Connecticut地区哮喘患儿对吸入性变应原的皮试反应性与种族之间的关系

Juan C. Celedon, MD, DrPH, FCCP; Diane Sredl, MPH; Scott T. Weiss, MD, MS; Marianne Pisarski; Dorothy Wakefield, MS; and Michelle Cloutier, MD

目的 观察生活在Connecticut州市区和郊区哮喘患儿对变应原的致敏情况与种族之间的关系。

设计 横断面研究。

研究人群 791名在Hartford市接受治疗的轻至重度哮喘患儿。

结果 波多黎各种族患儿对蟑螂显示皮试阳性反应 (STR),比值比 (OR) 为3.3,95%可信区间 (CI) 为1.7 ~ 6.4;尘螨OR为1.7,95%CI为1.2 ~ 2.4;对混合草花粉变应原OR为1.7,95%CI为1.1 ~ 2.7;艾蒿/鼠尾草植物OR为2.4,95%CI为1.4 ~ 4.1。美籍非洲种族患儿主要对4种户外变应原呈皮试阳性反应 [混合树花粉 (OR为2.3,95%CI为1.3 ~ 3.9),混合草花粉 (OR为2.7,95%CI为1.6 ~ 4.8 ),艾蒿/鼠尾草植物 (OR为3.1,95%CI为1.6 ~ 6.0),豚草 (OR为2.1,95%CI为1.2 ~ 3.8)]。所有患儿的户外变应原STR与变应原致敏程度密切相 关。比如对混合草花粉过敏的患儿比非过敏儿童皮试的结果有4种以上呈阳性的概率高出34.7 倍 (95%CI为15.6 ~ 77.0)。

结论 我们的调查结果显示,波多黎各种族哮喘患儿对户内外变应原过敏,属高危人群。并 且变应原皮试应该更多地作为哮喘的一个处理手段而应用于美籍非洲种族和波多黎各种族哮喘患儿。

关键词 非洲裔美国人 (African American); 变应原致敏性 (allergen sensitization); 儿童期哮喘 (childhood asthma); 波多黎各 (Puerto Rican)

在美国,儿童哮喘是整个西班牙族以及波多黎各裔人群重要的公共卫生问题 [1,2]。对吸入性变应原过敏在哮喘患儿中非常普遍 [3],而且哮喘严重度与对动物皮肤及毛屑的皮试阳性反应(skin test reactivity,STR)及多重变应原的STR呈正相关[4,5] 。虽然对蟑螂过敏在波多黎各儿童中很普遍,但目前尚无全美哮 喘儿中波多黎各种族与变应原之间关系的数据[6]

对户内变应原如蟑螂、户尘螨的敏感往往与其他变应原的STR增加有关 [3]。但是哮喘患儿对户外变应原的STR与致敏原过敏程度之间的关系尚未完全明确。

在本报道中,我们对791名在Connecticut州 Hartford市接受医疗的轻到重度哮喘患儿进行了研究,观察他们对吸入性变应原的STR与种族之间的 关系,同时,我们还对这些哮喘患儿对户外变应原的STR和变应原STR种类增加之间是否存在关联进 行了研究。

材 料 和 方 法

参与研究的患儿在1998年6月1日至2002年10月1日之间完成入组。所有患儿均同时参与哮喘治疗 项目 (即轻松呼吸计划),并且进行变应原皮试。该轻松呼吸计划在先前已介绍过 [7]。简言之,在此期间,提供初级医疗服务的医务人员对15 912名儿童进行了哮喘筛查,其中9 391名为Hartford居民,6 521名为Hartford周围社区居民。9 391名Hartford居民中有4 031名诊断为哮喘 (42.9%),6 521周围社区的患儿中诊断哮喘的有1 296人 (19.9%)。在4 031名Hartford患儿中,2 875名 (71.3%) 为4 ~ 18岁。而在1 296名周围社区的哮喘患儿中,1 031名 (79.6%) 为4 ~ 8岁。在入组轻松呼吸计划的3 906名介于4 ~ 18岁的患儿中,791名 (20.3%) 患儿是为了进行评估病情和治疗转诊来进行变应原皮试,包括入组本 研究。

所有哮喘患儿均经医师作出诊断,并且在入组前12个月中均有至少1次的哮喘症状出现 (如咳嗽、喘息或气短)[8]。患儿家属或监护人完成简短的问 卷,内容关于人口统计学、症状、哮喘促发因素、家族史、居家环境特征、在家中是否接触害虫 (如蟑螂) 以及被动吸咽等问题。哮喘严重度系根据美国哮喘教育和防治计划制定的指南设计的一套书面问题 加以判定[6,9]。参与研究的患儿家长均签署知情同意 书。该项研究经Connecticut健康中心大学学院评审董事会批准。

变应原皮试以含50%甘油的变应原提取物进行测试 (Multi Test Device; Lincoln Diagnostics; Decatur, IL),同时以组胺和生理盐水作对照。变应原在前臂皮肤进行点刺,分别进行蟑螂 (Blatella Germanica)、户尘螨 (Dermatophagoides pteronyssinus)、猫毛、犬毛、混合真菌、混合树花粉、豚草、混合杂草、 艾蒿/鼠尾草植物 (Alk-Abello; Round Rock, TX) 测定。阳性反应的评判标准为风团最大直径至少大于阴性对 照3 mm。观察风团的分布后,变应原皮试阳性结果数目分为0、1 ~ 3和至少4等几个类别。

参与研究患儿的种族分类系根据患儿父母亲的汇报决定。包括以下几种:白人、波多黎各种族、美 籍非洲种族及其他 [包括非波多黎各的西班牙裔 (即本研究中 < 5%的西班牙裔) 和亚裔]。根据参与本研究患儿的居住地分为市区和郊区两类。其中市区患 儿指居住在Hartford市 (325人) 或在有医疗保险覆盖的人口普查区内 (即东Hartford和Waterbury地区,共29名) [10]。另外,下列变量也被纳入多变量分析的范畴:健康保险的类型 (如国家医疗补助或私营、自付或未投保),哮喘严重度 (轻度间歇性、轻度持续性、中度持续性或重度持续性),母方有过敏或哮喘 病史,父方有过敏或哮喘病史,儿童期患湿疹,1 wk有2次以上暴露于有蟑螂、啮齿类动物、宠物猫、宠物犬和煤 气炉的环境中。

预计值与结果的双变量相关性分析通过分类变量的c 2检验或一个分类变量和一个连续变量的双尾t 检验进行,随后进行逐步回归分析以建立种族与每种变应原 (共10种) 皮试反应性之间关系的多变量模型。作为建立多变量模型的步骤之一,我们对各独立变 量之间的共线性关系 (collinearity) 也作了研究,评价其混同性并检验其相互影响。最终模型的拟合优 度 (goodness-of-fit) 通过Hosmer-Lemeshow 统计方法进行检验[11]。在最终的模型中,我们入选了有显著 性意义的变量 (P < 0.05),或满足比值比 (odds ratio, OR) 中估计标准的改变 ( ≥10%) 者。对于预测变量和变应原皮试反应阳性数目之间关系的多变量分析, 我们采用多项式logistic回归方法[11]。对某特定高危 因素,该模型可提供如下分析:判定皮试反应阳性数1 ~ 3或0的OR,及至少4种以上皮试反应阳性反应与0种之间的OR。所有数据分析均运用SAS统 计软件包进行 (SAS; SAS Institute; Cary, NC)。

结  果

参与研究的患儿特征总结见 表1。患儿年龄为4 ~ 18岁,平均 (9.0±3.5) 岁。总体上入组本研究的哮喘患儿 (即被转院来进行变应原皮试的患儿) 与参加轻松呼吸项目的患儿相似,仅有很少例外。无论患儿的居住地为何,入组本研究的患者比未入组 者的哮喘更严重。在Hartford市区组,父母接触宠物、蟑螂、啮齿类动物或环境中有烟草等因素在入 组与非入组的患儿中无显著差别。对生活在周围社区的乡村组,父母接触蟑螂、犬、啮齿类动物或环 境中有烟草等因素在入组与非入组的患儿中也无显著差别,但这些患儿在家中接触猫的机会比未入组者 少。

在入组的791例患儿中,346例 (43.7%) 为白人,312例 (39.5) 为波多黎各人种族,113例 (14.3%) 为美籍非洲种族,20例 (2.5%) 属于其他种族。与白人患儿相比,波多黎各和美籍非洲裔患儿居住在 城市的比例高,而且更多接受国家医疗保险,持续性严重哮喘多,常有湿疹,暴露于居家环境中蟑螂 和啮齿类动物的比例也高。我们就变量和对所测定的4种户内致敏原 (蟑螂、尘螨、猫和犬毛) 过敏性之间的关系进行了双变量和多变量分析,结果见 表2。多变量分析显示哮喘严重度与3种抗原 (蟑螂、猫和犬毛) 的过敏性之间的关联存在高概率,而且湿疹也与这4种变应原 (蟑螂、尘螨、猫和犬毛) 的过敏存在一定关联。分析结果显示,市区居民蟑螂过敏的概率增加,波多黎各种族尘螨和蟑螂过敏的概 率增加,美籍非洲人种和波多黎各种族对犬毛过敏的概率降低,而且频繁暴露于有蟑螂的居家环境中 可使其对蟑螂、尘螨、猫毛过敏的概率增加。虽然双变量分析显示美籍非洲种族与真菌皮试阳性反应之 间的OR为1.9,95%CI为1.0 ~ 3.5,但我们在多变量分析中未发现有显著的对真菌STR的预测指标。

表3 总结了变量和4种所测定的户外致敏原 (混合树花粉、混合草花粉、豚草和艾蒿/鼠尾草植物) 皮试之间关系的双变量和多变量分析结果。在多变量分析中,波多黎各种族对混合草花粉、艾蒿/鼠尾草植物和混合杂草过敏的概率增高 (OR为2.2,95%CI为1.2 ~ 4.1),美籍非洲人对4种户外致敏原 (混合树花粉、混合草花粉、豚草和艾蒿/鼠尾草植物) 过敏的概率均增高。分析还得出,对混合树花粉和豚草过敏者,哮喘严重程度高的概率增加。

为了进一步研究频繁暴露于有蟑螂环境与对除蟑螂外的其他变应原 (即尘螨和猫) 过敏之间的关系,我们重复分析了 表2 的结果,把蟑螂的STR包括在多变量分析模型中。在这项多变量分析中,频繁暴露于蟑螂环境中的STR仍与猫的STR (OR为1.7,95%CI为1.0 ~ 2.9,P = 0.03) 和对尘螨的STR (OR为1.8,95%CI为1.1 ~ 3.0) 显著相关。

我们还对参与研究儿童的人种对特异性变应原的致敏及这种过敏的程度 (即皮试反应阳性的数目) 之间的相互关系进行了分析。在未经调整的分析中,波多黎各种族 (4种以上变应原致敏对无阳性者的OR为2.3,95%CI为1.4 ~ 3.7) 和美籍非洲种族 (4种以上变应原致敏对无阳性者的OR为2.2,95%CI为1.2 ~ 4) 与变应原皮试反应阳性数目增多相关。然而,对哮喘严重度和其他变量进行调整后,这种相 关性就不具有统计学显著性了。表4 总结了对3种皮试变应原 (蟑螂、混合树花粉和混合草花粉) 过敏和其他每个模型中未作为预测指标而包括进去的变应原 皮试反应阳性数目之间关系的多变量分析结果。我们对余下的7种变应原中每一种的STR与皮试反应阳 性数目之间的关系也作了同样的分析。除了混合杂草外,其他每一种抗原的STR与皮试反应阳性的变 应原数目之间均存在显著关联,尤其是对尘螨的STR皮试反应阳性。其他4种以上变应原皮试反应呈 阳性的OR为9.9,95%CI为5.8 ~ 17.0。对于艾蒿/鼠尾草植物,其他4种以上变应原皮试反应呈阳性的 OR为50.6,95%CI为17.3 ~ 147.9;而对于豚草,其他4种以上皮试反应呈阳性的OR为32.4,95%CI 为14.4 ~ 72.9。上述每一项均与阳性皮试数目的增加关联。在所有的多变量模型中,哮喘的严重程度 与皮试阳性反应数目的多少呈显著关联。在这些模型中,除对蟑螂过敏作了调整者外,频繁暴露于蟑 螂环境中的STR与变应原皮试反应阳性数目也呈显著相关 (见 表4 中的模型1)。

讨  论

生活在美国西南部的美籍墨西哥裔的哮喘患儿普遍对尘螨和蟑螂过敏 [12],而且美籍墨西哥裔与哮喘患儿变应原致敏性增高的程度也有关联 [13]。就目前所知,本工作是首次对有关美国哮喘患儿中波多黎 各种族与变应原致敏性关系的研究。我们发现波多黎各种族哮喘患儿较白种患儿更易对户外和户内的变 应原产生过敏。

在哮喘患儿中,我们研究所发现的美籍非洲种族哮喘患儿与户外变应原过敏之间的关联以前从未被 报道过。我们还发现美籍非洲种族的哮喘患儿对蟑螂的过敏具有预测意义 [13,14]

虽然本研究发现对蟑螂的STR与非洲裔美国人这一种族之间并无显著相关,但由于参与本研究的 美籍非洲裔人数少而使本研究在统计学上的意义降低。在美国的波多黎各人和美籍非洲人与白人相比 较贫穷[15,16]。在新英格兰贫穷家庭中蟑螂变应原也 多[17,18],而市内儿童对蟑螂的STR与儿童对蟑螂接触 有关[19]。本研究中波多黎各种族与蟑螂的STR对蟑 螂变应原的频繁接触无关,但我们以前没有家居内蟑螂情况的资料。Hartford的公房居住比例在全美同 等规模城市中是最高的[7]。绝大多数房屋屋舍陈旧 (91%在1980年前建造),维护差 (典型的是房屋内墙是在1950年粉刷的)。因而,我们发现接触蟑螂变 应原的增加系归结于贫困儿童居住条件的恶化[20]

我们所观察到的波多黎各和美籍非洲种族与户外变应原STR之间的关联可能部分归因于不同人种户外 活动形式不同和残留的人种混杂居住区域,这些因素造成接触变应原增加。然而,接触变应原的增加 无法解释所观察到的波多黎各种族与尘螨STR之间的关联。因为波多黎各裔哮喘患儿在新英格兰居家尘 螨暴露水平相对低[17,18],因而,目前尚未确定的遗 传和环境因素可能是导致波多黎各裔哮喘患儿尘螨皮试反应阳性多的原因。

以前有关哮喘患儿中对某变应原的STR与皮试阳性反应数目之间的关系的研究主要集中在对户内变 应原的致敏和接触方面。研究显示,在969名轻中度哮喘患儿中 (大多数为白人),对5种户内变应原的任一种过敏与皮试炎性反应数目的增多关联 [3]。在另一项由500名城市哮喘患儿参与的研究中显示 [19],对蟑螂过敏与特异性反应的程度增加相关。在本次由 791名不同种族的轻中度哮喘患儿参与的研究中,我们发现对9种户内和户外变应原中的任何一种抗原过 敏与其他变应原皮试反应阳性的数目增多显著相关,尤其是对户外变应原的STR与参与研究的患儿变应原 过敏程度强烈相关。

过敏性鼻炎常与哮喘并存,并且可使儿童期哮喘的管理变得更复杂 [9]。过敏性鼻炎与吸入变应原的STR程度强烈相关 [21],并与户外变应原的致敏也存在关联[22] 。同时,我们也发现对4种户外变应原 (即混合树花粉、混合草花粉、豚草和艾蒿/鼠尾草植物) 的任意一种过敏与过敏反应程度增加之间存在强烈相关。这种相关性可能与转诊来进行皮试的儿童 有过敏性鼻炎症状的频率相对高有关。另一种解释是特异性反应是一个动态过程,户外变应原的致敏 更易于发生在对其他变应原已经过敏的哮喘个体上,而这些患者也更易被转诊来进行皮试检查。

在孕妇患哮喘或过敏性疾病者中,贫穷与户外变应原 (豚草) 的STR以及特异性反应程度增加相关,但与医师诊断的枯草热无关。这提示在贫困地区过 敏性鼻炎的诊断数可能少于实际患者数[23]。本研究 所观察到的波多黎各和美籍非洲种族与户外变应原STR之间的相关性,在以前未被发现,因为对贫困 地区的哮喘和有过敏性鼻炎症状的患儿缺乏变应原皮试这一评估手段。

对户尘过敏[24],对黑麦草的STR,对动物毛屑 的STR[4,5],以及对变应原皮试反应呈阳性的数目等 因素[4,5],在以前的研究中均已被发现与哮喘的严重度 相关。研究显示,对蟑螂过敏与哮喘死亡率相关[25] ,但与哮喘严重度无关联[5]。在调整了居住地区、人 种、蟑螂暴露情况后,我们发现哮喘严重度与蟑螂的STR相关。在该多变量分析 (未提供数据) 同时考虑了健康保险类型的因素后仍未改变上述结果。虽然贫困及是否能接受到医疗服务所致混同因素可以解 释我们的结果,但对蟑螂过敏的哮喘患者更易发展成为激素依赖型哮喘,并且使哮喘的病程延长 [26]。因此蟑螂过敏可能使哮喘严重度增加。

我们也发现了本研究的几个不足之处。首先,这是一个横断面研究,因而我们无法确定对于单一 变应原的STR是否会导致将来对其他变应原的过敏,或是否反之亦然。其次,我们没有有关家庭收入的 资料,因而无法观察诸如频繁暴露于蟑螂环境中与对除蟑螂之外的其他变应原过敏之间的相关联系是否 与贫困有关。然而,我们的结果在调整了贫困替代指标 (一种健康保险类型) 和居住地区后仍无改变。这提示我们所观察到的相关性可能由贫困 (如居住条件) 以外的因素所调控。

总的来说,我们发现美国的哮喘患儿中波多黎各种族与对户内外变应原过敏的危险性增高存在相关 性。在这些患儿中,美籍非洲种族与对户外变应原的STR危险性增高存在关联。本研究的发现提示, 变应原的皮试应该作为全美波多黎各裔患儿和美籍非洲裔患儿哮喘管理的一部分。

(汤葳 译;邓伟吾 校)

参 考 文 献

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【英文原件请参阅 Chest, 2004; 125: 85-92】

From the Channing Laboratory (Drs. Celedo and Weiss, and Ms. Sredl), Department of Medicine, Brigham and Women's Hospital, Boston, MA; Asthma Center (Ms. Pisarski), Connecticut Children's Medical Center, Hartord, CT; and Pulmonary Dyision (Ms. Wakefield and Dr. Cloutier), Department of Pediatrics, University of Connecticut Health Center, Farmington, CT.

Correspondence to: juan C. Celedon, MD, DrPH, FCCP, Chaning Laboratory, 181 Longwood Ave, Boston, MA 02115; e-mail: juan. celadon@channing. harvard. edu