闫永凤

天津市北辰医院检验科 （天津 300400）

食物过敏是一组具有相同病因的消化系统疾病或系统性免疫疾病，且常见于1岁以下的儿童[1]。其中，坚果过敏持续时间长，可引起严重的后果。树生坚果作为生长在树上的坚果的总称，包括腰果、核桃、开心果、杏仁、山核桃、巴西坚果、松子、榛子和澳洲坚果等。与花生过敏相似，树生坚果过敏一般会持续到成年。

误食过敏原会引起潜在的致命性伤害，从而导致过敏患者心理焦虑，使患者及其家庭的生命质量明显降低。花生和树生坚果过敏死亡占食物诱发过敏反应死亡病例的70%～90%，其中仅树生坚果就占18%～40%，在某些情况下，人们对树生坚果的过敏反应比对花生更严重。尽管许多食品生产商已经采用了过敏原审核计划，并通过使用食品的预防性标签主动警告消费者食品存在潜在的过敏原，但其在描述潜在交叉反应的相关情况时，仍然存在一些潜在过敏原描述不清的问题。在此背景下，研究人员已启动部分临床试验对食物过敏的治疗方法进行了研究，在所研究的疗法中，大多是脱敏疗法，包括口服免疫疗法（oral immunotherapy，OIT）、舌下免疫疗法（sublingual immunotherapy，SLIT）和表皮免疫疗法（epidermal immunotherapy，EPIT）[2-4]，但当前的建议仍是避免接触有害的过敏原[5]。本研究即将过敏原同源性、坚果间交叉反应和坚果过敏的治疗意义综述如下。

1 过敏原生化反应

在过敏反应期间，坚果过敏原与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的免疫球蛋白E（immunoglobulin E，IgE）结合，IgE 的交联会导致这些细胞脱颗粒并释放包括组胺在内的过敏介质。坚果中的多数过敏原是种子储存蛋白，包括豌豆球蛋白、2S 白蛋白和豆蛋白。其他的坚果过敏原还包括profilins、heveins 和脂质转移蛋白，这些通常被认为是泛过敏原，与花粉和食物同源物间具有高度IgE 介导的交叉反应性[6]。迄今为止，已有12种花生过敏原被纳入官方过敏原命名数据库，分别为cupin（Ara h 1，Ara h 3）、醇溶蛋白（Ara h 2，Ara h 6，Ara h 7，Ara h 9）、抑制蛋白（Ara h 5）、Bet v 1（Ara h 8）、糖基转移酶GT-C（Ara h 10，Ara h 11）、蝎子毒素样结蛋白（Ara h 12，Ara h 13）超家族[7-8]。

据了解，种子储存蛋白与食物中的其他蛋白相比致敏性更高，主要是由于其更稳定且可抵抗蛋白水解消化，从而保证结构完整地被肠道吸收后致敏机体。有研究采用了胃蛋白酶和胰蛋白酶体外模拟胃肠道消化，并发现了种子储存蛋白，尤其是2S白蛋白[9]，其对胃蛋白酶和胰蛋白酶的消化具有抵抗力，不同物种2S 白蛋白氨基酸序列同源，半胱氨酸残基保守。有研究结果显示，巴西坚果、腰果和花生2S 白蛋白过敏原中的半胱氨酸残基之间的二硫键可保护这些过敏原免于被消化；热处理不仅可降低树生坚果过敏原的免疫原性，还可减少榛子和杏仁中致病相关蛋白（pathogenesis-related protein 10，PR-10）蛋白的致敏性，但非特异性脂质转移蛋白和种子储存蛋白则显示出耐热性[10]。

成分解析的诊断测试已成为确定患者对哪些过敏原敏感并可能作出反应的一种有价值的方式。关于树生坚果，已经报道了组分特异性IgE 在区分交叉敏感性和过敏有效性的相关问题（在不同树生坚果之间，有效性似乎不同），例如，Ana o 1-，2-和3-特异性IgE 已被用于区分对腰果敏感的过敏和耐受儿童[11-12]。

2 交叉反应

2.1 交叉反应性与交叉敏感性

由于交叉反应发生率高，通常情况下，患者一旦被诊断出对某一种坚果过敏，应指导其避免食用所有坚果。然而，交叉反应与交叉敏感之间存在一个重要的区别，交叉反应是患者对密切相关的食物发生临床反应，而交叉敏感是患者对密切相关的食物表现为IgE 阳性或皮肤试验阳性，但在摄入该食物后不一定出现过敏症状。因此，正确区分患者是交叉反应还是交叉敏感至关重要，不仅可为患者提供应避免食用的食物的建议，还可减少过敏患者不必要的禁食[13]。欧洲的一项临床试验已开始着手解决是否有必要避免食用所有坚果的问题，该项研究通过采用过敏测试（包括皮肤点刺试验，特异性IgE 试验和嗜碱性粒细胞活化试验）来预测150名个体的交叉反应性与耐受性，该试验结果可能会实现对树生坚果过敏患者避免食用所有类型坚果的个性化建议；此外，过敏测试的结果有望将嗜碱性粒细胞活化试验用于区分树生坚果的交叉敏感与交叉反应，并避免烦琐的双盲、安慰剂对照的食品挑战；过敏测试中的嗜碱性粒细胞活化试验在区分花生过敏和耐受个体方面优于皮肤点刺试验和花生特异性IgE 试验[14]。

2.2 花粉和脂质转移蛋白的交叉反应

口腔过敏综合征（oral allergy syndrome，OAS）是食物过敏的一种表现，仅限于口腔黏膜，是由未煮过的水果、生蔬菜、调味料和坚果引起的。患者会出现口唇、口腔黏膜、舌甚至咽喉部黏膜水肿、充血等反应，这些反应是由泛过敏原引起的，通常定位于口咽和口腔引起轻微的局部改变[15]。植物中某些PR 家族与果蔬的蛋白质同源性较高，且通常与导致OAS 的IgE 交叉反应有关。桦树花粉Bet v 1属于PR-10蛋白，是OAS 中的主要泛过敏原之一，已在榛子和花生中鉴定出同源蛋白，且这些同源蛋白与Bet v 1存在交叉反应。桦树花粉相关食物过敏的发生被认为是由花粉过敏原的原发性致敏及同源花粉与食物过敏原之间的IgE 交叉反应导致的继发性食物过敏所引起的。桃脂质转移蛋白Pru p 3具有致敏性，已被证明是与花生、榛子、核桃和杏仁等其他脂质转移蛋白发生交叉反应的主要过敏原[16]。与其他泛过敏原相比，脂质转移蛋白在保守位置具有8个半胱氨酸残基，形成4个二硫键，将4个α 螺旋维持在一起形成紧凑的桶状结构，该结构具有更高的热稳定性和抗蛋白水解能力，因此可引起严重的全身性反应。

2.3 同源性

生物信息学方法是预测过敏原交叉反应的新方法。临床已进行了建模研究，通过绘制核桃和榛子11S 球蛋白的线性IgE 结合表位，并将其与腰果、花生和大豆的过敏原进行比较，确定了几个过敏原表位，包括一些可能参与IgE 激发和结合的结构单元[17]。有研究发现，花生过敏原与任何树生坚果或种子过敏原的序列同源性均不超过70%[18]。在核桃和山核桃以及腰果和开心果之间的种子储存蛋白过敏原均高度相似。作为敏化剂，树生坚果、花生和其他种子可能具有致敏化的线性和（或）构象表位，而这些表位在非敏化剂的其他植物种子中则缺失或发生改变。由于结构表位也可能在过敏原被折叠时发挥作用，因此，蛋白质序列和序列同源性不能准确预测过敏原之间的交叉反应性，例如，有研究表明，尽管有36%的序列同源性，但核桃与花生中的豌豆球蛋白种子储存过敏原之间不可能存在交叉反应。在对过敏原的结构特性进行彻底比较后，Aalberse[19]认为，交叉反应主要由蛋白质结构决定，在多数情况下，交叉反应的发生至少需要70%的同源性。为了更准确地评估过敏原之间的交叉反应性，在解释序列同源性时需将IgE 结合表位区域考虑在内。蛋白质序列中占序列同源性百分比高的位置对于确定这些相似的部分是否会导致交叉反应性IgE 结合非常重要，今后十分必要开展此类分析工作。

2.4 IgE 交叉反应

有研究采用Spearman等级顺序相关系数测量了患者的花生、树生坚果和种子特异性IgE之间的相关性，发现对于树生坚果，核桃与山核桃之间的相关性最显著，腰果和开心果以及杏仁和榛子的相关性也很显著，花生与树生坚果或种子的相关性均不高，这些发现说明在某些坚果过敏个体中确实存在高交叉反应性；研究还调查了食物特异性IgE在诊断出现症状的坚果和种子过敏症中的作用，发现86%花生过敏患者对树生坚果也过敏，34%的患者有临床过敏记录[20]。引起IgE交叉反应性与临床反应性出现差异的一个原因可能是并非所有IgE都能触发过敏反应，例如，花生过敏原被分为主要过敏原或次要过敏原。“主要过敏原”一词最初由Lowenstein用来指代引起50%以上的患者致敏的过敏原，后来被Marsh重新定义为仅包括引起90%以上的过敏性患者IgE反应的过敏原，根据此种命名方法，Ara h 1、2和3被认为是主要过敏原，但越来越多的证据质疑此定义的准确性。近来，花生过敏原交联IgE及其高亲和力受体FcεRI的能力被当作一种新的指标，尽管某些IgE可在不同树生坚果的过敏原之间发生交叉反应，但若不是与FcεRI形成交联，则可能不会引起过敏症状。另一个导致IgE测试出现假阳性的潜在原因可能与交叉反应性碳水化合物决定因子有关[21]，这些碳水化合物主要存在于植物的糖蛋白上，并与IgE结合。有研究表明，交叉反应性碳水化合物决定因子可导致对花生假阳性的IgE反应[22]。

一项在对树生坚果过敏的小鼠模型中开展的关于IgE 交叉反应试验的研究表明，仅对腰果敏感的小鼠在面对食物的刺激后，对腰果和核桃均产生过敏反应，并且对花生也存在一定程度的过敏反应，但相对而言，小鼠体内腰果特异性IgE最高；此外，该研究还发现，对腰果和核桃敏感的小鼠在受到腰果过敏原刺激时会作出反应，而在受到核桃刺激时反应会更加强烈；与单敏小鼠相比，多敏小鼠的核桃特异性IgE 明显增高；两者的花生特异性IgE 水平均较低[23]。由此推断，腰果和核桃之间可能存在交叉反应，进一步证实了序列同源性不是交叉反应的唯一条件。

2.5 T 细胞交叉反应

在人类的过敏反应中，CD4+T 细胞会响应过敏原衍生肽的激活而分泌Th2细胞因子。目前，对人类T 细胞表位之间交叉反应的研究较少，一项研究表明，过敏患者中的腰果特异性CD4+T 细胞能够与榛子和开心果交叉反应，但不能与核桃交叉反应[24]。

一项在单敏和多敏小鼠模型中开展的T 细胞交叉反应性研究表明，对腰果敏感的小鼠，在腰果、核桃和花生的刺激下均可产生反应，其中对花生反应较轻；小鼠的T 细胞与腰果、核桃和花生中释放出的Th2类细胞因子白细胞介素（interleukin，IL）-4和5相关联，在T细胞水平上表现出明显的交叉反应性[19]。为了更好地了解树生坚果过敏原的T 细胞交叉反应性，仍需在小鼠和人体中开展进一步的研究。

3 治疗的意义

作为过敏性疾病的脱敏疗法，过敏原特异性免疫疗法是代表了潜在的治愈性和特异性的治疗方法。临床已开展了多种针对过敏的治疗方法，如舌下、口服和表皮免疫法等，虽然每种方法的给药途径和剂量有所不同，但作用机制大致相同。常规治疗是在数月至数年中，通过逐日给过敏患者增加过敏原的剂量以达到使过敏患者脱敏的目的。过敏患者机体内产生了过敏原特异性Treg 细胞，且抑制了过敏原特异性Th1和Th2细胞。在治疗初期，患者体内过敏原特异性IgE 水平会增高，随着治疗时间的延长水平会逐渐下降，其中IgG4在整个治疗过程中会不断增高。在治疗的最初几个月内，肥大细胞和嗜碱性粒细胞的脱颗粒常会降低对抗原的反应，这表明脱敏已经发生[25]。

一项对核桃和其他坚果过敏受试者的小规模研究探讨了长期进行的核桃口服免疫疗法对核桃和其他坚果的脱敏作用，受试者经过142周口服食物的挑战治疗后，其中有约88%的受试者对核桃和其他坚果脱敏；停止治疗4周后，再次接受挑战的受试者7人中有4人对核桃和其他坚果依然未产生过敏反应；另外还观察到受试者对核桃和其他坚果的皮肤点刺试验反应减少，以及核桃特异性IgG4水平升高[26]。

现阶段，用于治疗过敏的DNA 疫苗正在研发中。有研究证明，编码蚊过敏原的DNA 疫苗可有效预防由蚊咬引起的过敏性皮肤炎症[27]。Ara-LAMP-Vax 靶向作用Ara h 1、2和3，在治疗对花生过敏的小鼠中具有疗效，在接种疫苗4周后，经Ara h1,2,3-LAMP Vax 处理的小鼠的血清花生特异性IgE 水平比安慰剂对照治疗的小鼠低约70%；且在花生过敏原刺激期间，小鼠症状评分和血浆组胺水平亦低于安慰剂组[28]。这些结果证明了基于DNA 的疫苗有希望针对明确的过敏原，包括树生坚果中的过敏原。由于核桃和山核桃以及腰果和开心果之间有很高的交叉反应性，因此，单一疫苗对治疗两种或两种以上的树生坚果过敏是可行的。

4 结论与展望

坚果过敏是通过过敏原的生化反应致使机体发生过敏反应。成分诊断测试是确定患者过敏原的有效方式，通过过敏测试可对患者实行个性化的饮食建议。树生坚果作为生长在树上的坚果的总称，其过敏连续10年患病率呈升高趋势，在某些情况下，树生坚果比花生引起的过敏反应更加严重。树生坚果之间，甚至树生坚果与一些豆类和种子之间存在高度的序列同源性，从而导致这些过敏原之间存在潜在的交叉反应。目前，临床尚不清楚在IgE 或T细胞水平上确保真正的交叉反应所需的序列相似程度，但利用高交叉反应这一特性研发单一疫苗用来治疗两种或两种以上的树生坚果过敏是可行的。在今后的工作中，我们可以进一步探讨交叉反应免疫疗法和DNA 疫苗在动物模型和树生坚果过敏个体中应用的范围和功效。