环境之真菌与哮喘--蔡绍曦课件

环境因素之真菌与哮喘内因型有关？蔡绍曦蔡绍曦南方医科大学南方医院南方医科大学南方医院 呼吸与危重症医学科呼吸与危重症医学科新指南，新特征(2014GINA)更新了哮喘定义，强调其异质性特征，不断变化的症状及可变性呼气气流受限是哮喘定义的核心要素强调了哮喘的确诊，以减少哮喘的治疗不足和过度治疗，添加了包括已接受治疗的特殊人群如何确诊的具体指导提供了评估症状控制和不良预后风险因素的实用工具（该概念在GINA2009中提出）提倡哮喘综合管理，承认ICS是基石，同时提供了基于患者特征、可变风险因素、患者喜好等的个体化治疗框架强调在升级治疗前使现有治疗方案的获益最大化，如正确的吸入技术和提高治疗依从性哮喘恶化的连续管理，早期撰写哮喘自我管理的书面行动计划，在必要时通过初级保健管理和急性护理改进哮喘管理并随访GINAupdated2014.哮喘新定义-异质性哮喘是一种异质性疾病异质性疾病，通常以慢性气道炎症为特征。其定义包含随时间不断变化的呼吸道症状病史，如喘息，气短，胸闷和咳嗽，同时具有可变性呼气气流受限。该定义基于共识达成，考虑的是典型哮喘的特征，同时该定义基于共识达成，考虑的是典型哮喘的特征，同时与其他呼吸系统疾病相区别。与其他呼吸系统疾病相区别。GINAupdated2014.2008 2009表型分类-现状有偏分类有偏分类：-根据预先设定的条件进行表型分类。炎症表型炎症表型：通过诱导痰的粒细胞分类将哮喘分为：嗜酸粒细胞型哮喘中性粒细胞型哮喘混合粒细胞型哮喘寡粒细胞型哮喘临床或生理学表型临床或生理学表型：通过严重程度、发作倾向、治疗反应、发病年龄等临床/生理学指标对哮喘患者进行分型触发因素相关表型触发因素相关表型：根据明确的触发因素，分为：过敏性哮喘、阿司匹林哮喘、职业性哮喘、运动性哮喘无偏分类无偏分类：-是指通过无偏倚的方法（层次聚类、k-均数聚类、自组织映射聚类等）进行表型分类。表型分类-现状无偏分类无偏分类：-是指通过无偏倚的方法（层次聚类、是指通过无偏倚的方法（层次聚类、k-均数聚类、自组织映射聚类均数聚类、自组织映射聚类等）进行表型分类。等）进行表型分类。pHaldar等首先用等首先用k-均数聚类方法行哮喘表型分类均数聚类方法行哮喘表型分类（3个独立的哮喘人群个独立的哮喘人群）初级保健组初级保健组（n=184，轻度至中度哮喘为主）：早发性特应性哮喘肥胖性非嗜酸粒细胞性哮喘良性哮喘二级保健组二级保健组（n=187，难治性哮喘）：早发性特应性哮喘肥胖性非嗜酸粒细胞性哮喘早发性症状为主型哮喘炎症为主型哮喘。第三组人群第三组人群（n=68，难治性哮喘为主）pMoore等等7从重症哮喘研究计划（从重症哮喘研究计划（SARP）12岁以上岁以上非吸烟哮喘患者非吸烟哮喘患者行行层次聚类层次聚类（n=726）识别出识别出5个表型：个表型：轻度特应性哮喘轻至中度特应性哮喘晚发性非特应性哮喘重度特应性哮喘伴固定气流阻塞的重度哮喘Haldar P,et al.Am J Respir Crit Care Med,2008,178:21824.Moore WC,et al.Am J Respir Crit Care Med,2010,181:315323.1.临床特征临床特征2.生物标志物生物标志物3.肺部生理学肺部生理学4.遗传学指标遗传学指标5.组织病理学组织病理学6.流行病学流行病学7.治疗反应治疗反应7项中至少项中至少5项项Ltvall J,et al.JACI.2011,127(2):355-60.发病机制发病机制 endotype判断内在表型的方法判断内在表型的方法哮喘的异质性与临床治疗结局明显相关，如对治疗的反应，然而现在的指南忽略了这些。靶向治疗需要基于生物标志物驱动和结局驱动。Essentialstepstoimproveresponsetoasthmatreatment表型与内在表型的关系表型与内在表型的关系表型表型内在表型内在表型EOS型哮喘型哮喘发作倾向的哮喘发作倾向的哮喘过敏性哮喘过敏性哮喘阿司匹林敏感的哮喘阿司匹林敏感的哮喘重症晚发性高重症晚发性高EOS型哮喘型哮喘ABPMAPI阳性的学前儿童喘息阳性的学前儿童喘息病毒诱发的哮喘发作病毒诱发的哮喘发作经前期哮喘经前期哮喘不同哮喘表型及个体化治疗不同的生物标记物及哮喘表性(临床及分子)EOS-dominantTH2-drivenIgE-highSevere(eosinophilictargeted)asthmaSevere,inadequatelycontrolled(TH2driven)asthmaNeutrophil-highHighserumperiostin/LowbloodeosHighserumperiostin/HighbloodeosLowserumperiostin/HighbloodeosNon-TH2EpithelialinjuryLowserumperiostin/Lowbloodeos1.WenzelS.ClinExpAllergy2012;42:650-8;2.WenzelSE.NatMed2012;18:716-25.关注环境与哮喘仅仅靠仅仅靠EOS关注是不够的。关注是不够的。IgE-driven(atopic and non-atopic)：干预靶点：干预靶点：奥玛珠单抗、Quqilizumab 生物标志物生物标志物:血总IgE、DC过敏性IgE、痰总or特异IgE 治疗反应预测因子治疗反应预测因子:EOS总数、骨膜蛋白、FeNO、鼻息肉/鼻窦炎、急性加重频率 预后评估预后评估:急性加重、CT扫描气道阻塞和增厚Abbreviations:ADMA=asymmetricdimethylarginine;AHR=airwayhyperreactivity;ASM=airwaysmoothmuscle;BAL=broncho-alveolarlavage;EAR=earlyallergicreaction;EIB=exercise-inducedbronchoconstriction;EMTU=epithelium-mesenchymetrophicunit;FeNO=fractionalexhalednitricoxide;IFN=interferon;IP10=IFN-inducibleprotein;LAR=lateallergicreaction;L-Arg=L-arginine;LTRI=lowrespiratorytractinfections;miRNA=microRNA;PCR=polymerasechainreaction;QoL=qualityoflife;SNPs=single-nucleotidepolymorphismsIgE-driven(atopicandnon-atopic)IL-4/IL-13-driven：干预靶点：干预靶点：Lebrikizumab(IL-13单抗)、Tralokinumab(全人源性IL-13单抗)Pitrakinra(IL-4/IL-13单抗)、Dupilumab(IL-4受体的亚基)生物标志物生物标志物:Periostin、痰IL-13(tralokinumab)、IL-4rcSNPs(pitrakinra)治疗反应预测因子治疗反应预测因子:EAR和LAR、骨膜素蛋白、FeNO、痰IL-13(tralokinumab)、IL-4rcSNPs(pitrakinra)血/痰EOS(dupilumab)预后评估预后评估:肺功能、急性加重、治疗失败、咳嗽和咳痰、CT扫描气道阻塞和增厚Abbreviations:EAR=earlyallergicreaction;FeNO=fractionalexhalednitricoxide;LAR=lateallergicreaction;SNPs=single-nucleotidepolymorphisms环境因素与哮喘内因型有密切关系（1）气源性过敏原（）气源性过敏原（Aeroallergen）：）：p在哮喘患者大部分患者中存在，流行病学调查表明，约9095%的哮喘患者对气源性过敏原有不同程度的致敏p这些过敏原可分为季节性和常年性。季节性多为：户外来源，主是各种花粉；常年性主要为户内来源，主要有：屋尘螨、屋尘、蟑螂、真菌、宠物毛屑等nCraigTJ.Aeroallergensensitizationinasthma:prevalenceandcorrelationwithseverityJ.AllergyAsthmaProc,2010,31(2):96-102环境因素与哮喘内因型有密切关系（1）气源性过敏原（）气源性过敏原（Aeroallergen）：）：pLotvallJ等认为，过敏性哮喘（成人）被认为是一种独立的哮喘内因型。其认定标准需符合以下7项中的5项：过敏原相关症状过敏原相关症状/过敏性鼻炎；过敏性鼻炎；皮肤点刺试验（皮肤点刺试验（SPT）阳性，）阳性，IgE增高增高/FeNO增高；增高；特异性过敏原使支气管痉挛；特异性过敏原使支气管痉挛；Th2通路的单核苷酸多态性；通路的单核苷酸多态性；组织学为嗜酸性粒细胞性气道炎症，上皮下基底膜增厚；组织学为嗜酸性粒细胞性气道炎症，上皮下基底膜增厚；儿童期起病，湿疹史；儿童期起病，湿疹史；糖皮质激素及奥马珠单抗治疗有效，糖皮质激素及奥马珠单抗治疗有效，IL-4/IL-13抑制剂可能有效。抑制剂可能有效。nLotvallJ,AkdisCA,BacharierLB,etal.Asthmaendotypes:anewapproachtoclassificationofdiseaseentitieswithintheasthmasyndromeJ.JAllergyClinImmunol,2011,127(2):355-360.（2）气源性过敏原气源性过敏原之一之一-真菌真菌（SAFS/ABPM）p真菌在自然界中广泛存在，属于常见的气源性过敏原之一。p真菌过敏性哮喘是由环境中真菌致敏原暴露诱导的一种呼吸道慢性炎症性疾病。p英国学者Dening首先提出了真菌相关的哮喘亚型真菌致敏性严重哮喘（severeasthmawithfungalsensitation，SAFS）。nSakulaA.SirJohnFloyersATreatiseoftheAsthma(1698)J.Thorax,1984,39(4):248-254.nDenningDW,ODriscollBR,HogaboamCM,etal.Thelinkbetweenfungiandsevereasthma:asummaryoftheevidenceJ.EurRespirJ,2006,27(3):615-626.（2）气源性过敏原气源性过敏原之一之一-真菌真菌（SAFS/ABPM）pLotvallJ等提出的内因型分类中，将变应性支气管肺霉菌病（Allergicbronchopulmonarymycosis，ABPM）认定为一种独立的哮喘内因型。pABPM的认定标准需符合以下的认定标准需符合以下7项中的项中的5项：项：重症，粘液高分泌，成年/病程长；血EOS增高，总IgE和特异性IgE显著增高；气流阻塞可逆性差，或呈固定型气流阻塞；HLA和罕见的囊性纤维化（CF）变异体；组织学示支气管扩张/EOS及PMNs，支气管中心性肉芽肿；病程长/成年起病/预后差；糖皮质激素有效，抗真菌药、奥马珠单抗可能有效。nDenningDW,ODriscollBR,HogaboamCM,etal.Thelinkbetweenfungiandsevereasthma:asummaryoftheevidenceJ.EurRespirJ,2006,27(3):615-626.ABPMp是一种具有对气道霉菌高反应特征的疾病，p最常见的是曲霉菌，其他真菌，如念珠菌属（Candidaspecies）、青霉菌属（Penicilliumspecies）、弯霉菌属(Curvulariaspecies)也可引起ABPA类似的临床和影像学表现，现将其统称为ABPM。p该型患者以混合NEU及EOS气道炎症为特征，并且有霉菌特异性IgE和IgG升高，发作性支气管阻塞和伴随支气管扩张的粘液阻塞，固定气流阻塞。LotvallJ,AkdisCA,BacharierLB,etal.Asthmaendotypes:anewapproachtoclassificationofdiseaseentitieswithintheasthmasyndromeJ.JAllergyClinImmunol,2011,127(2):355-360（2）气源性过敏原气源性过敏原之一之一-真菌真菌（SAFS/ABPM/ABPA）真菌敏感性增加的可能原因：u室外与室内暴露u室内温、湿因素Natural history of asthma in relation to fungal sensitizationAAFSasthmaassociatedwithfungalsensitization;ABPA-CBallergicbronchopulmonaryaspergillosiswithcentralbronchiectasis;ABPA-Sseropositiveallergicbronchopulmonaryaspergillosis;SAFSsevereasthmawithfungalsensitization;Th2T-helpertype2cellAgarwal R.Severe asthma with fungal sensitization.Curr Allergy Asthma Rep.2011;11(5):403-13.注意：并非所有真菌敏感的病人一定会发展为ABPA真菌与哮喘关系的临床流行病学p关于哮喘和真菌暴露的报道最早见于1698年，曼彻斯特内科医生Blackley因吸入来源于麦秆的真菌诱发出“声嘶、失声和支气管卡他症状”。p1928年Hansen发现德国哮喘病人中15%对曲霉或青霉菌过敏。p1978年Schwartz报道5，美国克利夫兰和英国伦敦哮喘病人曲霉致敏率分别为28%和23%。p2005年美国针对6-59岁市民调查发现，12.9%对链格孢皮肤点刺试验阳性（skinpricktest,SPT)p2007年一项Meta分析，纳入33项流行病学研究发现，潮湿和霉菌暴露可增加30-50%呼吸道症状p大量研究报道真菌致敏（暴露）与哮喘发病密切相关，特应性病人中12%42%对霉菌敏感，有的报道可高达80%p研究也表明全球气侯改变也会影响真菌致敏，Klironomos报道，空气中CO2浓度增加，真菌孢子浓度增加4倍SchwartzHJ,JAllergyClinImmunol,1978,62(1):9-14.ArbesSJJAllergyClinImmunol,2005,116(2):377-383.FiskWJ,etal.IndoorAir2007;14:284-96Simon-NobbeB,etal.IntArchAllergyImmunol,2008,145(1):58-86.KnutsenAP,etal.JAllergyClinImmunol,2012,129(2):280-291,292-293.KlironomosJN,etal.Nature,2005,433(7026):621-624.真菌与哮喘关系的临床流行病学p研究最多的过敏性真菌是：分生孢子产生的无性子囊菌，如曲霉菌，链格孢，枝孢属，镰胞菌，青霉菌属。p最近研究证明：真菌和哮喘存在直接因果关系，Arbes等发现链格孢（AlternariaAlternata）是哮喘发病独立危险因素6。pJaakkola等11报道真菌致敏，尤其曲霉和枝孢属类（Cladosporium属）致敏，可增加成人始发哮喘风险。pHarley等11发现儿童3岁内暴露于担子孢子（Basidiospores）和囊孢子（Ascospores）会增加未来发生哮喘的风险。pStern也报道11，6岁时链格孢致敏与其22岁哮喘持续症状相关11。ArbesSJ,etal.JAllergyClinImmunol,2005,116(2):377-383.SternDA,etal.Lancet,2008,372(9643):1058-1064.Three distinct forms of exposure to fungal allergens which have been associated with severe asthmaFungalcolonization,mostoftenwithAspergillusimmediate hypersensitivity 真菌定植真菌定植Inhalationoffungalallergensonsporesorhyphaeacting in the same way as other inhaled allergens 吸入真菌苞子或菌丝致敏吸入真菌苞子或菌丝致敏Fungalinfectionoutsidetherespiratorytractagain，suchasskinornails.Associated with immediate hypersensitivity 经呼吸道以外的途径，如皮肤和指甲经呼吸道以外的途径，如皮肤和指甲.KennedyJL,etal.Theroleofallergyinsevereasthma.ClinExpAllergy.2012;42(5):659-69.对真菌敏感高不仅仅在哮喘病人中存在，甚至作为哮喘发病的一个危险因素1.ZureikM,NeukirchC,LeynaertB,LiardR,BousquetJ,NeukirchF,etal.Sensitisationtoairbornemouldsandseverityofasthma:crosssectionalstudyfromEuropeanCommunityrespiratoryhealthsurvey.BMJ2002;325:411-4.2.JoEJ,KimMY,LeeSE,LeeSY,KimMH,SongWJ,etal.Eosinophilicairwayinflmmationandairwayhyperresponsivenessaccordingtoaeroallergensensitizationpatterninpatientswithlowerairwaysymptoms.AllergyAsthmaImmunolRes2014;6:39-46.真菌与哮喘的关系AllergyAsthmaImmunolRes.2015May;7(3):205-220.Allergy Asthma Immunol Res.2015 May;7(3):205-220.链格孢属枝孢霉属担子菌类空气中的真菌孢子量与季节相关空气中的真菌孢子量与季节相关(与环境温度、降雨量、相对湿度、风速、阴天与阳光有关)p常常在夏季后期、早秋季节多，冬天少。p下午和傍晚量多p曲霉菌无处不在曲霉菌无处不在，耐热，并常年存在，以腐物寄生的形式广泛存在于自然环境中,易在空气、水、腐烂植物、低矮潮湿环境、寝具和一些食物中存在。p孢子小菌丝大：孢子小菌丝大：孢子大小约2-3.5um,并能在37-40于Sabouraud琼脂斜面培育，苏木精、伊红、六胺银或PAS染色均可识别，其中后两者识别效果更好。菌丝直径为7-10um，分隔，典型分支呈45角。p曲霉菌为条件致病菌曲霉菌为条件致病菌：可分为18个群、132个种和18个变种。引起人类感染的约20多种,以烟曲霉、黄曲霉、黑曲霉、土曲霉等常见,烟曲霉为最常见,约占80%90%。Aspergillus fumigatus烟曲霉烟曲霉 土曲霉菌Aspergillus niger黑曲霉黑曲霉 Aspergillus terreus土曲霉土曲霉Aspergillus flavus黄曲霉黄曲霉p微小的孢子易被吸入：微小的孢子易被吸入：烟曲霉菌尽管它不是世界上分布最多的真菌，但是它的孢子是空气中最广泛分布的孢子之一，它能产生大量的孢子，每它能产生大量的孢子，每个菌丝顶部都有一个孢子头，内有成千上万的孢子。个菌丝顶部都有一个孢子头，内有成千上万的孢子。孢子释放到空气后，直径约为直径约为2-3.5 um，可以被吸入到各级支气管和肺泡。曲霉菌微小的孢子易被吸入曲霉菌微小的孢子易被吸入曲霉菌引起的临床综合征曲霉菌引起的临床综合征p pAllergic:变应性性 Asthma Allergic bronchopulmonary aspergillosisp Saprophytic:寄生性寄生性 Aspergilloma Cavities in the lung Bronchiectasisp Semi-invasive:半侵半侵袭性性Chronic necrotizing aspergillosisp Invasive:侵侵袭性性 Invasive aspergillosis Lungs Sinuses Skin Central Nervous system Disseminated 免疫抑制状态增加免疫抑制状态增加ThompsonGR,PattersonTF.SeminRespirCritCareMed2008;29:103-10;PattersonTF.Aspergillus species(Chapter256)Mandell,Bennett&Dolin,PPID,200534Invasive aspergillosis 激素非粒缺，粒细胞炎症 曲霉孢子或出芽 局限于肺组织粒缺，曲霉菌丝侵犯肺组织与血管激素作用机制CLINICAL MICROBIOLOGY REVIEWS,Oct.2009,p.535551H.Matsuseetal./AnnAllergyAsthmaImmunol111(2013)190e193H.Matsuseetal./AnnAllergyAsthmaImmunol111(2013)190e193真菌引起或加重过敏性哮喘可能机制真菌可定植于呼吸道，增殖并分泌抗原成分：过敏性哮喘相关的真菌抗原成分主要有蛋白酶、糖苷酶和与真菌代谢相关的一些其他酶类等。1.一些真菌过敏原与人体蛋白具有高度同源性，故而可能通过“自身免疫”的交叉反应引起呼吸道长期慢性的过敏状态，导致慢性哮喘。2.真菌蛋白酶激活蛋白酶激活受体2（proteaseactivatedreceptors-2，PARS-2），可作用于呼吸道上皮，引起上皮细胞释放多种细胞因子，如PGE2、IL-6、IL-8、TGF-1等，它们可以增强Th2型反应、趋化中性粒细胞使得气道局部蛋白水解酶增加而引起炎性损伤、参与气道重塑，亦可降解上皮细胞间紧密连接而使过敏原进入黏膜下层。3.固有免疫系统中的树突状细胞（dendriticcells，DCs）、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和巨噬细胞可以识别真菌细胞壁的不同组分，释放促炎因子，极大促进Th2型反应，从而加重过敏性哮喘。4.真菌通过有氧或无氧代谢产生一些挥发性有机物，如低分子酒精、乙醛、酮、芳香化合物等，其可刺激气道引起气道高反应性（airwayhyperresponsivenessABPA发病机制发病机制p吸入真菌孢子可导致下述两种形式：吸入真菌孢子可导致下述两种形式：暴露于高浓度曲霉菌孢子环境引起一过性IgE介导的哮喘样反应和嗜酸细胞性炎症。曲霉菌定值在气道上皮导致IgG和IgE介导的免疫反应，包括Th2为主的嗜酸粒细胞炎症和IL-8相关的中性粒细胞炎症。p曲霉菌在气道定植、嵌合，导致气道免疫性炎症曲霉菌在气道定植、嵌合，导致气道免疫性炎症，真菌释放真菌毒素，真菌释放真菌毒素和蛋白水解酶导致气道破坏、粘液栓形成、支气管扩张。和蛋白水解酶导致气道破坏、粘液栓形成、支气管扩张。pABPA的组织学特点：的组织学特点：嗜酸粒细胞肺浸润、支气管中心肉芽肿病、支气管粘液蛋白阻塞、支气管扩张。p哮喘、囊性纤维化、粘液高分泌、粘液清除功能受损，HIA-Dr2(IL-10前炎因子多态性、表面活性物质多态性、囊性纤维化跨膜蛋白调节基因突变均可增加对增加对ABPA易感性易感性。基因易感性基因易感性菌丝生长菌丝生长抗原及胞外蛋白的释放抗原及胞外蛋白的释放烟曲菌粘液分泌、附着烟曲菌粘液分泌、附着炎症的发展细胞因子和化学趋化因子释放细胞因子和化学趋化因子释放炎性细胞的聚集炎性细胞的聚集早期和晚期的反应早期和晚期的反应Th2 Th1反应反应IL-4 IL-5 IL-13的释放的释放抗原提呈细胞抗原提呈细胞细胞因子、化学因子细胞因子、化学因子生长因子生长因子EOS 肥大细胞肥大细胞 中性粒细胞中性粒细胞 T细胞细胞 上皮细胞上皮细胞粘液纤毛清除异常粘液纤毛清除异常气道上皮屏障损害气道上皮屏障损害固有免疫系统的激活固有免疫系统的激活总总IgE和特异性曲霉菌抗体增高和特异性曲霉菌抗体增高肺嗜酸细胞炎症肺嗜酸细胞炎症嗜酸细胞为主所介导的组织损伤嗜酸细胞为主所介导的组织损伤气道重塑气道重塑Genetics of ABPAlIL-4Rapolymorphisms,lHLA-DRandHLA-DQpolymorphismslIL-10promoterpolymorphismslsurfactantproteinA2(SP-A2)polymorphisms,lcysticfibrosistransmembraneconductanceregulatorgene(CFTR)mutationslTLR-9 polymorphisms哮哮 喘喘吸入曲霉菌致支气管变态反应进展吸入曲霉菌致支气管变态反应进展近端支气管粘液栓形成近端支气管粘液栓形成(有时可在痰中找到或培养到曲霉菌或培养有时可在痰中找到或培养到曲霉菌或培养粘液嵌顿导致肺膨胀不全粘液嵌顿导致肺膨胀不全短暂性肺浸润短暂性肺浸润反复发作致支气管扩张，在反复发作致支气管扩张，在X胸胸片产生印戒征和支气管充气征胸胸片产生印戒征和支气管充气征(支气管周围炎症致慢性支气管扩张支气管周围炎症致慢性支气管扩张)变态反应性支气管肺曲霉菌反复浸润导致变态反应性支气管肺曲霉菌反复浸润导致ABPA吸入曲霉菌孢子吸入曲霉菌孢子与SARF、ABPA、CNA、IPAMahboobehMahdaviniaetal.TherAdvRespirDis(2012)6(3)173187吸入曲霉菌孢子吸入曲霉菌孢子与SARF、ABPA、CNA、IPA吸入曲霉菌孢子吸入曲霉菌孢子正常宿主正常宿主不发病肺空洞性肺空洞性病变病人病变病人曲霉球曲霉球慢性肺部疾病或轻度慢性肺部疾病或轻度免疫抑制病人免疫抑制病人慢性坏死性肺曲慢性坏死性肺曲霉菌病霉菌病CPA免疫抑制免疫抑制病人病人侵袭性曲霉菌病侵袭性曲霉菌病IPAMahboobehMahdaviniaetal.TherAdvRespirDis(2012)6(3)173187SARFABPA性哮喘？免疫易感性免疫易感性病人病人过敏性哮喘变态反应变态反应(IgE)囊性纤维化ABPA 变态反应变态反应或肉芽肿或肉芽肿过敏性肺炎(HP)Pathogenesis of SAFSAgarwalR.CurrAllergyAsthmaRep.2011;11(5):403-13.b-GlucananddectinreceptorsChitinasesDiagnosis of SAFSMoredataregardingitsprevalence,natural history,and clinical relevanceneededtoclarifyitsimportanceasaspecificphenotypeofasthma.1)SevereAsthma2)EvidenceofFungalSensitization3)ExclusionofABPA/MDenningDW,etal.Thelinkbetweenfungiandsevereasthma:asummaryoftheevidence.EurRespirJ.2006Mar;27(3):615-26.Exclusion of ABPA AgarwalR,etal.MedMycol.2011;49Suppl1:S1507.SAFSABPM/AFungalsensitizatonTable5:Differencesbetweenfungalsensitizaton,SAFSandABPM/A.除了曲霉外，真菌（如白念珠菌）也可引起ABPA类似的临床和影像学表现，统称ABPM。厚痰栓总IgE皮肤点刺或特异IgE抗体EOS数中心性支扩肺浸润重度哮喘真菌定植CurrAllergyAsthmaRep(2011)11:403413对于哮喘病人的诊断对于哮喘病人的诊断流程中需关注流程中需关注SAFS/ABPA/ABPM关于抗真菌等治疗的可能性JALLERGYCLINIMMUNOLFEBRUARY2012JALLERGYCLINIMMUNOLFEBRUARY2012JALLERGYCLINIMMUNOLFEBRUARY2012王*男64岁，因反复咳嗽伴气喘在当地医院诊断哮喘，应用布地奈德/福莫特罗160/4.5BID，症状控制不理想就诊。2013329外周血EOS0.75G/L，IgE:1700IU/ml=4080ng/ml201366外周血EOS0.56G/L，IgE:760IU/ml=1824.00ng/ml李*男52岁因当地医院诊断为哮喘1年，应用氟替卡松/沙美特罗50/500g，症状控制不理想。既往无哮喘病史，家族无哮喘病史。2013 3 6 2013 3 6 外周血外周血EOS 1.03G/L EOS 1.03G/L 血总血总IgEIgE：88.36 88.36 血血曲霉抗原（曲霉抗原（+）FeNO 76FeNO 7620132013 4 12 4 12 外周血外周血EOS 1.04G/L EOS 1.04G/L 血总血总IgEIgE：74.4874.482013 5 21 2013 5 21 外周血外周血EOS 1.21G/L EOS 1.21G/L （3）微生物组（）微生物组（Microbiome）环境中的微生物与哮喘的发病有密切关系。环境中的微生物与哮喘的发病有密切关系。p1989年卫生假说，英国学者DavidStrachan的流行病学调查发现，幼年时的反复感染降低了日后发生过敏性疾病的发病率，由此产生了哮喘重要的发病机制学说p该学说是指过敏性疾病发病率的增加，缘于幼年时感染率的降低。以细菌为主的微生物组维持了基本的免疫自稳态，而该状态调节着人体对病原微生物的免疫反应。pAgache I O最早将微生物组驱动的哮喘定义为一种哮喘内因型。最早将微生物组驱动的哮喘定义为一种哮喘内因型。-哮喘属于Th2低型，其主要特点包括：治疗：新型大环内酯类；生物标志物：非嗜酸性粒细胞型气道炎症；治疗反应的预测因子：发作倾向，低嗜酸性粒细胞，相对高龄，哮喘病程较长，细菌感染的PCR证据；可量化指标：发作频率，下呼吸道感染，肺功能，生活质量。nStrachanDP.Hayfever,hygiene,andhouseholdsizeJ.BMJ,1989,299(6710):1259-1260.nAgacheIO.EndotypeDrivenTreatmentofAsthmaJ.CurrentTreatmentOptionsinAllergy,2014,1(2):198-212.（3）微生物组（）微生物组（Microbiome）环境中的微生物与哮喘的发病有密切关系。p微生物组的紊乱与气道高反应、糖皮质激素抵抗相关。p两种方法被认为可以恢复正常的气道微生物群，即：长期低剂量抗生素治疗（大环内酯类）以及通过促进肠道菌群进行细菌疗法。nAgacheIO.EndotypeDrivenTreatmentofAsthmaJ.CurrentTreatmentOptionsinAllergy,2014,1(2):198-212.nHuangYJ,NelsonCE,BrodieEL,etal.AirwaymicrobiotaandbronchialhyperresponsivenessinpatientswithsuboptimallycontrolledasthmaJ.JAllergyClinImmunol,2011,127(2):372-381.nGolevaE,JacksonLP,HarrisJK,etal.TheeffectsofairwaymicrobiomeoncorticosteroidresponsivenessinasthmaJ.AmJRespirCritCareMed,2013,188(10):1193-1201（4）职业环境暴露）职业环境暴露p流行病学数据显示，约525%的哮喘患者其发病与工作环境中的职业化学物相关。p这种由工作环境中吸入性致喘物诱发的哮喘或导致哮喘加重称为工作相关性哮喘（work-relatedasthma，WRA）。p截至2013年，已报道有372种物质可以导致职业性哮喘。14职业性致喘物可以分为高分子量（5kD）和低分子量（5kD）两大类。p高分子量致喘物多为蛋白质、多糖类，主要包括：动物抗原、酶类、昆虫抗原、树胶，等。该类致喘物可作为全抗原诱导特异性IgE的产生，继而发生由IgE介导的I型变态反应。（4）职业环境暴露）职业环境暴露p低分子量致喘物的结构为化学制剂、金属类，p主要有：二异氰酸酯（如：甲苯二异氰酸酯（TDI），六亚甲基二异氰酸酯，亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)等）、酸酐、抗生素、铂盐、金属类（电镀、炼油、金属焊接等）、消毒剂（如，戊二醛、洗必泰），等。p该类物质的致喘机制较为复杂该类物质的致喘机制较为复杂，部分与致喘物可作为半抗原与蛋白结合形成功能性抗原，从而诱导IgE的产生并介导I型变态反应，然而，该类致喘物则大部分致喘机制不明。p近期，我们对最常见的职业性致喘近期，我们对最常见的职业性致喘TDI致喘的气道上皮细胞及小鼠模型致喘的气道上皮细胞及小鼠模型研究发现研究发现，TDI-白蛋白（TD-HSA）可部分通过增加血管内皮生长因子（VEGF）的表达从而增加气道上皮通透性，并通过ERK1/2通路活化介导上皮钙粘蛋白（E-cadherin）的分布异常，通过PI3K通路介导炎症介质HMGB1的释放，伴随着中性粒细胞为主的气道炎症、上皮脱落等改变。16-19airwayinflammationinTDIinducemurineasthmamodels1.ZhaoH,PengH,CaiSX,etal.ToluenediisocyanateenhanceshumanbronchialepithelialcellspermeabilitypartlythroughthevascularendothelialgrowthfactorpathwayJ.ClinExpAllergy,2009,39(10):1532-1539.2.SongJ,ZhaoH,DongH,etal.MechanismofE-cadherinredistributioninbronchialairwayepithelialcellsinaTDI-inducedasthmamodelJ.ToxicolLett,2013,220(1):8-14.3.TangH,ZhaoH,SongJ,etal.Ethylpyruvatedecreasesairwayneutrophilinfiltrationpartlythroughahighmobilitygroupbox1-dependentmechanisminachemical-inducedmurineasthmamodelJ.IntImmunopharmacol,2014,21(1):163-170.4.LiangJ,ZhaoH,YaoL,etal.Phosphatidylinositol3-kinasespathwaymediateslungcaspase-1activationandhighmobilitygroupbox1productioninatoluene-diisocyanateinducedmurineasthmamodelJ.ToxicolLett,2015,236(1):25-33.5.Yao,L.,etal.,Phosphatidylinositol3-KinaseMediates-CateninDysfunctionofAirwayEpitheliuminaTolueneDiisocyanate-InducedMurineAsthmaModel.ToxicologicalSciences,2015.147(1):p.168-177.甲苯二异氰酸酯（TDI）是可引起职业性哮喘的常见过敏原之一,TDI哮喘近年发病率升高。课题组已成功建立TDI诱导的小鼠哮喘模型，主要表现为气道中性粒和嗜酸性粒细胞炎症。第第1 1天天第第8 8天天第第1515天天第第1818天天第第2121天天致敏阶段致敏阶段致敏阶段致敏阶段：第第1、8天，双耳背皮肤天，双耳背皮肤致敏（致敏（20l/耳），耳），TDI浓度浓度0.3%激发阶段激发阶段激发阶段激发阶段：第第15、18、21天，空气天，空气压缩式雾化吸入压缩式雾化吸入3h，TDI浓度浓度3%激发前激发前1h1h进行相应的预处理进行相应的预处理nSongJ,ZhaoH,DongH,ZhangD,ZouM,TangH,LiuL,LiangZ,LvY,ZouF,CaiS,MechanismofE-cadherinredistributioninbronchialairwayepithelialcellsinaTDI-inducedasthmamodel.TOXICOLLETT2013;220:8-14.AirwayinflammationinourTDIinducdmurineasthmamodelnYao,L.,etal.,Phosphatidylinositol3-KinaseMediates-CateninDysfunctionofAirwayEpitheliuminaTolueneDiisocyanate-InducedMurineAsthmaModel.ToxicologicalSciences,2015.147(1):p.168-177.nYao,L.,etal.,Phosphatidylinositol3-KinaseMediates-CateninDysfunctionofAirwayEpitheliuminaTolueneDiisocyanate-InducedMurineAsthmaModel.ToxicologicalSciences,2015.147(1):p.168-177.（5）大气污染与可吸入性颗粒物）大气污染与可吸入性颗粒物（Particulate Matter，PM）p流行病学研究显示，大气污染与哮喘发病率上升、症状加重有密切关系流行病学研究显示，大气污染与哮喘发病率上升、症状加重有密切关系。p1990年美国大气净化法修正案认定了6种大气污染物：臭氧、二氧化硫、二氧化氮、可吸入性颗粒物（PM）、一氧化碳和铅。前4种被证实可加重或诱发哮喘。p近年来，可吸入性PM在哮喘发生、发展中的作用备受关注。可吸入性PM，（可吸入到下呼吸道的PM）是城市空气污染物的主要成分之一，分为分为PM10（空气动力学直径（空气动力学直径10m的颗粒物）和的颗粒物）和PM2.5（空气动力学直径（空气动力学直径2.5m的颗粒物）。的颗粒物）。p空气动力学直径在2.510m的PM，即粗粒子（coarsePM），主要沉积在头部（鼻部、口咽部）以及大的传导气道，而PM2.5可沉积在整个呼吸道，尤其在小气道和肺泡，还可以透过肺泡毛细血管膜进入血液循环。p可吸入性PM的成分主要取决于其来源，主要包括过渡金属、多环芳烃、氧自由基等，还常常含有免疫源性物质（如，真菌孢子、花粉）。p即使是短期暴露于PM2.5和PM10-2.5可使哮喘儿童及成人的哮喘症状加重风险显著增加，尤其是原有变应原致敏的患者。p长期暴露于可吸入性PM可使得儿童及成人哮喘难以控制、肺功能下降。lGuarnieriM,BalmesJR.OutdoorairpollutionandasthmaJ.Lancet,2014,383(9928):1581-1592.l林汉军，戚好文.空气污染与哮喘发病的关系J.国际呼吸杂志,2007,27(4):256-259.lWongGW.AirpollutionandhealthJ.LancetRespirMed,2014,2(1):8-9.lMannJK,BalmesJR,BrucknerTA,etal.Short-termeffectsofairpollutiononwheezeinasthmaticchildreninFresno,CaliforniaJ.EnvironHealthPerspect,2010,118(10):1497-1502.64病原体相关分子模式病原体相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式和损伤相关分子模式(DAMPs)鞭毛，酵母聚糖，病毒ssRNA,细菌LPS，糖脂及肽聚糖,肌动蛋白肿瘤，坏死细胞，组织破坏，氧化抗氧化紊乱(TRX，NO)释放HMGB1，ATP，尿酸，透明质酸，HSP中性粒，EOS，单核，NK，固有免疫反应，通过DC介导获得性免疫反应。多样性！多样性！哮喘是一种异质性（哮喘是一种异质性（heterogenous）疾病：）疾病：遗传特征遗传特征 发病机制发病机制 病理生理改变病理生理改变 临床表现临床表现 对治疗的反应对治疗的反应哮喘临床表现、生理学指标哮喘临床表现、生理学指标 多变多变喘息喘息FEV1呼吸困难呼吸困难咳嗽咳嗽急救药物的使用急救药物的使用PEF变异率变异率控制良好控制良好控制不佳控制不佳Ltvall J,et al.JACI.2011,127(2):355-60.表型与内在表型的关系表型与内在表型的关系对象：对象：轻度哮喘（轻度哮喘（patients with mild asthma）结果：结果：降低血、痰降低血、痰EOS，但在晚发性哮喘反应、气道高反应无显著差异。但在晚发性哮喘反应、气道高反应无显著差异。（Lancet,2000,356:2144-2148.）对象：对象：中度持续性哮喘（中度持续性哮喘（Moderate Persistent Asthma）结果：结果：降低血、痰降低血、痰EOS，但所有临床终点（但所有临床终点（PEFR、FEV1、2激动剂使用、症状激动剂使用、症状评分）均无显著差异。评分）均无显著差异。（Am J Respir Crit Care Med,2007,176:1062-1071.）如果不区分炎症表型如果不区分炎症表型小小 结结1、区分哮喘表型的重要目的是个体化治疗。、区分哮喘表型的重要目的是个体化治疗。2、不同的环境因素在哮喘发病机制中有着不尽相似的致病、不同的环境因素在哮喘发病机制中有着不尽相似的致病“节点节点”3、寻找内因型是尝试从发病机制上区分哮喘不同内在原因，、寻找内因型是尝试从发病机制上区分哮喘不同内在原因，为寻找早期干预的和治疗的切入点、筛选治疗药物、临床为寻找早期干预的和治疗的切入点、筛选治疗药物、临床研究更精准提供依据。研究更精准提供依据。谢谢 谢！谢！