血清IgE抗体检测结果与临床过敏症状的相关性

吴叶丽，邱红(.中国医学科学院北京协和医学院皮肤病医院过敏与风湿免疫科，南京 004；.东部战区总医院秦淮医疗区检验科，南京 000)

2011年世界变态反应组织(World Allergy Organization, WAO)白皮书表明，过敏性疾病(变态反应性疾病)发病率逐年增高，全球约30%～40%的人群受到一种或多种过敏性疾病的困扰[1]。变态反应疾病分4型，以Ⅰ型为主[2]，常见的Ⅰ型变态反应引发的过敏性疾病有：过敏性哮喘、过敏性鼻炎、过敏性结膜炎、花粉症、特应性皮炎、过敏性休克等，IgE抗体是其主要效应分子[1]。目前，Ⅰ型变态反应的诊断方法主要有：皮肤点刺试验(skin prick test, SPT)、鼻黏膜激发试验(nose stimulating test, SNPT)、双盲安慰剂对照食物激发试验(double blind placebo control food challenge, DBPCFC)、体外诊断(in vitro diagnosis, IVD)血清学检验[3]。前3类诊断方法属于体内试验，血清IgE抗体检测则属于体外试验。WAO白皮书推荐：过敏患者体内试验、体外试验、临床病史三者有机结合，是过敏原诊断的金标准[1]。

血清IgE抗体检测分为总IgE抗体(total IgE,tIgE)检测和过敏原特异性IgE(specific IgE，sIgE)抗体检测，后者检测的是人血清中能与某种过敏原特异结合的IgE抗体的含量。过敏原sIgE抗体检测已被纳入多项过敏性疾病如过敏性哮喘[4]、过敏性鼻炎[5]、特应性皮炎[6]、过敏性结膜炎[7]、儿童过敏性疾病[8]、食物过敏[9]的诊疗指南。该检测按照结果类型主要分为定性和定量检测，定性检测可以出具阴阳性或分级结果，可以起到过敏原检测筛查的作用，但其结果的精准程度无法保证；定量检测对于反映病情、协助诊断、过敏原特异性免疫治疗、预测疾病的发生和预后均具有重要作用[10]。因此，Ⅰ型变态反应患者进行血清学IgE抗体检测具有确切的诊断价值[11]。

1 过敏原sIgE检测的临界值和阳性预测值

美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI)指南建议将0.35 IU/mL作为sIgE的临界值，认为0.35 IU/mL能够较好地区分过敏与非过敏状态；对于最低检出限可至0.1 IU/mL的试剂，建议检测结果为0.1～0.35 IU/mL时应结合临床症状谨慎解读[12]。然而，血清过敏原sIgE浓度高于0.35 IU/mL并不一定出现过敏症状。Söderström等[13]于2003年对多种常见吸入物过敏原的阳性临界值进行临床研究，认为吸入过敏原sIgE设置0.35 IU/mL为临界值时，敏感性和特异性均为75%～100%，基本满足临床诊断要求，且sIgE浓度与过敏症状发生概率呈正相关，即血液中sIgE抗体浓度越高，出现临床过敏症状的概率越高。Ahlstedt[14]研究猫毛皮屑、狗毛皮屑、屋尘螨3种 sIgE浓度与过敏发病概率之间的关系发现，3种过敏原的真实过敏概率与sIgE抗体浓度的变化趋势各不相同。目前，国内尚缺少关于各种过敏原sIgE水平临界值的研究报道[10]。

近年来，多位学者对食物过敏原的临界值进行研究。Song[15]认为，不同地域、人种、年龄、疾病的食物过敏原临界值各异，并无统一标准。食物过敏原检测结果需要结合阳性预测值来判断，并不是sIgE水平>0.35 IU/mL就提示过敏。国外学者对多种常见食物过敏原的阳性预测值进行临床研究，发现多数食物过敏原的阳性预测值较高(见表1)[16-18]，说明其sIgE在较高浓度时发生过敏症状的可能性较大。中国《食物过敏相关消化道疾病诊断与管理专家共识》中同样指出：对于牛奶过敏的诊断，SPT和sIgE阳性预测值>95%时，应直接回避牛奶蛋白和奶制品，不需要进行激发试验[9]。

表1 常见食物过敏原sIgE临界值及阳性预测值[16-18]

2 过敏原sIgE检测结果为阳性但无临床症状的常见原因

(1)不同的过敏原有不同的sIgE阳性预测值，并不是sIgE阳性(>0.35 IU/mL)就提示过敏。大多数食物过敏原的阳性预测值较高，也就意味着较高的sIgE数值才提示过敏[13,16]。

(2)患者已经产生免疫耐受。在食物过敏原中常出现，儿童食物sIgE浓度较前大幅降低常可作为产生免疫耐受的标志，这种情况下复测结果虽可能仍为阳性(>0.35 IU/mL)，但患者已对此过敏原耐受，因此临床并无相应过敏症状[19-20]。建议结合病史和既往检测数值进行综合判断。

(3)未达到过敏原的诱发“症状阈值”。患者可能仅处于对该过敏原致敏的状态，但无症状；还可能对一种特定的过敏原保持无症状状态，但对同时暴露的第二种过敏原出现症状[21-22]。80%过敏患者为多重过敏[23]，有可能仅暴露于1种过敏原的情况下并不足以诱发症状，因此并未察觉。当同时暴露于多种过敏原，产生叠加效应，从而出现过敏症状。

(4)过敏原交叉反应导致的假阳性。一种变应原诱导产生的高亲和力sIgE抗体与另一来源的相似变应原相互识别或结合，称为交叉反应[24]。交叉反应蛋白质家族包括：肌动蛋白抑制蛋白、病程相关蛋白10(pathogenesis related protein-10, PR-10)、非特异性脂质转移蛋白(non-specific lipid transfer protein, nsLTPs)、血清清蛋白、原肌球蛋白、聚钙蛋白、脂钙蛋白、小清蛋白8大类[25]。其中最常见的交叉蛋白是肌动蛋白抑制蛋白，其是一种相对分子质量为12 000～15 000的蛋白质，存在于所有的真核细胞中，包括多种植物花粉和多种植物源食物。来自高等植物的肌动蛋白抑制蛋白构成了高度保守的蛋白质家族，即使在远亲生物体的成员之间也至少有75%的序列相同。鉴于其高度的序列同源性，肌动蛋白抑制蛋白之间的交叉反应极为普遍，几乎涉及所有植物性过敏原，被认为是“原型泛变应原”，高达50%的花粉过敏患者对肌动蛋白抑制蛋白敏感。与肌动蛋白抑制蛋白发生交叉反应而引起的常见过敏性疾病有：花粉相关的食物耐受不良症(如口腔过敏综合征)、乳胶相关的食物过敏等，也会导致部分过敏不相关的植物过敏原sIgE检测结果呈阳性[24-26]。病程相关蛋白10是存在于高等植物中的防御蛋白，可与多种植物过敏原发生交叉反应，包括桦树、苹果、胡萝卜、榛子、芹菜、大豆等，其中Bet v 1组分(桦树花粉)引起交叉反应最为常见。原肌球蛋白存在于无脊椎动物中，交叉来源包括尘螨、虾、蟹、鱿鱼、扇贝、蛤蜊、牡蛎异尖线虫等，可能出现尘螨过敏患者伴随虾蟹sIgE阳性但并无虾蟹过敏的现象；小清蛋白存在于大部分鱼内，这也是不同鱼类之间的交叉反应很常见的原因。目前大多数过敏原sIgE抗体检测仍采用过敏原提取物，其抗原上存在交叉反应蛋白结合表位，因此难以避免由此带来的假阳性检测结果，唯有过敏原单一组分检测可以消除部分交叉反应蛋白的影响。

除上述的蛋白质类交叉反应物质，还有非蛋白质类的交叉反应物质，如：交叉反应性糖类决定簇(cross-reactive carbohydrate determinant，CCD)和α-Gal表位，这是2个具有明确的IgE结合活性的原型糖基[25]。由于这种结构广泛存在于植物性食品中，具有抗CCD-IgE抗体的患者对几乎所有的植物性食品都表现出交叉反应，因此CCD的交叉反应较常见[27-28]；而α-Gal(Gal-a1-3Gal-β1-3GlcNAc表位)由非灵长类哺乳动物产生，与红肉过敏有关，未知原因食用肉类后观察到的全身(皮肤)症状是延迟出现的。抗CCD-IgE抗体被认为常由花粉接触和/或昆虫叮咬所诱导，抗α-Gal IgE抗体很可能是在蜱虫叮咬后产生。一种区分肽表位和糖基表位的简便方法是使用蛋白质水解酶或破坏糖基的化学物质(高碘酸盐)，一些IgE抗体表位由部分糖基和部分蛋白质组成，会对糖蛋白过敏原表现出双重识别[25]。

3 患者暴露于某种过敏原后出现症状，但sIgE检测结果为阴性

3.1可能由非IgE介导的临床症状所致 此类结果与临床表现不相符较为常见，多见于食物过敏原。吸入过敏原(如尘螨、花粉、真菌)在环境中广泛存在，患者很难判断是否有过接触以及唯一接触，难以回忆判断检测结果与临床表现是否相符。而食物过敏患者可以清晰地自述摄入某种食物或唯一摄入后出现异常反应，或对某种食物“过敏”，而过敏原检测结果却为阴性。此时须明确“食物过敏”和“食物不良反应”的定义。根据美国国家过敏及传染性疾病研究院(National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIAID)发布的食物过敏诊断与管理指南，食物不良反应(adverse food reaction)分为2种机制：免疫介导机制(包括IgE介导、非IgE介导、IgE和非IgE混合介导、细胞介导)和非免疫介导机制(食物过敏代谢功能障碍如乳糖不耐受、药理学反应如组胺、其他如食物添加剂敏感)[29]。“食物过敏”是指免疫机制介导的食物不良反应，即摄入食物后体内出现异常免疫应答的过程。食物过敏患者难以“自我诊断”，WAO白皮书的统计数据显示，自90年代中期开始，将自我报告与食物激发试验结果(食物过敏诊断的金标准方法)比较，发现仅有12.4%～25%自我报告的过敏事件在1.5%～3.5%的病例中得到确认，说明在自我报告的“食物过敏”事件中真正的食物过敏被严重高估[1]。根据2018年综述报道，目前全球食物过敏的患病率不超过10%[3]。

免疫介导机制相关的食物过敏中，只有IgE介导的食物过敏反应可以通过sIgE检测发现患者血清中的过敏原，其余类型的免疫介导机制相关的食物不良反应(如非IgE介导、细胞介导)则不能通过sIgE检测找到病因。非免疫介导机制中常见的乳糖不耐受、组胺/酪胺不耐受、食物添加剂敏感等更不能依赖sIgE检测进行诊断[29]。儿童群体中，以特应性皮炎或胃肠炎为特征的婴幼儿牛奶过敏，可能是IgE和非IgE混合介导，仅少数婴儿在进食牛奶后数分钟至2 h间出现IgE介导的急性速发型过敏反应[30]。新生儿与牛奶蛋白相关的呕吐、腹泻、腹胀和便血等消化道反应的发生机制也可能是非IgE介导或混合介导，因而可能出现牛奶sIgE检测结果为阴性[31]。

3.2由IgE介导的临床症状中出现sIgE阴性的原因 即使确实是IgE介导的I型过敏反应，sIgE检测结果也可能表现为阴性。常见原因可能有以下方面。

(1)可能因为作为靶抗原的过敏原原料中缺少某种组分或某组分含量过少而呈假阴性[32]。每种过敏原均有多种致敏组分组成，目前多种检测技术正尝试在使用过敏原提取物的同时掺加少量过敏组分来解决某些组分含量过少的问题[33]。以最常见的变应原屋尘螨(D1)为例，目前已证实30余种致敏组分[34]。其中，2个主要致敏组分Der p 1和Der p 2可引起90%以上患者检查结果阳性，但如果靶抗原材料中其他致敏组分缺失，也可能漏检部分样本[33]。Sicherer等[35]曾报道，在商业试剂榛子过敏原原料中新增了重组抗原Cor a 1，其检测试剂的敏感度得到大幅提升，原先漏检的患者样本得以检出。不同国家或地区由于生活习惯、过敏原暴露情况不同，其主要抗原致敏组分也有差异。例如花生(F13)，有主要致敏组分(Ara h1、Ara h2、Ara h3)和次要致敏组分(Ara h4、Ara h5、Ara h6、Ara h7、Ara h8)，而不同国家或地区的花生过敏sIgE抗体谱不同，Ara h 1在欧洲不同人群的识别率分别为35%、65%、70%，我国则以Ara h1、Ara h1亚基和3条Ara h3多肽过敏为主，并且我国花生Ara h1和Ara h3相对含量均低于国外花生品种，或可从某种程度上解释我国花生过敏发病率低于国外的原因[36]。烟曲霉sIgE抗体是变应性支气管肺曲霉病的特异性诊断指标。Low等[37]对烟曲霉的研究指出，不同的生长环境条件所产生的不同变应原蛋白可以显著影响烟曲霉的变应原性，其过敏特性、IgE结合能力均不一致。其他如枝孢菌属、链孢霉属和青霉菌属这类重要致敏真菌均存在多种变应原蛋白质，并且暴露在室内/室外环境、不同季节和气候的多种温度下，致敏性都会有所不同，可能会导致不同环境下致敏人群的检测结果差异。因此，检测试剂中过敏原靶抗原的材料筛选尤显重要，直接关系到过敏原检测结果是否“漏检”以及符合临床需求。

(2)食物过敏原检测试剂中的靶抗原材料加工方式与患者实际食用方式不同(如生食、烘焙、蒸煮、煎炸、冷冻、发酵处理等)，也会影响检测结果与临床症状的一致性[38]。

(3)患者处于过敏反应的高峰期或后期，血清中IgE抗体可能已经中和或消耗，因此难以检测到[39]，IgE抗体也可能大量结合于肥大细胞，而很少存在于血清中，因此临床表现为过敏反应但检测sIgE抗体为阴性[40]。

4 tIgE临界值

血清中tIgE升高常见于过敏性哮喘、过敏性鼻炎、特应性皮炎、湿疹、药物性间质性肺炎、支气管肺曲霉病、寄生虫感染、急慢性肝炎、IgE型多发性骨髓瘤等[41]，因此总IgE升高并不完全提示过敏。部分研究表明，tIgE量值水平与哮喘严重程度及控制情况有关[42],与特应性皮炎的严重程度呈正相关[43]。tIgE的含量受到多种因素的影响，如年龄、种族、地域、环境、遗传等。血清tIgE无正常值，新生儿tIgE水平较低，随年龄增长而升高，10～15岁达顶峰，后又逐步下降。因此，在分析血清tIgE结果时，须建立符合当地人群IgE水平的参考区间[4]。

检测血清tIgE，应以国际溯源物质为标准，即世界卫生组织(World Health Organization, WHO)人血清IgE的第3代国际标准品11/234和第2代国际参考制品75/502(2012年第2代库存耗尽，3代逐渐替代2代)，来源是从混合人血清和去纤维血浆中提取的冻干制剂，国际通用单位为IU/mL[44]。在第3代国际标准品的评估报告中，来自欧洲、北美、中国的11个国家共18个实验室参与这项研究，不同厂家(如Roche、Siemens、ThermoFisher等)测定给定的相同物质，由于方法学差异，量值虽不完全一致，但在一定偏差范围内具有统一的可比性[44]。一方面，所有定量厂家在tIgE的量值上均为同一溯源,具有一致性，另一方面,不同厂家基于各自人群的tIgE参考区间设定却各不相同。临界值应以各年龄段的平均值+2倍标准差计算得到，比如Phadia公司在测定175名非过敏群体后认为可以将临界值设置为114 IU/mL，说明书中建议成年人临界值为100 IU/mL(覆盖78%过敏性患者)；Omega公司说明书中成人tIgE临界值设置为188 IU/mL；Siemens公司说明书中成人tIgE的临界值(95%置信区间)设置为87 IU/mL。关于儿童的临界值也各不相同。

由于tIgE受多因素影响且不同样本来源的研究数据各异，因此不同厂家的tIgE参考范围不具有可比性，量值具有可比性。tIgE高于参考值不一定是过敏性疾病导致，低于下限值也不能排除过敏，需结合临床综合判定[4]。

5 结语

体内试验+体外试验+临床病史是Ⅰ型变态反应疾病诊断的金标准，其中体外试验主要包括tIgE和过敏原sIgE检测，是IgE介导的Ⅰ型变态反应疾病的重要诊断依据。其结果与临床表现的相关性应全面解读，不可仅依据检测结果的阴性或阳性作为判断是否过敏。检测结果与临床表现不符合可能存在多种因素，需进行综合分析、判断。