호염기구 활성화 시험은 유세포 분석에 의한 활성화 마커의 측정을 통해 특정 자극의 존재하에 호염기구 활성화의 검출을 기반으로 IgE 매개 알레르기 반응을 평가하기위한 보완적인 체외 진단 시험입니다.
호염기구 활성화 검사(BAT)는 식품, 곤충독, 약물 및 일부 형태의 만성 두드러기에 대한 IgE 매개 알레르기 반응의 평가에서 임상 병력, 피부 검사(ST) 및 특이 IgE(sIgE) 판정 외에 사용할 수 있는 보완적인 체외 진단 검사입니다. 그러나 진단 알고리즘에서이 기술의 역할은 매우 다양하고 잘 결정되지 않습니다.
BAT는 유세포 분석에 의한 활성화 마커 (예 : CD63, CD203c)의 측정을 통해 알레르겐 / 약물 가교 IgE 활성화에 대한 호염구 반응의 측정을 기반으로합니다. 이 검사는 특히 심각한 생명을 위협하는 반응을 경험하는 피험자에서 알레르기 진단을 확인하기 위해 통제된 챌린지 검사를 피하는 데 유용하고 보완적인 도구가 될 수 있습니다. 일반적으로 BAT의 성능은 i) 알레르겐 / 약물이 ST에서 위양성 결과를 생성하는 경우 고려되어야합니다. ii) ST 또는 sIgE 측정에 사용할 알레르겐 / 약물 공급원이 없습니다. iii) 환자 병력과 ST 또는 sIgE 결정 사이에 불일치가 있습니다. iv) 증상은 ST가 전신 반응을 초래할 수 있음을 시사합니다. v) 범인 알레르겐 / 약물을 확인하기 위해 CCT를 고려하기 전에. 테스트의 주요 한계는 특히 약물 알레르기에서 최적이 아닌 민감도, 샘플 추출 후 24시간 이내에 테스트를 수행해야 하는 필요성, 절차, 농도 및 세포 마커 측면에서 실험실 간의 표준화 부족과 관련이 있습니다.
IgE 매개 알레르기 진단은 임상 병력, 피부 검사(ST), 혈청 특이적 IgE(sIgE)의 정량화, 그리고 필요한 경우 통제 챌린지 검사(CCT)1,2,3,4,5,6을 기반으로 합니다. 그러나 정확한 정보가 부족할 수 있으므로 임상 병력을 신뢰할 수 없으며 ST 및 CCT는 심각한 생명을 위협하는 반응을 경험하는 피험자에게 금기 일 수있는 위험이없는 절차가 아닙니다 1,2,3,4,5,6 . 검증되고 상용화된 불소 효소 면역 분석법에 의한 sIgE 측정이 소수의 알레르겐 및 약물에만 사용할 수 있다는 사실과 함께 이러한 문제는 호염기구 활성화 검사(BAT)와 같은 다른 시험관 내 기능 분석의 중요한 역할을 강조했습니다.
호염기구는 알레르겐 / 약물 노출 후 세포 표면의 고 친화성 수용체 (FcεRI)에 결합 된 인접한 sIgE의 가교 결합시 활성화되는 IgE 매개 알레르기 반응에 관여하는 핵심 이펙터 세포입니다. 호염기구 활성화는 세포질 내 분비 과립 7,8,9에 포함 된 미리 형성된 새로운 합성 염증 매개체의 세포 탈과립 및 방출을 유발합니다. BAT는 자극 (알레르겐 또는 약물)의 존재하에 호염기구 활성화를 모방하려고 시도하고 유세포 분석 7,10에 의해 호염기구 활성화 마커의 발현 변화를 결정하는 시험관 내 방법입니다. 호염기구 (IgE +, CCR3 +, CRTH2 +, CD203c +)를 확인하고 형광 색소 표지 항체 7,10의 조합을 사용하여 세포 활성화 (주로 CD63 및 CD203c의 상향 조절)를 측정하는 다양한 전략이 있습니다. 임상적으로 검증된 최고의 활성화 마커 11,12,13,14인 CD63은 히스타민을 함유하는 분비 과립에 고정된 막 단백질로, 세포 활성화 및 과립과 막의 융합 후 호염기구 표면 15,16,17,18,19,20,21 에 발현됩니다. . CD203c는 호염기구에서 구성적으로 발현되고 FcεRI 자극 후에 상향조절되는 표면 마커이며, 이는 또한 BAT 15,22,23,24,25에서 신뢰할 수 있는 결과를 보여주었습니다. 게다가, CD6326과 동시 발현하는 것으로 보인다.
지난 수십 년 동안 BAT는 약물, 음식 또는 흡입제와 같은 다양한 유발 요인뿐만 아니라 아래에 설명된 대로 일부 형태의 만성 두드러기에서 유발되는 IgE 매개 알레르기 반응의 진단에 유용한 것으로 나타났습니다. 그러나 진단 알고리즘에서이 기술의 위치는 매우 다양하고 잘 결정되지 않습니다.
약물 과민증
BAT는 선택된 약물 및 환자, 특히 ST의 진단 가치가 대부분의 약물에 대해 잘 확립되지 않았기 때문에 심각한 반응을 경험하는 사람들에게 보완 검사로서 유용한 것으로 나타났습니다 제한된 수의 약물27,28,29,30에 대해 검증되고 표준화되기 때문입니다. 또한 sIgE의 정량화는 ST 27,28,29,30,31,32보다 민감도가 낮은 제한된 수의 약물에 대해서만 가능합니다. 따라서 약물 과민증의 진단은 일반적으로 약물 도발 테스트에 의존하며, 이는 심각한 생명을 위협하는 반응을 경험하는 피험자에게 금기 일 수 있습니다33.
베타락탐(BL)20,34,35,36,37,38,39, 신경근 차단제(NMBA)19,22,40,41,42, 43,44,45, 플루오로 퀴놀론 (FQ) 46,47,48,49, 피라 졸론50,51,52, 방사선 조영제 (RCM) 53,54,55,56 및 백금 화합물 57,58,59 . BAT는 각각 51.7-66.9 %와 89.2-97.8 % 사이의 민감도와 특이도를 갖는 것으로보고되었습니다. 양성 및 음성 예측값은 각각 93.4% 및 66.3% 사이의 범위로 기재되어있다 27,31. 더욱이, BAT는 약물 탈감작 동안 부작용의 위험이 높은 환자에서 CD63에 비해 CD203c 발현이 증가하기 때문에 백금 화합물로 탈감작하는 동안 획기적인 반응에 대한 예측 바이오마커로서 제안되었다57.
BAT는 반응이 호염기구 탈과립을 수반 할 때 약물 과민증에만 유용하다는 점에 유의해야합니다. 따라서, 사이클로옥시게나제 142의 효소적 억제로부터 발생하는 반응에는 유용하지 않다.
음식 알레르기
BAT는 전체 알레르겐 추출물 또는 단일 알레르겐에 대한 혈청 sIgE의 측정이 종종 모호하기 때문에 식품 알레르기에 대한 잠재적 인 진단 도구로 부상했으며, 이는 약물 과민증과 유사하게 비용이 많이 들고 위험이없는 절차60입니다. 여러 연구에서 우유 61,62, 계란 61,63, 밀 64,65,66,67,68, 땅콩 63,69,70,71,72, 헤이 즐 넛 73,74,75,76과 관련된 결과를 보여주었습니다. ,77, 조개78, 복숭아 79,80,81, 사과 21, 셀러리, 당근82,83.
혈청 내 ST 및 sIgE에 비해 식품 알레르기 진단에서 BAT의 주요 부가가치는 더 높은 특이성과 유사한 민감도를 나타낸다는 것입니다. 따라서 BAT는 임상적으로 알레르기가 있는 환자와 높은 특이도(75-100%)와 민감도(77-98%)63,69,84를 모두 갖는 민감하지만 내성이 있는 피험자를 구별하는 데 유용한 도구입니다. 민감도 및 특이도 값은 알레르겐 및 표현형(예: 구강 알레르기 증후군 대 아나필락시스), 연령 및 지리 관련 감작 패턴과 같은 기타 요인에 따라 달라집니다(63,85).
단일 알레르겐 성분을 사용하는 BAT는 잠재적으로 일부 식품 알레르겐61,80에 대한 진단 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 종자 저장 단백질 (예 : 땅콩의 Ara h 1, Ara h 2, Ara h 3 및 Ara h 6)을 사용한 연구가 있습니다 86; 지질 전달 단백질 (예를 들어, 복숭아로부터의 Prup3 및 땅콩으로부터의 Ara h9)80,86; 및 Bet v 1 동족체 (예 : 땅콩의 Ara h 8) 87. 다른 잠재적 유용성은 꽃가루-음식 알레르기 증후군 21,87,88, 붉은 고기에 대한 알레르기89, 또는 음식-의존적 운동-유도된 아나필락시스(66)의 경우에 범인 알레르겐의 확인과 관련된다.
흥미롭게도 BAT는 땅콩 및 우유 알레르기 환자의 연구에서 관찰 된 바와 같이 더 심한 반응을 가진 환자가 활성화 된 호염기구의 비율이 더 높기 때문에 알레르기 반응의 중증도 및 역치에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다 84,90,91; 미량의 알레르겐에 반응하는 환자는 더 큰 호염기구 민감도 84,90,92를 보입니다. 이러한 데이터는 BAT가 면밀한 추적 관찰 및보다 강화 된 교육이 필요한 고위험 알레르기 환자를 식별하는 데 유용 할 수 있음을 시사합니다93. 더욱이, BAT는 식품 챌린지 반응(70,91,92,94) 및 반응성 임계값(90,95)을 예측하여 식품이 언제 안전하게 (재)도입될 수 있는지를 결정하는 데 도움을 줄 수 있다고 보고 되었다(84). 그러나 이러한 결과는 일부 연구에서 논란의 여지가 있습니다 63,96 더 많은 연구가 필요합니다.
반면에 BAT는 시간이 지남에 따라 자연적으로 또는 면역 조절 치료하에 식품 알레르기의 해결을 모니터링하는 데 사용되어 왔으며, 지금까지 경구 식품 챌린지에 의해서만 평가되었으며 관련 위험 및 비용은 84,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106입니다. ,107,108. 또한, 오말리주맙 치료 동안 호염기구 활성화가 감소하지만 치료 중단 후 증가함에 따라 식품 알레르기에서 오말리주맙의 효과를 모니터링하는 데에도 사용되었습니다109.
흡입제 알레르기
BAT는 sIgE 정량화 및 ST에 의해 진단이 일상적으로 확립 될 수 있기 때문에 흡입 알레르기에 거의 도움이되지 않습니다. 그러나 국소 알레르기 성 비염 (검출 할 수없는 수준의 sIgE 및 양성 비강 도발 검사가있는 음성 ST)의 경우 BAT는 사례110의 50 %에서 진단을 허용했습니다. 호염기구 민감도와 비강/기관지 도발 검사에 대한 반응, 천식 중증도와 오말리주맙111,112 치료의 효능 사이의 상관관계가 추가로 보고되었습니다.
BAT는 또한 IgG 항체 113,114,115,116,117을 차단하는 간섭으로 인해 면역 요법 동안 호염기구 감수성이 감소함에 따라 집 먼지 진드기 및 꽃가루에 대한 알레르겐 면역 요법을 모니터링하는 데 사용되었습니다.
Hymenoptera독 알레르기
hymenoptera 독 알레르기의 진단은 일상적으로 ST 및 혈청 sIgE를 기반으로합니다. BAT는 높은 민감도 (85-100 %)와 특이도 (83-100 %)를 보여 주었으며 모호한 결과를 산출하는 경우 또는 독 알레르기의 암시적인 임상 병력이 있지만 검출 할 수없는 sIgE 및 음성 ST118,119가있는 환자에게 유용하다고보고되었습니다. 그러나, BAT는 이들 반응(120,121)에 대한 중증도를 예측하지 못하는 것으로 보인다.
환자의 최대 60 %가 말벌과 봉독 모두에 sIgE를 나타내며 우성 알레르겐의 식별은 적절한 면역 요법 치료에 중요합니다. 이러한 경우, BAT는 우성 알레르겐119122123124의 확인에 유용한 것으로 보고되었다. 꿀벌 및 말벌 독의 주요 알레르겐에 대한 sIgE는 두 독 모두에 대해 이중 양성인 환자에서 BAT의 유용성을 감소시킬 수 있지만, 주로 sIgE 결정에서 음성 결과를 가진 대상체에서 유용한 정보를 제공합니다123.
일부 연구에서는 BAT가 독 면역 요법의 축적 단계에서 부작용에 대한 예측 바이오마커로 유용할 수 있다고 제안하는데, 이는 이 치료 옵션이 호염기구 감수성을 감소시키는 것으로 보고되었기 때문입니다. 그러나 반응성은 감소하지 않으며이 BAT 유틸리티는 오늘날 논란의 여지가있는 13,120,125,126,127,128,129,130입니다.
두드러기 및 혈관 부종
만성 두드러기 환자의 서브세트는 비만 세포 표면 상에 존재하는 FcεRI 또는 IgE-FcεRI 복합체를 표적으로 하는 자가알레르겐에 대한 IgE 자가항체 및 IgG 자가항체로 인해 자가면역 병태생리학을 갖는다(131,132). 임상 실습에서 이러한 유형의 만성 두드러기의 진단은 우발적 인 감염의 위험이있는 양성자가 혈청 ST에 의존했습니다. BAT는 만성 두드러기가 의심되는 환자를 진단하고 모니터링하기위한 체외 검사로 제안되었습니다. 호염기구의 표면에서 CD63 및 CD203c 발현은 모두 만성 두드러기 환자로부터의 혈청 자극 후에 증가되는 것으로 보고되었으며, 활성 자가항체 133,134,135,136,137의 검출을 보여준다. 최근 BAT 양성 환자는 두드러기 활동 점수로 평가되는 가장 활동적인 질병 상태를 경험하는 경우가 많으며 BAT138 음성인 환자에 비해 3차 치료(사이클로스포린 A 또는 오말리주맙)와 함께 더 많은 용량의 항히스타민제가 필요한 것으로 보고되었습니다.
BAT는 IgE 매개 알레르기 반응의 평가를위한 보완적인 체외 진단 검사로, 약물, 음식 또는 흡입제와 같은 다양한 유발 요인에 의해 유도 된 반응의 진단뿐만 아니라 일부 형태의 만성 두드러기에서 유용한 것으로 나타났습니다. 일반적으로 i) 알레르겐/약물이 ST에서 위양성 결과를 생성하는 경우 BAT 성능을 고려해야 합니다. ii) 알레르겐 / 약물을 ST 또는 sIgE 정량화에 사용할 수 없습니다. iii) …
The authors have nothing to disclose.
클라우디아 코라자의 귀중한 영어 지원에 감사드립니다. 이 작업은 MIECO의 보건 연구소 ‘카를로스 III'(ISCIII) (ERDF가 공동 자금을 지원하는 보조금: “Una manera de hacer Europa”; 보조금 번호 PI20/01715; PI18/00095; PI17/01410; PI17/01318; PI17/01237 및 레틱 아라디알 RD16/0006/0001; 안달루시아 지역 보건부(보조금 번호 PI-0127-2020, PIO-0176-2018; PE-0172-2018; PE-0039-2018; PC-0098-2017; PI-0075-2017; PI-0241-2016). ID는 임상 조사자(B-0001-2017)이고 AA는 수석 박사후 계약(RH-0099-2020)을 보유하고 있으며, 둘 다 안달루시아 지역 보건부(ESF 공동 자금 지원: “Andalucía se mueve con Europa”)의 지원을 받습니다.
5 mL Round Bottom Polystyrene Test Tube, without Cap, Nonsterile | Corning | 352008 | |
APC anti-human CD193 (CCR3) Antibody | BioLegend | 310708 | |
BD FACSCalibur Flow Cytometer | BD Biosciences | ||
Calcium chloride | Sigma-Aldrich | C1016 | |
FITC anti-human CD63 Antibody | BioLegend | 353006 | |
HEPES (1 M) | Thermo-Fisher | 15630106 | |
Lysing Solution 10x concentrated | BD Biosciences | 349202 | |
Magnesium chloride | Sigma-Aldrich | M8266 | |
N-Formyl-Met-Leu-Phe | Sigma-Aldrich | F3506 | |
PE anti-human CD203c (E-NPP3) Antibody | BioLegend | 324606 | |
Potassium chloride | Sigma-Aldrich | P9541 | |
Purified Mouse Anti-Human IgE | BD Biosciences | 555857 | |
Recombinant Human IL-3 | R&D Systems | 203-IL | |
Sheath Fluid | BD Biosciences | 342003 | |
Sodium chloride | Sigma-Aldrich | S3014 | |
TUBE 9 mL LH Lithium Heparin | Greiner Bio-One | 455084 | |
Tween 20 | Sigma-Aldrich | P1379 |