过敏原体外诊断：tIgE、sIgE、sIgG4、BAT、CRD等临床意义及优缺点 本⽂编译整理⾃英⽂论著： China Consensus Document on Allergy Diagnostics（⽂章下载链接见⽂末）。
过敏概况汽车扎带
过敏性疾病很常见，根据世界卫⽣组织的数据，变应性⿐炎(Allergic rhinitis，AR)是过敏性疾病的⼀个关键亚，影响着全球近40%的⼈⼝。中国流⾏病学调查数据显⽰，2005年⾄2011年，AR的患病率增加了6.5%，哮喘患者的数量也逐年增加。最近来⾃中国的调查数据显⽰，20岁或以上⼈的哮喘患病率为4.2%。在过去的30年⾥，中国⼉童的哮喘患病率增长了近150%，从1990年的约2%上升到2020年的3%以上。 AR与哮喘密切相关。近40%的AR患者患有哮喘。在中国，近⼀半的夏秋花粉诱导AR患者在9年内出现季节性过敏性哮喘；另外，90%的AR患者在11年内出现哮喘。2009年中国全国多中⼼流⾏病学调查显⽰，导致哮喘的主要过敏原是尘螨、蟑螂、花粉和霉菌。在这些过敏原中，霉菌诱发最严重的哮喘反应，通常进展为过敏性⽀⽓管肺曲霉菌病(ABPA)，这是⼀种潜在的且容易误诊的疾病，可对患者的肺组织和功能造成不可逆的损害。
中国不同区域过敏原概况
⾷物过敏(Food allergy，FA)也随着⽇益丰富和多样的⾷物结构和环境因素⽽增加。中国研究⼈员的研究表明，FA占过敏性休克患者的77%。⾷物过敏原的诊断与空⽓过敏原的交叉敏化更加复杂。例如，⽔果和蔬菜与各种形式的花粉具有交叉致敏性。同样，虾和蟹与尘螨和蟑螂过敏原也表现出交叉致敏作⽤。这种⾼⽔平的交叉敏化使过敏敏感性的诊断更加复杂。
过敏原诊断是预防和过敏性疾病的核⼼。早期诊断和可以有效控制疾病进展，从⽽减轻患者的痛苦和经济负担。
中国过敏性疾病患者的数量正在增加。此外，各种诊断⽅法正在造成没有可⽤标准的混淆。过敏预防控制委员会、中国预防医学会和过敏医学委员会、中国研究型医院协会召集专家进⾏了讨论。这些协会在各个⽅⾯达成了共识，包括过敏诊断和使⽤体内和体外过敏原试验的⼀般原则；共识是基于欧洲过敏与临床免疫学会(EAACI)相关信息；世界过敏组织和最近国内和国际⽂献中获得的关于过敏诊断的最新证据。
过敏的病理机制
IgE介导的过敏
IgE介导的过敏是连续的反应，包括对过敏原的致敏、再遇到过敏原刺激，诱导潜在免疫反应。
在致敏阶段，过敏原被抗原递呈细胞，最主要的是树突状细胞(DCs)以主要MHCII-抗原-肽复合物的形式进⾏递呈。然后，抗原肽被初始CD4+T细胞上的特异性T细胞受体识别，分化为T辅助细胞(Th)细胞的各种亚，包括Th2细胞。Th2细胞产⽣IL-4、IL-5和IL-13。同时，受刺激的DC释放出细胞因⼦和共刺激因⼦，后者的表达对于激活初始T细胞⾄关重要。在Th2细胞的帮助下，抗原特异性B淋巴细胞分化为能够产⽣IgE的浆细胞。分泌的IgE与肥⼤细胞和嗜碱性粒细胞表⾯的⾼亲和⼒IgE受体(也被称为FcεRI)结合，导致这些细胞对特定的过敏原敏感。
过敏及过敏原免疫（Allergy. 2019;74(Suppl. 108):3–25.）
再次受到过敏原刺激，已致敏的免疫细胞暴露在相同的过敏原中，该过敏原与致敏细胞表⾯的IgE-FcεRI复合物交联。这些被激活的细胞会脱颗粒并释放⾎管活性物质（组胺和其他炎症化学介质），从⽽增加平滑肌收缩，刺激粘液分泌，降低⾎压，并导致组织损伤。这是早期阶段的反应(early phase response，EPR)，发⽣在暴露于过敏原后的⼏分钟内，并持续30-60分钟。EPR之后是晚期反应，这发⽣在刺激后2-4⼩时，可持续1-2天或更长时间。除了肥⼤细胞和嗜碱性粒细胞外，各种其他炎症细胞也参与了这种反应。例如，中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和巨噬细胞迁移到过敏原暴露的部位，分泌⽣物活性物质和酶，产⽣许多与过敏性疾病有关的症状。
⾮IgE介导的过敏
⾮ige介导的过敏的机制尚不明确。有⼈提出，补体的激活会导致过敏反应毒素的产⽣，如补体3a和补体5a。这些分⼦可以与相应的受体结合，促进平滑肌收缩，增加⾎管通透性。神经肽，包括P物质、⾎管活性肠肽和⽣长抑素，强烈诱
可以与相应的受体结合，促进平滑肌收缩，增加⾎管通透性。神经肽，包括P物质、⾎管活性肠肽和⽣长抑素，强烈诱导过敏介质的释放，特别是组胺。同样，⾮甾体抗炎药（non-steroidal anti-inflammatory drugs，NSAIDs如阿司匹林）引起的过敏反应的机制也不完全清楚。阿⽚类药物等能促使肥⼤细胞分泌介质，导致组胺的快速释放。IgG和FcγR也可能在这种过敏反应的发病机制中发挥作⽤。
还有⼀类，IgE和⾮IgE混合型。
过敏诊断的标准化
⽬前，过敏原检测主要集中在IgE介导的I型超敏反应和T细胞介导的IV型超敏反应上。过敏原试验分为两类：（1）体内过敏原试验，包括⽪肤点刺试验(SPT)、⽪内试验(IDT)、贴⽚试验和激发试验；（2）体外过敏原试验，包括⾎清过敏原特异性IgE(sIgE)、总IgE(tIgE)和嗜碱性粒细胞活化试验(BAT)。
在临床诊断和过程中，通常有必要结合体内和体外试验，连同临床病史，以确定过敏原的类型和致敏程度以及与疾病症状的关系。
过敏诊断的标准流程
在验证患者的病史时，有两个关键⽅⾯很重要：（1)是否存在过敏性疾病，以及(2）哪些过敏原可能与该疾病的临床症状有关。
病史询问的关键点
疑似过敏性疾病患者的体格检查应集中在⿐黏膜、结膜、呼吸道等⽪肤和粘膜上。⼀些特殊的辅助试验，如呼出的部分⼀氧化氮，对⽀⽓管和⿐黏膜的过敏性炎症有良好的诊断价值，对于过敏性呼吸道疾病(如哮喘和AR)应予以考虑。
相位调制器过敏性诊断可以通过体内和体外试验来实现。体内试验⽅法包括⽪肤试验、过敏原激发试验(APT)和贴⽚试验。体外试验主要包括过敏原sIgE和特异性IG4(sIgG4)试验，但也可以包括其他分析，如BAT。临床病史查询和体格检查是体内诊断的先决条件，⽽标准化的试剂和仪器是体内检测的基⽯。
体外过敏原检测
体外过敏诊断包括⾎清学和细胞学检测。前者主要检测对过敏原及其成分的tIgE和sIgE。⾎细胞被⽤作细胞学检测的检测样本，最常见的应⽤是BAT。
总IgE（tIgE）检测
IgE是I型超敏反应中产⽣的重要免疫分⼦。监测tIgE⽔平的增加不能⽤于诊断过敏性疾病，因为它只能预测I型超敏反应。此外，其他疾病可导致tIgE⽔平显著升⾼，如各种⾃⾝免疫性疾病和免疫系统缺陷以及寄⽣⾍和微⽣物感染。此外，过敏性疾病患者的tIgE⽔平可能表现为正常。因此，仅依赖tIgE检测结果的临床意义有限。在临床实践中，检测结果必须与患者的病史和临床症状相结合，以提供全⾯的评价。
⾎清tIgE⽔平是ABPA（变应性⽀⽓管肺曲菌病）诊断和随访的⼀个有价值的标志物。诊断ABPA的基本标准之⼀是tIgE ⽔平⼤于1,000IU/mL，该截⽌值的敏感性和特异性分别约为92%和40%。⾎清tIgE⽔平在ABPA患者的监测中也起着重要作⽤。在随访期间，tIgE⽔平的升⾼可能表明患者的病情发⽣了改变。
⼈⾎清中tIgE⽔平的分布是偏态的，因此很难确定参考区间。纵向研究表明，tIgE⽔平在出⽣后随着年龄的增长⽽逐渐升⾼，并在12岁时达到成⼈⽔平，青少年333IU/mL以上的⽔平被认为是异常升⾼的。⼉童⾎清tIgE⽔平的参考区间如下：
两岁以下：< 12 IU/mL
2-4岁： < 33 IU/mL
4-15岁：< 85 IU/mL
成⼈： < 125 IU/mL
婴⼉和⼉童的⾎清tIgE⽔平较⾼，表明成年期发⽣过敏性疾病的风险较⾼。
特异性IgE（sIgE)
过敏原sIgE
过敏原的sIgE检测在过敏性疾病的体外诊断中起着关键作⽤。sIgE⽔平越⾼，其与过敏性疾病的相关性就越强。近年来，随着免疫标记技术的进步，过敏原的体外诊断技术已经发展出来。国内和进⼝国内也出现了不同的体外过敏原检测试剂。各种检测⽅法的优缺点，如下表：
对过敏原sIgE结果的解释如下表。sIgE浓度客观地反映了致敏状态，主要过敏原可通过阳性结果确定。此外，定量检测为AIT提供了指导和监测；然⽽，sIgE结果的分级并不⼀定与疾病的严重程度相关。此外，sIgE阳性并不总是与临床症状相⼀致。
过敏原成分sIgE
也许在过去的20年⾥，过敏诊断中最重要的进展是使⽤从提取物中的单个蛋⽩质（成分）来更明确地解决过敏性疾病。研究⼈员花了⼤量时间在提取物中识别单个过敏性物种，了解患者体对这些蛋⽩质的反应性，从⽽提⾼了体外测试的保真度。迄今为⽌，已鉴定出900多种过敏性成分，并可以各种形式⽤于过敏诊断。
特定过敏原的命名法；该过敏原的前3个字母（拉丁名称），并有⼀个空格，然后是物种的第⼀个或2个字母，加⼊⼀个空格，后⾯是⼀个阿拉伯数字。这些数字是根据过敏原的识别顺序被分配给它们的，或者是根据它们所属的蛋⽩质家族中的编码。例如来⾃桃（Prunus persica）的主要过敏性脂质转移蛋⽩(LTP)的命名是Prup3。根据相似程度，物种内具有不同氨基酸序列的过敏原继续分为isoallergens(如Prup1.01)和variants(如Prup1.0101)
2016年初，EAACI发布了《分⼦过敏学⽤户指南》，提供了从基础研究到临床实验室分⼦过敏学实践的全⾯概述。本指南概述了在过敏诊断中使⽤重组或纯化的天然成分，导致许多国际临床实验室成分解析诊断(component resolved diagnostics，CRD)的出现。虽然传统的过敏原提取物通常含有低浓度或⾮常低浓度的过敏原成分，但CRD可以使⽤更⾼浓度的纯化材料，以提⾼sIgE的准确性和综合价值。为此，中国研究⼈员利⽤成分过敏原在诊断对尘螨、桦树花粉、青蒿花粉、桃和⽜奶的过敏⽅⾯，取得了重要进展。n-苯基咔唑
CRD在识别过敏原和主要过敏原蛋⽩之间的交叉反应⽅⾯⾮常有帮助；这有助于更好地理解与过敏性过敏反应相关的多种因素，并有助于提⾼诊断的准确性。例如，Derp1和Derp2以及Derp23是室内尘螨(house dust mites，HDM)中最常见的过敏原。Derp10与虾类和蟹类过敏原发⽣交叉反应。桃⼦(Prup3)、青蒿(Artv3)、花⽣(Arah9)和板栗(Cora9)中存在LTP；这些蛋⽩的交叉反应与严重的过敏反应有关。
CRD区分真正的阳性sIgE结果和交叉反应性。例如，桃的主要过敏原Prup1和Prup3分别与桦树花粉Betv1和青蒿菌花粉Artv3发⽣交叉反应。此外，CRD可⽤于预测疾病的潜在风险；对青蒿菌中多种成分敏感的患者表现出显著的哮喘风险。此外，使⽤CRD提⾼了诊断对⽜奶成分过敏的准确性。
过敏原成分也可⽤于患者的过敏原免疫（AIT），从⽽提⾼AIT的疗效。最近的⼀项研究表明，在AIT中使⽤Derp提取物时，对Derp1和Derp2敏感的患者⽐对其他HDM成分敏感的患者更有效。这可能⽤于AIT的HDM提取物通常只标准化Derp1和Derp2，其他过敏原成分含量较低；Derp1和Derp2具有较强的免疫原性，⽽过敏原提取物中的其他成分免疫原性较低，不诱导实质性的IgG反应。因此，作者认为，CRD可以帮助医⽣使⽤HDM提取物筛查最适合AIT的患者，以提⾼临床疗效。
过敏原成分的sIgE可以使⽤单倍（每个样本⼀个测定）或多重（每个样本多个测定）测定平台来确定。⼀个单⼀的平台允许医⽣选择必要的过敏原成分，以准确诊断定义的临床病原。多重⽅法允许表征独⽴于临床历史的过敏史。
1)单倍法检测过敏性成分
单倍法测量单个过敏原（提取物或成分）的sIgE。⼀般来说，单倍⽅法的灵敏度优于阵列中涂有多个过敏原成分的芯⽚。然⽽，当涉及到许多过敏原成分时（如花粉和尘螨），每个患者的成本可能会很⾼，影响其使⽤。
2)多重检测⽅法
多重⽅法是通过微阵列芯⽚进⾏过敏诊断。这项技术同时测量单个样本的多个过敏原。使⽤的样本量相对较⼩，使⽤基于微阵列的多重复合⽅法，可以帮助识别交叉致敏物种以及潜在的⾼风险过敏原。
3个过敏原成分的多重复合平台
第⼀代（2000年）：免疫固相过敏原芯⽚，sIgE。能够检测112个过敏原及其成分
第⼆代（2011年）：MeDALL芯⽚，sIgE。能够检测151个过敏原及其成分，
第三代（2017年）：ALEX平台、sIgE和tIgE。能够检测282种过敏原及其成分，以及抑制交叉反应性碳⽔化合物决定簇(carbohydrate determinant，CCD)。该多重检测⽅法适⽤于对⾷物和吸⼊性过敏原均敏感的患者。建议⽤于基于⼈的流⾏病学研究，评估特定过敏原成分的频谱。
3)单倍检测和多重检测在临床使⽤
重组或天然纯化的过敏原成分可以⽤于CRD，sIgE可以使⽤单倍或多重平台进⾏测量。⼀般来说，对多种过敏原致敏的复杂病例和有严重过敏反应的患者，应采⽤多重CRD⽅法。该多重平台能够同时对200多个过敏原的少量⾎清(100µL)成分进⾏IgE检测，但与单⼀检测相⽐，敏感性不够。此外，利⽤具有不同CCDs的纤维素基作为固相过敏原载体的多重检测，可能导致假阳性。这些假阳性结果是由于患者样本中存在抗纤维素IgE；应该需要⼀个CCD抑制剂程序来解决这些问题。
在线销售系统sIgG4检测
IgG是⾎清中最丰富的抗体类型，约占⾎清免疫球蛋⽩的75%。IgG包括IgG1、IgG2、IgG3和IgG4等4个亚型。其
中，IgG4含量最低，约0.5mg/mL，个体间差异在10µg/mL~1.4mg/mL之间波动。
AIT是⽬前唯⼀能改变过敏性疾病⾃然病程的病因⽅法。在对昆⾍毒液过敏者的AIT过程中，sIgE⽔平的下降往往伴随着sIgG4⽔平的相应升⾼。AIT诱导的sIgG4不仅可以作为“阻断”抗体，还可以阻⽌过敏原诱导的组胺释放。然⽽，sIgG4的测定只能反映患者对AIT的免疫反应，其增加并不等于AIT的成功。
⾷物过敏原的sIgG和sIgG4不被建议⽤于筛查和诊断FA或⾷物不耐受，因为它们在健康和患者中都可以检测到。因
此，sIgG的阳性结果仅表明⾝体的免疫反应。
BAT
嗜碱性粒细胞是⼀种存在于外周⾎中的⽩细胞(WBC)。这些细胞极其罕见，约占⾎液中WBCs总数的0.2%。嗜碱性粒细胞是I型超敏反应的重要效应细胞。当患者的病史与sIgE或⽪肤试验结果不⼀致，或患者在⽪肤试验过程中出现全⾝过敏反应时，可进⾏BAT检测。
监测嗜碱性粒细胞脱颗粒有两种⽅法：⼀种是通过流式细胞术检测嗜碱性粒细胞膜标记物如CD63/CD203c的表达，另⼀种是基于酶联免疫吸附法测定组胺等炎症介质。这两种⽅法假定特异性过敏原通过上调的激活标志物的表达或组胺等介质的释放⽔平⽽使患者致敏。
BAT⽅法在适⽤性⼴泛、重复性好、安全性和过敏原检测时间⽅⾯优于体内试验。最重要的是，它可以保护患者免受体内试验引起的严重过敏反应。与⾎清sIgE相⽐，BAT的结果更准确地反映了患者⽬前对过敏原的敏感性；与sIgE试验相⽐，BAT的检测范围更⼤，甚⾄可以检测到⼀些⼩分⼦药物。
各类诊断⽅法的优缺点
参考⽂献：
期刊：Allergy Asthma Immunol Res. 2021 Mar;13(2):177-205
期刊：Allergy Asthma Immunol Res. 2021 Mar;13(2):177-205
⽂章：China Consensus Document on Allergy Diagnostics
⽂章为中国19个单位⼤咖通⼒合作的结果，具体单位信息见下⽂。
作者单位：
1 Hao Chen，Jing Li ，Baoqing Sun（共同通讯作者）Department of Allergy and Clinical Immunology, State Key Laboratory of Respiratory Disease, National Clinical Research Center for Respiratory Disease, Guangzhou Institute of Respiratory Health, The First Affiliated Hospital, Guangzhou Medical University, Guangzhou, China
2 Lei Cheng，Department of Otorhinolaryngology & Clinical Allergy Center, The First Affiliated Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing, China
3 Zhongshan Gao，Allergy Research Center, Zhejiang University, Hangzhou, China
4 Xiaoping Lin，Department of Allergy, Northern Theater General Hospital, Shenyang, China
5 Rongfei Zhu，Lin Yang，Guanghui Liu，Department of Allergy, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China
6 Ailin Tao，He Lai，Department of Allergy, The Second Affiliated Hospital, Guangzhou Medical University, Guangzhou, China
7 Ailin Tao，He Lai， The State Key Laboratory of Respiratory Disease, Guangdong Provincial Key Laboratory of Allergy & Clinical Immunology, The Second Affiliated Hospital, Guangzhou Medical University, Guangzhou, China
8 Haiyu Hong，Allergy Center, Department of Otorhinolaryngology, The Fifth Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
9 Wei Tang，Department of Pulmonary and Critical Care Medicine, Ruijin Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, China
10 Yinshi Guo，Department of Allergy and Immunology, Renji Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, China
活动顶尖
11 Huaiqiu Huang， Department of Dermatology and Venereology, The Third Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Guangzhou, China
12 Jinlyu Sun，Department of Allergy, Peking Union Medical College Hospital, Peking Union Medical College & Chinese Academy of Medical Sciences, National Clinical Research Center for Dermatologic and Immunologic Diseases, Beijing, China合成氨工艺
13 Cheng Lei，Department of Pediatrics, Kiang Wu Hospital, Macau, China
14 Guanghui Liu，Department of Allergy, Zhongnan Hospital, Wuhan University, Wuhan, China
15 Li Xiang，Department of Allergy, Beijing Children's Hospital, Capital Medical University, Beijing, China
16 Zhuanggui Chen，Department of Pediatrics and Department of Allergy, The Third Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Guangzhou, China
17 Han Ma， Department of Dermatology and Venereology, The Fifth Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
18 Alson Wai-ming Chan，Allergy Centre, Hong Kong Sanatorium and Hospital, Hong Kong, China
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