缩略图

花粉变应原T、B细胞表位预测研究进展

作者

武艳

1.内蒙古医科大学研究生院,内蒙古呼和浩特010000;

[*作者简介: 武艳(1995.8-),女,硕士研究生,研究方向:儿童重症医学;邮箱:1063165209@qq.com]*

摘要:呼吸道过敏性疾病是当今世界重大卫生学问题,其流行呈逐年上升趋势。气传植物花粉变应原暴露是季节性过敏性疾病主要诱因,其中蒿属植物居首位。而目前能影响过敏性疾病的唯一病因疗法即为变应原特异性免疫疗法,现如今,对特异性免疫治疗的基础及实验室研究大多都集中在表位疫苗上,该疫苗主要是由过敏原中的 T、 B细胞表位串联而成,精准预测变应原的 T、 B细胞表位,这对于明确变应原致敏机制并获得低致敏表位疫苗至关重要,为过敏性疾病预防和治疗提供依据。

关键词:儿童;气传花粉;变应原;表位预测

过敏原(也称为变应原)致敏是诱发变态反应的重要环节之一[[[] 石慧莉,杨一民,王珊珊,等.哮喘相关信号通路的研究现状[J].医学信息,2022,35(01):50-53.]]。尘螨是全球常见的一种室内过敏原,而花粉为北方主要的室外季节性过敏原。目前临床上主要使用糖皮质激素、白三烯调节剂、气管扩张剂等药物来缓解和治疗哮喘,哮喘治疗过程相对缓慢,给个人家庭以及社会都带来了沉重负担,且这些治疗只能缓解症状或控制病情,很难达到长期治愈的目的[[[] Gao Z ,  Fu W Y ,  Sun Y , et al. Artemisia pollen allergy in China: Component-resolved diagnosis reveals allergic asthma patients have significant multiple allergen sensitization[J]. Allergy, 2019, 74(2):284-293.]]。而目前能影响过敏性病种的唯一病因疗法即为变应原特异性免疫疗法(Allergen Specific immunotherapy, ASIT),又称脱敏疗法,即确定过敏患者的过敏原后,通过少量多次接种过敏原的方法,使其产生耐受,从而实现脱敏[[[] 杨栋,邢雁飞,寻满湘.变应原特异性免疫治疗变应性鼻炎伴变应性哮喘患者的临床疗效分析[J].河北医学,2019,25(02):255-258.]]。

当前,针对ASIT的研究主要集中在表位疫苗,筛选过敏原致敏蛋白T、B细胞表位,构建抗原表位疫苗。因此,对变态反应性 T、B细胞的表位进行精确的预测,对于揭示变态反应性T、B细胞的致敏机理、研发针对变态反应性的抗原表位疫苗具有重要意义。

表位预测是研究蛋白质表位一种首选技术,这种预测方法的主要立足基础是计算,重点在筛选新研究抗原的蛋白质表位中发挥作用。虽然表位预测仅仅是一项筛查技术,但是它已经得到了广泛应用,是研制疫苗,疾病诊断的关键步骤[[[] TOMASIAK-ŁOZOWSKA M M, KLIMEK M, LIS A, et al. Markers of anaphylaxis - a systematic review.[J]. ADV MED SCI-POLAND, 2018,63(2): 265-277.]]。在I型变态反应中,交叉反应的发生是因为不同抗原之间在结构上存在着相同或相近的抗原表位。因此,多个种类的过敏原很可能与其对两个及两个或两个以上花粉中的相似分子或抗原表位有关,不同种属类的过敏原普遍能发生交叉过敏反应[[[] Peters B ,  Nielsen M ,  Sette A . T Cell Epitope Predictions[J]. Annual Review of Immunology, 2020, 38(1):123-145. ]]。对致敏原蛋白T、B细胞表位的了解,对于把握其自身的生物学活性以及它所导致的过敏性交叉反应,都具有十分重要的意义,

近年来人们对食物及尘螨过敏原进行了深入探索,对北方常见的蒿草气传花粉的研究甚少。毕源[[[] 毕源,赵博,何枫,等.核桃中主要过敏原Jug r 1的致敏性研究[J].中国食品学报,2018,18(05):13-21.]]等对核桃中主要过敏原Jug r 1的致敏性进行研究,利用DNAStar生物信息学软件预测和血清筛选获得Jug r 1的潜在抗原表位。乔瑞红[[[] 乔瑞红,韩海阳,张小宁,等.尘螨Derp1蛋白主要特性及其T细胞抗原表位预测[J].中国生物制品学杂志,2021,34(08):969-973.]]等探索了尘螨Der p 1蛋白的主要特性及其T 细胞抗原表位预测,得到一个可以为未来临床提高过敏性疾病的诊断及治疗提供理论依据的重要据点,即为优势表位RQMRTVTPI将作为尘螨过敏特异诊断和免疫治疗的研究基础。

邓珊在其实验室研究中发现磷脂转移蛋白(lipid transfer protein,LTP)是我国蒿花粉相关食物过敏反应的主要致敏蛋白,LTP致敏与食物诱发的过敏反应严重程度相关;从血清学和细胞功能水平证实Pru p 3是中国蒿花粉症合并桃过敏反应的主要致敏蛋白。在这之后,她还在发现Pru p 323-38和 Pru p 367-82是引起我国桃过敏反应的主要 T 细胞表位,这两种细胞表位在桃主要致敏蛋白Pru p 3的T细胞表位鉴定中被发现,其中后者极有可能参与了蒿花粉桃交叉反应的T细胞表位,这一步的预测明确了中国人群Pru p 3致敏发生的关键T细胞表位,为肽段免疫疗法夯实了重要基础[[[] 邓珊,尹佳,王瑞琦.桃主要致敏蛋白Pru p 3 T细胞表位鉴定[J].中华临床免疫和变态反应杂志,2018,12(05):498-503.]]。能够引起过敏性疾病的一个重要功能单位是致敏原的T、B细胞表位,当然它们也是发生物质交叉反应的结构基础[16]。

近年来,伴随着生物信息学技术的稳步推进,越来越多的T细胞和B细胞表位的预测软件和数据库被广泛应用在疫苗的研发和疾病的诊断。现已知的表位预测研究已广泛运用于尘螨及食物过敏原,表位的研究在不同过敏原的精准诊断和脱敏免疫治疗有重要的临床意义,能更好的指导临床诊疗、防治工作。表位疫苗是近几年发展起来的新型疫苗,探索变应原蛋白的T、B细胞表位对于掌握变应原本身生物活性完善其致病机制,明确变应原蛋白之间的交叉反应,获得低致敏疫苗,以及提高疫苗安全性均有重要意义。