过敏原检测免用皮肤!瑞士研发可短时间、大规模的新型过敏检测法

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全球约三分之一的人口患有一种或多种过敏反应,医师为侦测过敏原,多使用皮肤过敏测试法。然而此检测方式不但耗时,也容易造成不舒服的反应,还有产生免疫过度反应的风险。来自瑞士伯恩大学医院(Bern University Hospital)的生物医学研究中心(DBMR)与药理研究所的研究团队联手研发出一种新型、简化的过敏测试,透过细胞培养出肥大细胞(master cells)检测过敏患者的血清,不但能迅速找出过敏原,还有预测后续免疫疗法有效性的潜力。此研究于日前刊登于 Journal of Allergy and Clinical Immunology。

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最常见的过敏:第一型过敏反应

患有过敏的族群随着空气污染、食物越趋精致化而逐年增加。目前最普遍的过敏种类为第一型过敏反应(Type I allergy),又称为即发性过敏反应(immediate-type allergy),其中包含过敏性鼻炎(花粉热)、过敏性哮喘、食物过敏等。此类过敏为体内免疫系统对无毒的外来成分(过敏原)产生过度免疫反应,通常在患者与过敏原接触的几秒至几分钟内发生,症状包含皮肤发红、肿胀、搔痒,严重者则会有呼吸急促、过敏性休克,甚至是死亡。

人体免疫系统为抵抗过敏原,会产生免疫球蛋白 IgE 抗体,并与肥大细胞上的 IgE 受体结合。一旦肥大细胞与过敏原接触,会促其活化,进而释放组胺酸、介白质等发炎介质,导致身体产生过敏症状。

过敏的诊断方式十分复杂,除了要参考个人与家族的疾病史外,还须注意患者生活周遭的环境因素,再针对患者进行皮肤测试以检测过敏原。

过敏的治疗通常以症状控制为主,严重时则使用免疫疗法。透过长达数年的时间对患者的注射过敏原,剂量浓度会随时间逐渐增加,让患者对过敏原不再有激烈免疫反应。然而,此方法并非全然有效,且目前仍无完全可治的疗法。

新型过敏原检测法,安全、快速又有效

本研究团队所研发的新型过敏原检测方式,是透过开发新型体外细胞培养物,运用分子生物学技术在几天内生成成熟且表面含有 IgE 受体的肥大细胞。当新生成的肥大细胞与过敏患者的血清接触时,血清中的 IgE 抗体会与细胞上的受体结合,再使用特定过敏原刺激活化,而活化的程度可透过流式细胞仪量化。

根据实验结果显示,新生成的肥大细胞激活率可达 100%,且只需可长时间冷冻保存的血清就可做过敏测试,无需用到全血,大幅提升整个过敏检测的灵活性。

运用肥大细胞所研发的新型过敏原检测方法机制图(图片来源:Journal of Allergy and Clinical Immunology)

高通量性质可进行大规模过敏检测,发展潜力高

为增加此检测方法的实用性,研究团队进一步开发高通量版本。经实验证实,新型检测法可在单一试管中检测多达 36 种条件,包含一种血清对多种过敏原,或多来源的血清对单一过敏原。而经过实验训练的专业人员可每日完成约 200 次的检测流程,成功实现短时间、大规模的过敏检测。

研究团队表示除了基本的过敏原初步诊断外,还有望将此检测方法应用至其他层面,如检测新过敏药与免疫疗法的有效性,以帮助医生做下一步的治疗决策,或也可应用于检测食品所可能引起的过敏反应,发展潜力无穷。

延伸阅读:孩子的过敏,从母亲怀胎就开始?

参考资料:
1. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S009167492101246X

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