对过敏性疾病发病机制的几点新认识 New understanding of the pathogenesis of allergic disease

对过敏性疾病发病机制的几点新认识New understanding of the pathogenesis of allergic disease

南京医科大学第一附属医院

何韶衡

过敏性疾病是由过敏性疾病是由 IgEIgE 介导的一组疾病，其本质是介导的一组疾病，其本质是过过敏性炎症反应敏性炎症反应 (Allergic inflammation ), (Allergic inflammation ), 它包括它包括：

Asthma Asthma 哮喘哮喘 Allergic rhinitis Allergic rhinitis 过敏性鼻炎过敏性鼻炎Atopic dermatitis Atopic dermatitis 过敏性皮炎过敏性皮炎Food and drug allergy Food and drug allergy 食物和药物过敏食物和药物过敏Anaphylaxis Anaphylaxis 过敏症过敏症Hay fever Hay fever 枯草热枯草热Etc Etc 等等等等

过敏的发病率1 、占世界人口的 10%~30% ，而且正以每年大于 1% 的速度增加，以儿童患者的发病率上升最为明显；

2 、发达国家比发展中国家多，城市比农村地区多，如 1994 年到 2000 年间，在意大利一家医院接受治疗的非欧洲人移民中，有 84% 在到欧洲前从没有过过敏症状；

3 、随着生活水平的提高和环境的改善，我国近年来过敏性疾病的发生率也有明显上升趋势；与城市化有关？

4 、我国儿童哮喘发病率比 10 年前明显增加，仅小儿哮喘患者达 1000 万之多，其中过敏为主要诱因。

过敏反应发生过程示意图

第一部分 :

对肥大细胞在过敏性疾病发病机制中核心作用的新认识

Mast cell and its mediatorsMast cell and its mediators

MCTCMCT Tryptase

ChymaseHistamineHeparinCytokinesetc.

Carboxypeptidase

TryptaseHistamineHeparinCytokinesetc.

Tryptase 10 pg/cell

Histamine 1-3 pg/cell

Tryptase 35 pg/cell

Chymase 5 pg/cell

Histamine 1-3 pg/cell

A: 肥大细胞亚型的研究 Investig

ation of mast cell subtypes.

Flow cytometry analysis of mast cell subtypes in human skin

MCT

MCCMCTC

Expression of carboxypeptidase in MCT under con-focal microscopy

CA1 － FITC AA5 － CY5 PE Red + green

CA1 － FITC CC4 － PE Red + green

Expression of carboxypeptidase in MCc under con-focal microscopy

CA1 －FITC

AA5 － CY5 PE + CC4 －PE

Red + green

Expression of carboxypeptidase in MCTC under con-focal microscopy

Specimen

UL-MCC

UR-MCTC

LR-MCT CA1 SP

CD117

S1 3.42 1.28 3.62 5.02 1.65 1.97

S2 1.25 0.3 1.3 2.35 1.57 2.07

S3 0.21 0.04 1.09 1.37 0.34 9.97

S4 11.25 2.97 5.86 9.83 10.08 6.08

S5 6.75 2.55 4.64 8.87 9.72 8.22

S6 5.5 2.29 8.21 14.89 14.91 4.52

S7 6.18 4.65 12.56 20.38 12.17 1.09

S8 5.08 3.42 10.71 15.94 6.8 0.45

S9 9.37 1.76 7.8 9.76 5.41 0.21

S10 4.05 0.99 5.08 6.19 1.32 0.17

S11 21.17 12.4 17 36.56 21.4 0.55

S12 19.37 10.79 17.37 33.76 26.73 0.63

S13 17.77 5.65 11.72 23.75 19.28 0.24

S14 7.32 4.28 10.64 18.27 10.5 0.56

S15 20.93 4.53 6.92 22.95 17.87 0.44

Flow cytometry analysis of mast cell subtypes in human colon

MCT

MCCMCTC

MCCMCTC

MCT

Specimen UL-MCC UR-MCTC LR-MCT

CA1

SP

CD117

C1 2.76 1.37 1.76 0.57 1.68 0.16

C2 6.49 5.69 2.63 5.73 7.26 2.79

C3 4.08 0.78 0.49 0.44 0.49 0.15

C4 4.16 0.97 0.5 0.69 1.95 0.47

C5 0.49 0.31 2.3 1.98 0.35 0.12

C6 0.5 0.54 2.1 2.5 2.55 0.88

C7 11.29 6.8 3.36 10.31 7.34 2.59

C8 13.73 5.21 2.69 5.11 1.07 0.46

C9 2.77 1.84 2.78 3.73 1.19 0.51

C10 1.83 0.43 2 2.07 0.35 0.22

C11 0.37 0.2 0.86 0.63 0.42 0.15

C12 2.59 2 2.09 3.14 2.43 0.76

C13 9.4 2.46 1.86 2.12 1.16 1.32

C2-fixed 32.13 7.46 4.85 8.84 5.56 1.66

C0 1.44 2.46 7.09 7.88 6.21 4.5

Summary:There may be only one type of

mas cells-MCTC;

MCT and MCC represent different

stages of MCTC.

鉴定亚型的意义：人体为什么会出现只有蛋白酶差别的 3 种亚型？各亚型的结构和功能有何差别？各亚型在组织中的分布如何？各亚型与疾病的关系如何？在肥大细胞稳定剂的研发上，是否需要同时说明是稳定哪一种亚型肥大细胞的？我们仅发现一种肥大细胞，因此问题就简单多了。

Immunological Reviews

www.nature.com/reviews/immunol

B: 《肥大细胞脱颗粒信号自身放大机制》假说

Self-amplification mechanisms of mast cell degranulation.

Asthmatic BALF mast cells exhibit 100-fold increased sensitivity to IgE dependent stimilation compared with the mast cells from non-asthmatic controls

BALF (●), lung (■) or colon ( ▲)

Dissection Chopping Digestion Separation

Challenge

LoadingMeasurement

C: 创立了《肥大细胞脱颗粒信号自我放大机制》的假说

其它能够诱导肥大细胞脱颗粒的肥大细胞分泌产物1 、半胱氨酸白三烯 Kaneko I, Suzuki K, Matsuo K, et al. Cysteinyl leukotrienes enhance the degranulation of bone marrow- derived mast cells through the autocrine mechanism. Tohoku J Exp Med, 2009, 217(3):185-191. 2 、干细胞因子 Lukacs NW et al. Blood. The role of stem cell factor (c-kit ligand) and inflammatory cytokines in pulmonary mast cell activation 1996 Mar 15;87(6):2262-8.3 、肿瘤坏死因子 -alpha Wong CK, et al. Allergy. Molecular mechanisms for the release of chemokines from human leukemic mast cell line (HMC)-1 cells activated by SCF and TNF-alpha: roles of ERK, p38 MAPK, and NF-kappaB 2006 Mar;61(3):289-97. 4 、 P 物质 Kulka M et al. Neuropeptides activate human mast cell degranulation and chemokine production Immunology. 2008 Mar;123(3):398-410. Epub 2007 Oct 65 、骨桥蛋白 Nagasaka A, Matsue H, Matsushima H, et al. Osteopontin is produced by mast cells and affects IgE-mediated degranulation

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Accumulation of mast cells in the peritoneum of mouse

Influence of compound 48/80 on mast cell accumulation in the peritoneum of mice

Influence of tryptic enzymes on mast cell accumulation in the peritoneum of mice

Skin

Colon

Tonsil

Tryptase + IL-29 Chymase + IL-29

Lung

Figure2.

Double labeling immunohistochemical staining of IL-29 in human mast cells. Cells stained with G3 or B7 antibody only were in red (solid arrow heads), with SC1 antibody only were in brown (open arrow heads) and double labeled with G3 and SC1 antibodies or B7 and SC1 antibodies were in brown and red (arrows).

Table 1. Number of IL-29 containing cells in foreskin, colon, tonsil and lung tissues stained by anti-human tryptase antibody G3 and anti-human IL-29 antibody SC1 with a double labeling immunohistochemical technique

TissuePositive stained cells

G3/mm2 SC1/mm2 G3 and SC1/mm2 % G3 positive cells expressing IL-29

Foreskin 3.0 (0.7 – 5.8) 2.5 (0.6 – 5.1) 58.7 (27 – 120) *† 95 (94 – 97)

Colon 5.0 (0.5 – 15.8) 5.9 (0.4 – 28.8) 70.4 (55.8 – 121) *† 95 (78 – 99)

Tonsil 4.5 (0.7 – 6.5) 2.2 (0.2 – 8.2) 34.7 (8.6 – 129) *† 96.5 (92 – 99)

Lung 10.2 (6.0 – 14.7) 2.2 (0.8 – 8.0) 18.4 (11.1 – 37.3) *† 88 (82 – 99)

Data shown are the median (range) value from 6 different donors. Positively stained cells in at least 30 fields ( 400 magnification) of each section were counted. * P < 0.05 in comparison with the cells stained by G3 antibody alone. † P < 0.05 in comparison with the cells stained by SC1 antibody alone (paired Mann-Whitney U-test).

其它能够诱导肥大细胞募集的肥大细胞分泌产物1 、组胺通过 H4 受体受体诱导肥大细胞的聚集： Hofstra CL, et al. Histamine

H4 receptor mediates chemotaxis and calcium mobilization of

mast cells. J Pharmacol Exp Ther, 2003, 305(3):1212-1221. ；2 、五羟色胺通过其受体诱导肥大细胞的聚集： Kushnir-Sukhov NM, et al.

5-hydroxytryptamine induces mast cell adhesion and

migration. J Immunol, 2006, 177(9):6422-6432. ；3 、金属蛋白酶 9 能够诱导肥大细胞祖细胞在组织中聚集： Di Girolamo N, et al.

Human mast cell-derived gelatinase B (matrix metalloproteinase-9) is

regulated by inflammatory cytokines: role in cell migration. J

Immunol, 2006, 177(4):2638-2650. ； 4 、肥大细胞的细胞因子如 RANTES 、 eotaxin 、 TNF 等也具有募集肥大细胞的作用： Brzezińska-Błaszczyk E, Misiak-Tłoczek A. The regulation of

mast cell migration. Part 2: mast cell chemoattractants. Postepy Hig

Med Dosw, 2007, 61:493-499. ；5 、类糜蛋白酶诱导肥大细胞的聚集 : 尚未发表

肥大细胞类胰蛋白酶和类糜蛋白酶相关论文1) Walls AF, He S, Teran LM, Buckley MG, Jung KS, Holgate ST, Shute JK, Cairns JA. Granulocyte

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《肥大细胞脱颗粒信号自身放大机制》的意义：《肥大细胞脱颗粒信号自身放大机制》的意义：

对微量过敏原进入体内即能在短时间内诱发过敏给与了解释；

该假说可能也适用于嗜碱性粒细胞和其它具有募集功能的炎症性细胞；

也是对部分过敏患者有器官特异性倾向的一种解释。

第二部分 :

蛋白酶活化受体在过敏性疾病发病机制中的作用

蛋白酶活化受体示意图

PN DKYEPF WEDEEKNES

DGTSHVTGKGVTVETCF

PNS FEEFP FSALEEGWT

CANDSDTLELPDSSRAL

系锁配体

水蛭素样位点

PAR1 PESKATNATLDPR

PAR2 GTIQGTNRSSKGR

PAR3 DTNNLAKPTLPIK

PAR4 GDDSTPSILPAPR

C 具有重要的功能域

N-末端：蛋白酶结合，切割和系锁配体

细胞外绊Ⅱ ：系锁配体结合域

PAR1 QTIQVPGLNITTCHDVLNETLLEG

PAR2 QTIFIPALNITTCHDVLPEQLLVG

PAR3 QTIFIPALNITTCHDVLPEQLLVG

PAR4 QTFRLARSDRVLCHDALPLDAQAS

C-末端：脱敏、内吞作用

PAR1 SSECQRYVYSILCCKESSDPSSYNSSGQLMASKMDTCSSNLNNSIYKKLLT425

PAR2 SHDFRDHAKNALLCRSVRTVKQMQVSLTSKKHSRKSSSYSSSSTTVKTSY397

PAR4 SKTRNHSTAYLTK374

PAR3 SAEFRDKVRAGLFQRSPGDTVASKASAEGGSRGMGTHSSLLQ385

涂黑的字母为细胞外绊Ⅱ 的保守残基

SFLLRN

SLIGKV

TFRGAP

GYPGOV

PAR-1 PAR-2 PAR-3 PAR-4

具有激活作用的蛋白酶凝血酶胰蛋白酶凝血酶凝血酶因子Ⅹ a 类胰蛋白酶胰蛋白酶

颗粒蛋白酶 A 因子Ⅶ a 组织蛋白酶 G

Gingipains-R 因子Ⅹ a Gingipains-R

胰蛋白酶蛋白酶 -3

顶体蛋白螨过敏原 Der P3 D9

Gingipains-R

系锁配体序列 SFLLR(h)* SLIGKV(h) TFRGAP(h) GYPFQV(h)

TFLLRN(h) FSLLRY(h)

SFFLR(m,r)* SLIGRL(m,r) SFNGGP(m) GYPGKF(m)

基因 /染色体 F2R/5q13(h) F2RL1/5q13(h) F2RL2/5q13(h) F2RL3/19q12(h)

F2R/13D2(m) F2R1/13D2(m) F2R2/13D2(m) F2R3/8B3.3(m)

表达部位血小板上皮血小板 (m) 血小板 (h)

内皮内皮内皮内皮上皮成纤维细胞肌细胞肌细胞神经元肌细胞星形细胞星形细胞星状细胞神经元巨核细胞白细胞星状细胞肥大细胞

成纤维细胞白细胞肥大细胞肥大细胞肌细胞角化细胞

子宫内膜精子

功能血小板激活促炎作用 PAR-4共刺激因子血小板激活促炎作用疼痛感介体血小板激活胚胎发育气道保护

调节血管紧张度调节血管紧张度精子活力

蛋白酶激活受体

已经报道的蛋白酶活化受体与过敏性疾病文献1 、哮喘病人呼吸道上皮细胞 PAR-2 的表达增高 Roche N, et al. 2003. Effect of acute and chronic inflammatory stimuli on expression of protease-activated receptors 1 and 2 in alveolar macrophages. J Allergy Clin Immunol, 111: 367~373. ；2 、 PAR-2 缺陷小鼠的嗜酸性粒细胞浸润被抑制、气道对吸入的乙酰甲胆碱的高反应性下降、卵清蛋白刺激产生的 IgE 水平降低 Takizawa T, et al. 2005. Abrogation of bronchial eosinophilic inflammation and attenuated eotaxin content in protease-activated receptor 2-deficient mice. J Pharmacol Sci, 98(1): 99~102. ；3 、 PAR-2 激动肽通过环氧酶依赖途径抑制过敏小鼠气道嗜酸性粒细胞增加和气道高反应性，与卵清蛋白联合应用可引起致敏小鼠气道的高反应性和气道炎症 De Campo BA, Henry PJ. 2005. Stimulation of protease-activated receptor-2 inhibits airway eosinophilia, hyperresponsiveness and bronchoconstriction in a murine model of allergic inflammation. Br J Pharmacol, 144(8): 1100~1108. ； 4 、吸入过敏原的同时激活气道 PAR2 ，可诱导变应性致敏作用，但仅吸入过敏原则导致免疫耐受 Ebeling C, et al. Proteinase-activated receptor-2 promotes allergic sensitization to an inhaled antigen through a TNF-mediated pathway. J Immunol. 2007 Sep 1;179(5):2910- 7. ；5 、 PAR-2 缺陷小鼠在过敏原刺激后耳水肿和炎细胞浸润明显减轻 Buddenkotte J, et al. 2005. Agonists of proteinase-activated receptor-2 stimulate upregulation of intercellular cell adhesion molecule-1 in primary human keratinocytes via activation of NF-kappa B. J Invest Dermatol, 124(1): 38~45. ；6 、 PARs 激活肽可引起人类皮肤及结肠组织中的肥大细胞呈浓度依赖性释放组胺 Moormann C, et al. Functional characterization and expression analysis of the proteinase-activated receptor-2 in human cutaneous mast cells. J Invest Dermatol. 2006 Apr;126(4):746-55.

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17. Liya Qiao, Huiyun Zhang, Shandong Wu and Shaoheng He. Downregulation of Protease

Activated Receptor Expression and Cytokine Production in P815 Cells by RNA Interference.

BioMed Immunol. BMC Cell Biology. 2009, 10:62-69 （通讯作者）

18. He S, Zhongfang Zhang, Huiyun Zhang, et al. Induction of Th2 cytokine release and

upregulated expression of protease activated receptors on mast cells by recombinant

American cockroach allergen Per a 1. Submitted.

小结：发现 T 细胞、单核细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒　细胞上 PAR 的表达变化；

发现肥大细胞对 PAR 介导的刺激的应答特点及调　节机制；

发现美洲大蠊主要过敏原对肥大细胞 PAR 表达变　化的影响。

评论：上面所述 PAR 与过敏性疾病的相关性均是间接证据。

直接评价 PAR 与过敏性疾病的相关性是检测血清中 PAR 的 N末端片段在疾病中的水平变化。

我们已经进行了 7 年，再有 1-2 年内就可以完成。

研究 PAR 与过敏性疾病关系的意义

揭示了过敏性疾病中蛋白酶在炎症细胞上的作用靶点；

揭示了一种非 IgE 介导的肥大细胞激活机制；

提示某些具有与系锁配体序列相同的肽段理论上可以激活肥大细胞，从而引起过敏样的临床表现。

第三部分 :

Toll 样受体 (TLR)在过敏性疾病发病机制中的作用

TLRs 外源性配体内源性配体TLR1 三酰脂肽？TLR2 PGN、 LPS、 LTA、 Pam3Cys、酵母多糖、

阿拉伯甘露聚糖、脂蛋白、血凝素、结构化病毒蛋白、 GPI锚定蛋白、抗菌肽

HSP60、 HSP70、 Gp96HMGB1、透明质酸

TLR3 双链 DNA、 poly（ I:C）、内生性 mRNA ？TLR4 LPS、 PGN、呼吸道合胞病毒 F蛋白、 β-

抗菌肽、紫杉醇、小鼠乳腺瘤病毒包膜蛋白HSP60、 HSP70、 RP105透明质酸、纤维连接蛋白、硫酸肝磷脂、饱和脂肪酸、纤维蛋白原、表面蛋白 A

TLR5 鞭毛蛋白？TLR6 PGN、 LTA、二酰脂肽、分支杆菌脂蛋白？TLR7 单链 RNA（病毒）、咪喹莫特、瑞喹莫德、

罗唑利宾？

TLR8 单链 RNA（病毒）、咪喹莫特、瑞喹莫德单链 RNA（人）TLR9 CpG ODN、双链 DNA(病毒 )、 ISS ？TLR10 ？？TLR11 尿道病原菌、抗原、肌动蛋白？TLR12、 13 ？？

哺乳动物所表达 TLRs的配体

已经报道的 TLRs 与过敏性疾病相关的工作

Toll样受体与过敏的关系参考文献

TLR1、 2、 6 TLR2在模式识别时和 TLR6或 TLR1形成异二聚体， TLR1与 TLR6可以协同 TLR2对不同的病原相关分子模式进行组合识别；TLR2 mRNA的表达水平与过敏性疾病的发展成负相关。

Bauer S et al. Immunobiology, 2007, 212(6):521-533.

TLR3 能够特异性识别病毒复制的中间产物 -双链RNA（ dsRNA）。我们的研究发现组胺通过增加气道 TLR3的表达水平来提高气道对病毒感染的易感性。

Hou YF, et al. Mol Immunol, 2006, 43:1982-1992.

TLR4 LPS可以激活 TLR4触发天然免疫，抑制小鼠哮喘模型速发和迟发相过敏反应的发生。也可以抑制 IgE介导的肥大细胞依赖性皮肤过敏、肺内炎症及气道高反应性。过敏婴儿家中灰尘的内毒素水平要远低于非过敏婴儿家庭，提示内毒素可以防止过敏性疾病的发生。

Nigo YI, et al. Proc Natl Acad Sci, 2006, 103(7):2286-2291.

Toll样受体与过敏的关系参考文献

TLR5 在哮喘病人表达显著降低。 Prescott等发现 TLR5与新生儿过敏密切相关。

Lun SW et al. J Clin Immunol, 2009, 29(3):330-342.Prescott SL et al. J Allergy Clin Immunol, 2008, 122(2): 391-399.

TLR7/8 TLR7和 TLR8的激动剂 R-848具有强烈诱导 Th1细胞因子释放的能力，有研究认为 R848可以使 Th2优势的气道免疫异常发生逆转，抑制过敏原引起的气道炎症和高反应性，可能对过敏性疾病的免疫治疗有潜在的价值。

Nouri-Aria KT. Iran J Immunol, 2008 5(1):1-24.

TLR9 可以作为过敏性疾病免疫治疗的新靶点。有报道 CpG ODN 7909结合短豚草乳剂是一种高效低毒的新型免疫治疗剂和佐剂，但据说对过敏反应性疾病患者的疗效不佳。

Senti G et al. Clin Exp Allergy, 2009, 39(4):562-570.

图 7．肥大细胞可被 TLR 激活剂和一些病原物质所激活并释放炎症性介质。这些介质可以加强机体的防御能力，但是在某些特定情况下， TLR 介导的肥大细胞介质释放可能会导致急性过敏反应或者慢性过敏性疾病的发生。

已经报道的 TLRs 与肥大细胞相关的工作

Toll样受体与肥大细胞的关系参考文献

TLR2 PGN可以激活人肥大细胞上的 TLR2，从而增加 IL-4、 IL-5的分泌和肥大细胞脱颗粒。这在加重过敏反应方面有重要意义。肥大细胞释放的组胺可以通过上调 TLR2和 TLR4的表达，增强内皮细胞对细菌的反应。

McCurdy JD et al. J Immunol, 2003, 170(4):1625-1629.Supajatura V et al. J Clin Invest, 2002, 109(10):1351- 1359.

TLR3 Poly（ I： C）可以激活并调节肥大细胞上 TLR3功能，释放促炎因子如 TNFα、 IL-6和趋化因子，但无脱颗粒现象。我们研究发现 GM-CSF可以上调鼠肥大细胞 TLR3、 7的表达，并释放细胞因子 IL-6和 IL-13。

Orinska Z et al. Blood, 2005, 106(3):978-987.Yang HW et al. BMC Cell Biology, 2009, 10:37.

TLR4 LPS通过刺激 TLR4，及与 IgE的作用相结合，使肥大细胞 Th2类细胞因子 IL-5、 IL-10和 IL-13的分泌增加，说明感染时 TLR的激活对加重过敏反应有作用。

Yoshikawa H, Tasaka K. Eur J Immunol, 2003, 33(8):2149- 2159.Okayama Y. Chem Immunol Allergy, 2005, 87:101-110.

TLR9 介导 CpG ODN刺激肥大细胞分泌细胞因子 TNFα、IL-6、MIP-1α、MIP-2、 RANTES和 IL-13，从而诱导并参与肥大细胞对细菌和病毒的免疫反应。

Matsushima H et al. J Immunol, 2004, 173(1): 531-541.

意义：

打破了 IgE 介导过敏反应的传统观念 ,

可能是内源性哮喘发病的基础 ? 有待证实。

我们的工作我们的工作

TLR相关论文1. Hou YF, Zhou YC, Zheng XX, Wang HY, Fu YL, Fang ZM, He S. Modulation of expression and function of Toll-like receptor 3 in A549 and H292 cells by histamine. Mol Immunol, 2006; 43: 1982-92. （通讯作者）

2. Yang H, Wei J, Zhang H, Lin L, Zhang W, He S. Upregulation of Toll-like receptor (TLR) expression and release of cytokines from P815 mast cells by GM-CSF. BMC Cell Biol, 2009; 10:37-46（通讯作者）

3. Yang H, Wei J, Zhang H, Lin L, Zhang W, Zhang L, He S. Modulation of Toll-like Receptor (TLR) Expression and Interleukine (IL)-13 Production in P815 Cells by IL-12. Submitted（通讯作者）

第四部分 :

T细胞在过敏性疾病发病机制中的作用

一、 Th17细胞在过敏性疾病中的潜在作用

Th 细胞家族的新成员—— Th17 细胞，又称产生 IL-17 的 Th细胞、炎症性 Th 细胞，其特征是能够产生特异性细胞因子 IL-17 、 IL-22 、 IL-26 、 CCL20 等。其中 IL-17 是 Th17 细胞产生的主要细胞因子。

成纤维细胞上皮细胞内皮细胞

平滑肌细胞中性粒细胞

巨噬细胞角化细胞树突细胞

图 7-2 ． IL-17 可以刺激（↑）、抑制（↓）多种细胞表达和 / 或产生多种活性物质。

（一） Th17与过敏性哮喘

1. 哮喘患者肺、痰液、支气管肺泡灌洗中 IL-17 的 mRNA 和蛋白水平表达增加，内源性 IL-17 与过敏原引起的气道高反应性有相关性；

2. 过敏性哮喘患者气道组织有 Th17 细胞浸润、激活，浸润组织中 Th17 细胞分泌的 IL-17 和 IL-22 浓度可最高达 100 nM ；

3. IL-23 和 Th17 细胞不仅诱导哮喘小鼠 Th17 细胞介导的中性粒细胞性炎症反应，而且上调 Th2 细胞介导的嗜酸性粒细胞性气道炎症反应；

4. 帕伐他丁是治疗高脂血症的常用药，最近发现其通过减少肺内 IL-17 生成和抗原递呈的能力抑制哮喘小鼠对过敏原的敏感性。

5. 另一项研究发现哮喘小鼠气道 IL-17 主要来源于肺泡内的巨噬细胞而不是 Th17 细胞，气道内 IL-17 的表达可以被肥大细胞介质上调，但被 IL-10 下调；

6. 特应性皮炎患者的外周血 Th17 细胞比例增加 , 且与疾病的严重程度相关， IL-17 可促进角质细胞表达和分泌 IL-8 、 TNFα 、 CXCL10 、 GM-CSF ；

7. 动物试验发现小鼠皮下注射卵白蛋白后可产生特应性皮炎患者类似的皮肤表现，同时伴有分泌 IL-17 的 T 细胞计数增加和 IL-17 血清水平的增加。

8. 但是用 IL-17a 和 IL-17f基因敲除的小鼠进行研究时发现， IL-17 在皮肤超敏反应中仅起很小的作用；

9. Th17 细胞和 IL-17 在其他过敏性疾病如过敏性鼻炎、过敏性结膜炎和食物过敏发病机制中的作用还不明确。有的研究检测到过敏性鼻炎患者鼻分泌物中的 IL-17 增加。另一些研究则发现过敏性鼻炎病变皮肤缺乏 Th17 细胞。

二、调节性 T 细胞（ Tregs ）在过敏性疾病中的作用

1. 卫生假说（ hygiene hypothesis）的观点认为越来越讲究卫生的生活方式减少了有益共生菌的寄居和病原体慢性感染率，使 CD4+CD25+Tregs或 Th1 细胞的诱导发生障碍，从而导致过敏反应性疾病发病率的升高；

2. Tregs介导的免疫耐受可能与过敏性疾病发病率的降低有关，病原体可通过作用于 APC来诱导天然 Tregs的激活、通过诱导趋化因子的分泌而导致 Tregs的募集。此外病原体的代谢产物如 LPS可以刺激 DCs产生 IL-10 。

3. 大多数健康人 PBMC 对过敏原不表现明显的 T 细胞增殖反应，可检测到针对

过敏原的有效抑制细胞即 Tr1 细胞或 CD4+Foxp3+Tregs（ Meiler F et al. J Exp Med, 2008, 205(12):2887-2898. ）。可能发挥积极的免疫监视作用，通过多种途径抑制过敏性炎症反应。


4. 健康人过敏原特异性 T 细胞大多数为分泌 IL-10 的 Tr1 细胞，而在特应性

过敏反应患者，过敏原引起 T 细胞向 Th2 细胞转化；

5. 反复过敏原刺激使 Th1 和 Th2 细胞向 IL-10 分泌型 Tr1 细胞快速转化。这

种快速转化和扩增是非过敏者对高剂量过敏原产生免疫耐受的基本机制。健康人和过敏者都具有 Th1 、 Th2 和 Tr1三种细胞亚型，只是各自比例

不同。健康个体对过敏原的刺激反应表现为 IgG抗体的产生和 Tr1 细胞增加；而过敏个体则反应为 Th2 细胞的产生增加。因此效应 Th2 或 Tr1 细

胞的增加被认为是产生过敏反应或健康免疫力的决定因素。

6. CD4+CD25+Tregs 与食物过敏原耐受有关：健康儿童对牛奶过敏原不表现 T 细胞增殖反应，而去除 PBMCs 中 CD4+CD25+Tregs则恢复上述T 细胞增殖反应；与临床上仍表现牛奶过敏的儿童相比，随着年龄的增长而不再对牛奶过敏的儿童循环中过敏原特异性 CD4+CD25+Tregs 增加（ Shreffler WG et al. J Allergy Clin Immunol, 2009, 123:43-52. ）。

7. Tregs 可直接抑制 FcRI-依赖的肥大细胞脱颗粒。 Tregs 和肥大细胞间的相互作用的缺失或许可以增加过敏反应的严重性（ Gri G et al. Immunity, 2008, 29:771-781 ）。


8. 过敏性鼻炎患者血液和鼻粘膜 CD4+Foxp3+CD25+细胞绝对数量和相对比例均减少。还有研究报道了人循环 CD4+CD25highFoxp3+T 细胞池中可能有专门识别特异性过敏原的 Tregs；尽管 Tregs抑制活性的启动必需抗原的参与，但 Tregs一旦被激活就以抗原非特异性方式抑制免疫反应。

9. 糖皮质激素不仅是具有抗炎作用的免疫抑制剂，还可以通过 Foxp3依赖机制介导 CD4+T 细胞向 Tr1 细胞分化。与健康儿童相比，哮喘儿童外周血和支气管肺泡灌洗液（ BALF）中表达 Foxp3 的 CD4+CD25highT 细胞数目减少，吸入糖皮质激素治疗后比例增加。

10. 与健康对照组相比，成人哮喘患者 BALF中 IL-10 水平降低，体外实验应用抗 IL-10 中和抗体几乎完全阻断 Tr1 细胞的抑制功能，证实了 IL-10 在调节 Th2 反应和维持 T 细胞内环境稳定中的重要作用。


图 7-3 ． Tregs 通过多种途径抑制过敏性炎症反应。

抑制 Th17效应细胞


促进 B 细胞产生 IgG4、抑制 B 细胞产生 IgE


抑制效应 T细胞向组织迁移

嗜碱性粒细胞

嗜酸性粒细胞

内皮细胞

抑制肥大细胞、嗜碱性粒细胞

和嗜酸性粒细胞

组织重塑

肥大细胞

抑制炎症树突细胞、促进产 IL-10树突细胞功能

Th1与 Th2类细胞因子失衡假说

第五部分 :

Allergic mechanisms

Cytokine-based therapies in asthma

Anti-IL5 in humans Profound reduction of blood and sputum eosinophils

Moderate reduction intissue eosinophils

Effect on remodelling?

No effect in controlled trials of unselected asthmatics

Some effect in hyper-eosinophilic syndrome

Possible effect in nasal polyposis

Might have a clinical benefit in some very well characteri

zed asthmatics

THUS?????????

过敏原疫苗及脱敏疗法的机制

第六部分 :

WHO 在 1998 年颁布的一项指导性文件指出脱敏治疗是能影响过敏反应疾病自然进程的唯一治疗方法，可合理使用。并将过敏原提取液改名为过敏原疫苗，以强调其预防作用。

脱敏疗法，又称为抗原特异性免疫治疗（ allergen-specific

immunotherapy， SIT）是指在确定过敏性疾病患者的过敏原后，将该过敏原制成抗原疫苗并配制成各种不同浓度的制剂，经注射或舌下给药途径与患者反复接触，剂量由小到大，浓度由低到高，逐渐诱导患者耐受该过敏原而不产生过敏反应。治疗时间一般为 3-5 年。

一、过敏原疫苗的定义

二、过敏原疫苗的标准化目前临床上使用的标准化过敏原疫苗，是生物效价和主要过敏原蛋白含量标准化，且在一定保存期内保持稳定的疫苗。

过敏原疫苗的标准化指通过各种过敏原的提取，分离纯化技术，使每批过敏原疫苗产品都含有相关过敏原成分，且主要过敏原含量和相应效价之间有明确的比例关系，不同批次过敏原成分要一致。

目前临床最常用的过敏原疫苗有花粉、霉菌、尘螨和昆虫过敏原等都已标准化，但其中只有 4种有国家级标准。目前使用的标准化过敏原生产商之间在成分甚至主要过敏原方面差异很大，治疗中的副作用差异也很大。

标准化过敏原疫苗的其他形式：

1 ．重组过敏原疫苗：基于标准化过敏原疫苗的缺点，运用重组 DNA技术得到过敏原蛋白，以达到质量、产量、纯度的稳定。是目前过敏原疫苗研制方面的热点领域。

2 ．基于表位的过敏原疫苗

3 ．修饰的过敏原疫苗：如使用磷酸胞苷酰鸟苷（ CpG）做为佐剂。

4 ．过敏原 DNA疫苗

三、脱敏疗法的机制

尽管 SIT的应用已有一个世纪之久，但其具体机制迄今尚未阐明；一直以来，抗原特异性 CD4+T淋巴细胞被认为在过敏性疾病的诱导

与维持中是最为关键的因素；二十年前，免疫偏移现象如 Th2向 Th1的转换，被认为是 SIT所引

起的最重要的变化；新近，抗原特异性 Tregs的诱导（能够产生 IL-10）则被认为是导致

外周 T细胞耐受的主要事件。最新研究结果显示，过敏性疾病治疗中可能相继出现几种机制。

图 7-10． SIT进程中的免疫机制。早期，外周出现可产生 IL-10的 Treg

s，抑制过敏原诱导的细胞增殖及细胞因子的产生。继而，随着 Tregs

的退出，其他如克隆排除或抗原特异性 T细胞无反应性的出现，是外周免疫耐受长期抑制的主要机制。同时，向 Th0/1反应转变的免疫偏移现象逐渐明显。

Effects of allergen-specific immunotherapy (SIT) on immune parameters

四、蟑螂过敏原疫苗的研究

1. Zhang ZF, Zhang HY, Yang HW, Zhang LX, Chen C, Zheng XX, He S. Induction of

Th2 cytokine release and upregulated expression of protease activated receptors on

mast cells by recombinant American cockroach allergen Per a 7. Clin Exp Allergy, 20

08, 38: 1160-1167. （通讯作者）

2. He S, Zhongfang Zhang, Huiyun Zhang, et al. Induction of cytokine release and altere

d expression of protease activated receptors on mast cells by recombinant American c

ockroach allergen Per a1. Submitted.

1. 建立我国标准美洲大蠊、德国小蠊的种子库及其大规模纯培养（ 100g/ 批 ,5万支 /批）的设施和操作标准

美洲大蠊德国小蠊

2. 制备出全部已知德国小蠊、美洲大蠊主要过敏原重组蛋白

德国小蠊主要过敏原重组蛋白：1. 大肠杆菌表达出： Bla g1.02 、 Bla g2 、 Bla g4 、Bla g5 、 Bla g6.01 、 Bla g7 、 Bla gGSTD1 、 Bla g9、 Bla g10 ；

2. 酵母菌表达出： Bla g 1.02 、 Bla g2 、 Bla g6.01 、 Bla g7 、 Bla GSTD1 、 Bla g10 ；

3. 昆虫细胞表达出： Bla g7 、 Bla GSTD1 。

美洲大蠊主要过敏原重组蛋白：

1. 大肠杆菌表达出 : Per a1.0101 、 Per a1.0104 、 Per a2 、 Per a3 、 Per a4 、 Per a5 、 Per a7 、 Per a9 ；

2. 酵母菌表达出： Per a2 、 Per a3 、 Per a4 、 Per a5 、 Pe

r a9 ；

3. 昆虫细胞表达出： Per a4 、 Per a5 、 Per a9 。

上述 17种过敏原均已制备好特异性抗体。

德国小蠊标准化过敏原疫苗、美洲大蠊标准化过敏原疫苗的实验室研制工作均因美国 FDA 的德国小蠊标准化过敏原疫苗试行标准将在 2010年末才能出台，没有国际的标准国内几乎没有可能拿到批文而停止。但相关基础研究将成为我们工作的一个重点。

谢谢大家！

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对过敏性疾病发病机制的几点新认识 New understanding of the pathogenesis of allergic disease