.89%（7/18）（图4A）。

屋尘螨特异性IgE轻度过敏组血清sPD⁃L1水平较重度过敏组明显升高（P＜0.05），轻度过敏组血清sPD⁃L1水平介于轻度过敏组和重度过敏组，但组间差异无统计学意义（P＜0.05），见图4B。不同级别tIgE的血清sPD⁃L1水平变化与屋尘螨sIgE类似（轻度过敏组1.82±0.65 ng/mL，中度过敏组1.53±0.67 ng/mL，重度过敏组1.34±0.48 ng/mL；图4B）。此外，过敏性疾病患者血清tIgE水平与血清sPD⁃L1水平呈显著负相关（r=-0.29，P＜0.038），见图5。

图4 血清IgE与sPD⁃L1水平的关系Fig.4 sPD⁃L1 levels within different levels of IgE

3 讨论

前期研究已经证明，肿瘤会使血清sPD⁃L1水平上升[7]，本研究发现，与健康受试者相比，过敏性疾病患者血清sPD⁃L1水平显着降低（P＜0.001），且诊断过敏性疾病的最佳诊断临界值为1.93 ng/mL。由于sPD⁃L1对T细胞的刺激活化和细胞因子均有抑制作用，笔者推测血清sPD⁃L1水平可能代表T细胞的功能状态和机体的免疫反应，癌症患者血清sPD⁃L1水平升高，T细胞免疫功能受抑制，而过敏性疾病患者血清sPD⁃L1水平降低，T细胞功能活跃，这可能也是大部分报道称过敏会减少肿瘤发生风险的原因[8]。

图5 过敏性疾病患者血清sPD⁃L1水平与总IgE水平的相关性分析Fig.5 Correlation between soluble programmed death⁃1 ligand 1（sPD⁃L1）and tIgE in the allergy patients（r=-0.29，P=0.038）

众所周知过敏性鼻炎和过敏性哮喘之间有紧密的联系，ARIA指南称之为“一个气道，一种疾病”，有足够理由相信，大部分过敏性鼻炎合并哮喘是由单独的过敏性鼻炎或过敏性哮喘发展而来[9]。本研究发现，在过敏性疾病患者中，相对与过敏性鼻炎组和过敏性哮喘组，过敏性鼻炎合并哮喘组的血清sPD⁃L1水平显着降低（均P＜0.05），而过敏性鼻炎组和过敏性哮喘组组间血清sPD⁃L1水平差异无统计学意义。哮喘的晚期反应，由嗜酸性粒细胞释放介质引起，其依赖于TH2细胞的激活，如果T细胞和PD⁃L1相互作用，则过敏反应晚期的血清sPD⁃L1水平会降低。因此，笔者推测血清sPD⁃L1水平可能随着过敏性疾病的发展而下降。

PD⁃L1的表达与T细胞密切相关，T细胞是一种抗原呈递细胞，其在过敏反应早期引起I型超敏反应。该反应导致机体产生大量的IgE抗体，这些抗体可以与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面上的IgE特异性受体结合，一旦与过敏原接触，就会导致肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放炎性化学介质，过敏性疾病患者的血清IgE水平，可达正常水平的数倍[20]。本研究结果显示，过敏性疾病患者血清tIgE水平与血清sPD⁃L1水平之间呈显著负相关（r=-0.29，P=0.038），此外，对于屋尘螨这种引起呼吸道过敏最常见的过敏原，过敏性鼻炎合并哮喘组的屋尘螨特异性IgE水平，比过敏性鼻炎组和过敏性哮喘组更低，这表明sPD⁃L1在过敏性疾病的病程进展中可能具有保护作用，然而不清楚sPD⁃L1的表达上调与IgE有没有直接关系。

本研究与既往PD⁃L1的免疫抑制作用报道结果一致。NASIRI等[10]发现，过敏性鼻炎患者中血清sPD⁃L1水平与嗜酸性粒细胞计数和鼻炎临床症状评分呈显著的负相关。KOOL等[11]研究显示PD⁃L1在过敏性气道炎症中具有抗炎作用。PICONI等[12]也报道在免疫治疗后PD⁃L1的表达显着升高。PD⁃L1对T细胞的抑制性调节早已被报道过[13]。可以推测，血清sPD⁃L1水平的变化可能反应T细胞的免疫状态。相反，有报道称，在过敏性哮喘中，与血清IgE浓度呈负相关的是PD⁃1而非PD⁃L1[14]。SINGH等[15]报道，通过PD⁃1/PD⁃L1相互作用可促进Th2应答。这些相互矛盾的研究结果可能归因于sPD⁃L1的功能复杂性。总而言之，本研究结果表明，sPD⁃L1可以通过抑制T细胞而抑制过敏反应，防止过敏的进一步发展，然而sPD⁃L1在过敏性疾病中的作用机制，需深入研究。

这项研究有几点不足。首先，本研究的样本量较小，进一步研究需加大样本量。其次，本研究没考虑到同时患有过敏性疾病和癌症的患者。另外，本研究的血清免疫学实验，缺乏关于患者T细胞免疫功能的数据，后续研究应结合流式细胞实验。同时，本研究结果显示sPD⁃L1水平可以减缓过敏性疾病的进展，但sPD⁃L1对过敏性疾病的临床价值需进一步深入研究。

综上所述，血清sPD⁃L1与个体免疫状态密切相关，可能反映了癌症与过敏之间的关系，并在过敏性疾病病程的发展中起重要作用，成为过敏反应的保护因素。因此，sPD⁃L1调节治疗可能成为减缓过敏疾病研究的一个新方向。