205期：聊聊过敏原检测
过敏原与过敏反应
过敏原又称致敏原或变应原，是指能够使人发生过敏的抗原物质。第一次接触过敏原不会过敏，下次再接触时，会出现过敏性症状。
过敏是一种特殊的病理性免疫反应，又称为变态反应，主要表现为当机体通过吸入、食物、接触或注射等途径，接受某种过敏原后，可出现某一组织或器官，甚至全身性的强烈反应，引起多功能障碍或免疫损伤。
临床多表现在皮肤系统、呼吸系统、消化系统等，以荨麻疹、湿疹、过敏性鼻炎、过敏性哮喘、过敏性肠炎、结膜炎为主。
这种对特殊过敏原的特殊反应，只出现少数人身上，对大部分人是无害的。例如：鸡蛋对于大多数人来说是富含营养无害的食物，但对少数对鸡蛋过敏的人来说，进食极少量的鸡蛋后，就会引起强烈的过敏反应，包括全身皮痒、水肿、剧烈腹痛、恶心、呕吐、腹泻甚至引起休克等。
流行病学
随着全球环境污染程度的逐年加剧，生活方式和用药方式的改变，使过敏性疾病已越来越普遍，据世界变态反应组织（WAO）统计，近30年间过敏性疾病的发生率至少增加了3倍，目前全球总患病率已达22%。15%-20%的人在一生中至少发作过一次荨麻疹，80%的病人集中在城市里，70%的过敏患者为儿童。
除发病率逐年上升，年幼人群发病、多种过敏原致敏、多器官过敏的情况日益增多。同时呈现出由发达国家向发展中国家流行，由大城市向小城市流行的特点。
在我国，过敏性疾病发病率也呈逐年递增的趋势，成为严重影响我国人群健康的常见疾病之一。
如何检测过敏原
目前国际上公认的过敏原检测方法有两大类：
一是体内测试，包括皮肤点刺实验（SPT）、真皮内皮肤试验（IST）、过敏原激发试验、斑贴试验、划痕实验。其中皮肤点刺试验是最常用的方法。
皮肤点刺试验（SPT）
用稀释的抗原液点刺皮肤，同时需要进行阳性对照（组胺）和阴性对照（稀释液），约15min后观察检测点是否出现风团或潮红现象。如果风团的直径超过阴性对照3mm，则认为是患者对该过敏原过敏。
优点：易于操作，出结果快（15-20分钟），临床相关性较好，而且成本较低，适合对可疑过敏原的检测。对于药物过敏，皮肤试验是首选的快速诊断方法。
缺点：每种过敏原只能做一个点刺，需要检查多个过敏原则多个点刺点，患者有疼痛感，有些患者尤其是儿童不愿意接受。某些严重过敏患者还可能出现强烈过敏反应，甚至过敏性休克导致死亡，具有一定风险。点刺受药物影响，点刺前一周需要停用抗过敏药、激素、抗感冒药、平喘药、镇咳药等。
真皮内皮肤试验（IST）
主要是将过敏原注入真皮层内，主要有用于毒物和药物试验，尤其是有明显过敏症状而SPT为阴性时。
双盲食物激发试验（DBPCFC）
是对鼻粘膜、眼结膜、支气管等部位进行刺激，判断患者是否因该过敏原导致过敏症状。是诊断食物过敏的金标准，但临床真正应用并不多，因其具有一定危险性，尤其对于严重过敏患者，不适合做激发试验。
二是体外检测，包括总IgE检测、特异性IgE检测、IgG/IgG4检测、嗜碱性粒细胞脱颗粒检测。
总IgE检测
过敏性疾病的诊断最初是进行血液总IgE抗体检测，但总IgE水平的影响因素很多，如寄生虫感染、种族、年龄等，而且总IgE水平也仅能指示患者致敏状态的概率，其升高只能说明患者过敏的概率较大，不存在一个总IgE临界值来诊断或排除过敏。
特异性IgE检测
I型变态反应中最常用也最有价值的诊断方法，目前检测特异性IgE的方法学和厂家较多，常用检测技术有免疫荧光-酶技术、免疫印迹技术和化学发光技术等，发展较为迅速。
优点：安全，特异性好，即来即查，无需停药，且没有任何危险性。尤其适用于小儿、症状较重的患者及晕针或者不愿意做皮试的患者。一次可检测多个参数，体系一致等。
缺点：价格略高。
根据包被固相载体不同，分为微孔板法（96孔板），如苏州浩欧博、浙大迪讯、深圳博卡；纤维素法，如PhadiaImmunoCAP；免疫印迹法，如德国欧蒙、德国敏筛、杭州艾康等。
根据抗原抗体反应的原理以及是否有放大系统的不同，可分为间接法，包被抗原，如德国欧蒙、德国敏筛、Phadia ImmunoCAP；捕获法，包被抗体，HOB符博克；生物素-亲和素放大系统，如德国敏筛、HOB符博克。
根据标记方法不同，可分为荧光，如Phadia ImmunoCAP；酶，如德国欧蒙、德国敏筛、HOB、深圳博卡、浙大迪讯；化学发光，如台湾洹艺百敏芯（酶促化学发光+微流控技术）、北京新华联协和（鲁米诺及其衍生物）、HOB（磁微粒化学发光，研发中）等。
放射过敏原吸附实验（RAST）
最早使用的过敏原检测方法，原理是将过敏原结合到固定相，加入待测血清及参考对照，血清内的SIgE与过敏原结合，再用放射性同位素标记的二抗结合SIgE-过敏原复合物，通过标准曲线求含量。
缺点：价格昂贵、检测时间长、放射性同位素容易过期且污染环境、不同来源试剂盒的参比血清不同而不易互相比较等。
荧光酶免疫技术
是以放射过敏原吸附实验（RAST）为原理发展起来的荧光酶联免疫法。该系统将过敏原吸附在一种被称为ImmunoCAP的新型固体上，后者是装在小胶囊中的亲水性载体聚合物，由溴化氧活化的纤维素衍生物合成，与过敏原有很好的结合能力。该系统灵敏性和特异性较高，临床认可度较好。
优点：临床认可度高，可定量，自动化程度高
缺点：价格较高，一次只能检测一个过敏原指标
代表公司：瑞典Phadia（被赛默飞世尔科技收购）
免疫印迹技术
检测板上的硝酸纤维素膜上包被过敏原抗原，依次加入血清、生物素标记的特异IgE二抗、碱性磷酸酶标记的链霉亲和素，经BCIP/NBT底物显色，检测板上的过敏原条带会根据患者对该过敏原的过敏情况显现不同程度的颜色，呈正比关系。经过扫描仪对检测板的扫描和配套软件的分析，可将结果分成0-6级，其中2级以上则为阳性，是国内主流的检测方法之一。
优点：同时检测十几种过敏原指标，具有较好的灵敏度和特异性，自动化程度高
缺点：半定量
代表公司：德国欧蒙、德国MEDIWISS
酶联免疫捕获法
传统ELISA方法的改进，以微孔板作固相载体，包被抗人IgE抗体。加入待测血清，血清样本中的IgE被固相载体的抗人IgE抗体捕获；清洗多余游离抗体后，再加入液相的生物素化过敏原，使其与固相载体上捕获的SIgE结合，形成“抗人IgE-SIgE-过敏原”免疫复合物；最后加入链霉亲和素化的辣根过氧化物酶，以及底物；酶催化底物发生显色反应，通过检测终极产物的吸光度的强弱，反映样本中SIgE的含量。
优点：可定量
缺点：一次只能检测一个过敏原指标
代表公司：HOB
图：酶联免疫捕获法原理
化学发光法搭载微流控技术
以台湾洹艺的BioIC百敏芯微流卡-过敏原检测系统(Agnitio BioIC System)为例，采用抛弃型微流卡检测过敏原。卡上带有样本和试剂注射位，可手工将样本和试剂手动依次加入微流卡上相应的位置，也可通过自动分注仪实现试剂的自动加入。随后放入化学发光分析仪，即可自动完成19项过敏原检测。每一张微流卡自带校准、质控系统，自动完成。
图：台湾洹艺的BioIC百敏芯微流卡系统
优点：所需样本量少，检测时间短，仪器小型适合POCT，检测灵敏度高。
缺点：试剂成本较高，通量低，半自动，需要手动加样本和试剂，若有气泡则会影响检测结果的精确性。
代表公司：台湾洹艺的BioIC百敏芯微流卡系统、北京新华联协和（仅酶促化学发光）
图：北京新华联协和试剂盒
其他方法学
随着分子生物学技术在体外诊断中的更多地运用，与传统的天然纯化过敏原蛋白不同，基因重组纯化的过敏原组分蛋白将在过敏原检测中得到更为广泛的运用，使得过敏原检测的特异性得到进一步提升。而在方法学上，微阵列、芯片等高新技术的运用，将使一次实验检测上百种过敏原成为现实。
过敏原检测存在的问题
1、特异性IgE检测无金标准，也无真正的全定量
过敏原特异性IgE检测，目前尚无任何国际标准。由于各个厂家使用的过敏原原料的来源，过敏原结合到载体的方法和检测方法均不同，所以不同的厂家对同一样本的过敏原特异性IgE检测的结果可能会存在差异。尤其是定量的结果之间往往缺乏较好的可比性。
2、食物不耐受检测的歧义
针对IgG/IgG4食物不耐受检测一直众说纷纭，欧洲过敏和临床免疫学会（EAACI）和美国过敏、哮喘和免疫学会（AAAAI），美国过敏、哮喘与免疫学院（ACAAI）及美国国立卫生研究院（NIH）的相关指南，和中华医学会变态反应学会的年会中均曾多次明确指出过敏反应的体外诊断应该依据过敏原特异性IgE的实验结果，而食物过敏原特异性IgG(4)仅仅是食物进入人体后正常的生理反应，其检测对食物过敏的临床诊断不具有任何价值。
3、生物共振法检测过敏原的质疑
生物共振治疗一直以来受到国内变态反应学术领域的强烈质疑和反对。无需任何试剂，以电极来体外监测过敏原物质的“场效应”，诊断过敏原，并用于临床治疗，使用成本极其低廉。EAACI和AAAAI/ACAAI指南也明确指出这是未经证实的测试。但目前仍有一些医院在使用这种检测方法，主要原因在于检测无成本，对患者也不会造成什么实质危害。
总结：
血清特异性IgE检测过敏原已有40年的历史，在多重因素的推动下，过敏原市场将以年复合增长率35%快速爆发，根据致命行业调研公司Transparency MarketResearch发布的报告，预计全球过敏原市场将由13亿美元（2015年）增涨到38亿美元（2024年）。
目前国内上市的进口产品主要是瑞典Phadia的ImmunoCAP、德国欧蒙免疫印迹产品、德国敏筛产品。
国内主要有HOB、浙大迪讯、杭州艾康、深圳博卡等。过敏原市场仍以进口为主导，包括欧蒙、敏筛、Phadia。欧蒙、敏筛占有三分之二的市场，Phadia占有不高于5%的高端市场，国内厂家分享近不到三分之一的市场。
有研究表明，中国过敏原检测的潜在市场容量为135亿，目前实际市场占有量不高，更说明过敏原未来的巨大潜力。随着中国工业化的持续推进，相信未来将有更多更为先进适用的检测产品面世，并覆盖更多地过敏原检测项目。
作者：Fancy Koi
生物工程/医疗器械/IVD；产品管理/市场推广；
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