李會強(天津醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)院，天津 300203)

近年來，過敏性疾病發(fā)生率不斷提升，已成為嚴(yán)重影響人類健康的公共衛(wèi)生問題[1]。過敏性疾病主要指由免疫球蛋白E(immunoglobulin E，IgE)介導(dǎo)，組織中肥大細(xì)胞和外周血中嗜堿性粒細(xì)胞參與，通過釋放生物活性介質(zhì)引起局部或全身癥狀的Ⅰ型超敏反應(yīng)所致疾病。過敏性疾病的診斷包括詢問病史、體外診斷和體內(nèi)試驗，其中體外診斷發(fā)揮重要的作用，而過敏原檢測是重要的體外診斷項目之一[2]。過敏原檢測并不是真正檢測過敏原(抗原)，而是通過檢測過敏原特異性IgE(specific IgE，sIgE)抗體間接推斷待檢者是否對相應(yīng)物質(zhì)過敏(確定過敏原)。過敏原sIgE抗體(過敏原)檢測作為過敏性疾病的病因?qū)W診斷依據(jù)，對過敏患者的診斷、指導(dǎo)脫敏治療和評價特異性脫敏治療效果以及評估接觸過敏原帶來的風(fēng)險具有重要價值[3]。同時，篩查過敏原對于疑似過敏患者的預(yù)防也非常重要。

1 血清學(xué)檢測及其常用方法

1.1血清學(xué)檢測 血清學(xué)檢測用于檢測分布于血清中的游離狀態(tài)sIgE(free sIgE，F(xiàn)-sIgE)抗體，此類抗體尚未結(jié)合肥大細(xì)胞或嗜堿性粒細(xì)胞表面的受體。血清學(xué)檢測基于抗原抗體特異性結(jié)合的免疫學(xué)原理，采集外周血分離血清，用已知抗原(過敏原)作為探針，特異性捕獲血清中F-sIgE，并通過標(biāo)記免疫技術(shù)對信號放大，確保分析靈敏度和特異性。血清學(xué)方法的分析模式包括間接模式和捕獲模式。間接模式是檢測sIgE抗體的經(jīng)典模式，相對比較成熟[4]。捕獲模式采用抗人IgE抗體包被固相材料，捕獲血清中IgE(待檢sIgE抗體和非待檢sIgE抗體)，生物素化過敏原識別并結(jié)合待檢sIgE抗體[5]。間接模式需要將捕獲抗原包被固相材料，無論是物理吸附還是化學(xué)連接，對于混合組分抗原而言，固相包被過程是檢測試劑制備的難點。其次，對于間接模式而言，如待檢標(biāo)本中含有針對此蛋白質(zhì)的IgG類抗體，會消耗固相抗原分子數(shù)量而影響檢測結(jié)果。為此，間接模式的關(guān)鍵是固相包被問題，包括包被抗原的質(zhì)量和分子數(shù)量。而捕獲模式只需將抗人IgE抗體(二抗)包被固相材料，無需包被組分復(fù)雜的過敏原溶液，可規(guī)避間接模式的不足。但是，由于固相表面面積有限，抗人IgE抗體分子數(shù)對于標(biāo)本中人IgE分子數(shù)量相對不足(固相表面包被的抗人IgE抗體捕獲的并不是專一過敏原sIgE抗體，其他非待檢sIgE抗體會競爭性結(jié)合捕獲抗體)，從而影響待檢sIgE抗體的分析靈敏度。

1.2常用方法 放射過敏原吸附試驗(radio allergen sorbent test，RAST)于1967年由Wide建立，是最早的sIgE抗體檢測方法[6]。目前，過敏原sIgE抗體血清學(xué)檢測方法包括斑點-酶免疫吸附試驗(dot-enzyme-linked immunosorbent assay，Dot-ELISA)、ELISA、熒光酶免疫分析(fluorescence enzyme immunoassay，F(xiàn)EIA)以及酶促發(fā)光免疫分析。

1.2.1斑點-酶免疫吸附試驗(Dot-ELISA) 德國敏篩、歐蒙生物、浩歐博、艾康生物等國內(nèi)外品牌試劑將Dot-ELISA簡稱為“膜條法”。此方法以硝酸纖維素(NC)膜為固相載體，于膜條不同位置包被不同過敏原組分(已知抗原)，作為檢測線(T)，同時，設(shè)定陽性對照線(C)。測定時將膜條潤濕，加入待檢血清標(biāo)本，與膜條共同溫育，血清中待檢抗體與膜條預(yù)包被抗原發(fā)生抗原抗體特異性結(jié)合；洗滌膜條，加入堿性磷酸酶(AP)標(biāo)記的抗人IgE抗體(或通過生物素標(biāo)記的抗人IgE抗體和AP標(biāo)記的親和素)，溫育，標(biāo)記抗體與待檢sIgE抗體結(jié)合；洗滌膜條，加入AP底物溶液(BCIP-NBT)顯色，洗滌膜條，經(jīng)檢測儀掃描光斑密度，得到每種過敏原sIgE抗體強度(半定量)。

Dot-ELISA是國內(nèi)臨床實驗室較為廣泛使用的方法[7]。此方法特點包括：(1)膜條多位置分別包被多種已知過敏原，可同時檢測多種過敏原sIgE抗體，符合臨床早期過敏原篩查需多項過敏原同時檢測的要求；(2)NC膜采用物理吸附方式包被過敏原，適合各種性質(zhì)不同的蛋白質(zhì)，且吸附蛋白質(zhì)能力較強；(3)已有全/半自動檢測儀，標(biāo)準(zhǔn)化操作，節(jié)省人力資源；(4)具有較低檢測成本，便于推廣使用。然而，Dot-ELISA也存在不足之處，如：Dot-ELISA不能準(zhǔn)確定量，且檢出限(分析靈敏度)有待提高，整體檢測時間尚需縮短，單位時間檢測通量需要提升。

1.2.2ELISA ELISA以微孔板作為固相載體，辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記抗原或抗體，酶聯(lián)儀測定吸光度(A)值，是一種定量分析系統(tǒng)。過敏原sIgE抗體的檢測比較適合捕獲分析模式，即采用抗人IgE抗體預(yù)先包被微孔板，用于捕獲血清中所有IgE分子，再經(jīng)生物素標(biāo)記的過敏原(Bio-Ag)和HRP標(biāo)記的親和素(HRP-SA)顯色。適宜捕獲法的原因包括：(1)微孔內(nèi)包被抗人IgE抗體，無需包被不同過敏原，方便規(guī)?；a(chǎn)，規(guī)避不同蛋白質(zhì)對包被方法的不同要求[8]；(2)采用生物素標(biāo)記過敏原組分，再經(jīng)HRP標(biāo)記的親和素顯色，引入親和素和生物素系統(tǒng)，具有更高的分析靈敏度；(3)可隨機組合過敏原項目，適應(yīng)不同科室標(biāo)本；適合動態(tài)sIgE抗體監(jiān)測單一過敏原；(4)與Dot-ELISA相比，ELISA更適合定量分析，過敏原sIgE抗體定量檢測有助于臨床診斷和病情監(jiān)測。受微孔板包被面積限制，高總免疫球蛋白E(total IgE，tIgE)標(biāo)本會影響目標(biāo)sIgE抗體結(jié)合，從而影響分析靈敏度。此外，在ELISA基礎(chǔ)上更換為發(fā)光底物，稱之為酶促化學(xué)發(fā)光分析(enzymatic chemiluminescence analysis,ECLIA)，如北京新華聯(lián)公司產(chǎn)品。與色源信號相比，光信號更加敏感，ECLIA方法其他性能同ELISA方法。

1.2.3熒光酶免疫分析(FEIA) 采用FEIA技術(shù)開發(fā)的過敏原sIgE抗體檢測試劑的商品名為“Immuno-CAP”，此方法被視為sIgE抗體檢測的金標(biāo)準(zhǔn)[9]。FEIA-sIgE抗體檢測技術(shù)以β-D-半乳糖苷酶標(biāo)記的抗人IgE抗體作為標(biāo)記抗體，同時，將已知過敏原包被在經(jīng)活化的多孔彈性纖維素材料(此固相材料具有較強蛋白質(zhì)吸附功能，可容納足夠抗原分子，具有獨特優(yōu)勢)上并制備成干燥帽狀試劑。Immuno-CAP為一全自動熒光免疫分析系統(tǒng)，根據(jù)欲檢測sIgE抗體的種類，選擇帽狀抗原放在反應(yīng)杯內(nèi)，加入血清標(biāo)本溫育，待檢sIgE抗體即被固相抗原捕獲；洗滌后加入β-D-半乳糖苷酶標(biāo)記抗人IgE抗體，溫育，酶標(biāo)抗體與待檢sIgE抗體結(jié)合；洗滌后加入熒光底物 4-甲基傘形酮-β-半乳糖苷(MUG)，經(jīng)β-D-半乳糖苷酶水解產(chǎn)生中間物質(zhì)4-甲基傘形酮(4-MU)，經(jīng)激發(fā)光(波長364 nm)激發(fā)后產(chǎn)生熒光信號(波長448 nm)。Immuno-CAP過敏原sIgE抗體檢測系統(tǒng)具有全自動分析的優(yōu)勢，且已知過敏原為單獨試劑，方便根據(jù)臨床需求隨機組合，同時FEIA技術(shù)具有很高的分析靈敏度，對過敏原sIgE微弱陽性嬰幼兒患者的檢測具有更大優(yōu)勢[10]。

1.3血清學(xué)sIgE抗體檢測的量值溯源 過敏原sIgE抗體定量分析具有更重要的應(yīng)用價值，而準(zhǔn)確定量的前提是采用國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為參考物質(zhì)，同時具備可靠的參考方法以及完美量值溯源環(huán)節(jié)。目前，已有IgE的國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)090607，但不存在過敏原sIgE抗體的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。sIgE抗體定量是通過共用IgE校準(zhǔn)曲線實現(xiàn)的，并非通過各自sIgE校準(zhǔn)曲線而獲得。為此，采用已標(biāo)定系列人IgE校準(zhǔn)品溶液，與相應(yīng)的檢測信號值之間建立某種數(shù)學(xué)函數(shù)，各種過敏原sIgE的含量是將信號值代入函數(shù)而獲得。同時，血清tIgE的單位采用“KU/L”表示，而過敏原sIgE的單位用“KUA/L”表示。IgE校準(zhǔn)品量值溯源需用免疫分析方法溯源至國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并由多個權(quán)威實驗室聯(lián)合定值。用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)給生產(chǎn)商工作校準(zhǔn)品定值，經(jīng)過工作校準(zhǔn)品再給試劑盒中的產(chǎn)品校準(zhǔn)品定值。在上文提到的3種方法中，Immuno-CAP隸屬定量方法，且采用FEIA方法，分析靈敏度滿足臨床要求。

此外，因血清學(xué)檢測方法基于抗原(過敏原)與待檢sIgE抗體之間特異性結(jié)合，反映二者之間親合力的強弱。但是，體外過敏原-sIgE抗體結(jié)合，不同于體內(nèi)結(jié)合型sIgE抗體結(jié)合過敏原形成“抗原橋”后所致的脫顆粒過程。血清學(xué)檢測不能準(zhǔn)確反映過敏原sIgE抗體在體內(nèi)所致的病理效應(yīng)，只能反映體內(nèi)針對此種過敏原sIgE抗體的蛋白質(zhì)含量。血清學(xué)檢測結(jié)果也不能準(zhǔn)確反映過敏患者的臨床表現(xiàn)。此外，血清學(xué)檢測的關(guān)鍵是高質(zhì)量的捕獲抗原(過敏原)，如捕獲抗原不夠精細(xì)化，存在抗原缺失或活性降低等因素，將嚴(yán)重影響sIgE抗體檢測的準(zhǔn)確性[11]。

2 細(xì)胞學(xué)檢測及其常用方法

2.1細(xì)胞學(xué)檢測 肥大細(xì)胞或嗜堿性粒細(xì)胞表面的sIgE抗體被稱為結(jié)合狀態(tài)抗體(bond sIgE，B-sIgE)。細(xì)胞學(xué)檢測基于細(xì)胞生物學(xué)原理，直接用過敏原體外激發(fā)外周血嗜堿性粒細(xì)胞，檢測細(xì)胞表面B-sIgE抗體的生物活性[12]。細(xì)胞學(xué)檢測方法基于致敏細(xì)胞活化過程設(shè)計，模擬體內(nèi)嗜堿性粒細(xì)胞活化過程，真實反映過敏原sIgE抗體生物活性，與過敏患者的臨床表現(xiàn)具有較好相關(guān)性。

2.2常用方法 最初的細(xì)胞學(xué)檢測方法通過檢測組胺釋放量實現(xiàn)，操作復(fù)雜且重復(fù)性差，不宜推廣。1991年Knol等[13]發(fā)現(xiàn)嗜堿性粒細(xì)胞活化后表達(dá)CD63分子，隨后建立嗜堿性粒細(xì)胞激活試驗(basophils activation test，BAT)。除CD63外，CD203c同樣是嗜堿性粒細(xì)胞活化的重要標(biāo)志分子[14]。CD63屬于溶酶體克隆糖蛋白，細(xì)胞未激活時固定于溶酶體顆粒膜表面。嗜堿性粒細(xì)胞活化時，經(jīng)胞吐作用顆粒與質(zhì)膜融合，轉(zhuǎn)移至細(xì)胞膜表面同時釋放組胺[15]。因此，細(xì)胞表面CD63的表達(dá)變化可反映嗜堿性粒細(xì)胞的活化程度。目前，采用流式細(xì)胞術(shù)(flow cytometry，F(xiàn)CM)實現(xiàn)BAT檢測[16]。首先，收集外周血細(xì)胞或分離外周血單個核細(xì)胞，加入已知過敏原溶液中短時間共同溫育，過敏原與致敏細(xì)胞表面sIgE抗體結(jié)合并誘導(dǎo)嗜堿性粒細(xì)胞活化；其次，分別加入FITC-anti-CD123 Ab、PE-anti-HLA-DR Ab、APC-anti-CD63 Ab，溫育后進(jìn)行熒光抗體染色；然后，用流式細(xì)胞儀檢測，分別通過側(cè)向角散射光強度、前向角散射光強度，結(jié)合FITC-anti-CD123 Ab陽性、PE-anti-HLA-DR Ab陰性，圈選嗜堿性粒細(xì)胞群，再結(jié)合APC-anti-CD63 Ab染色陽性，計數(shù)活化的嗜堿性粒細(xì)胞百分?jǐn)?shù)量。陽性對照采用抗FcεR抗體，陰性對照采用抗體稀釋液。

BAT需采用新鮮血液才能保證細(xì)胞活性狀態(tài)，在一定程度上限制了其在臨床實驗室的廣泛使用。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，通過改造細(xì)胞建立的抗體介導(dǎo)的細(xì)胞學(xué)檢測，同樣適用于檢測血清標(biāo)本F-sIgE抗體的生物學(xué)活性。首先，將待檢血清致敏人工構(gòu)建的嗜堿性粒細(xì)胞細(xì)胞系(相當(dāng)于血清致敏BAT，sIgE-BAT)；隨后，同新鮮血BAT，加入已知過敏原激發(fā)致敏細(xì)胞，再檢測致敏細(xì)胞釋放的物質(zhì)，觀察細(xì)胞活化和脫顆粒的情況[17-18]。

目前，BAT已在臨床實驗室開展，此方法具有準(zhǔn)確度高的優(yōu)點，可精確反映嗜堿性粒細(xì)胞活化程度和功能狀態(tài)，對于間接評估過敏性疾病的嚴(yán)重程度，動態(tài)監(jiān)測過敏性疾病的發(fā)展以及指導(dǎo)臨床治療具有重要價值[3,19-20]。

3 過敏原sIgE抗體組分診斷

過敏原sIgE抗體為混合抗體，不同個體間存在抗體異質(zhì)性。過敏原sIgE抗體的異質(zhì)性指對同一物種過敏的不同個體內(nèi)，針對不同蛋白質(zhì)的sIgE抗體種類和數(shù)量存在差異，同時，針對同一蛋白質(zhì)、不同抗原表位的sIgE的種類和含量也存在差異。除藥物分子外，引起過敏的食物、花粉、真菌等物質(zhì)所含蛋白質(zhì)組分比較復(fù)雜，誘導(dǎo)機體過敏的往往不是單一蛋白質(zhì)組分，且個體間存在差異。無論何種過敏(物種層面)所產(chǎn)生的均不是單一sIgE抗體，不僅是一組針對不同蛋白質(zhì)的sIgE抗體的混合物，而且是針對同一蛋白質(zhì)的不同抗原表位的sIgE單克隆抗體的混合物，sIgE抗體具有群體多樣性和個體差異性[21]。

無論細(xì)胞學(xué)檢測還是血清學(xué)檢測，如以單一物種所含過敏組分總和作為探針，如物種蛋白質(zhì)提取溶液或經(jīng)過適當(dāng)增補，即以混合蛋白質(zhì)組分作為抗原來檢測sIgE抗體的診斷方法，稱之為混合組分診斷(mixture resolved diagnostics，MRD)。相反，如以單一蛋白質(zhì)(抗原)作為探針，檢測只針對此種抗原的sIgE抗體的診斷模式，稱之為單一組分診斷(component resolved diagnostics，CRD)，習(xí)慣稱為“單組分診斷”或“組分診斷”。

早期過敏原檢測屬于混合組分診斷且一直沿用至今。由于早期人們對過敏原組分認(rèn)識不夠深入，特別是受蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)以及重組蛋白質(zhì)技術(shù)的限制，或是受物種中某種過敏原豐度的限制，往往很難獲得單一蛋白質(zhì)組分。為此，用于過敏原sIgE抗體檢測的抗原原料多采用物種蛋白質(zhì)抽提溶液，即多種蛋白質(zhì)的混合物。由于蛋白質(zhì)抽提溶液幾乎包含所有過敏組分，國外學(xué)者稱之為全過敏原組分診斷。實際上，受提取方法、蛋白質(zhì)穩(wěn)定性和蛋白質(zhì)豐度限制，收獲全部過敏組分亦較為困難。MRD存在如下問題：(1)原材料來源不同(物種差異、成熟程度等)，收獲的蛋白質(zhì)存在差異；(2)選用提取方法不同，導(dǎo)致收獲的蛋白質(zhì)存在差異；(3)采用同一種固相包被的方法并不適用于提取液中的每一種蛋白質(zhì)。 基于上述原因容易造成不同檢測試劑質(zhì)量參差不齊，影響過敏原sIgE抗體檢測結(jié)果的一致性。蛋白質(zhì)純化技術(shù)的進(jìn)步，基因重組蛋白質(zhì)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及新型抗原包被技術(shù)的出現(xiàn)，有利于在原有蛋白質(zhì)抽提溶液中增加重要過敏原組分，平衡不同過敏原的濃度和比例，提高過敏原的包被效率，顯著改進(jìn)檢測試劑的質(zhì)量。

隨著蛋白質(zhì)分離技術(shù)的不斷發(fā)展，雙向電泳和蛋白質(zhì)譜技術(shù)用于過敏原的組分分析，以及基因重組技術(shù)、抗原表位分析技術(shù)的快速普及使用，越來越多過敏原組分被分離鑒定出來，基于單一蛋白質(zhì)組分的sIgE抗體診斷概念應(yīng)運而生。如禽蛋蛋清過敏原包括卵類黏蛋白(Gal d l，OM)、卵白蛋白(Gal d 2，OA)、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白(Gal d 3)、溶菌酶(Gal d 4)。此時，單一組分蛋清sIgE抗體診斷包括上述4種蛋白質(zhì)各自sIgE抗體譜的含義。CRD是基于蛋白質(zhì)分子水平上，用純化的天然蛋白質(zhì)或基因重組蛋白質(zhì)作為已知抗原，來捕獲待檢過敏原sIgE抗體的一種新方法[22-23]。Immuno-CAP就提供組分診斷：CRD-sIgE抗體檢測試劑(科研用)，來適應(yīng)過敏原CRD模式，可對過敏患者提供更精準(zhǔn)的檢測結(jié)果，為精準(zhǔn)脫敏治療提供幫助[24]。過敏原sIgE抗體CRD模式能夠克服MRD模式的眾多缺陷，顯示出獨特優(yōu)勢和應(yīng)用前景：(1)從免疫學(xué)方法角度來說，單組分抗原與抗體結(jié)合受到的干擾因素少，檢測結(jié)果更準(zhǔn)確；(2)可獲得過敏原sIgE抗體譜，使臨床診斷更加精準(zhǔn)，診斷價值更大[23]；(3)有利于發(fā)現(xiàn)具有交叉反應(yīng)的過敏原，指導(dǎo)過敏患者規(guī)避相關(guān)食物；(4)sIgE抗體譜反映個體異質(zhì)性，易于有針對性地特異性脫敏治療[25]。然而，CRD sIgE抗體檢測同樣存在局限性，一些尚未鑒定出的過敏原不能被檢測，需要不斷豐富對過敏原組分的認(rèn)識。此外，多種過敏原sIgE抗體譜檢測需要高通量的檢測系統(tǒng)(試劑)作為技術(shù)支持。sIgE抗體譜的診斷價值尚需深入挖掘和不斷實踐。

4 小結(jié)

過敏原sIgE抗體用于過敏原檢測，為過敏性疾病的診斷提供了病因?qū)W證據(jù)。過敏原sIgE抗體檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性主要依賴于所有過敏原(已知抗原)的質(zhì)量，同時部分取決于所使用的技術(shù)手段。過敏原sIgE檢測包括CRD和MRD，而CRD的結(jié)果更為準(zhǔn)確，為臨床診斷和治療提供了更多支持。從技術(shù)方法學(xué)角度來說，過敏原sIgE抗體檢測也從最初的定性分析發(fā)展到目前的定量分析，以適應(yīng)臨床診斷的新標(biāo)準(zhǔn)，同時，對于嬰幼兒過敏患者則需要更高的分析靈敏度。此外，細(xì)胞學(xué)檢測方法能夠反映sIgE抗體的致病活性，與臨床表現(xiàn)呈現(xiàn)較好的相關(guān)性，但由于操作的復(fù)雜性，對技術(shù)要求高等因素，尚不能在常規(guī)臨床實驗室推廣使用。同時，通過血清單組分sIgE檢測方法的建立以及建立適于推廣的細(xì)胞學(xué)檢測，將有助于精準(zhǔn)治療，是過敏診斷的發(fā)展方向之一。