過敏性哮喘是臨床常見病和多發病,近年來其發病率和患病率逐年增加[1-4]。過敏性哮喘的發病機制較為復雜,主要是由于機體免疫系統對環境中變應原應答過程中產生特異性IgE抗體、慢性氣道炎癥(嗜酸性粒細胞、中性粒細胞增多集聚,粘液增多)和氣道高反應性[5],以及Th2細胞增多引起[6-8]免疫失衡等綜合因素所引致。雖然臨床上治療哮喘的方法很多,如應用糖皮質激素[9-10]、β2受體激動劑[11-12]、氨茶堿[13-14]等,在短時間內改善過敏癥狀具有一定的效果, 但變應原特異性免疫治療(Allergen-specific immunotherapy, ASIT)又稱脫敏療法(Desensitization),是現階段唯一針對病因的治療措施,能長時間持續減輕過敏癥狀,改變自然病程的治療方法[15-16]。目前ASIT作用機制、治療藥物和安全性均得到很大發展,本文就現階段ASIT發展和應用情況做一綜述,旨在為ASIT的臨床治療提供借鑒。
ASIT是在臨床上確定過敏性疾病患者的變應原后,將該變應原制備出變應原提取物并不同濃度稀釋,使得該變應原與患者反復接觸(經注射或其他給藥途徑),逐步增加變應原的濃度和劑量,從而提高患者對該種變應原的免疫耐受,達到當再次接觸該種變應原時,不再產生過敏癥狀或癥狀減輕的現象[17-18]。其具體的作用機制包括:1) 調節Th1/Th2細胞的平衡、調節IgE和IgG抗體的生成及影響免疫效應細胞等。有效的免疫治療可以減少血清IL-4水平、增加IFN-γ含量,誘導選擇性Th2型免疫應答向Th1應答偏移,從而使IL-4、IL-5等Th2細胞的細胞因子減少,并顯著減低單核細胞中IL-4、IL-5表達,增加IFN-γ表達,抑制嗜酸性粒細胞增生、活化和聚集;2) IL-4分泌減少,下調了B細胞合成IgE,同時血清總IgG增多(特別是IgG4),競爭性阻斷了變應原與肥大細胞表面IgE結合,避免了肥大細胞的激活和炎癥介質釋放,改善臨床癥狀;3) 減少局部肥大細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞等的數量,影響粘附因子、趨化因子和促炎因子的生成,降低氣道上皮的生物反應性。目前研究表明[5, 8, 16, 19-24],ASIT主要是通過上述3種作用機制改善臨床癥狀,達到治療效果。
ASIT傳統治療藥物是變應原粗制提取物,其成分復雜,難以標準化,容易產生嚴重的系統或局部副作用,或產生新的過敏反應[25-27]。一些高純度的新型變應原疫苗被應用的臨床治療中。同傳統變應原相比,前者具有成分單一、容易量化、副作用小、低變應原性、高免疫原性等特點,大大提到了ASIT的安全性。具有代表性的藥物有以下幾種:1) 重組變應原疫苗:將變應原在外源宿主中進行表達,純化后可獲得成分單一,量化精準的變應原。此方法制備的變應原疫苗能顯著減少ASIT的副作用。Govindaraj等[28]利用基因重組技術表達出變應原蛋白Per a 10。臨床應用證明,此重組變應原能降低IgE結合能力,減少組胺釋放并且無蛋白水解活性;Myrset等[29]重組出分子量與結構均同野生型相似的重組蛋白,可以應用于未來診斷和免疫治療;Berdas-Le等[30]重組塵螨2類變應原,表達出的重組蛋白Der p 2適用于臨床過敏性疾病的診斷和治療。目前越來越多的重組變應原被應用的臨床和科研中。2) 低變應原性疫苗:利用DNA Shuffling或其他突變技術,篩選出即破壞編碼B細胞表位的基因序列,同時保留編碼T細胞表位的基因序列的嵌合基因,使得表達出的嵌合蛋白即保留了T細胞免疫原性又減低變應原性,減少IgE抗體的生成。郭偉等[31]利用此技術重組塵螨1類變應原基因,表達出嵌合蛋白R8在ASIT中的效果優于重組的兩親本;Gafvelin等[32]重組表達了害嗜鱗螨變應原,同樣顯示了低IgE結合能力,同時又保留了免疫原性;Wallner等[33]利用DNA shuffling技術對Betv1家族14個基因進行突變,篩選出2個低IgE結合、高免疫原性的嵌合蛋白,使得ASIT的安全性進一步提高。3) DNA疫苗:通過注射(肌肉注射或皮內注射)編碼變應原的治療DNA,誘導Th1類型的免疫應答,促進IFN-γ的生成,調節IgG1/IgG2a[34]等效果。李國平等[35]驗證了Der p 2的DNA疫苗對小鼠哮喘模型具有很好的治療作用,降低了IgE水平,減輕氣道炎癥;Hartl等[36]利用實驗證明Betv1 DNA疫苗,可促進IFN-γ的生成,降低了IgE水平,調節Th1/Th2細胞的平衡;Wang等[37]也證明DNA疫苗在過敏性疾病中具有潛在的治療作用。DNA 疫苗具有使用方便、劑量精準、安全性高等優點,但是其長期影響尚未明確,因此在臨床上ASIT中的應用也不如前二者廣泛。4) 其他包括去除IgE表位的疫苗肽[38-39]、主要重組變應原混合疫苗[40]、變應原偶聯粒子[41]等。越來越多的ASIT藥物應用于臨床,使得患者可以針對自身的情況合理選擇,制定個性化的治療方案,提高了ASIT的療效和安全性。
為了使ASIT藥物更好地發揮藥效,不同藥物的給藥途徑也不盡相同,最常見的給藥途徑有:1) 皮內注射:將小劑量的藥物注射入表皮和真皮之間使之產生免疫效應。Rotiroti等[42]應用變應原皮內注射,抑制皮膚對變應原的遲發性應答,誘導保護性抗體的生成;Esposito等[43]為提高皮內注射的安全性,對皮內注射劑量進行具體的研究。2) 舌下腺免疫治療:變應原制備成溶液或片劑,被舌粘膜上皮層的樹突狀細胞攝取,調節淋巴細胞分化和抗體生成,形成免疫應答。Fleischer等[44]應用花生變應原進性免疫治療,驗證了此療法是安全的,并具有長時間持續的治療效果;Yamada等[45]通過對過敏模型的舌下腺免疫治療,證明了其能誘導Treg細胞表達IL-10。3) 肌肉注射:是應用DNA疫苗進行ASIT最常用的給藥途徑。Toda等[46]肌肉注射DNA疫苗在動物模型上驗證了很好的療效,且無副作用。4) 其他:如淋巴管內給藥,將變應原直接注射入淋巴結內[47]。
美國哮喘變態反應與免疫學學會(American Academy of Aergy Asthma Immunology, AAAAI)、全球變態反應和哮喘歐洲協作網對ASIT的禁忌癥進行了細致的闡述。具體包括:1) 正在使用β受體阻滯劑,因為其可能使支氣管痙攣,對過敏反應具有促進作用;2) 正在使用ACE抑制劑;3) 哮喘發作期;4) 心血管功能不全;5) 嚴重的免疫缺陷性疾病;6) 惡性腫瘤;7)5歲以下 的兒童;8) 妊娠期內起始ASIT;9)急慢性感染性疾病[48-49]。
ASIT的安全性一直以來都是其應用的障礙。隨著分子生物技術的飛速發展,ASIT的藥物安全性已得到很大提高,但遺憾的是,對于患者變應原的準確診斷和藥物副作用仍不理想。理想的ASIT疫苗應具有有一下特征:成分單一、能誘導免疫耐受,減少IgE的生成,產生更多的保護性抗體、容易制備、副作用小、療效持久,以及臨床應用中容易監測等特點,具有上述特征的ASIT疫苗將是未來變應原特異性免疫治療的研究方向。
利益沖突:無
本文引用格式:郭偉, 姜玉新. 變應原特異性免疫治療的研究進展[J]. 中國人獸共患病學報, 2019,35(4):334-337,344. DOI: 10.3969/j.issn.1002-2692.2019.00.034