袁娟麗,吳雙雙,張冉冉,武 涌,陳紅兵
(1.南昌大學(xué) 藥學(xué)院,江西 南昌 330006;2.南昌大學(xué) 中德聯(lián)合研究院,江西 南昌 330047;3.江西省微尺度交叉科學(xué)重點實驗室,江西 南昌 330031)
食物依賴運動引起的過敏反應(yīng) (Food-Dependant Exercise-Induced AnaphyIaxis,F(xiàn)DEIA)是攝入食物后進(jìn)行運動而導(dǎo)致的一種特殊類型的過敏反應(yīng)。l983年Kidd等首先提出FDEIA概念[1]。而Kushimoto等于1985年首先報道了小麥相關(guān)的FDEIA。這種疾病被稱為小麥依賴運動誘發(fā)的過敏反應(yīng)(Wheat-Dependant Exercise-Induced Anaphylaxis,WDEIA)[2]。
小麥具有很高的營養(yǎng)價值和適口性,可以加工成許多食物,如面包、啤酒等。然而,小麥越來越被認(rèn)為是引起免疫介導(dǎo)的食物過敏的主要誘因之一,包括IgE和非IgE介導(dǎo)的食物過敏。IgE介導(dǎo)的小麥過敏可分為呼吸過敏(面包師哮喘和鼻炎)、小麥?zhǔn)称愤^敏和WDEIA[3-4]。WDEIA患者僅能耐受小麥制品的攝入,但當(dāng)同時存在其他輔助增強因素,如運動、感染等,會出現(xiàn)嚴(yán)重的I型過敏反應(yīng)[5-8]。為科學(xué)地認(rèn)識并有效防治WDEIA,作者主要介紹WDEIA的流行病學(xué)、發(fā)病機制、臨床癥狀及其診斷和治療方法。
小麥?zhǔn)钦T發(fā)FDEIA的最常見的食物。Silvade報告了斯里蘭卡兩個過敏反應(yīng)診所在2011—2015年共19例FDEIA患者的回顧性研究,19例患者均有小麥依賴性運動誘發(fā)的過敏反應(yīng)[9]。2012年,在日本橫濱地區(qū)的初中生中,F(xiàn)DEIA的發(fā)病率為0.018%,學(xué)生男女比例為1∶1,致病食物分別為甲殼動 物(n=5)、小麥(n=4)和未知(n=5),WDEIA占28.57%[10]。這與之前的研究沒有顯著性差異[11]。而橫濱地區(qū)的小學(xué)生FDEIA的患病率為0.004 7%,明顯低于初中生,其中WDEIA占50%[12]。有研究發(fā)現(xiàn)韓國首爾國立大學(xué)醫(yī)院2000—2006年過敏病人發(fā)病率為0.014%,其中18例被診斷為FDEIA,致病食物 為 小麥(n=14)、蘋果、蝦(n=1)、未 知(n=2),WDEIA占77.78%[13]。隨后在2013年有關(guān)韓國成人小麥過敏的報告中,6例小麥過敏中有3例是WDEIA,占50%[14]。
WDEIA可以在任何年齡表現(xiàn)出來,且多見于沒有任何食物過敏史的青少年和成年人[15]。WDEIA在成人中的發(fā)生頻率高于兒童,主要發(fā)生在18~30歲的年齡范圍內(nèi)[16-17]。有研究對2010—2014年在北京協(xié)和醫(yī)院確診為WDEIA的283名患者的性別、來源地及發(fā)病年齡進(jìn)行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)54%(153/283)的患者為男性;81.2%的患者來自以小麥為主食的中國北方,其中96名患者來自北京,占總?cè)藬?shù)的33.9%;32名患者來自湖北,占總?cè)藬?shù)11.3%;29名患者來自內(nèi)蒙古,占總?cè)藬?shù)的10.2%;第一次發(fā)生過敏反應(yīng)的平均年齡為(34.1±13.5)歲[18]。
WDEIA在小麥過敏原和輔助因素共同作用下表現(xiàn)出過敏癥狀。運動、服用非甾體抗炎藥以及感染等輔助因素可促進(jìn)肥大細(xì)胞脫顆粒、釋放組胺;增加腸道通透性,促進(jìn)過敏原的吸收[19],而使患者出現(xiàn)過敏癥狀。
小麥蛋白質(zhì)占小麥籽粒質(zhì)量的10%~15%,根據(jù)蛋白質(zhì)在鹽中的溶解度可分為兩部分:1)水/鹽溶性組分包括白蛋白和球蛋白,占總蛋白質(zhì)質(zhì)量的15%~20%;該組分包括淀粉酶/胰蛋白酶抑制劑(AAI)亞基以及其他蛋白質(zhì),如脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白(LTP)[20];2)水/鹽不溶性組分(麩質(zhì)蛋白)包括麥醇溶蛋白和麥谷蛋白,約占小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量的80%,其中麥谷蛋白約占這一比例的一半[21-23]。麥醇溶蛋白根據(jù)電泳率的不同,又分為α/β、γ、ω型;而麥谷蛋白根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小,分為高相對分子質(zhì)量麥谷蛋白亞基(HMW-GS)和低相對分子質(zhì)量麥谷蛋白亞基(LMW-GS)[24]。
據(jù)報道,小麥麩質(zhì)蛋白中的α/β-麥醇溶蛋白,γ-麥醇溶蛋白,ω5-麥醇溶蛋白,LMW-GS和HMW-GS是導(dǎo)致WDEIA的過敏原[25-27],其中ω5-麥醇溶蛋白和HMW-GS是主要過敏原,且部分過敏原的IgE結(jié)合表位序列已從日本和歐洲WDEIA患者中鑒定得到(見表1)。
2.2.1 運動誘發(fā)WDEIA最重要和最普遍的輔助因素是身體活動。誘發(fā)過敏所需的運動強度因患者而異。有研究表明[18],大多數(shù)反應(yīng)發(fā)生在低強度運動(如散步等)之后。Wong等人[36]指出,相對較低的運動強度(步行15 min)即可在WDEIA患者中引起反應(yīng)。運動可以通過以下幾種不同的途徑起作用:1)在運動過程中,轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(TG2)可能被激活,這導(dǎo)致小麥肽段和TG2之間的綴合,隨后與IgE結(jié)合[37],但是這種綴合物在循環(huán)中的存在仍未被證實;2)劇烈運動時產(chǎn)生乳酸等酸性代謝產(chǎn)物,導(dǎo)致血液pH值降低,可能增強肥大細(xì)胞活性;此外,運動還可增高體溫,促進(jìn)肥大細(xì)胞等炎性反應(yīng)細(xì)胞釋放炎性介質(zhì)[16,38];3)運動和乙酰水楊酸能增加胃腸道通透性,并促進(jìn)過敏原吸收到循環(huán)血液中[39];4)運動引起腸道局部滲透壓增加,肥大細(xì)胞脫顆粒,從而增加腸道通透性[40-41];5)運動期間血流再分布可能攜帶過敏原至組織,其中含有對這些過敏原不耐受的肥大細(xì)胞,這可能是導(dǎo)致運動期間過敏反應(yīng)的原因[42]。
表1 導(dǎo)致小麥依賴運動誘發(fā)的過敏反應(yīng)(WDEIA)的過敏原及其IgE結(jié)合表位Table 1 Allergen and IgE-binding epitopes identified as associated with wheat-dependent exerciseinduced anaphylaxis(WDEIA)
2.2.2 乙酰水楊酸和其他非甾體抗炎藥(NSAIDs)在某些情況下,WDEIA不是由攝食小麥和運動相結(jié)合誘導(dǎo)的,而僅是因攝入小麥制品并服用了非甾體抗炎藥乙酰水楊酸所誘發(fā)[43],且低劑量的乙酰水楊酸就足以誘發(fā)WDEIA[44]。研究表明,乙酰水楊酸是引起WDEIA患者嚴(yán)重過敏反應(yīng)的重要輔助因素。研究人員報告了20例服用乙酰水楊酸后出現(xiàn)嚴(yán)重過敏反應(yīng)的WDEIA病例[45]。除乙酰水楊酸外,吲哚美辛、布洛芬和雙氯芬酸鈉等非甾體抗炎藥可能誘發(fā)WDEIA[46-48]。
非甾體抗炎藥可與腸道黏液層和細(xì)胞表面磷脂雙層相互作用,線粒體氧化磷酸化解偶聯(lián),導(dǎo)致腸細(xì)胞損傷和腸道通透性增加;抑制環(huán)氧合酶(COX),減少微血管的血流量,且在胃酸、胃蛋白酶、膽汁、腸道細(xì)菌等侵害性因子作用下,導(dǎo)致胃腸道損傷(炎癥、糜爛和潰瘍)[49];損傷胃腸道的細(xì)胞緊密連接,通透性增加,促進(jìn)過敏原的吸收[39,50],輔助誘發(fā)WDEIA。此外,非甾體抗炎藥可通過增加Syk激酶活化來加速組胺釋放[48,51]。
2.2.3 乙醇和感染乙醇也可以作為誘發(fā)WDEIA的輔助因素[52],據(jù)報道它可以增加胃過敏原吸收并增加組胺釋放[53]。乙醇還可能通過氧化應(yīng)激引起腸道通透性增加[54]。此外,感染尤其是早期階段或臨床輕度形式,可作為輔助因素來增加過敏反應(yīng)。與其他輔助因素相比,感染更加危險,因為無法避免或被預(yù)防[55]。
WDEIA的癥狀通常在小麥攝入后短時間內(nèi)由身體活動引起,但在極少數(shù)情況下可能會發(fā)生延遲發(fā)作[56]。相反,如果在運動后很快攝入食物,也可能出現(xiàn)癥狀[57]。WDEIA事件的發(fā)生頻率因病人而異,從單一發(fā)作到多次發(fā)作[58],臨床表現(xiàn)和嚴(yán)重程度也各不相同。WDEIA的典型癥狀是瘙癢、局部或全身性蕁麻疹、血管性水腫,這些癥狀在運動后幾分鐘內(nèi)就會出現(xiàn),并可發(fā)展為呼吸困難、胃腸道癥狀、低血壓以及過敏性休克[8,16,59]。
WDEIA的準(zhǔn)確診斷對于避免進(jìn)一步的嚴(yán)重反應(yīng)是非常重要的。然而,由于疾病的罕見性,診斷時間滯后非常頻繁[8]。事實上,WDEIA經(jīng)常被誤診為其他更常見的疾病,如蕁麻疹、運動性過敏反應(yīng)或特發(fā)性過敏癥[8]。診斷工具可分為體內(nèi)試驗,如皮膚點刺試驗(SPT)和激發(fā)試驗;體外試驗,包括嗜堿性粒細(xì)胞活化試驗(BAT)、組胺釋放試驗(HRT)和小麥蛋白特異性IgE試驗。
對于疑似WDEIA的診斷,可能需要進(jìn)行激發(fā)試驗,即口服小麥制品后在跑步機上進(jìn)行最大限度的運動,以確認(rèn)診斷[8,55],這有助于了解病理機制,在診斷不明確的情況下尤為重要。然而,激發(fā)試驗只能確認(rèn)約70%的患者的診斷[60-61],并且因為不能很好地控制給予的食物量和誘導(dǎo)反應(yīng)所需的運動強度,風(fēng)險性高[8,62-63]。而且試驗結(jié)果陰性也并不能完全排除WDEIA,因為在受控制的激發(fā)試驗中并未考慮其他輔助因素的影響,如運動強度、花粉接觸、非甾體類抗炎藥物或乙醇的攝入。因此,當(dāng)血清小麥蛋白特異性IgE抗體檢測結(jié)果為陽性并且臨床病史提示W(wǎng)DEIA時,診斷時并不需要常規(guī)進(jìn)行激發(fā)試驗。
血清中過敏原特異性IgE抗體的測定,較常使用ImmunoCAP,它是過敏原特異性IgE抗體體外檢測的金標(biāo)準(zhǔn),可通過熒光酶聯(lián)免疫測定法(FEIA)測定小麥蛋白的血清IgE抗體[64]。有研究發(fā)現(xiàn)重組ω5-醇溶蛋白特異性CAP的靈敏度為80%,而小麥提取物和麩質(zhì)蛋白CAP的靈敏度分別為48%和56%[65]。此外,由ImmunoCAP檢測ω5-醇溶蛋白與小麥蛋白的血清特異性IgE,并計算兩者對數(shù)值的比值,該比值具有100%的敏感性和特異性,可用于WDEIA患者的診斷[66]。此外,與任何過敏性發(fā)作一樣,急性發(fā)作后WDEIA患者的血清類胰蛋白酶水平升高,如果在急性反應(yīng)后6 h內(nèi)測定類胰蛋白酶含量,也有助于確定診斷[15]。
WDEIA建議的臨床診斷標(biāo)如下:當(dāng)患者出現(xiàn)以 下1、2、3、4或1、2、3、5癥狀時,極有可能是WDEIA[16,18]。
1.當(dāng)運動前攝入小麥制品,運動期間出現(xiàn)過敏反應(yīng)體征和癥狀。
2.患者在攝入小麥制品后6 h內(nèi)進(jìn)行運動時發(fā)作。
3.小麥提取物特異性IgE陽性,尤其是麩質(zhì)和(或)ω5-醇溶蛋白,麩質(zhì)和(或)醇溶蛋白的皮膚點刺試驗呈陽性。
4.在避免食用小麥制品或在食用小麥相關(guān)食品后6 h內(nèi)避免運動,未發(fā)生WDEIA。
5.未進(jìn)行運動,但在其他輔助因素如服用非甾體抗炎藥(NSAIDs)、攝入乙醇的參與下出現(xiàn)癥狀。
對在低閾值(如體育活動)激發(fā)情況下即可誘發(fā)癥狀的或出現(xiàn)嚴(yán)重反應(yīng)的患者,以及從事高職業(yè)要求(飛行員、警察等)的患者,推薦無麩質(zhì)飲食;而在不太嚴(yán)重的情況下,避免小麥攝取與輔助因素結(jié)合可能就足夠了,如僅在劇烈運動后發(fā)作者,建議其空腹運動或者運動前4~6 h避免攝入小麥制品,并隨身攜帶急救藥品[16,67]。此外,由于小麥蛋白與來自黑麥、大麥和燕麥的相應(yīng)蛋白質(zhì)的交叉反應(yīng)性,患者是否還需避免攝入其他含谷蛋白的谷物,目前尚不明確。
某些藥物可預(yù)防WDEIA的發(fā)作。有報告顯示鹽酸奧洛他定和酮替芬可抑制FDEIA的過敏反應(yīng),其中激發(fā)食物包含小麥[68]。Choi報告了一例WDEIA,患者在食用小麥前服用酮替芬,激發(fā)實驗為陰性且沒有出現(xiàn)呼吸困難等癥狀,成功預(yù)防了WDEIA[69]??诜彼徕c(SCG)對于預(yù)防WDEIA的發(fā)作也有效[70]。Inoue等的研究表明米索前列醇能夠抑制阿司匹林引起的WDEIA患者血清醇溶蛋白的升高,抑制過敏原的吸收,從而抑制過敏反應(yīng)[71]。韓國WDEIA病例使用了INF-γ口服免疫療法治療后,患者可自由食用含小麥的食物[72]。
WDEIA的緊急治療措施包括在早期警告信號出現(xiàn)時立即停止體力活動,一旦發(fā)生嚴(yán)重過敏反應(yīng),癥狀較輕時可以口服或肌注抗組胺藥物,當(dāng)出現(xiàn)呼吸困難、血壓降低等癥狀時,需立即使用腎上腺素進(jìn)行搶救[16]。此外,應(yīng)指導(dǎo)患者如何使用腎上腺素自動注射器。使用自動注射器裝置給予腎上腺素是有效的急救措施,劑量為0.15 mg或0.30 mg,注入股外側(cè)?。ù笸韧鈧?cè))。根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院的指南,0.15 mg腎上腺素自動注射器應(yīng)用于體質(zhì)量小于或等于25 kg的兒童,包括體質(zhì)量小于10 kg的健康嬰兒;如果需要,可以在至少間隔5 min后再給予相同劑量[73]。
WDEIA是一種相對罕見但可能導(dǎo)致嚴(yán)重過敏反應(yīng)的食物過敏形式,目前尚欠缺詳細(xì)的數(shù)據(jù),但報道的病例數(shù)越來越多,特別是在亞洲和歐洲地區(qū)。與小麥過敏不同,WDEIA可耐受小麥制品的攝入,只有在伴隨有運動等輔助因素的共同作用下才會發(fā)作,然而因誘發(fā)所需運動強度的個人差異性,以及其他輔助因素的多樣性,使其易被誤診或延遲診斷。因此全面了解WDEIA的相關(guān)知識,跟進(jìn)研究新進(jìn)展,提高對WDEIA的意識,將有助于盡早診斷和有效防治。