過敏性疾病患者外周血可溶性PD?L1的表達及意義

蔡傳旭 劉曉清 胡海圣 陳希 李璐 孫寶清

1廣州醫科大學附屬第一醫院變態反應科（廣州 510120）；2呼吸疾病國家重點實驗室（廣州 510120）；3廣州市番禺中心醫院檢驗科（廣州 511400）

過敏是一種由免疫系統異常反應引起的疾病，TH2介導的對無害抗原的異常免疫反應是過敏炎癥反應的中心現象[1]。隨著氣候因素和人們生活方式不斷變化，過敏性疾病的發病率日趨上升。sPD?L1是程序性死亡分子1配體（programmed cell death?1 ligand?1，PD?L1）的可溶性形式，兩者具有相似的生物活性[2]。sPD?L1能與T細胞相互作用，傳遞抑制性信號，減少T細胞的增殖[3]。sPD?L1可在健康人的血清中檢測到，且可能在免疫調節中起重要作用[4]。據報道，sPD?L1在腫瘤細胞中的過度表達，會導致癌癥逃避宿主免疫系統的攻擊[5]。盡管已經認識到癌癥和過敏反應具有復雜的關聯性，但鮮有關于血清sPD?L1與過敏性疾病之間相關性的研究[6]。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究共篩選來自廣州醫科大學附屬第一醫院過敏性疾病患者55例。此外，招募25名年齡匹配，性別匹配的健康志愿者作為健康對照組。過敏性疾病患者診斷根據ARIA（Aller?gic Rhinitis and its Impact on Asthma）和 GINA（The Global Initiative for Asthma）指南。

1.2 方法實驗流程如圖1所示，抽取靜脈血2 mL于無添加劑的試管中，室溫靜置1 h待血凝固后1 000×g離心10 min，取上層血清待測。通過酶聯免疫吸附測定試劑盒（PDCD1LG1ELISA，USCN Life Science，Wuhan，China）檢測血清sPD?L1水平。sPD?L1的最小可檢測濃度為0.056 ng/mL，測定范圍為0.156～10 ng/mL。通過ImmunoCAP系統（Phadia 1000，ThermoFisher Scientific Inc.，Califor?nia，USA）檢測血清總IgE（tIgE）和屋塵螨特異性IgE（HDM?sIgE）水平。血清tIgE水平的測定范圍為2 kU/L至5 000 kU/L。屋塵螨特異性IgE的檢測范圍為0 kU/L至100 kU/L。sIgE抗體濃度以標準化單位kU/L表示。按照sIgE濃度分為0～6級：＜0.35 kU/L為0級，≥0.35且＜0.7 kU/L為1級，≥0.7且＜3.5 kU/L為2級，≥3.5且＜17.5 kU/L為3級，≥17.5且＜50 kU/L為4級，≥ 50且＜100 kU/L為5級，≥ 100 kU/L為6級。1～2級為輕度，3～4級為中度，5～6級為重度。

1.3 統計學方法本研究所有數據統計均采用IBM SPSS Statistics for Windows 23.0（IBM Corp，Chi?cago，IL，USA）進行處理和分析。計量資料用平均值±標準差表示，組間差異比較采用t檢驗；計量資料用中位數（范圍）表示，組間差異比較使用參數秩和檢驗。P值＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 研究人群的一般資料表1總結了80名受試者的臨床信息，包括25例健康對照和55例過敏性疾病患者。55例過敏性疾病患者包括過敏性鼻炎（AR）患者18例（32.7%），過敏性哮喘（AS）患者17例（30.9%），過敏性鼻炎合并哮喘（AR&AS）患者16例（29.1%）和其他類型過敏患者4例（7.3%）。各組間性別、年齡、差異均無統計學意義（P＞0.05）。

表1 患者與對照組的基本臨床信息Tab.1 Characteristics of patients and healthy controls

2.2 患者與健康對照的血清sPD?L1水平對比研究結果顯示過敏性疾病組（1.48±0.08）ng/mL血清sPD?L1水平顯著低于健康對照組[（2.53±1.37）ng/mL，P＜ 0.001]（圖2A）。在過敏患者中，過敏性鼻炎患者（1.79±0.13）ng/mL和過敏性哮喘患者平均（1.51±0.14）ng/mL血清sPD?L1水平均顯著高于過敏性鼻炎合并哮喘患者（1.09±0.10）ng/mL（均P＜0.05）。然而，過敏性鼻炎組和過敏性哮喘組間血清sPD?L1水平差異無統計學意義（圖2B）。

如圖3所示，根據Youden指數的最大值（J=1），得到sPD?L1預測過敏性疾病的ROC曲線，其最佳的診斷界限值為1.93 ng/mL，靈敏度和特異性分別為80.0%和72.0%，曲線下面積AUC為0.81（P＜ 0.001）。

圖2 過敏性疾病組與對照組的血清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

圖3 ROC曲線預測過敏性疾病的最佳血清sPD?L1診斷濃度Fig.3 ROC curve analysis for the optimal cut?off point of serum sPD?L1 concentration

2.3 血清sPD?L1水平與血清IgE水平之間的相關性表2總結了過敏性疾病組的屋塵螨特異性IgE和總IgE的陽性率，結果顯示過敏性鼻炎組（279，2.78～2 201 kU/L），過敏性哮喘組（598，100～2 504 kU/L），過敏性鼻炎合并哮喘組（561.5，35.7～3 433 kU/L）血清總IgE水平依次增高，但無統計學差異。在過敏性鼻炎合并哮喘組中，屋塵螨特異性IgE重度過敏患者占56.25%（9/16），而過敏性鼻炎組和過敏性哮喘組傾向于較低級別的屋塵螨致敏，重度過敏分別只有41.18%（7/17）和38.89%（7/18）（圖4A）。

屋塵螨特異性IgE輕度過敏組血清sPD?L1水平較重度過敏組明顯升高（P＜0.05），輕度過敏組血清sPD?L1水平介于輕度過敏組和重度過敏組，但組間差異無統計學意義（P＜0.05），見圖4B。不同級別tIgE的血清sPD?L1水平變化與屋塵螨sIgE類似（輕度過敏組1.82±0.65 ng/mL，中度過敏組1.53±0.67 ng/mL，重度過敏組1.34±0.48 ng/mL；圖4B）。此外，過敏性疾病患者血清tIgE水平與血清sPD?L1水平呈顯著負相關（r=-0.29，P＜0.038），見圖5。

圖4 血清IgE與sPD?L1水平的關系Fig.4 sPD?L1 levels within different levels of IgE

3 討論

前期研究已經證明，腫瘤會使血清sPD?L1水平上升[7]，本研究發現，與健康受試者相比，過敏性疾病患者血清sPD?L1水平顯著降低（P＜0.001），且診斷過敏性疾病的最佳診斷臨界值為1.93 ng/mL。由于sPD?L1對T細胞的刺激活化和細胞因子均有抑制作用，筆者推測血清sPD?L1水平可能代表T細胞的功能狀態和機體的免疫反應，癌癥患者血清sPD?L1水平升高，T細胞免疫功能受抑制，而過敏性疾病患者血清sPD?L1水平降低，T細胞功能活躍，這可能也是大部分報道稱過敏會減少腫瘤發生風險的原因[8]。

圖5 過敏性疾病患者血清sPD?L1水平與總IgE水平的相關性分析Fig.5 Correlation between soluble programmed death?1 ligand 1（sPD?L1）and tIgE in the allergy patients（r=-0.29，P=0.038）

眾所周知過敏性鼻炎和過敏性哮喘之間有緊密的聯系，ARIA指南稱之為“一個氣道，一種疾病”，有足夠理由相信，大部分過敏性鼻炎合并哮喘是由單獨的過敏性鼻炎或過敏性哮喘發展而來[9]。本研究發現，在過敏性疾病患者中，相對與過敏性鼻炎組和過敏性哮喘組，過敏性鼻炎合并哮喘組的血清sPD?L1水平顯著降低（均P＜0.05），而過敏性鼻炎組和過敏性哮喘組組間血清sPD?L1水平差異無統計學意義。哮喘的晚期反應，由嗜酸性粒細胞釋放介質引起，其依賴于TH2細胞的激活，如果T細胞和PD?L1相互作用，則過敏反應晚期的血清sPD?L1水平會降低。因此，筆者推測血清sPD?L1水平可能隨著過敏性疾病的發展而下降。

PD?L1的表達與T細胞密切相關，T細胞是一種抗原呈遞細胞，其在過敏反應早期引起I型超敏反應。該反應導致機體產生大量的IgE抗體，這些抗體可以與肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面上的IgE特異性受體結合，一旦與過敏原接觸，就會導致肥大細胞和嗜堿性粒細胞釋放炎性化學介質，過敏性疾病患者的血清IgE水平，可達正常水平的數倍[20]。本研究結果顯示，過敏性疾病患者血清tIgE水平與血清sPD?L1水平之間呈顯著負相關（r=-0.29，P=0.038），此外，對于屋塵螨這種引起呼吸道過敏最常見的過敏原，過敏性鼻炎合并哮喘組的屋塵螨特異性IgE水平，比過敏性鼻炎組和過敏性哮喘組更低，這表明sPD?L1在過敏性疾病的病程進展中可能具有保護作用，然而不清楚sPD?L1的表達上調與IgE有沒有直接關系。

本研究與既往PD?L1的免疫抑制作用報道結果一致。NASIRI等[10]發現，過敏性鼻炎患者中血清sPD?L1水平與嗜酸性粒細胞計數和鼻炎臨床癥狀評分呈顯著的負相關。KOOL等[11]研究顯示PD?L1在過敏性氣道炎癥中具有抗炎作用。PICONI等[12]也報道在免疫治療后PD?L1的表達顯著升高。PD?L1對T細胞的抑制性調節早已被報道過[13]。可以推測，血清sPD?L1水平的變化可能反應T細胞的免疫狀態。相反，有報道稱，在過敏性哮喘中，與血清IgE濃度呈負相關的是PD?1而非PD?L1[14]。SINGH等[15]報道，通過PD?1/PD?L1相互作用可促進Th2應答。這些相互矛盾的研究結果可能歸因于sPD?L1的功能復雜性。總而言之，本研究結果表明，sPD?L1可以通過抑制T細胞而抑制過敏反應，防止過敏的進一步發展，然而sPD?L1在過敏性疾病中的作用機制，需深入研究。

這項研究有幾點不足。首先，本研究的樣本量較小，進一步研究需加大樣本量。其次，本研究沒考慮到同時患有過敏性疾病和癌癥的患者。另外，本研究的血清免疫學實驗，缺乏關于患者T細胞免疫功能的數據，后續研究應結合流式細胞實驗。同時，本研究結果顯示sPD?L1水平可以減緩過敏性疾病的進展，但sPD?L1對過敏性疾病的臨床價值需進一步深入研究。

綜上所述，血清sPD?L1與個體免疫狀態密切相關，可能反映了癌癥與過敏之間的關系，并在過敏性疾病病程的發展中起重要作用，成為過敏反應的保護因素。因此，sPD?L1調節治療可能成為減緩過敏疾病研究的一個新方向。