川崎病與自身免疫-炎癥-凝血軸

(長江大學第一臨床醫學院，湖北 荊州 434000)

川崎病(Kawasaki disease, KD)是一種急性發熱性全身性血管炎，常常發生在5歲以下兒童，冠狀動脈瘤是KD最嚴重的并發癥，也是兒童最常見的冠狀動脈病變。盡管使用靜脈注射丙種球蛋白(intravenous immunogarmaglubin, IVIG)可以明顯降低冠狀動脈瘤的發生率，但流行病學調查顯示冠狀動脈損傷仍較高[1～3]。盡管有關KD的報道已經有半個多世紀，但其病因學及發病機制仍不完全清楚，不同領域的研究者提出了不同的理論。經典理論認為，感染或環境因素作用于有基團易感傾向的個體，激發機體固有免疫，活化炎性細胞，產生各種炎性細胞因子，導致嚴重的炎癥反應，如自身免疫性血管炎等[4,5]。目前，有關自身免疫導致的炎癥以及隨后發生的凝血，這一連鎖反應在KD發病中的作用研究成為了新的熱點，現綜述如下。

1 KD全身性血管炎的表現

KD的病理生理基礎是全身性中小血管炎，累及身體各個器官和組織如腎、肺、冠狀動脈，伴有高促炎細胞因子血癥。KD血管炎是一種混合型的血管炎，常發生在KD早期，在大多數KD病例，血管炎與全身炎癥的高峰期同時出現[5,6]。血管最早的病理學改變發生在疾病的第6～8天，由血管中膜的水腫開始，逐漸發展為中性粒細胞和巨噬細胞浸潤血管內膜和外膜層，然后炎癥擴散，大約第10天擴展為全身血管炎[6]。臨床研究發現，不僅KD患兒中性粒細胞活化較正常兒童高，而且伴有冠狀動脈損傷的患兒中性粒細胞活化程度更高[7]，說明炎性細胞的活化程度與冠狀動脈損傷有密切關系。但疾病開始時的血管炎癥表現仍不清楚，以往認為開始發生在毛細血管和微血管，然后才到中小動脈和靜脈，現大多數研究認為中小動脈是同時發生的。

最近研究中，將白色念珠菌水溶性片段注射給小鼠，建立KD樣血管炎小鼠模型，發現炎癥起源于外層，血管滋養管成為血管炎的起始點，這一發現支持血管炎癥從外到內理論[8～11]。提示KD血管炎開始發生在血管滋養管，然后影響到外層，迅速擴展到全層血管。

2 因自身免疫異常導致血管炎的機制

2.1 B細胞的活化在KD發生中的作用

B細胞參與自身免疫性疾病的發生，可以是抗原提呈，分泌細胞因子，產生抗體，也可以是對自身免疫性疾病有抑制作用，主要表現在其產生的抗體有抑制自身免疫性疾病的作用，如抗CD20抗體。B細胞活化因子屬于TNF超家族成員，在B細胞的分化和增殖中起到重要作用。B細胞活化因子水平在許多免疫性疾病中顯著增加，在KD急性期也明顯增高，IVIG治療后顯著下降，最近的研究也發現KD急性期IL-17增高[11,12]。IL-17誘導Th17細胞依賴的炎癥反應，包括抗體的產生。另外，IL-17與B細胞活化因子直接增強B細胞分化為抗體分泌細胞，這些發現說明B細胞參與KD的發病。

B細胞活化因子的表達與感染誘導有關，如在KD發病之前感染呼吸道合胞病，可誘導B細胞活化因子表達，在這一過程中，B細胞活化因子與細胞表面受體結合形成B活化因子受體復合物，增強B細胞的活性，抗體產生增加[12,13]。

2.2 抗內皮細胞自身抗體(anti-endothelial cell auto-antibodys, AECAs)的作用

內皮細胞的主要作用是通過控制血凝、免疫應答和炎癥來維持血液的流動性。因此，內皮細胞功能紊亂將導致血栓形成。KD病人的血清能溶解用促炎細胞因子處理過的內皮細胞，KD病人血中存在AECAs。雖然KD病人的抗原靶向還不清楚，可能是內皮細胞成分，包括原肌凝蛋白、T-plastin、心肌抗氧化蛋白過氧化物酶2和4-三甲基氨基異丁醛脫氫酶13]。

血管性假血友病因子(von Willebrand factor,VWF)是內皮損傷最重要的指標[14]。促炎因子白細胞介素(interlukin，IL)-6、IL-8和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α可以誘導內皮損傷，進一步引起VWF超大多聚體(ULVWF)，ULVWF與血小板相互作用，在損傷的內皮細胞處形成血栓。臨床上發現，VWF抗原水平在各種血管性疾病以及膿毒癥中均增高，在膿毒癥VWF清除蛋白酶活性不全，使得VWF抗原水平增高，在炎癥狀況下，翻譯水平表達下調，蛋白溶解酶的降解，底物的耗竭，VWF裂解蛋白酶ADAMTS-13和VWF之間酶底物的不平衡，導致ADAMTS-13活性下降，VWF在KD高細胞因子狀態下，聚集形成血栓，ADAMTS-13活性下降與大量VWF耗竭有關[15]。

2.3 KD患兒自身免疫血栓形成的機制

病原入侵引起固有免疫應答，骨髓分化的吞噬細胞，如中性粒細胞和巨噬細胞，通過識別受體來識別相關的病原分子，包括Toll樣受體、炎癥轉錄因子,通過細胞內的信號轉導激活，導致促炎細胞因子釋放，這些細胞因子通過轉化生長因子β激活激酶TAK-1介導的信號通路，進一步產生更多的促炎細胞因子，加速急性炎癥反應。通過病原相關分子的積累，單核細胞表達組織因子，由中性粒細胞黏附，導致內皮細胞活化，內皮細胞活化進一步增強組織因子的表達，各種表達組織因子的白細胞結合在損傷的內皮細胞上，激活外源性凝血系統，由此產生一個小血栓，在這種情況下，豐富的組織因子克服組織因子途徑抑制劑的抑制作用，使組織因子途徑抑制劑功能受損，外源性凝血系統激活，激活血小板，形成血栓[16,17]。另外，內皮細胞活化還可以分泌內皮細胞微顆粒(由內皮細胞膜蛋白和細胞漿成分組成)，這種微顆粒有促炎和促凝作用，在KD患兒血管損傷中也起到了重要的作用[18]。

在KD的急性期，循環中多形核中性粒細胞顯著增高，隨著細胞功能的激活，中性粒細胞增多伴核左移，高活性的中性粒細胞導致中性粒細胞彈性蛋白酶和反應氧族增高，導致內皮細胞功能失調[19]。

病原微生物入侵，通過受體激發固有免疫，這些微生物因免疫血栓固定在局部，2～3周后抵抗微生物的特異性抗體產生，感染被清除。一些多克隆抗體可能與內皮抗原有交叉反應，在KD發生前有一個亞臨床期，促進AECAs產生，進一步加強了B細胞活化因子和IL-17水平，當AECAs刺激足夠高時，AECAs結合內皮細胞產生更多的促炎因子，促炎因子釋放后，免疫血栓形成被激活，形成血栓[20]。雖然這些因子對內皮細胞活化和/或損傷起的作用是不同的，但在KD中，AECAs可以特異性地刺激血管內皮細胞，導致局部組織因子表達，內皮細胞組織因子表達進一步加速血管內、外源性凝血系統的激活。血清中粒細胞克隆刺激因子(G-CSF)在KD急性期增高，單個核細胞、巨噬細胞、內皮細胞持續表達G-CSF，在感染的情況下，TNF-α、IL-6等促炎細胞因子又加強G-CSF的表達。G-CSF立即使中性粒細胞產生增加并活化，在AECAs結合內皮細胞的周圍地區，中性粒細胞向這些地區移動并活化，促炎細胞因子水平增高[21]。

活化的中性粒細胞數量增加，誘導了更多的組織因子表達，然后激活外源性凝血系統，與中性粒細胞活化相關的氧化反應激酶，如髓過氧化物酶、蛋白酶、中性粒細胞彈性蛋白酶，進一步引起細胞和組織損傷，由于中性粒細胞彈性蛋白酶和組織蛋白酶G片段化，使組織因子P2下降。控制外源性凝血系統在KD的急性期是困難的[6]，另外，AECAs結合損害了內源性凝血系統的活化以及纖溶系統，導致內皮損傷，由內皮細胞釋放的促炎細胞因子抑制內皮細胞上的凝血抑制蛋白(如血栓調節蛋白、內皮蛋白C受體)的產生，促進抗纖溶劑的產生[22]。高遷移率族蛋白B1(high-mobility group box 1,HMGB1)蛋白是一種炎癥介質，是炎癥擴散的關鍵，通過Tol2、Toll4受體，促進炎癥反應和細胞移動在KD病人內皮細胞損傷中起到了重要作用[23]。HMGB1在內皮細胞膜上與血栓調節蛋白結合，被血栓調節蛋白栓塞復合物滅活，在KD急性期，尿血栓調節蛋白水平顯著增高，并在康復期逐漸恢復正常，因此，在KD發生血栓調節蛋白功能失調，隨著血栓調節蛋白增高，引起高凝狀態，這些均與AECAs誘導內皮損傷有關。

內皮細胞損傷也可導致VWF釋放，ULVWF分子位于損傷的內皮細胞的表面，通過與血小板糖蛋白結合，介導血小板黏附，血小板被VWF活化進一步增強凝血，起到了一個激活內源性凝血系統的腳手架作用。VWF也可與ULVWF和纖維蛋白共同形成血栓。ULVWF展現出高血栓活性，由于VWF與膠原有高度結合力。因此，在動脈系統高剪切狀態下容易引起血小板聚集，活化的血小板釋放P選擇素，P選擇素促進中性粒細胞胞外陷阱(neutrophil extracellular traps, NET)釋放，NET由濃縮的染色質和組蛋白組成，組蛋白可以引起血小板聚集，血小板填塞物形成。

總之，當AECAs依賴的血栓形成(自身免疫血栓形成)，由AECAs結合引起的內皮損傷啟動一個連續反應，AECAs結合的內皮細胞首先釋放促炎因子，高促炎因子血癥損傷內皮細胞，激活白細胞(包括中性粒細胞/單個核細胞/巨噬細胞)從而導致凝血相關蛋白產生增加并活化，抗凝血蛋白被抑制，隨之血小板活化，最后血栓形成。事實上，在KD的急性期，栓塞傾向已被認識，有些與彌漫性血管內凝血有關[24]。

3 目前的治療方法與自身免疫-炎癥-凝血軸的關系

對KD的治療方法主要是IVIG，IVIG對各種病原體有效，理想的時機是在發熱開始后的10d內。這種治療方法有著廣泛而復雜的機制，這些機制包括封閉網狀內皮系統和免疫球蛋白Fc受體，尤其是FcrRA。通過抑制促炎細胞因子而起到抗炎效應；中和自身抗體，下調B、T細胞功能[25]。IVIG的抗炎效應，抑制自身抗體產生，中和、清除自身抗體，從而保護內皮細胞，預防嚴重的冠狀動脈損傷。IVIG在治療KD的作用機制主要是抑制內皮活化和促炎因子的表達[25,26]，IVIG還可能通過中和AECAs特異性抗體和/或AECAs的產生[27,28]，減少內皮的損傷，因此IVIG治療AECAs相關的KD性血管炎是合理的。雖然也有研究發現經IVIG治療后，內皮損傷仍然存在，但高凝狀態明顯改善，炎性因子水平明顯下降[29]。

阿斯匹林的使用是因為它的抗炎及抗血小板作用。因為KD血小板聚集增強，因此推薦6～8周的低劑量[2]。鑒于血小板活化是內源性凝血系統的基礎，血小板與VWF結合是血小板黏附和聚集的關鍵[30]。阿斯匹林抑制血小板活化，從而減輕KD血管炎，在病理生理上是合理的。的確大多數KD在應用阿斯匹林和IVIG后24～48h發熱消失，然而約15%～25% KD用阿斯匹林和IVIG無效者易發冠狀動脈損傷，進一步的治療包括再次使用IVIG、皮質激素、中性粒細胞彈性蛋白酶抑制劑、血漿置換，還有環孢素A和英夫利昔單抗等[2]。治療KD的這些方法除了阿斯匹林外，都是抑制自身抗體產生的上游通路，直接針對封閉血栓形成的下游機制的方法也是可能的，血栓調節蛋白可能是有潛力的治療靶點。因為血栓調節蛋白有更好的抗凝作用，重組人血栓調節蛋白已廣泛應用于與膿毒癥相關的DIC，且臨床效果穩定[31]，因此，用重組人血栓調節蛋白治療KD可能將是一種新的選擇。

4 結語

KD的發病機制迄今不明，AECAs在前期感染的發生中起到了重要作用。中性粒細胞增多，高凝狀態，冠狀動脈損傷可能都與AECAs結合內皮細胞活化有關。因此，自身免疫紊亂導致的炎癥反應，由此而出現的免疫血栓形成在KD的發病中起到了重要的作用。從KD患兒臨床表現的差異，以及患兒對治療的反應的差異，推測KD血管炎可能存在多種不同的發病機制[32,33]，尚需要進一步研究。KD不同發病機制的闡明，將有助于其早期診斷和個體化治療。