哮喘研究中应用最广泛的ELISA指标解读

哮喘是一种严重危害全球公众健康的气道慢性炎症性疾病。近年来，随着空气污染与环境恶化，它的发病率与死亡率呈显著上升态势，科研人员也不断加大研究力度，力争早日攻克这一顽疾。

哮喘分为过敏性哮喘和非过敏性哮喘。以早期发病为特征的过敏性哮喘，是最常见的哮喘表型，传统上被认为是一种嗜酸性介导的疾病，其特征在于TH-2细胞的过表达和活化。

所以，过敏性哮喘常与2型呼吸炎症相关，表现为与过敏反应相关的高水平IgE、嗜酸性粒细胞和一些细胞因子，例如IL-4，IL-5，IL-13和IL-9等。

非过敏性哮喘占哮喘总数的10-33％，多数情况下表现出非2型炎症（非T2或T2-低型），具有中性粒细胞的患病率，血清中通常检测不到特异性IgE抗体。

 

 

由于哮喘经多种细胞（如淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞等）和细胞因子共同参与，ELISA检测方法已成为其研究中不可或缺的一种辅助检测工具。

 

我们查阅整理了多篇与哮喘研究相关的文献信息，罗列出了其中应用最为广泛的ELISA指标：

 

分类	ELISA-Hot指标
TH2介导炎症	IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, CCL17
B细胞	IgE; BAFF; IgG, IgA
过敏急性反应	IL-2, IL-4, IL-9, IL-10, IFN-γ,  IL-4R, TNF-α, CRP
过敏后期反应	IL-5, IL-6, TNF-α, IL-13, IL-9,
TH17介导炎症	IL-17A, IL-10, IL-6, TNF-α, TGF-β1,  STAT1, MAPK13, CD40, CD86, IL-25.
粒细胞浸润	IFN-γ, TGF-β1, IL-4R, CCL11, CCL5,  CD40, RNASE3, SELL, IL-17A, POSTN,  SERPINB2, GM-CSF, CXCL10
树突状细胞活化	TLR4, IL-1R1, TGF-β1, IL-1R2, IL-33,  TSLP, NFKBIZ, S100A9, MAPK13, IL-25
气道平滑肌 肥大/增生	TNF-α, IL-5, CCL17, IL-6, IL-2, TNFAIP3,  TLR4, IL-1R1, CCL11, AKT1, TGF-β1,  STAT1, MAPK13, IFN-γ, CCL5,  IL-1R2, IL-8, SPP1, CTSC, S100A9
上皮功能障碍	CCL5, IL-6, TNFAIP3, TLR4, VEGF,  CCL11,TNF-α, TGF-β1, MAPK13,  IFN-γ, VCAN, SPP1, CD86, CTSG.
粘液产生	IL-8, IL-13, CCL17, MUC5AC,  VEGF, NFATC1, CCL11, MAPK13,  IL-9, CCL5, SPP1, FPR3, IL-17A
气道重塑	EGF, CXCL1, MMP-9
激素	Cortisol/Corticosterone

近年来，不少团队都在哮喘自身机制与相关治疗方面做出了详尽研究。

 

 

Lambrecht¹团队对哮喘中TH2细胞和ILC2细胞的功能，以及这两类细胞在两种形式（嗜酸和非嗜酸性）哮喘中的相对作用进行了概述，图示如下：

 

图1. TH2细胞和ILC2细胞有很多共同特征，例如：转录因子GATA-3的表达，能驱动TH2细胞因子的产生和趋化因子受体CCR4、CCR8和CRTH2的表达；表达IL-5来控制骨髓中的嗜酸性粒细胞发育；表达IL-13来引起杯状细胞化生和支气管高度反应性，并使血管壁的VCAM-1和ICAM-1上调，继而引发嗜酸性粒细胞溢出；两种细胞类型产生IL-9。

 

图2. Th2细胞和ILC2细胞在两种形式的嗜酸性哮喘中的相对作用。在特应性哮喘（左）中，嗜酸性气道炎症和支气管反应亢进(BHR)通过DC刺激的自适应TH2细胞驱动，以产生IL-5、IL-13和IL-4，后者驱动IgE的合成。在不依赖适应性免疫的非特应性或内源性哮喘（右）中，ILC2细胞产生IL-5和IL-13，引起嗜酸性粒细胞和BHR。由于没有涉及特异性过敏原，且ILC2细胞不产生IL-4，也就没有来自B细胞相关的IgE反应。

 

 

Cremades² 团队也就构成疾病的常见和差异分子基序（molecular motifs）、呈现“高”或较强关系的蛋白、分子基质（molecular motifs）分类中相关性蛋白质的排名等进行了总结，图示如下：

图3. 符号代表疾病中分子基序的强烈含义： 

△ 与哮喘的其他变体相比，性能较弱但相关；

× 该疾病中不包含该分子基质。

颜色代表每种疾病的最强分子基序：

蓝色 呼吸道过敏；淡紫色 过敏性哮喘；粉红色 非过敏性哮喘。

 

图4. 与至少一种疾病具有“高”或更强关系水平的蛋白质的包含图

 

除哮喘本身机制与治疗研究外，国内外各个科研团队也在积极开展哮喘同其他机体系统的关系及合并其他疾病的研究：

Vedel³团队发现，较高的血浆补体C3水平，与普通人群哮喘住院高风险及过敏性哮喘患者病情加重高风险之间存在相关性，该研究结果认为补体系统在哮喘严重程度中发挥着因果作用。

Tattersall⁴团队在Circulation Arrhythmia and Electrophysiology杂志上提出，持续性哮喘患者容易出现房颤，其发生房颤的风险是无哮喘人群的1.5倍。炎症是哮喘和房颤的共同危险因素。IL-6、TNFRSF1、D-D等可预测房颤风险的炎症标经校正后，持续性哮喘与房颤之间的关系将不受影响。

Oyamada⁵团队提出，重度抑郁症会增强过敏性鼻炎和哮喘患者的Th2和Th17细胞因子，且IL-5与IL-17水平与抑郁症及焦虑症状的严重程度直接相关。

Hou⁶团队在The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice 杂志上发表了一项利用荟萃分析得到的结果。其中纳入62项研究，包含2457205个病例、39项回顾性队列研究、11项横断面研究、9项前瞻性队列研究、2项病例对照研究以及1项病例分析，得到如下结果：与未合并哮喘的新型冠状病毒肺炎患者相比，合并哮喘的新冠肺炎患者的死亡率显著降低，且哮喘可能是新冠肺炎患者发生致死性结局的独立保护因素。

在全世界科研人员努力研究、攻克哮喘这一病症的同时，也希望大家都能重视哮喘疾病的早筛及科学治疗，避开哮喘误区，加强全程管理，珍爱生命健康！

 

 

参考文献：

1. Lambrecht B N , Hammad H. The immunology of asthma[J]. Nature Immunology, 2015.

2. Jimeno L C , Pedro M A , Ramos M L , et al. Prioritizing Molecular Biomarkers in Asthma and Respiratory Allergy Using Systems Biology[J].Front. Immunol., 2021.

3. Tattersall M C , Dasiewicz A S , Mcclelland R L , et al. Persistent Asthma is Associated with Increased Risk for Incident Atrial Fibrillation in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA)[J]. Circulation Arrhythmia and Electrophysiology, 2020.

4. Vedel-Krogh S , Rasmussen K L , Nordestgaard B G , et al. Complement C3 and allergic asthma: a cohort study of the general population[J]. The European respiratory journal, 57(2):2000645.

5. Oyamada H A , Cafasso M O , Vollmer C M , et al.Major Depressive Disorder Enhances Th2 and Th17 Cytokines in Patients Suffering from Allergic Rhinitis and Asthma[J]. Int Arch Allergy Immunol. 2021, 182(12):1155-1168.

6. Hh A , Jie X A , Yang L A , et al. The Association of Asthma With COVID-19 Mortality: An Updated Meta-Analysis Based on Adjusted Effect Estimates[J]. The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice, 2021.