川崎病冠狀動脈病變發病機制的新認識

方芬

川畸病（KD）是一種以全身中小血管炎為主要病變的急性發熱性發疹性小兒疾病。其主要并發癥冠狀動脈病變（CAL）可導致冠狀動脈瘤（CAA），心肌梗死及猝死。CAL在未經治療的患兒中發生率較高（約為15%～25%），靜脈丙種球蛋白（IVIG）治療后，CAA的發病率已降至5%以下。目前，KDCAL已超過風濕熱，成為小兒獲得性心臟病的首要原因，其發病機制成為KD臨床和基礎研究的熱點。有關KDCAL發病機制的研究，特別是在基因水平上已取得重大進展，但尚待完全闡明，獲得多數認可的發病機制主要有如下幾方面。

1 免疫系統異常活化與細胞浸潤

1.1 T細胞的活化 Dnouchi等[1]研究認為三磷酸肌醇激酶（ITPKC）基因能直接調節T細胞激活與增殖，提高T細胞激活效率可能是KD并發CAL的主要病理過程。他們進一步的研究（2009年）表明，在KD急性期，應用IVIG 24 h后，中性粒細胞顯著下降，降低了CAL概率[2]。Hirono等[3]研究發現，在KD急性期，由中性粒細胞及單核細胞分泌的兩種S100蛋白（MRP-8/MRP-14），在應用IVIG 24 h后急劇下降，其水平高低及持續時間與CAL呈正相關，這提示活化的中性粒細胞是KD血管炎的發病機制之一。

1.2 腫瘤壞死因子a（TNF-a）的產生 TNF-a作為一種主要促炎因子，是機體免疫防御，炎癥損傷等發病的重要介質，young等[4]通過動物模型發現，TNF-a mRNA在外周血中高表達，其在冠狀動脈隨病變加重而增加，而給予TNF-a阻滯劑的小鼠，卻無CAL發生，從而證實了TNF-a參與CAL的形成。TNF-a發揮作用需要與其受體TNFR-I/TNFR-Ⅱ結合，該實驗結果提示，TNF-a不僅通過促進T細胞增殖，而且也通過TNFR-I信號傳遞，介導T細胞等免疫細胞向冠狀動脈遷移和浸潤，最終造成CAL。近期Ari-ong等[5]研究表明，血清TNF-a水平升高與KB存在有關聯。

Toll樣受體（TLR）可識別外源性或內源性配體，并通過其信號轉導途徑激活抗核因子kB（NF-kB），誘導前炎細胞因子基因轉錄[6]。業已發現，將多種負性調節因子形成負性反饋回路，參與調控TLR傳導途徑活化過程，在TLR研究中備受關注的是TLR2和TLR4。有研究發現，KD并發CAL患兒TLR4及其相關分子MD-2，MYD88（髓細胞分化性蛋白）異常增高，而其余TLR表達無變化[7]。Schulte等[8]推測TLR2/MYD88信號傳導增加粒細胞巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）產物在冠狀動脈的表達，趨化髓系細胞浸潤。尹薇等[9]研究發現NF-KB信號通路的活化參與KD急性期血管炎的發生，可能參與CAL的形成。

1.3 基質金屬蛋白酶（MMPs）的產生 MMP在KD并發CAL，尤其是CAA形成中發揮重要作用。早期的研究顯示，高MMPs水平或高MMPS/TLMPS（組織基因金屬蛋白酶抑制因子）比例的KD患兒對CAL具有易感性[10]。彭茜等[11]研究發現，KD患者急性期血清MMP9和TIMP-1水平以及MMP9/TIMP-1比例升高，在有CAL的患者中更為明顯，丙種球蛋白治療后，上述水平及比例下降。KD急性期MMP9水平升高導致動脈內膜原始細胞的破壞，觸發冠脈損害的形成，MMP3則進一步加速KD的動脈壁損害，導致CAL的進展[10]。

2 冠狀動脈內皮損傷和功能紊亂

一氧化氮（NO）和一氧化氮合酶（NOS）在KD及其CAL發病機制中發揮重要作用，誘導型一氧化氮合酶（iNOS）誘導單核細胞、中性粒細胞、內皮細胞和平滑肌細胞大量釋放NO，引起血管壁炎癥的發生致使冠脈血管擴張、內膜增厚、管腔狹窄[12]。iNOS在KD不同階段不同細胞的表達不盡相同，病程早期中性粒細胞表達iNOS增強，合成NO，觸發KDCAL早期組織損傷，而單核細胞此時iNOS表達正常；在病程第2周，單核細胞表達增強并持續至病程第4周，這與CAL時間一致，提示iNOS在不同階段不同細胞均得到顯著表達，是KDCAL發病機制的重要參與者[13]。血管內皮生長因子（VEGF）能促進超氧化物及NO的產生并導致血管功能障礙[12]，VEGF水平的變化可作為CAL的一個獨立危險因素。Kariyazono等[14]認為，VEGF的過度產生可能導致小靜脈和毛細血管通透性增強，造成血管周圍水腫，加劇血管壁損傷，最終導致急性KD的發生。

3 遺傳因素

隨著分子生物學和免疫遺傳學技術的進展，遺傳因素在KDCAL的發病機制中至關重要。各種細胞因子、VEGF、MMPs、NO、等基因的基因多態性與KDCAL相關。

與CAL有關的基因多態性，主要有：（1）C反應蛋白（CRP）及TNF的炎癥基因多態性：cheung等[15]發現，KD患兒CRP+1444基因位點常可見有CT→TT的等位基因的突變，而在TNF-a308上常可見有CA→AA等位基因的突變，急性期過后在動脈硬化和中動脈內膜增厚的變化中，二者有顯著區別。（2）VEGF及其受體基因多態性：研究表明，位于第2號啟動子區域的VEGF的634>C的G等位基因SNP在KD患兒CAL中發揮重要作用，G等位基因頻率在CAL組較無CAL組和健康對照組明顯升高，提示GC基因型在CAL患兒中亦顯著升高[14]。（3）CD14：Nishimura等[16]研究表明，該染色體組和等位基因頻率的多態性在KD患兒和健康兒童間無差異，但擁有CD14/-159TT基因型KD并CAL的發生率明顯高于CC和CT基因型。（4）MMPs：血清MMPs在KD急性期顯著升高，提示其在血管損傷和冠狀動脈瘤形成中具有重要作用。研究顯示MMP-13-77A>G基因型在KDCAL組較無CAL組和健康對照組有顯著差異（P=0.009，P<0.05）[17]。Shimizu等[18]研究發現，MMP-3（-/T）等位基因多態性，MMP-3（-/T）與MMP-12（A/G）構成的單體型增加CAA形成的風險。Lau等[19]認為，MMP在KD患兒中高表達，并直接參與KDCAL過程。（5）其他：通過單核苷酸多態性基因檢測，Kim等[20]發現位于人類白細胞抗原（HLA-G）基因（尤其是rs2523790）較對照組有顯著差異，認為HLA-G基因是KD的易感基因。Onouchi等[1]認為ITPKC3與KD易患性有關，且明顯增加CAL的概率。共刺激分子基因多態性包括腫瘤壞死因子相關激活蛋白CD40L；細胞毒性T細胞相關抗原-4（CTLA-4）：新近，Kuo等[21]對CTLA-4基因（-318）C/T和（+49）A/G多態性研究發現，（+49）AA或AG基因型與KD女性患兒CAL呈正相關，KD男性患者無相關性，提示女性患者可能存在性染色體或激素的相關基因，致使CTLA-4（+49）A/G表達，從而導致CAL。有關KDCAL的發病機制尚未完全闡明，在遺傳因素的基礎上，由多種因素、多種機制參與并導致KDCAL的形成是當前較為一致的觀點，通過大樣本、跨地區的全球合作進行相關基因分析，KDCAL的發病機制和過程也許會更加清晰和明了，從而有利診斷和治療，顯著改善KDCAL患兒的預后。

[1]Onouchi Y，Gunji T，Burns J C，et al.ITPKC functional polymerphism associated with Kawasaki disease susceptibility and formation of coronary artery aneurysms[J].Nat Genet，2008，40（1）:35-42.

[2]Onouchi Z，Hamaoka K，Ozawa S，et al.Neutropenia in the acute phase of Kawasaki disease and prevention of coronary artery aneurysm[J].Pediatr Int，2009，51（4）:448-452.

[3]Hirono K，Foell D，Xing Y，et al.Expression of myeloid-related protein-8 and -14 in patients with acute Kawasaki disease[J].Am Coll Cardial，2006，48（6）：1257-1264.

[4]Yeung R S，Hui-Yuen J S，Duong T T，et al.TNF-α is necessary for induction of coronary artery inflammation and aneurysm formation in an animal model of Kawasaki disease[J].J Immunol，2006，176（10）:6294-6301.

[5]Arj-Ong S，Thakkinstian A，McEvoy M，et al.A systematic review and meta-analysis of tumor necrosis factor α-308 polymorphism and Kawasaki disease[J].J Pediatr Int，2010，52（4）:527-532.

[6]Takeda K，Akira S.Toll-like receptors in innete immunity[J].Int Immunol，2005，17（1）:1-14.

[7]王國兵，李成榮，祖瑩，等.TLR途徑負性調節因子A20IRF-4和TRAF4在川崎病免疫發病中的變化[J].中華微生物學和免疫學雜志，2007，27（5）：468-473.

[8]Schulte D J，Yilmza A，Shimada K，et al.Involvement of innate and adaptive immunity in a murine model of coronary arteriris mimicking Kawasaki disease[J].J Immunol，2009，183（8）:5311-5318.

[9]尹薇，熊俊惠，劉亞黎，等.核因子-κB信號途徑活化對川崎病冠狀動脈損害作用的研究[J].中國實用兒科學雜志，2008，23（2）：433-435.

[10]Senzaki H，Masutani S，Kobayashi J，et al.Circulating matrix metallo-proteinases and their inhibitors in potients with Kawasaki disease[J].Circulation，2001，104（8）:860-863.

[11]彭茜，周同甫，陳昌輝，等.基質金屬蛋白酶9及組織抑制物1對預測和早期診斷川崎病冠狀動脈病變的意義[J].中華兒科雜志，2005，43（9）：676-680.

[12]何躍娥，項如蓮，張園海，等.川崎病發病機制研究新進展[J].醫學綜述，2007，13（14）：1103-1105.

[13]Yu X，Hiruno K，Ichida F，et al.Enhanced iNOS expression in leukoeytes and circulating endothelial cells is associated with the progression of coronary artery lesions in acute Kawasaki disease [J].Pediatr Res，2004，55（4）：688-694.

[14]Kariyazono H，Ohno T，Khajoee V，et al.Association of vascular en-dothelial growth factor（VEGF） and VEGF receptor gene polymerphisms with coronary artery lesions of Kawasaki disease[J].Pedi-atr Res，2004，56（6）:953-959.

[15]Cheung Y F，Huang G Y，Chen S B，et al.Inflammatory gene polymorhisms and susceptibility to Kawasaki diseacs and arterial sequelae[J].Pediatrics，2008，122（3）:608-614.

[16]Nishimura S，Zaitsu M，Hara M，et al.A polymorphism in the promoter of the CD14 gene （CD14/-159） is associated with the development of coronary artery lesions in patients with Kawasaki disease[J].J Pediatr，2003，143（3）:357-362.

[17]Ikeda K，Ihara K，Yamaquchi K，et al.Genetic analysis of MMP gene polymerphisms in patients with Kawasaki disease[J].Pediatr Res，2008，23（2）:182-185.

[18]Shimizu C，Matsubara T，Onouchi Y，et al.Matrix metalloproteinase haplotypes associated with coronary artery aneurysm formation in patients with Kawasaki disease[J].Hum Genet，2010，55（12）:779-784.

[19]Lau A C，Duong T T，Ito S，et al.Inhibition of matrix metalloproteinase-9 activity improves coronary outcome in an animal model of Kawasaki disease[J].Clin Exp Immunol，2009，157（2）:300-309.

[20]Kim J J，Hong S J，Hong Y M，et al.Cenetic variants in the HLA-G region are asaociated with Kawasaki disease [J].Human Immunol，2008，69（10）:867-871.

[21]Kuo H C，Liang C D，Yu H R，et al.CTLA-4，Positisn 49 A/G polymorphism associated with coronary artery lesions in Kawasaki disease[J].J Clin Immunol，2011，31（2）:240-244.