过敏性鼻炎的实验室诊断进展*

黄雪琨,杨钦泰(中山大学附属第三医院耳鼻咽喉科&变态反应(过敏科),广州 510630)

过敏性鼻炎又称变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR),是过敏性个体暴露于过敏原(变应原)后,由免疫球蛋白E(immunoglobulin E,IgE)介导的鼻黏膜非感染性慢性炎性疾病,遗传易感性和环境刺激在其疾病发生、发展中起重要作用,并伴有其他过敏性疾病如哮喘、特应性皮炎等,具有典型的家族性聚集[1-2]。AR的发病机制主要为过敏原接触过敏性个体后发生由IgE介导的Ⅰ型过敏反应,以TH2型炎症反应为主,非IgE介导的过敏反应也参与其发病过程,但关于非IgE介导的过敏反应机制目前尚不明确,其参与的细胞众多,如T淋巴细胞、调节性T细胞、树突状细胞等[1-2]。AR的诊断主要依据临床病史和过敏原检测,近年来不断有学者对过敏原体内外检测以及其他生物学标志物进行深入研究,为AR的精准诊治提供了实验依据。

1 过敏原体内检测

过敏原体内检测主要包括以下两类:皮肤试验(skin test)和过敏原激发试验(allergen provocation rest,APT)。皮肤试验是明确过敏原的重要方法,而APT是诊断AR的“金标准”。体内过敏原检测存在诱发严重过敏反应的风险,因此需要在专业人员的指导下进行,并做好抢救准备,患者在签署知情同意书后方可进行。此外,一些药物如抗组胺药、抗抑郁药、糖皮质激素等可能会影响过敏原体内检测结果,故而在检测前应注意评估患者用药情况[3]。

1.1皮肤试验 皮肤试验分为以下两类:皮肤点刺试验(skin pick test,SPT)和皮内试验(intradermal test,IDT)。不同的皮肤试验适用于不同的临床反应类型,其中,SPT仅适用于速发型超敏反应,而IDT可同时适用于速发型的超敏反应和迟发型超敏反应。

1.1.1SPT SPT具有简单方便、快速灵敏、价廉安全等特点,是临床上最常用的筛查过敏原的体内检测方法。操作人员应严格掌握SPT的适应证和禁忌证,按流程规范操作,检测时应设置阳性对照(例如盐酸组胺溶液10 mg/mL或1 mg/mL)和阴性对照(例如生理盐水与甘油1∶1混合)。在其操作过程中,将少量标准化的过敏原点刺液滴于患者前臂,再用点刺针轻轻刺破皮肤表层,在15～20 min后测量风团大小,通过测量风团的最大直径读取结果。结果判读:与阴性对照相比,直径≥3 mm的风团判为阳性。SPT阳性表明患者对特定过敏原致敏,风团大小反映了患者对过敏原的敏感程度,但其与过敏症状并不完全正相关。SPT敏感性和特异性高达85%和77%,是临床实践中过敏原检测的一线方法[4]。

1.1.2IDT IDT检测时通常选择上臂外侧皮肤为受试区,过敏原的稀释浓度一般为1∶100,个别效价较强的过敏原可用1∶1 000或更低的浓度稀释,在其操作过程中,将0.02～0.05 mL测试过敏原注射入真皮层,直至皮肤出现2～3 mm的皮丘,在20 min后皮丘直径增加≥3 mm判为阳性。IDT的适应证和禁忌证以及影响皮内试验的因素均与SPT相似,但IDT较之SPT更容易发生严重的全身反应,因此,必须在专业人员和抢救设备充分的条件下进行[4]。IDT比SPT具有更高的敏感性,如果SPT为阴性且不能排除可疑过敏原时,可进行IDT,IDT阴性有助于排除IgE介导的疾病;此外,在SPT阴性的情况下增加检测IDT,可使过敏原皮肤试验的阳性率增加20%[4]。

1.2APT APT检测方法众多,包括支气管激发试验、鼻腔激发试验(nasal provocation test,NPT)、过敏原结膜激发试验、过敏原激发室(allergen challenge chamber, ACC)、药物激发试验、口腔食物激发试验等。APT具有发生全身过敏反应的风险,且检测需要花费较长的时间。目前厂商最主要使用的两种试验分别为NPT、ACC,均可用于诊断AR[5]。

1.2.1NPT NPT是将过敏原或干冷空气等刺激因子直接作用于鼻腔黏膜以诱发出类似AR症状或使症状加重的临床试验,又称为鼻黏膜激发试验。NPT阳性可通过症状量表、鼻阻力测量、鼻吸气峰流量(peak nasal inspiratory flow,PNIF)、鼻腔灌洗炎症标志物和鼻一氧化氮(nNO)等指标进行评估。NPT可用于AR的诊断及鉴别诊断、疗效评估以及病理生理研究等,但目前国内外尚未形成统一的NPT过敏原使用标准、操作标准和结果判定标准[6-7]。

1.2.2ACC ACC又称过敏原暴露室(allergen exposure chambers, AEC),主要用于模拟自然暴露的过敏患者的受控过敏原激发。目前,全球共有15项ACC,报道了各种过敏原暴露环境(例如草花粉、桦树花粉、屋尘螨、柏树花粉和杂草花粉等)的ACC验证研究[8]。ACC有助于了解AR、局部AR、过敏性结膜炎、过敏性哮喘等疾病的病理生理学特征,评估新疗法的药理学特性、疗效和起效/持续时间等。然而,过敏原自然暴露与ACC在暴露时间(连续与间歇)、暴露环境复杂性(自然混合与人工纯度)、研究人群的选择(所有参与者与过敏原激发应答者)等方面存在一定的差异。ACC是受试者在特定的时间内暴露于特定水平的过敏原,适用于传统的多中心现场研究的补充[9]。

2 过敏原体外检测

体外检测是将患者的血液或体液等生物标本在体外进行生物学检测。体外检测对患者几乎没有任何的检测风险。目前研究发现的AR患者的过敏原体外检测方法主要包括血清总IgE(total IgE,tIgE)检测、血清特异性IgE(specific IgE,sIgE)抗体检测、鼻分泌物sIgE抗体检测、过敏原组分检测(component resolved diagnostic, CRD)、嗜碱性粒细胞活化试验(basophil activation test,BAT)、鼻细胞学检测(nasal cytology,NC)等[10-11]。

2.1血清tIgE检测 临床上用于检测血清tIgE的方法学众多,但易受到过敏性疾病、寄生虫感染、免疫性疾病以及其他因素的影响,使得血清tIgE对AR患者的诊断价值有限。血清tIgE目前尚无公认的参考区间,且随年龄的变化有一定的波动,例如脐带血中tIgE水平很低(<0.5 IU/mL),患儿出生后随年龄增长,tIgE水平逐渐升高,12岁时即可达到成人水平(20～200 IU/mL)。此外,不同方法检测的tIgE参考区间也有所不同。血清tIgE升高表示特异性体质的可能性较大,临床上多通过评估sIgE和tIgE的比率来监测过敏原特异性免疫治疗的疗效[11-12]。

2.2血清sIgE检测 血清sIgE主要检测方法包括免疫荧光法、免疫印迹法、酶联免疫吸附法、荧光酶免疫分析、化学发光分析和放射过敏吸附分析等。血清slgE检测的特异性、敏感性、准确度、稳定性等效能参数较高,一般不受药物和皮肤因素影响,安全、无全身反应的危险,样本可长期保存,适用于各类过敏性疾病患者。过敏原血清sIgE阳性提示机体处于致敏状态,slgE水平越高,表明其与过敏性疾病的相关性就越高。然而,由于slgE无法用于临床诊断过敏反应,需要结合临床病史和患者体征进行全面的诊断评估[14-15]。

2.3鼻腔sIgE抗体检测 目前临床上主要通过鼻腔灌洗,采用吸收性材料收集分泌物或鼻黏膜刷收集黏膜等方法进行鼻腔分泌物sIgE检测。有学者发现,AR患者鼻腔分泌物sIgE水平低于血清sIgE水平[16]。局部AR(local allergic rhinitis, LAR)的典型临床特征是出现过敏症状,对NPT呈阳性,并且SPT或血清sIgE检测呈阴性。因此,对于有AR症状但SPT阴性和/或血清sIgE体外检测阴性的患者,可考虑检测鼻腔sIgE以诊断其是否为LAR。目前对于诊断AR鼻腔sIgE水平的cut-off值尚未达成临床共识,故而需要建立检测鼻腔分泌物取材的标准方法,并深入研究局部sIgE的产生机制,以提高检测鼻腔sIgE结果的敏感性[17]。

2.4CRD CRD是指用天然或重组的单体过敏原鉴定引起过敏的特定分子,例如,屋尘螨致敏最重要的组分为Der p1和Der p2,80%～90%的屋尘螨致敏患者的Der p1和Der p2呈sIgE阳性。此外,小麦过敏是我国最常见的引起严重过敏反应的诱因,小麦蛋白组分Triticum aestivum19是omega-5醇溶蛋白,该蛋白质表达与小麦过敏显著相关。CRD的临床应用提高了对过敏原交叉反应的识别能力,可帮助医生判断主要致敏成分,指导过敏原特异性免疫治疗,精确预警严重过敏反应,减少不必要的过敏原管理成本。然而,CRD在临床应用时,仍然需与过敏原粗提物sIgE检测相结合,不能脱离临床病史对结果进行过度解读;此外,在实际应用过程中,还需要考虑成本效益比等[18-19]。

2.5BAT 嗜碱性粒细胞是速发型超敏反应中重要的效应细胞之一,BAT作为一种功能性测定方法,主要通过流式细胞术检测过敏原或对照刺激后的脱颗粒程度,然后进行结果判定。临床上常以CD63和CD203c作为嗜碱性粒细胞活化的特异性标志物,其阳性临界值多为10%或15%[20]。BAT在检测过敏原的适用性、重复性、安全性和省时性方面均优于体内APT。BAT可用于AR的诊断,减少过敏原激发试验的应用,指导过敏原特异性免疫治疗,评估治疗效果等。然而,目前临床上尚未建立标准化的BAT检测方案,其在临床上的应用也受到了一定限制[21]。

2.6NC NC是一种评估鼻黏膜中存在的细胞类型的诊断方法,通过鼻黏膜刷或刮匙收集患者鼻黏膜表面细胞,采用迈-格-吉染色法(May-Grunwald-Giemsa,MGG)进行染色,再用光学显微镜(×1 000)检查载玻片上至少50个显微镜视野,从而识别炎症细胞(即嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、肥大细胞和淋巴细胞)、正常细胞(纤毛细胞和粘液细胞)以及细菌、病毒、真菌和生物膜等。NC在AR中评估的主要细胞类型是嗜酸性粒细胞,其次是肥大细胞和嗜碱性粒细胞。目前证实, NC可以鉴别诊断AR和非AR,但NC在诊断AR或非AR方面的报道有限,尚未形成统一的诊断标准[11]。

3 其他生物学标志物检测

3.1呼出气一氧化氮(fraction of exhaled nitric oxide,FeNO) FeNO被认为是气道2型炎症的生物标志物,FeNO水平与免疫过敏细胞以及介质介导的气道炎症活性增加之间存在强相关性,且具有很高的特异性和敏感性。FeNO受到年龄、性别、吸烟状况和实验室采样的影响,FeNO不仅能反映气道炎症水平,还能预测糖皮质激素及2型炎症相关单克隆抗体的治疗效果,评估抗炎效果以及预测病情急性加重等。此外,鼻呼出气NO(nNO)与FeNO分别反映上气道与下气道炎症,低流速与高流速的FeNO则可分别反映大气道(气管、支气管)炎症与小气道(肺泡或腺泡区)炎症。nNO能区分AR和非AR, nNO在非AR中的表达水平较少,但在AR中的表达水平升高。影响nNO值的因素包括药物使用、过敏原暴露、病毒性呼吸道感染及哮喘。虽然FeNO和nNO目前还没有统一的AR诊断cut-off值,但其检测具有无创、简便、可重复等特点,未来便携式测量FeNO和nNO设备在诊断和治疗AR过程中可发挥重要作用[22-23]。

3.2细胞因子 研究证实,多种细胞因子(如IL-4、IL-5、IL-13、IL-25、IL-33、TSLP、TLR)与AR的发生、发展相关,单纯AR患者以IL-17、TLR表达为主,AR+哮喘+特应性皮炎患者以IL-5、IL-33表达为主[24]。另有学者发现,生物试剂IL-5单抗、IL-4α受体单抗在治疗过敏性疾病中具有良好的疗效,虽然生物试剂价格昂贵,疗程较长,但也提供了一种治疗难治性AR的新思路[25]。因此,开展细胞因子的精准检测有助于判断AR的类型,并指导临床合理有效地使用生物试剂。

4 小结及展望

AR较为常见且难以根治,严重影响患者生活质量,带来了较大的经济负担,精准诊断对AR预防与治疗至关重要,随着新技术的不断进展,未来可结合患者病史及当地过敏原流行病学数据,应用人工智能精准检测过敏原及生物信息大数据建立疾病模型,大力研发适于中国患者的检测方法、过敏原及生物学标志物,提高AR的精准诊断及治疗。