Een component-opgeloste diagnostische aanpak voor een studie over grap pollen allergenen in Chinese zuidelijke landen met allergische rhinitis en / of astma
Summary
Dit werk beschrijft een protocol dat gebruik maakt van een component-opgeloste aanpak om sensibilisatie te bestuderen bij grasspollenallergene in een cohort van patiënten uit zuidelijk China met allergische rhinitis en / of astma.
Abstract
Sensibilisatie aan gras pollen legt een wereldwijd risico op allergische luchtwegziekten op. Hoewel preventie afhankelijk is van lokaal onderzoek van de pollenallergene, zijn gegevens over dit onderwerp beperkt in Zuid-China. Eventuele beschikbare gegevens werden verkregen door middel van zelfrapporten vragenlijsten, huidprikproeven en totale of specifieke IgE-tests met behulp van ruwe extracten. Om vele redenen zijn deze methoden onbetrouwbaar. Serum zieke reactiviteit tegen Bermuda gras, Timothy gras en Humulus scandens allergenen in een cohort van patiënten uit Greater Guangzhou (zuidelijke China's grootste stad en haar buitenwijken) met allergische rhinitis en / of astma werden onderzocht met behulp van een volledig geautomatiseerde immunoassay analysator als een component -resolved diagnostics (CRD) tool.
Voor de eerste keer werd een aanzienlijk hoge prevalentie van Bermuda grass sIgE positiviteit aangetoond in Chinese zuiders met allergische rhinitis en / of astma. Bij deze patiënten is een subtiele prevalentie van sensibilisatieNaar Timothy gras en Humulus scandens werd ook genoteerd, die kan voortvloeien uit cross-reactiviteit, aangezien de laatste twee niet in de regio gebruikelijk zijn. Dit werd ook ondersteund door de detectie van allergeencomponenten.
Volledig geautomatiseerde immunoassayanalysatoren kunnen over de tijd bevredigende consistentie bieden tussen regio's, laboratoria en instellingen. De automatisering van het instrument kan een gestandaardiseerde detectie mogelijk maken die niet voor de komst van CRD gemakkelijk zou zijn geopenbaard.
Dit is een studie die gebruik maakt van een CRD-benadering om sensibilisatie te onderzoeken naar grass pollen allergenen in Zuid-China. Het voegt toe aan actueel bewijs in de literatuur. Toekomstige studies zijn nodig om deze bevindingen te valideren. Hoewel CRD een nuttig hulpmiddel is, moeten de bevindingen die zijn gemaakt met de volledig geautomatiseerde immunoanalysator niet vervangen worden door andere laboratoriumonderzoeken, klinische evaluaties en deskundigheid van de arts.
Introduction
Gras pollen staat voor bijna 50% van de immunoglobuline E (IgE) -gerelateerde allergieën en veroorzaakt door haar luchtgehalte een globaal risico op allergische luchtwegziekten, met name astma en allergische rhinitis 1 , 2 , 3 , 4 . Preventie tegen graspollenallergieën in een regio is gebaseerd op informatie over de lokale verdeling van de pollenallergenen. Helaas varieert het spectrum van de sensibiliserende allergenen van plaats tot plaats – een waarneming die algemeen bekend staat als regionale specificiteit.
In China is een omvangrijk Oost-Aziatisch grondgebied, de regionale specificiteit van graspollenensensibilisatie, ingewikkelder door beperkte gegevens die momenteel in het zuidelijke deel van dit land beschikbaar zijn in de afgelopen decennia 5 . Zo'n peil in gegevens heeft ertoe geleid dat het moeilijk is om de algemene gras pollen sensi te tonenIn dit grote land 6 . Bovendien werden de zeer beperkte gegevens over Chinese zuiders grotendeels verkregen uit zelfrapportage vragenlijsten, huidprikproeven (in plaats van laboratorium serum tests), totale IgE-metingen (in plaats van allergeen-specifieke IgE (sIgE)) en sIgE detectie op allergenen ( In plaats van allergeen componenten moleculen).
De zelfrapportering van allergische symptomen kan onbetrouwbaar zijn bij specifieke allergenen. Skin prick tests, hoewel algemeen toegankelijk, betreffen het gebruik van niet-gestandaardiseerde, ruwe allergeen extracten, die zelf andere sensibiliserende componenten kunnen bevatten die de uitkomst interpretatie confronteren. De betrouwbaarheid van de huidpricketest hangt ook kritisch af van de vaardige manipulatie door allergisten of specialistische verpleegkundigen, recent gebruik van histamine en patiënt compliance (soms erg moeilijk voor jonge kinderen). Totaal IgE is nuttig voor het screenen van een allergie, maar stelt het niet verstandig vastE-allergene in een patiënt. Bovendien bevatten bijna alle allergenen een aantal allergeencomponentmoleculen. Sensibilisatie van de hoofdcomponenten ( dat wil zeggen Der p 1 en Der p 2 uit huisstofmijten) kan een "echte" allergie voorstellen (allergie tegen een specifiek allergeen, in plaats van valse positiviteit door kruisreacties met andere allergenen), maar sensibilisatie Naar bepaalde ( dwz de kruisreactieve Der p 10, een tropomyosine) mag niet 7 .
Voordat component-opgeloste diagnostiek (CRD) werd geïntroduceerd, belemmerden deze teleurstellende tegenslagen allergene studies in China. CRD detecteert precies de componenten van een allergeen door gebruik te maken van recombinante of gezuiverde allergeenmoleculen, waardoor de meting gemakkelijk te kwantificeren en karakteriseerbaar is 8 . In de afgelopen decennia hebben allergie studies vaak ruwe extracten van allergenen gebruikt die onvermijdelijk een aantal irrelevante componenten bevatten. Veel van deze coMponenten zijn inert, maar soms kunnen sommige positieve reacties verstoren. Het gebruik van recombinante of gezuiverde allergeenmoleculen in CRD kan dit omzeilen en daarom een betere testnauwkeurigheid bieden. Wanneer deze in microarrays wordt verwerkt, scherpt of onderscheidt een CRD-aanpak de sensibilisatie van honderden allergeenmoleculen in individuele vakken. Een goed ontworpen CRD-studie over sensibilisering van graspollen in Zuid-China ontbreekt momenteel. Ideaal gezien zou een dergelijk onderzoek een lokale bevolking met een aanzienlijke geografische dekking moeten omvatten, rekening houden met gras pollen die algemeen in China worden gerapporteerd en de hierboven genoemde technische aspecten aanpakken. Om een praktisch niveau van klinische relevantie te bereiken en de aanwerving van serummonsters te vergemakkelijken, kan vroegtijdig onderzoek naar sensibilisatie van gras pollen als inhalerende allergenen zich ook richten op patiënten met allergische ademhalingsstoornissen, in plaats van op de algemene bevolking.
Dit werk beschrijft een methodeGebruikt om de serum-reactiviteit van Bermuda gras, Timothy gras en Humulus scandens te testen bij patiënten uit Greater Guangzhou (de grootste stad van Zuid-China en haar buitenwijken) met allergische rhinitis en / of astma met behulp van de CRD-aanpak 5 . Deze bevindingen over sensibilisatie voor deze subtropische en gematigde gras pollen in Zuid-China voegen belangrijke bewijzen aan die momenteel in de literatuur.
Protocol
Representative Results
Discussion
Volledig geautomatiseerde immunoassayanalysatoren kunnen over de tijd bevredigende consistentie bieden tussen regio's, laboratoria en instellingen. Zo'n automatische procedure is gebleken dat het onderzoek naar het onderzoek en de klinische studies substantieel ondersteunt, de gestandaardiseerde detectie van veel allergenen en / of allergeencomponenten mogelijk maakt en waarschijnlijke allergene kruisreactiviteit identificeert die niet gemakkelijk zou zijn onthuld voor de komst van CRD's. Bovendien kan de ge…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We bedanken Yueming Su voor zijn hulp bij het voorbereiden van de figuur. Deze studie werd gefinancierd door de Guangdong Science and Technology Foundation (Projectnummer: 2014A020212352), het Guangzhou Education Bureau (1201630044; 1201630393) en de National Natural Science Foundation of China (NSFC 81572063; NSFC 81601394).
Materials
| ImmunoCAP 1000 Instrument | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 12-3800-01 | |
| Phadia Information Data Manager Software Package | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 12-3801-11 | |
| Software Package, ImmunoCAP 1000 | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 12-3801-12 | |
| g2 (Bermuda grass) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-4131-01 | |
| g6 (Timothy grass) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-4100-01 | |
| w22 (Japanese Hop) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-4452-01 | |
| g216 (nCyn d 1) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-4972-01 | |
| g205 (rPhl p 1) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-5234-01 | |
| g208 (nPhl p 4) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-5288-01 | |
| g215 (rPhl p 5b) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-5338-01 | |
| g209 (rPhl p 6) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-5289-01 | |
| g210 (rPhl p 7) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-5290-01 | |
| g211 (rPhl p 11) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-5291-01 | |
| g212 (rPhl p 12) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-5292-01 | |
| o214 Cross-reacting carbohydrate determinants (CCDs) |
Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-5339-01 | |
| Specific IgE Conjugate 400 | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9310-08 | |
| Specific IgE Calibrator Strip | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9459-08 | |
| Specific IgE Curve Control Strip | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9312-08 | |
| Specific IgE Anti-IgE ImmunoCAP | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 14-4417-01 | |
| ImmunoCAP Specific IgE Negative Control | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9445-01 | |
| ImmunoCAP Specific IgE Control L | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9528-01 | |
| ImmunoCAP Specific IgE Control M | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9529-01 | |
| ImmunoCAP Specific IgE Control H | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9530-01 | |
| Development Solution | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9439-08 | |
| Stop Solution | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 34-2271-58 | |
| Washing Solution | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9202-08 | |
| FluoroC | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9264-01 | |
| Maintenance Solution Kit | Thermo Fisher Scientific Inc.(Phadia AB, Uppsala Sweden) | 10-9476-01 |
References
- Scadding, G. K. BSACI guidelines for the management of allergic and non-allergic rhinitis. Clin Exp Allergy. 38 (1), 19-42 (2007).
- Pollart, S. M., Reid, M. J., Fling, J. A., Chapman, M. D., Platts-Mills, T. A. Epidemiology of emergency room asthma in northern California: association with IgE antibody to rye grass pollen. J Allergy Clin Immunol. 82 (2), 224-230 (1988).
- Wang, Q. Lower airway inflammation and hyperresponsiveness in non-asthmatic patients with non-allergic rhinitis. J Thorac Dis. 7 (10), 1756-1764 (2015).
- Ma, Y. The link between mold sensitivity and asthma severity in a cohort of northern Chinese patients. J Thorac Dis. 7 (4), 585-590 (2015).
- Luo, W. Major grass pollen allergens and components detected in a southern Chinese cohort of patients with allergic rhinitis and/or asthma. Mol Immunol. 78, 105-112 (2016).
- Zhang, Y., Zhang, L. Prevalence of allergic rhinitis in china. Allergy Asthma Immunol Res. 6 (2), 105-113 (2014).
- Zeng, G., Zheng, P., Luo, W., Huang, H., Wei, N., Sun, B. Longitudinal profiles of serum specific IgE and IgG4 to Dermatophagoides pteronyssinus allergen and its major components during allergen immunotherapy in a cohort of southern Chinese children. Mol Immunol. 74, 1-9 (2016).
- Kleine-Tebbe, J., Matricardi, P. M., Hamilton, R. G. Allergy work-up including component-resolved diagnosis: how to make allergen-specific immunotherapy more specific. Immunol Allergy Clin North Am. 36 (1), 191-203 (2016).
- Sun, B., Zheng, P., Wei, N., Huang, H., Zeng, G. Co-sensitization to silkworm moth (Bombyx mori) and 9 inhalant allergens among allergic patients in Guangzhou, southern China. PLoS One. 9 (5), e94776 (2014).
- Zeng, G. Component-resolved diagnostic study of Dermatophagoides pteronyssinus major allergen molecules in a southern Chinese cohort. J Investig Allergol Clin Immunol. 25 (5), 343-351 (2015).
- Liu, J., Guo, A., Guo, H. Morphological variation and types of Cynodon dactylon. Acta Prataculture Sinica. 12 (6), 99-104 (2003).
- Zhang, H., Xi, J. Study on the germplasm resource and ecological characteristics of wild carpet grass (Axonopus compressus) in Guangdong. Grassland and Turf. 13 (1), 25-28 (2005).
- Kao, S. H., Su, S. N., Huang, S. W. Sub-proteome analysis of novel IgE-binding proteins from Bermuda grass pollen. Proteomics. 5 (14), 3805-3813 (2005).
- Ouyang, Y. H., Zhang, D. S., Fan, E. Z., Li, Y., Zhang, L. Correlation between symptoms of pollen allergic rhinitis and pollen grain spreading in summer and autumn. Zhonghua Er Bi Yan Hou Tou Jing Waike Zazhi. 47 (8), 623-627 (2012).
- Westritschnig, K. Analysis of the sensitization profile towards allergens in central Africa. Clin Exp Allergy. 33 (1), 22-27 (2003).
- Rossi, R. E., Monasterolo, G., Monasterolo, S. Measurement of IgE antibodies against purified grass-pollen allergens (Phl p 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11, and 12) in sera of patients allergic to grass pollen. Allergy. 52 (12), 1180-1185 (2001).
- Zafred, D., Nandy, A., Pump, L., Kahlert, H., Keller, W. Crystal structure and immunologic characterization of the major grass pollen allergen Phl p 4. J Allergy Clin Immunol. 132 (3), 696-703 (2013).
- Chabre, H. Molecular variability of group 1 and 5grass pollen allergens between Pooideae species: implications for immunotherapy. Clin Exp Allergy. 40 (3), 505-519 (2010).
- Mari, A. Skin test with a timothy grass (Phleum pratense) pollen extract vs.IgE to a timothy extract vs. IgE to rPhl p 1 rPhl p 2, nPhl p 4, rPhl p 5, rPhl p 6, rPhl p 7, rPhl p 11, and rPhl p 12: epidemiological and diagnostic data. Clin Exp Allergy. 33 (1), 43-51 (2003).
- Grote, M., Stumvoll, S., Reichelt, R., Lidholm, J., Rudolf, V. Identification of an allergen related to Phl p 4, a major timothy grass pollen allergen, in pollens, vegetables, and fruits by immunogold electron microscopy. Biol Chem. 383 (9), 1441-1445 (2002).
- Andersson, K., Lidholm, J. Characteristics and immunobiology of grass pollen allergens. Int Arch Allergy Immunol. 130 (2), 87-107 (2003).
- Tripodi, S. Molecular profiles of IgE to Phleum pratense in children with grass pollen allergy: implications for specific immunotherapy. J Allergy Clin Immunol. 129 (3), 834-839 (2012).
- Stumvoll, S., et al. Purification, structural and immunological characterization of a timothy grass (Phleum pratense) pollen allergen Phl p 4, with cross-reactive potential. Biol Chem. 383 (9), 1383-1396 (2002).
- Wood, R. A., Segall, N., Ahlstedt, S., Williams, P. B. Accuracy of IgE antibody laboratory results. Ann Allergy Asthma Immunol. 99 (1), 34-41 (2007).
- Wang, J., Godbold, J. H., Sampson, H. A. Correlation of serum allergy (IgE) tests performed by different assay systems. J Allergy Clin Immunol. 121 (5), 1219-1224 (2008).
