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第1章
过敏是什么(不是什么)?

在开始为这本书进行研究之前,我并不知道过敏的问题到底有多普遍。事实上,大约40%的人群已经患有某种形式的过敏症。 [1] 据专家估计,到了2030年,这一数字将增加到50%。但在我们深入研究这些数字可能意味着什么,以及为什么过敏症患者的数量预计会在未来几十年上升之前,我们需要回答一个更简单、更基本的问题:过敏到底是什么?

当我第一次与科学家和过敏症专家交谈时,我以为我知道什么是过敏。如果有人考我,我会自信地说,过敏是一个人对吃过、摸过或吸入的东西的负面身体反应。如果被追问更多的细节,我可能会说出很久以前我从生物学入门课程中学到的东西——人体免疫系统类似于防御系统,它会对外来物质做出反应,如病毒、细菌和寄生虫,并帮助保护我们免受感染。但在过敏人群中,同样的免疫系统会被环境中的某些东西触发,比如花粉、牛奶或金属珠宝中的镍,而这些东西对不过敏的人是无害的。我会把打喷嚏、流鼻涕或鼻塞、咳嗽、皮疹、发红、荨麻疹、肿胀和呼吸困难列为可能的过敏症状。

每当我请不是科学家或生物医学专家的普通人来解释什么是过敏时,他们的回答与我自己一开始给出的定义很类似。正如一位不过敏的年轻人向我描述的那样,所有年龄和背景的人都倾向于认为过敏和过敏原是“与进入你身体系统的东西之间的某种不平衡”。“它只是不能很好地与你体内的东西相匹配,并导致你的身体试图摆脱它。”另一名男士将过敏描述为当身体不知道如何处理花粉或某种特定食物时的“自我毁灭”。在一次让我印象深刻的采访中,一名在墨西哥奇瓦瓦(靠近美国得克萨斯州边境)长大的患有多种过敏症的男性表示,他的身体处于持续的防御模式——但他认为这利大于弊。他认为自己有很好的防御能力,并形容自己的身体比不过敏的人更“小心”和警觉。这些对过敏性免疫应答的描述的确可以应付日常对话,但也有例外情况。

即便是患有过敏症的人也并不总是明白过敏的确切含义,他们可能并不能将其与具有类似症状的非过敏状况区分开来。

以“克丽茜” 为例,她是本书采访的首批过敏症患者之一。在我们谈话的时候,克丽茜已经患有多年的呼吸道过敏症状、荨麻疹、偶尔的眼睛肿胀和频繁的胃病。她被诊断为花粉热或者说季节过敏性鼻炎,她在症状改变或恶化时,偶尔会去耳鼻喉专科医生那里接受治疗。如果不小心误食了乳制品或麸质,她还会出现胃肠道症状和皮疹。几年前,克丽茜去看过敏反应专科医生,还测试了对最常见的过敏原的反应。她的皮肤对所有食品致敏原都没有反应,过敏反应专科医生告诉她,她所经历的症状不太可能是由食物过敏引起的。克丽茜的耳鼻喉科医生一再鼓励她重新做检查,但她没有照做;相反,她上网研究自己的症状,并向网友寻求可能的治疗方法。

当被问到过敏的定义时,克丽茜认为这是当身体无法处理某些东西时所发生的事情,尤其是如果身体与某物接触得太频繁或太多时。她解释说,随着时间的推移和反复接触,身体不再能够处理这些东西,从而产生了像她这样的症状。她不相信她的皮肤接受食品致敏原测试的结果,坚称自己对食物过敏;由于小麦和牛奶是大多数食物的成分,她认为她的身体经过几十年的时间已经学会了排斥它们。

我想以克丽茜的故事(她对过敏的误解,以及明显的困惑和沮丧)作为这一章的开始,来说明我们对过敏的典型理解中哪些是正确的,哪些是错误的。就拿克丽茜的呼吸道过敏为例,她认为她的身体对反复接触的东西有反应是正确的,又认为她的身体无法处理花粉则是错误的。(我们很快就会看到,其实主要是她的身体无法忍受或忽视它。)尽管克丽茜有着非常真实的症状,但她可能并非真正患有食物过敏症,因为她对牛奶或麸质没有任何过敏反应,她的皮肤点刺试验的结果也证明了这一点。换言之,免疫系统可能对她摄入的食物没有反应。然而,她的免疫系统的确对花粉有反应,这导致她患有花粉热。那么,令克丽茜真正困惑的是,不耐受和(对空气中的过敏原)过敏反应之间的区别在哪里。在这个案例中,克丽茜对某些食物的不耐受,可能是由肠易激综合征或缺乏有助于分解乳制品中乳糖的乳糖酶引起的。谁能怪她呢?尽管我是一名对免疫学有一定了解的医学人类学家,我也很难区分二者。

我对过敏的科学文献涉足越深,与过敏症专家和免疫学家的对话越多,我对过敏的定义就越模糊。让我最初感到惊讶和沮丧的是,我对免疫系统的复杂功能了解得越多,就越难定义过敏。事实证明,我们通常所说的“过敏”实际上是各种情况的“大杂烩”。它们的共同点是:它们都涉及对一种无害物质(过敏原)的超敏反应,而这种物质在非过敏人群中通常不会产生任何免疫应答。不同的过敏症状取决于过敏原进入人体的方式(通过皮肤、气道或肠道)、个体基因以及过敏原可能引发的许多不同的“过敏通路”。

那么,什么是过敏呢?这是一种(有害的)免疫介导对(无害的)抗原的超敏反应,而这里的抗原是指任何能激活免疫应答的毒素或外来物质。这是过敏的科学定义,但对大多数人来说可能有些晦涩。为了充分理解什么是过敏,我们必须了解这个术语的定义在过去一个世纪里是如何变化的。其实,过敏的概念只有一个多世纪的历史,它起始于科学家对哺乳动物免疫系统功能的早期研究。

正如你们很快就会看到的,到头来我学到的是:也许过敏还是用它所引发的生物学过程来定义。

异端概念的演变:过敏简史

在我们潜入过敏错综复杂的历史和免疫系统的知识海洋之前,我首先要强调的是,过敏根本不是一个“实体”,至少不像我们习以为常的存在于这个世界上的其他具体事物,如桌子、病毒或猫。作为替代,我们最好把过敏想象成一个复杂的生物学过程,它涉及我们免疫系统中许多个交织在一起的不同部分。过敏更像是我们的免疫细胞决定采取的行动,而不是我们可能因为这些行动而产生的症状。人们对免疫的认识始于20世纪初,从那之后,我们对它的研究得到了发展,也使得对过敏反应的发现成为可能。

无论是过去还是现在,我们对免疫系统的认知,在很大程度上都归功于我们对微生物的了解。到19世纪末,著名的科学家(路易斯·巴斯德、约瑟夫·李斯特和罗伯特·科赫等)都忙于进行实验,以证明我们肉眼看不见的生物是导致我们生病、伤口感染和食物腐烂的元凶,如炭疽杆菌、结核分枝杆菌和霍乱弧菌。这种对传染病和微生物作用的新认识通常被称为疾病的“病原微生物理论”,它催生了免疫的现代医学概念,即生物体抵御疾病的能力。

免疫是指免受或防御来自任何特定外来生物体的感染。从19世纪末到20世纪初,免疫背后的生物学机制是病原微生物理论研究的焦点。到了20世纪初,科学家专注于了解在动物个体暴露于像炭疽杆菌这样的致病性微生物后产生免疫力或疾病的基本生物学机制。这些早期免疫学家的终极目标是弄清如何诱导免疫。当时,含有少量变异微生物和抗病毒抗体的疫苗和血清已经在诊所和医院中使用,用于预防或治疗常见疾病,如天花、白喉或破伤风,但它们起作用的过程几乎完全笼罩在神秘之中。

在这些早期疫苗和血清的成功应用的鼓舞下,科学家和医生坚定地认为,有可能产生对所有人类传染性疾病和毒素的免疫力。他们认为,唯一需要做的就是更好地理解动物最初是如何产生免疫力的。全世界为产生免疫力和治疗各种疾病所做的努力,给过敏的意外发现提供了机会。

“allergy”(过敏,又称变态反应)一词是由奥地利维也纳一家儿科诊所的医生克莱门斯·冯·皮尔凯于20世纪初首先创造的,它由希腊词根 allos ergon 组合而成,意为“不同的活动”。皮尔凯和他的同事贝拉·希克注意到一些儿童在接种了由马的血清制成的天花疫苗(当时一种常见的医疗实践)后,对第二剂的反应很糟糕,注射部位会出现皮疹、皮肤瘙痒或炎症,还会引起发烧。两人推测是血清本身的某些东西引起了这些负面的生物学反应,随后开始系统性地观察重复注射天花疫苗的受试者。

最初,皮尔凯使用“过敏”一词来表示因暴露于某种外来物质(在他们的研究里,特指血清)而引起的任何生物状态的改变,无论是好是坏。 对皮尔凯而言,负面的状态或反应也许是指由于注射疫苗而导致的皮疹或发烧;正面的改变或反应则可能是指由于注射疫苗而增强了免疫力。过敏,在其最初的概念框架里,包括免疫力和超敏反应两方面的意思。这是一个中性词,只是用来表示某种东西引起了患者生物学状态的变化。

1906年皮尔凯创造“过敏”一词时,免疫本身还是一个相当新的、极其有限的概念,仅用于指人体对疾病的自然防御。 [2] 作为一个概念,“immunity”(免疫)一词起源于政治而非医学领域,最初用来指免于法律惩罚或义务。 [3] 早期的科学家借用了这个词,并改变了它的意思——但只是稍微改变了一下。在医学领域,免疫是指对传染病的自然豁免,是一种完全免受疾病甚至死亡“惩罚”的情况。这在当时的确是一种通俗易懂的定义,即体内任何负责授予豁免权的生物学过程,“免疫系统”本身就是以这种豁免形式命名的。那时候,人们认为免疫系统的功能就是防御,而且是唯一的防御。早期的临床医生,如皮尔凯和希克,观察到他们的病人对本应产生免疫力的物质产生了负面反应,并认为他们所目睹的一定是人体对这种物质的防御系统性发展的某个阶段。他们将注射部位的皮疹、发烧和瘙痒视为疫苗或血清起作用的证据,而正是这些东西让病人的防御机制开始启动。

如果正如皮尔凯和希克逐渐意识到的那样,免疫系统可能出错,会怎么样呢?如果我们的免疫系统既能保护我们,也能让我们生病呢?如果导致我们生病的不仅仅是细菌或毒素,还有免疫系统本身呢?

这种想法是革命性的,甚至是异端,至少在一开始的时候,它遭到了唾弃。早期在免疫学领域工作的科学家很难接受一个人的免疫系统可能会对自身造成伤害。抗体 的产生——免疫系统产生专门的细胞来抵抗有害生物入侵的能力,被认为是完全有益的。负责抵抗细菌的免疫系统可能正是人体对血清和花粉等产生过敏反应的根本原因,对这一原因的认识与几十年的研究成果背道而驰。皮尔凯的过敏学说直接挑战了免疫学这一新领域的基本原则,因此,这种假说在很大程度上遭到了摒弃。直到后来,科学家花了10多年的时间才意识到,这种学说基本正确,在医学上也是有用的。

随着越来越多的临床和实验室证据的积累,科学家慢慢开始意识到,皮尔凯对过敏反应的描述比预想中要普遍得多。与此同时,医生开始认识到,所谓的过敏反应也可以更容易地解释许多慢性疾病——周期性哮喘、季节性花粉热、反复发作的荨麻疹,他们在诊所里经常看到这些疾病。经年累月,这个概念被更广泛地采用,因为努力治疗其他疑难杂症的医生开始将“过敏”视为一种诊断结论,这至少可以部分解释患者的症状。随着时间的推移,“过敏”的定义转变为几乎单指这些更麻烦和有害的免疫系统反应,即所谓的对无害物质的过度反应。

到20世纪20年代中后期,过敏这一新兴领域作为免疫学的一个分支,变得专业化。 [4] 作为一个术语,它经常与“敏感”、“超敏”和“易躁”等词替换使用,以表示对某些“无害”物质的过度免疫反应。当时,最著名的过敏症专家之一沃伦·T. 沃恩把过敏定义为“神经系统某一部分的极度易躁或不稳定”。 [5] 作为一名医生和狂热的科研人员,沃恩困惑于他的病人对过敏原的特殊反应。他没有找到任何可以理解的模式,也无法解释为什么在控制所有其他变量的情况下,两个人对完全相同的过敏原的反应会如此不同。更令人困惑的是,同一名患者可能会在不同场合或同一天的不同时间对相同的刺激做出截然不同的反应。似乎过敏反应不遵循任何生物学规律,至少沃恩无法轻易地找到任何线索。

到1930年,沃恩推测哺乳动物免疫系统的总体目的是维持有机体与其环境之间的某种“平衡”。因此,过敏者的症状仅仅是这个人与生物世界其他部分之间暂时或长期失衡的迹象。沃恩认为,过敏反应是从细胞层面开始的,而不是从体液或整个身体层面开始的,这在后来被证明是正确的。一个过敏之人的细胞遇到外来物质或经历外源性(外部)冲击时会过度反应,导致自己的生物系统暂时或长期失去平衡。过敏症专科医生的目标是帮助他们的病人回到“平衡的过敏状态”,然后保持这种状态。至少根据沃恩的说法,“正常”和“过敏”状态之间的微妙平衡,可能会被病人生活中的任何压力源打破——严重的呼吸道感染、体温的突然变化、激素的变化或者病人焦虑水平的整体上升。

其他早期的过敏症专家也以类似的方式定义了这种痛苦,并为他们的病人假设了许多相同的病因。在英国,乔治·W. 布雷医生将过敏定义为对无害的“各种外来物质或物理因素过度敏感的一种状态” [6] 。对布雷来说,严重过敏反应和过敏都被认为是“防御过程中的意外事件”。威廉·S. 托马斯医生将过敏定义为一种“改变的反应” ,并对反复感染细菌或病毒后过敏与免疫力发展之间的关系提出了疑问(这本身是对皮尔凯最初提出的免疫力与超敏反应相关论点的微弱呼应)。 20世纪30年代托马斯在写作之时,过敏研究人员已经注意到哮喘通常是由肺部的细菌感染引起的,并开始推测患者先前的呼吸系统疾病与过敏症的发展之间存在联系。G. H. 奥丽尔医生在一份针对医疗从业者的出版物中指出,免疫系统功能只有三种可能的状态:正常(既不过敏也不免疫,中性)、敏感(过敏)和免疫。 [7] 20世纪30年代末,“过敏”一词已经从一个相对中性的含义,即由外界刺激引起的任何生物学变化,变成了一个完全负面的描述,指代任何外界物质进入人体后产生的一系列有限的身体反应。作为一个医学术语,到20世纪40年代,“过敏”一词已经明确地转变为“免疫的阴暗面”

20世纪50年代末,著名的免疫学家弗兰克·麦克法兰·伯内特发现,某些疾病,如红斑狼疮和类风湿性关节炎,最终是人体免疫系统无法分辨“好”细胞和“坏”细胞,或“自身”和“非自身”所导致的结果。这支持了将过敏称为“免疫的阴暗面”的说法。在伯内特意识到免疫系统的主要功能不是防御身体免受入侵者的感染,而是识别自身的细胞之后,自身免疫(身体对自身的攻击)便成了免疫学研究的中心。在与周围环境中的物质接触后,免疫系统可以选择容忍外来的“非自身”物质(就像它对大多数作为食物摄入的蛋白质所做的那样),也可以选择攻击(就像它对许多病毒和细菌所做的那样)。自身免疫病患者的免疫系统犯了一个根本性的错误——混淆了自身细胞和外来细胞,并对它们过度敏感或反应过度。从本质上讲,免疫系统触发了对自身组织的反应。

伯内特关于自身免疫的见解为20世纪大部分时间里对免疫功能的进一步科学研究奠定了基础,因为免疫学领域越来越关注于理解免疫耐受的发展,而不是防御。今天,过敏和自身免疫在很大程度上被视为同一主题的变体,而不是完全不同的问题。两者都强调,我们对疾病的免疫力以及我们对天然和人造物质的耐受性背后的生物机制是会出错的。在21世纪,皮尔凯最初提出的观点(免疫系统既能保护我们,也能伤害我们)不再是异端邪说,而是一种被普遍接受的对我们整体免疫功能及其失调的理解。

最近的免疫学研究再次发生了转变,这一次从伯内特的自身/非自身范式转向了另一个模型,该模型反映了我们目前对人类自身细胞如何与肠道、鼻腔和皮肤上数万亿的非人类细胞、颗粒和化学物质相互作用的理解。我们的身体如何决定要忍受什么,或要对抗什么?换句话说,我们的免疫细胞需要确定我们的身体何时会受到环境中某些东西的伤害,何时不会受到伤害。然而,它们是如何做到这一点的,仍然是一个谜。美国国立卫生研究院(NIH)顶级食物过敏研究人员和临床医生帕梅拉·格雷里奥博士解释说:“说实话,我们仍然不了解免疫耐受背后的机制,也不知道为什么我们能耐受某些东西,而不能耐受其他东西。”康奈尔大学免疫学家埃弗里·奥古斯特博士告诉我,关于我们的免疫细胞的终极功能可能是什么,争论仍然很激烈。虽然免疫细胞显然提供了抗感染的保护,但奥古斯特更愿意把它们看作我们身体的“监护人”,它们不断地感知我们遇到的一切,并对哪些东西应该、哪些东西不应该成为我们身体的一部分或与我们共存做出数百万个微小决定。关于免疫系统,我们似乎唯一可以确定的是,随着它在21世纪变得越来越躁动,它也越来越不能忍受一些环境中对我们“有益”的东西。

如今是如何定义过敏的?

正如我们所看到的,准确定义什么是过敏从一开始就是一个问题。1931年,著名的过敏症专家亚瑟·科卡博士认为,将“过敏”用作一个医学术语并不是特别有用,因为临床医生和其他非专业人士倾向于用它来表示任何东西。 [8] 它已经成为一种“安慰奖”一样的诊断,当所有其他诊断和治疗都失败时,被用来安抚病人。

与我交谈过的过敏症专家和科学家经常附和科卡的哀叹:他们告诉我,他们面临的最棘手也最持久的问题之一,就是大家对过敏究竟是什么普遍存在误解。在与我的谈话中,他们反复指出,公众经常不加区分地使用这个词来描述他们可能经历的几乎所有不舒服的症状。如果人们经常消化不良或饭后感到疼痛,他们可能会将其归因于对他们吃过的东西(如乳制品)的过敏反应——尽管他们从来没有去看过敏症专科医生来证实或反驳他们的怀疑。

在过去的100年里,过敏已经成为一个普及且得到广泛使用的医学概念,但它并不总是得到适当或有效的应用。过敏症专家和免疫学家希望每个人都明白,过敏与敏感、不耐受或自身免疫病不同,它们的主要区别在被激活的生物过程或免疫机制上。

免疫系统快速入门

关于人体免疫系统,你应该知道的第一件事是,实际上它由两个不同的系统组成。先天性免疫系统从出生起就功能完备,是抵御病原体等外来入侵者的第一道蛮力防线。因为无论遇到什么外来物,它都以相同方式做出反应,所以它有时也被称为“非特异性”免疫系统。你的皮肤和黏膜(换言之,你的体表和内衬 ),都是先天性免疫系统的一部分。如果有东西逾越了这些屏障,先天性免疫系统就会激活炎症来抵御这些微观的入侵者。肥大细胞和嗜碱性粒细胞(我们已经看到它们在严重过敏反应中起作用)参与了这个过程。一种被称为吞噬细胞的特殊“清道夫”免疫细胞可以吞噬细菌并杀死它们,而自然杀伤细胞可以利用毒素摧毁任何已经被病毒感染的细胞。通常,先天性免疫系统的不同组成部分足以抵御感染。

如果先天性免疫系统无法应对威胁,适应性免疫系统就会启动。在本书中,我们最关注的就是适应性免疫系统,因为它是我们产生超敏反应(包括自身免疫和过敏)的原因。作为第二道防线,适应性免疫系统具有“特异性”,因为它能够记住它遇到的特定事物,并在随后的接触中做出相应的反应。T淋巴细胞(简称T细胞)是我们骨髓中产生的一种白细胞,它的表面具有检测功能,可以附着在进入我们体内的病原细胞等外来入侵者身上。在与特定的外来入侵者接触后,其中一些T细胞可以成为“记忆T细胞”。下次遇到类似的生物体时,它们可以更快地激活适应性免疫系统。B淋巴细胞(简称B细胞)是骨髓中产生的另一种白细胞,可以被T细胞激活。B细胞可以迅速产生大量抗体,并将其释放到血液中,以帮助抵抗外来细胞。抗体是在血液中循环的Y型蛋白质,其主要功能是中和病毒和细菌等外来物质。抗体能附着在外来微生物上,从而阻止它们附着或穿透我们自身的细胞“围墙”。同时,抗体也可以附着在其他免疫细胞上并激活它们,帮助和促进整体免疫系统的反应。抗体具有特异性,而且与产生它们的B细胞类型和触发该过程的T细胞类型密切相关,所以它们可谓“现成的”,可以用来防御进入身体的特定类型外来物质(身体在先前的遭遇中“记住”的物质)。

我们的身体产生5种不同类型的抗体:IgM、IgD、IgG、IgA和IgE。我们会在后文再次提到IgG和IgE,而IgE将是本书大部分内容的焦点。虽然不是所有的Ⅰ型超敏反应(也被称为过敏性免疫应答)都由IgE介导,但大多数过敏反应通常涉及IgE的激活。相比之下,Ⅱ型和Ⅲ型超敏免疫应答,包括格雷夫斯病 这样的免疫状况和包括红斑狼疮、类风湿性关节炎在内的自身免疫病,都是由IgG抗体介导的。不管是好是坏,IgE抗体反应都已经成为过敏性免疫应答的主要指标,与过敏紧密联系。IgE对环境中过敏原敏感的遗传倾向被称为特应性。所以,特应性不同于过敏(这个稍后会很重要),虽然你没有IgE抗体反应也可能会过敏,但没有IgE,你就不会有特应性反应。

IgE和特应性之间的联系是一个重要发现,引领了过敏反应及其治疗研究的重大创新。然而,在分析过敏、特应性和不耐受或敏感之间的差异时,它也会引起混淆(我们将在第2章看到)。由于IgE作为过敏反应标志具有居于核心的重要性,我想在这里暂停一下,快速地回顾一下抗体本身的发现之路。

IgE的发现

早在1906年,当克莱门斯·冯·皮尔凯创造“过敏”这个词时,他便假设是过敏原激活了病人体内的抗体反应(事实证明这是正确的)。1919年,马克西米利安·拉米雷斯医生报告说,他的一个病人接受了一个有过敏症的献血者的输血后,对马的皮屑产生了过敏。 [9] 这证明了皮尔凯的猜测,即血液中的某种物质可以转移过敏敏感性,很可能是一种新的抗体。到了20世纪20年代,在德国工作的卡尔·普劳斯尼茨医生对黑麦草过敏,他试图将自己对花粉的天然过敏反应转移给他的助手海因茨·屈斯特纳。他的助手对煮熟的鱼过敏,他也想把助手的过敏反应转移到自己身上。

此时,皮肤点刺试验可以阐明受试者对不同过敏原的敏感性(详见第2章),但这些反应背后的生物学机制仍然是一个谜。将屈斯特纳的血清移植到自己的手臂上后,普劳斯尼茨在随后的皮肤点刺试验中对鱼类过敏原产生了疹块反应。尽管多次尝试使用从对黑麦花粉有更严重过敏反应的患者身上提取的不同血清,屈斯特纳却从未对花粉产生过阳性的皮肤反应。然而,普劳斯尼茨对鱼类蛋白的阳性皮肤反应已经证明,过敏敏感性可以通过血清输注的方式转移。这对搭档的研究揭示了普劳斯尼茨–屈斯特纳反应,也就是用于过敏致敏研究的P–K试验,并被研究人员广泛使用了几十年。尽管P–K试验对超敏反应的免疫学研究很有用,但其背后的生物学机制模糊不清。经过几十年的科学研究,免疫学家认为很可能是某些类型的抗体在P–K试验中引起了敏感性,但大多数已知的抗体都被确认不是罪魁祸首。

现在,发现IgE的时机已经成熟了。

20世纪60年代末,两位日本研究人员决定研究花粉过敏症患者血清中的P–K反应。当时,免疫学家怀疑在P–K试验中皮肤的反应可能与抗体IgA的作用有关。但经过几次实验后,石坂公成博士和石坂照子博士确定,他们所看到的生物活性不可能是由任何当时已知的抗体(IgM、IgA、IgG或IgD)引起的。石坂夫妇的工作揭示了一种新的抗体,他们将其命名为IgE,它能与肥大细胞和嗜碱性粒细胞结合,帮助驱动过敏反应。随后,石坂夫妇对IgE功能进行了细致的科学研究,最终证明,大多数对于无害的抗原或过敏原的敏感性或过度免疫应答都与IgE有关。

抗原是指任何能引发免疫应答的物质,过敏原则是指一类能引发IgE抗体反应的抗原。在这种反应中,身体的免疫细胞触发了所谓的Ⅰ型过敏“通路”(这就解释了为什么研究人员把过敏称为Ⅰ型变态反应)。体内被称为辅助性T细胞2(Th2)的CD4 + T细胞,会传递信号给B细胞,令其产生IgE抗体。这些免疫细胞都属于白细胞。在哺乳动物体内发现的5种抗体中,IgE是唯一一种已知能频繁与过敏原结合并引发免疫应答的抗体。不像其他抗体存在于血液、淋巴、唾液和鼻液中,IgE抗体存在于我们的组织中,与肥大细胞(免疫系统的一些第一反应者)的表面紧密结合。IgE抗体主要负责与肠道蠕虫等寄生虫结合,但在过敏反应中,它们会触发你的肥大细胞和嗜碱性粒细胞(其他第一反应者)去释放组胺和其他化合物,然后引起炎症和所有过敏相关的典型症状。特应性的或有过敏倾向的人往往不仅有更高水平的IgE,而且肥大细胞上的IgE受体更多,这可能是他们对环境中的事物更敏感并倾向于对多种过敏原产生过敏反应的部分原因。然而,一个非特应性的人,或者说一个没有敏感性生物倾向的人(我们将在第4章更仔细地研究这种差异)如果反复接触蜂毒或青霉素,仍然会产生过敏反应。

发现IgE在过敏中的作用为更多的科学研究铺平了道路,尤其是在身体可能会陷入过度活跃的免疫应答的特定机制或“免疫通路”方面。如今,科学家和临床医生区分了IgE介导的过敏(如过敏性鼻炎、食物过敏、特应性湿疹)和非IgE介导的过敏(如药物过敏、血清病)。但从本质和所有实际目的出发,21世纪的“过敏”一词已经意味着由IgE抗体驱动的任何负面免疫应答。暴露于抗原后产生的IgE,已经成为衡量和确认Ⅰ型超敏反应或“过敏”的标准。

仅仅依靠IgE来定义会有问题吗?

如果患者体内一开始的IgE抗体水平就低,那么单独依靠是否存在IgE抗体来快速对过敏进行分类会出现问题。这种方法也可能排除其他过敏性疾病,如嗜酸细胞性食管炎(EoE)和非过敏性湿疹,因为它们被认为是非IgE介导的。事实上,血清病或者说克莱门斯·冯·皮尔凯在儿童医院中观察到并用来创造“过敏”一词的反应,属于非IgE介导的过敏性疾病的范畴。患有哮喘或特应性皮炎,但暴露于过敏原后不能产生IgE的人,也可以被归类为“Ⅰ型过敏性疾病”患者,因为他们涉及相同的核心生理反应,但如果我们用IgE当作过敏反应的石蕊试验 ,他们所患的就不是最严格意义上的“过敏”。

值得注意的是,我为这本书采访的一些专家非常乐意将湿疹或哮喘称为过敏;其他人则坚决反对。一些人认为哮喘发作或湿疹暴发的诱因比反应本身更重要。例如,如果某人在剧烈运动中发作哮喘,那么将此人与空气中草类花粉等过敏原引发哮喘发作的人混为一谈是不准确的。那些认为在各种情况下驱动身体反应的潜在生物机制相同的人,更容易认可哮喘和湿疹是过敏性疾病,他们觉得生物学通路比触发因素更重要。从很多方面来说,目前关于什么属于过敏、什么不属于过敏的争论是20世纪初关于这个词本身含义的争论的延续。很多人对什么是过敏,以及我们如何定义过敏感到困惑。

今天的过敏症专家就如何区分这些情况和“过敏”一词的确切含义存在分歧。我采访的许多医生都表达了对更精确的定义或新术语的渴望。

休·A. 桑普森博士是世界知名的过敏症专家,在该领域拥有40多年的经验。他说,过敏反应对每个人来说都是独一无二的,随着时间的推移,表现也会不同。在幼儿中,过敏反应通常会影响皮肤和肠道。对某种食物产生反应的婴儿会出现皮疹或呕吐的情况。随着年龄的增长,靶器官可能会发生变化,可能会开始出现哮喘发作或气喘等过敏反应。“过敏是指一种常见的潜在免疫机制,”桑普森解释说,“只是每次免疫应答都可以针对不同的器官。”

儿科医生、著名教授、辛辛那提儿童医院哮喘研究中心主任“尼鲁”(古尔吉特·库拉纳·赫尔希博士)将过敏性疾病定义为“全身性或系统性紊乱”。有些人的过敏反应会集中在一个部位,比如呼吸道;其他人会在多个部位表现出来,比如一个人不仅患有哮喘,还患有湿疹和食物过敏。但无论哪种情况都是一种系统性疾病。炎症是所有过敏性疾病的核心问题,这是将所有症状统一在一个总称下的共性。正如库拉纳·赫尔希所见,难题在于理解为什么这种反应在一些患者身上是局灶性的,而在其他患者身上则是全身性的。

美国国立卫生研究院过敏、哮喘和气道生物学分部主任阿尔基斯·托吉亚斯博士将过敏描述为一种综合征,或一组根源相同且通常同时发生的症状。从他的角度来看,哮喘、花粉热、湿疹和食物过敏并不是单独存在的问题。

托吉亚斯向我解释说:“实际上,我们处理的是一种从身体不同部位表现出来的综合征。”他认为,在过去的几十年里,医学的高度专业化导致了人们对什么是过敏、什么不是过敏感到困惑。肺科医生主要关注肺部问题,所以他们会诊断哮喘。但他们不一定会注意或关心病人是否也有湿疹或食物过敏——尽管他们通常也关注特应性的人。托吉亚斯抱怨,尽管事实上这些症状是同一种综合征的不同表现,但我们最终还是把它们当作互不相关的症状来处理。换句话说,不是每个患有过敏性疾病的人都会被过敏症专科医生诊断或治疗,他们也不会认为自己身上不同的过敏症状源于同一种潜在的免疫功能障碍。

美国国家犹太健康中心的著名过敏症专家和免疫学家唐纳德·梁博士认为,术语是造成混淆的很大一部分原因。通常,过敏性疾病的分类更依赖症状,而非生物学本质——用“气喘”指代哮喘,用“瘙痒”指代特应性皮炎。他认为“特应性”比“过敏”更合适,因为特应性的字面意思是“不正常” 。一个人的皮肤、肠道或鼻腔细胞对过敏原的反应是“不正常的”——它们是对环境中常见的、无害的刺激的过度反应。最终,他对过敏的定义完全关乎免疫系统的潜在反应,而不仅仅是症状或过敏测试的结果。

让过敏的定义(稍微)简单点儿

那么,对于像克丽茜这样不信任食物过敏测试阴性结果的人;或者,亲爱的读者,你这样可能有过敏症状但从未看过过敏症专科医生的人;或者我的父亲,他这样具有非IgE介导却致命反应的人;还有我,有呼吸道过敏的临床症状,但在皮肤或血液测试中没有IgE反应证据的人(我们将在第2章进一步研究这个谜团),这一切将这些人置于何种境地呢?换句话说,非专业人士应该如何理解过敏?

本书的其余部分将使用Ⅰ型超敏反应的定义作为起点。简单起见,我将使用一个基本标准来确定什么是过敏,什么不是过敏。如果你身体的免疫系统对暴露于抗原或过敏原有反应,那么你有过敏症。通常,这意味着你也有IgE反应,但这种情况并不确定。更重要的是,你的免疫系统对一种原本无害的物质产生了过度活跃的应答。如果你有类似食物过敏的症状,但它们是由免疫系统以外的某些身体系统、状况或机制引起的,那么你有不耐受症(很明显,这不是过敏)。如果你对皮肤点刺试验产生了局部的疹块反应(我们将在第2章中进一步探讨),但在暴露于该过敏原时没有出现过敏症状,那么你是敏感,而不是过敏。

我们已经概述了所有必要的科学内容,希望这些段落能让过敏的定义更容易理解。但如果你仍然认为这有点儿令人困惑和费解,不要担心——它的确如此。事实上,即使是临床医生,一开始就准确识别过敏症状也并非易事。下一章的主题便是这种诊断上的困境。

[1] Ruby Pawankar, Giorgio Walkter Canonica, Stephen T. Holgate, Richard F.Lockey, “White Book on Allergy 2011–2012 Executive Summary,” World Allergy Organization. https://www.worldallergy.org/UserFiles/file/WAO-White-Book-onAllergy_web.pdf.

[2] J. M. Igea, “The History of the Idea of Allergy,” Allergy 68, no. 8 (August 2013): 966–973.

[3] Warwick Anderson and Ian R. Mackay, Intolerant Bodies: A Short History of Autoimmunity (Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2014), 28.

[4] 过敏领域的第一本专业科学期刊是创刊于1929年的 Journal of Allergy ,后更名为 The Journal of Allergy and Clinical Immunology ,至今仍是该领域的顶级期刊之一。

[5] Warren T. Vaughan, Allergy and Applied Immunology: A Handbook for Physician and Patient, on Asthma, Hay Fever, Urticaria, Eczema, Migraine and Kindred Manifestations of Allergy (St. Louis: C. V. Mosby, 1931), 43.

[6] George W. Bray, Recent Advances in Allergy (Asthma, Hay-Fever, Eczema, Migraine, Etc.) (Philadelphia: P. Blakiston’s, 1931), 5.

[7] G. H. Oriel, Allergy (London: Bale & Danielsson, 1932), 5.

[8] Arthur F. Coca, Asthma and Hay Fever in Theory and Practice. Part I: Hypersensitiveness, Anaphylaxis, Allergy (Springfield, Ill.: C. C. Thomas, 1931), 4.

[9] Thomas A. E. Platts-Mills, Peter W. Heymann, Scott P. Commins, and Judith A. Woodfolk, “The Discovery of IgE 50 Years Later,” Annals of Allergy, Asthma & Immunology 116, no. 3 (2016): 179–182. 8kBHnx0krPyiWCR7ytzdGlxwZCcCA2BXPu50yocwfip5WOrLdssJqDi068XBFARD

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