儿童荨麻疹患者血清IL-4、IL-9的临床意义的研究

Study on the Clinical Significance of Serum IL-4 and IL-9 in Children with Urticaria

摘要: 目的：探讨急性荨麻疹患儿外周血血清中IL-4、IL-9水平情况及其在疾病中的作用。方法：回顾性分析2020年8月至2022年8月急性荨麻疹患儿43例，采用双抗体ELISA法检测患者外周血清中IL-4、IL-9和IFN-γ水平，并与正常对照组进行比较。结果：1) 观察组与对照组相比，IL-4 (45.32 ± 7.43) ng/L、IL-9 (134.45 ± 27.24) ng/L水平均有显著升高，差异均有统计学意义(P < 0.05)，但两组间IFN-γ (54.19 ± 7.21) ng/L和健康对照组差异无统计学意义(P > 0.05)。2) 血清IL-4、IL-9水平变化与急性荨麻疹患儿病情严重程度密切相关(r = 0.41, P < 0.05) (r = 0.271, P < 0.05)。结论：IL-4、IL-9在儿童急性荨麻疹的发病中发挥了重要作用。

Abstract: Objective: To investigate the levels of IL-4, IL-9 and IFN-γ in serum of the patients with acute urti-caria (AU), and to explore their roles in the disease. Methods: Each 43 children diagnosed as AU from August 2020 to August 2022 were retrospectively analyzed. The levels of IL-4, IL-9 and IFN-γ in the peripheral serum of patients were determined by double antibody ELISA and compared with normal controls. Results: 1) Compared with control group, the concentration of IL-4 (45.32 ± 7.43) ng/L, IL-9 (134.45 ± 27.24) ng/L in observation group was increased, the difference was statisti-cally significant (P < 0.05), but the serum levels of IFN-γ (54.19 ± 7.21) ng/L was not significant difference between in the normal control groups. 2) The serum concentrations of IL-4, IL-19 in AU patients were all positively correlated with three different severity degrees of their illness (r = 0.41, P < 0.05) (r = 0.271, P < 0.05). Conclusion: IL-4 and IL-9 play an important role in the pathogenesis of AU in children.

1. 引言

荨麻疹是一种变态反应性疾病，是由多种因素诱发血管活性物质释放，引起皮肤或黏膜小血管通透性增加而发生的。在儿童群体中急性荨麻疹(acute urticaria, AU)的患病率为22.5%，慢性荨麻疹为13.9%，慢性荨麻疹复发率为1.1% [1] 。儿童荨麻疹的发病率低于成人且通常为自限型，该病有病程短、发病迅速、非致命性等临床特点，但对于整个家庭的日常生活影响显著，尤其是儿童患者，荨麻疹患儿的不适感，严重影响生活及学习。近年来，白介素与变态反应性疾病的相关报道逐渐增多 [2] [3] [4] ，Chi等人在研究肺癌时，发现肿瘤药物很可能是通过识别肿瘤细胞和肿瘤内皮细胞中的IL-4受体来增强药物治疗效果的 [5] ，Jonathan M等人研究结果发现IL-9很有可能是哮喘患者基因表达的重要因子 [6] ，目前研究结果提示，急性荨麻疹发病是由多种炎性细胞和结构细胞参与的结果，TH9主要通过分泌IL-9发挥其生理效应 [7] ，IL-4也发挥了一定的诱导作用，但大多研究都集中在成人，与成人荨麻疹不同的是，儿童荨麻疹患者症状集中体现为消化道症状，有时表现为呕吐，腹痛，较难快速诊断 [7] ，而且特应性体质的儿童更易发病，针对这两种因子的可研究性和对疾病的重要性，本课题组用ELISA方法测定了细胞因子IL-4、IL-9和IFN-γ在儿童急性荨麻疹中的表达，以了解其在此病发病中可能起的作用，结果报告如下。

2. 资料和方法

2.1. 临床资料和分组

选取本院2020年8月至2022年8月青岛大学，青岛市妇女儿童医院，青岛市第八人民医院儿科收治的43名急性荨麻疹患儿进行回顾性分析。本研究通过医院伦理委员会批准(编号：20200918)。患者及家属被告知研究的目的和程序，并签署了知情同意书。入选标准：1) 年龄3~11岁；2) 符合赵辨主编《中国临床皮肤病学》中的诊断标准 [8] 。排除标准：1) 近1个月内曾经使用过免疫制剂或生物制剂；2) 6个月内有输血史者；3) 过敏性鼻炎、哮喘等过敏性疾病患者；4) 有慢性皮肤病史者，如银屑病、白癜风等；5) 结缔组织病患者；6) 肿瘤患者。其中男25例，女18例，平均(5.95 ± 1.51)岁。健康对照组来自本院体检中心同期健康体检儿童，共50例，其中男23例，女27例，平均(5.81 ± 2.11)岁。两组患者性别、年龄比较差异均无统计学意义(P > 0.05)，具有可比性。

2.2. 病情程度评分

参照欧洲EAACI/GA2-LEN/EDF评分原则 [9] ，根据病史和体检对43患者进行初步评估，按照Likert-型症状疾病程度量表(1~3级)用荨麻疹活动性评分(urticaria activity score, UAS)评估主要疾病特征(风团瘙痒程度、表现和数目)，详见表1。

Table 1. UAS scoring criteria for AU patients

表1. AU患者UAS评分标准

2.3. 试剂和仪器

人血清IL-4、IL-9、IFN-γ的ELISA定量检测试剂盒购自上海臻科生物科技公司。采集被检者静脉血5 mL，置于离心管中，静置30 min后以3000 r/min离心15 min，提取血清后分装在EP管中，置−80℃保存，待全部样本收集完成后，测定IL-4、IL-9和IFN-γ浓度。操作步骤严格按照试盒说明书执行，使用全自动酶标仪(Thermo lab systems型号Mk3，美国)检测OD值，通过说明书提供公式计算得到具体数值。

2.4. 统计学处理

采用SPSS20.0统计软件进行数据分析，计量资料数据结果采用均数 ± 标准差表示( $\text{<mover accent="true"> x <mo> ¯ </mo> </mover>}\pm \text{s}$ )，组间比较采用独立样本t检验，患者病情评估后三组分别与血清IL-4、IL-9、IFN-γ关系比较采用Spearman相关性分析(r)。−1 < r < 1表示具有相关性；P < 0.05表示为差异具有统计学意义。

3. 结果

3.1. AU患者与对照组IL-4，IL-9，IFN-γ水平比较

与对照组相比，AU患者的观察组的IL-4，IL-9细胞比例升高，差异有统计学意义(P < 0.05)，两组IFN-γ水平差异无统计学意义(P > 0.05)，详见表2。

Table 2. Control table of each cytokine level in the observed and control groups ( $\bar{x}\pm s$ , ng/L)

表2. 观察组与对照组各细胞因子水平对照表( $\text{<mover accent="true"> x <mo> ¯ </mo> </mover>}\pm \text{s}$ , ng/L)

3.2. AU患者病情严重程度与IL-4，IL-9，IFN-γ水平间相关性分析

依照UAS评分，43例AU患者轻度10例，中度18例，重度15例，血清IL-4，IL-9浓度水平与患者病情程度呈正相关(r = 0.43, P < 0.05)、(r = 0.291, P < 0.05)；IFN-γ水平与AU患者的病情严重程度未发现明显的相关性(r = 0.117, P > 0.05)，详见表3。

Table 3. Association between the degree of illness and IL-4, IL-9, and IFN-γ levels) ( $\bar{x}\pm s$ , ng/L)

表3. 病情程度与IL-4，IL-9，IFN-γ水平之间的关系( $\text{<mover accent="true"> x <mo> ¯ </mo> </mover>}\pm \text{s}$ , ng/L)

4. 讨论

荨麻疹是一种常见的皮疹，常常表现为皮肤瘙痒。引起荨麻疹的因素很多，比如：食物、药物、感染、接触的环境因素以及精神因素等，其皮损表现多为红色或苍白色风团，可发生于任何年龄段的人群，15%~25%的人一生会发生一次急性荨麻疹 [10] 。10岁以下儿童是主要发病人群。

AU的发病机制复杂，一直是学术界研究的热点，主要涉及体液与细胞免疫功能的异常，由于AU发病快、临床表现严重的特点，其病因研究更加受限 [11] 。近年来有研究表明，大多数AU与病毒感染或过敏原有关 [12] [13] ，发现上呼吸道感染以及疱疹病毒是儿童急性荨麻疹的重要发病因素，其中肥大细胞则是荨麻疹的主要效应细胞 [14] [15] ，患者的皮肤炎性浸润就是由于肥大细胞释放炎性介质所导致的 [9] 。肥大细胞来源于结缔组织，包含多种细胞颗粒包括组胺和肝素，被激活后能选择性释放细胞颗粒到局部微环境中，引起局部炎症。TH9细胞常被报道可在过敏性炎症中发挥激活和聚集肥大细胞的作用，导致其功能紊乱 [16] ，有研究指出AU主要与TH9细胞介导的IL-9产生的调节作用相关 [5] ，IL-9是多效性细胞因子，由多种细胞产生，如肥大细胞，NK细胞，TH9细胞等，其最主要的生理效应是可以提高肥大细胞分泌炎性因子的功能，并刺激上皮细胞表达或产生趋化细胞因子，从而导致嗜酸性粒细胞和T淋巴细胞浸润 [17] ，还能促进肠道肥大细胞增殖，容易引发食物过敏 [18] ，IL-9也可刺激细胞增殖，防治细胞凋亡 [19] ，同时可以增加IL-4诱导的IgE的表达。AU患者体内存在TH细胞亚群失衡的现象，以TH2反应占优势 [19] 。IL-4是一种Th2型细胞因子，具有调节TH1/TH2型细胞因子平衡的作用，可以使TH0细胞分化成TH2细胞，引起Ⅰ型变态反应，同时能抑制IFN-γ等TH1型细胞因子的产生。Romagnanit认为，TH2细胞在变态反应性疾病中的作用并非仅仅局限于促进B细胞产生IgE，也可以通过产生IL-4、5、13等TH2型细胞因子直接或间接地引起变态反应的病理生理改变和临床表现 [20] 。

本研究通过检测儿童AU中IL-4，IL-9，IFN-γ水平并分析与疾病严重程度关系，进一步验证了TH9细胞因子在发病过程中的作用及临床意义，结果发现在AU患者外周血中IL-4、IL-9细胞因子有较高水平的表达，这与Zheng等人研究结果类似，提示IL-4、IL-9水平及TH9细胞百分比增高导致了自发性荨麻疹患者的免疫失调；其次IFN-γ水平二者无显著性差异，与以往检测结果不同 [21] ，z作者认为检测结果的不同可能与疾病的不同时期、检测方法以及试剂盒的敏感性不同有关；同时，本研究结果发现IL-4，IL-9二者与AU病情程度呈正相关，提示IL-4，IL-9可能共同参与AU发病过程。本研究的创新性在于对儿童AU的白介素指标研究提供了临床依据，有利于进一步探索儿童荨麻疹的发病机制，从而实施对症治疗。局限性：第一是AU患者和健康对照组的样本量较小；第二是研究方法的局限性，无法确定是否只有IL-4与IL-9细胞参与急性荨麻疹的发病，在未来的研究中，会进一步扩大样本量以及增加相关因子的测量，为临床研究提供更多依据。

NOTES

^*第一作者。