川崎病基因多態性的研究進展

董明星 王喜霞 綜述 焦富勇 張維華,3 審校

（1.陜西中醫藥大學，陜西咸陽 712000；2.陜西省川崎病診療中心/陜西省人民醫院兒童病院，陜西西安 710068；3.咸陽市兒童醫院，陜西咸陽 712000）

川崎病（Kawasaki disease, KD）又稱皮膚黏膜淋巴結綜合征，是以全身性中、小動脈炎癥為主要病理改變的急性熱性出疹性疾病，主要表現為發熱、雙側非滲出性結膜炎、口唇及口腔黏膜改變、四肢末梢病變、皮疹和頸部淋巴結腫大［1］。KD 好發于 5 歲以下嬰幼兒，已成為發達國家小兒后天性心臟病的主要病因，且與成年后的心血管疾病關系密切［2］。目前治療KD通常采用高劑量靜脈注射免疫球蛋白（intravenous immunoglobulin,IVIG），但10%～20%的KD患者在接受IVIG治療后仍會出現持續高熱或復發。KD引起的冠狀動脈損傷（coronary artery lesion, CAL）主要為冠狀動脈擴張和冠狀動脈瘤（coronary artery aneurysm, CAA），一般來說，20%～25%未經治療的KD 兒童和3%～5% IVIG 治療的KD 兒童會發生CAA，其中大約有20%的CAA 患兒可能需要有創心臟治療，CAL 主要發生在幼兒中（84%～86%的病例發生在6 月齡至5 歲的兒童中），且以男性多見（約為女性的1.5～1.8倍）［3］。

雖然KD的臨床特征、診斷和治療已經十分明確，但其發病機制目前尚不清楚［4］。臨床和流行病學證據表明，炎癥反應是由普遍存在的感染因素誘導的，KD在特定季節和新型冠狀病毒感染大流行中的發生有力地支持了該病的感染觸發因素，然而到目前為止，還沒有發現與其相關的特定病原體。KD在全世界范圍內都有發生，但其發病具有明顯的種族及家族傾向性。通過對各個國家和地區的流行病學調查分析研究，KD主要好發于亞裔人群，發病率前三的國家或地區分別是日本、韓國和中國臺灣，而且移民到歐美地區的亞裔居民發病率仍高于歐美原住居民［5］。研究表明，KD存在某些易感性的遺傳因素，如同卵雙胞胎、父母有KD 病史及兄弟姐妹患有KD 均會導致發病率增加。全基因組關聯分析（genome-wide association study, GWAS）發現多個基因的多態性與KD發生發展密切相關［6-7］。基因的多態性在決定疾病易感性和治療結果的個體間差異方面發揮著重要作用。有GWAS研究結果顯示，KD共檢測到2 923個相關差異表達基因，其中上調基因1 239個，下調基因1 684個［8］。目前關于KD研究的基因可大致分為T細胞活化增強、B細胞信號失調、轉化生長因子β信號改變，以及細胞凋亡減少等幾類。本文主要對與T 細胞活化增強類相關基因進行綜述，大量GWAS 研究結果證實，肌醇三磷酸-激酶C（inositol-triphosphate 3-kinase C,ITPKC）、鈣釋放激活鈣調節蛋白1（calcium release-activated calcium modulator 1,ORAI1）、 γ 干擾素誘導蛋白10（interferon-γ-inducible protein-10,IP10）及微小核糖核酸-181（microRNA-181,miR-181）基因和KD 發生發展有著密切聯系［6-8］，本文將主要介紹這些基因的單核苷酸多態性 （single nucleotide polymorphism, SNP）與KD 易感性及CAL 發生之間的關系，總結相關研究，為進一步研究KD相關基因提供思路，同時希望能更好地指導KD的臨床診療工作。

1 ITPKC基因多態性

ITPKC基因位于染色體19q13.2 上，作為鈣通道調節劑，通過磷酸化磷酸肌醇3 （inositol phosphate 3, IP3） 引起Ca2+/活化T 細胞核因子（nuclear factor of activated T cells, NFAT）通路的衰減，對T細胞起到負調節作用。IP3是Ca2+/NFAT通路中的一個次級信使，啟動鈣從內質網儲存中釋放，引起NFAT核易位，進而引發細胞因子的釋放并啟動免疫反應，降低T細胞的激活，從而減少白細胞介素（interleukin, IL）-2 產生。ITPKC基因突變會導致T細胞活化的異常調節，ITPKC基因表達降低導致IP3 升高，鈣通道打開，使T 細胞過度活躍。NFAT在免疫系統中具有重要作用，與血管穩定性、血管生成和內皮細胞炎癥密切相關［9］。研究表明，血管內皮細胞的損傷會增加NFATc1、NFATc3和炎癥因子的水平［10］。ITPKC基因還能夠通過Ca2+動員調節核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（NOD-like receptor protein 3, NLRP3）炎性體的激活，NLRP3 炎性體是先天免疫系統對有害刺激（如病原體、死細胞和環境刺激物等）作出反應的傳感器［11］。而激活NLRP3 炎性體所需的觸發因素包括高遷移率族蛋白B1/糖基化終產物受體/組織蛋白酶B信號、K+流出和Ca2+信號。有研究表示NLRP3炎性體的激活與KD患兒IL-1β和IL-18循環蛋白水平升高相關［11］。

多項研究顯示，一種帶有rs28493229的ITPKC基因變體被證明與KD易感性和CAL形成有顯著關聯，其中包括中國、日本及印度的患者［12-14］，且在日本人群中，發現其在IVIG無應答KD患者中表達明顯高于IVIG應答KD患者。研究表示，ITPKC基因中rs28493229 多態性對KD 癥狀具有抑制作用［12］。此外，變異的rs7251246 SNP 也顯示出與CAL 形成具有相關性［15］。另有研究結果顯示，ITPKC基因的rs28493229C 等位基因與急性期KD的卡介苗疤痕再激活顯著相關［16］。

2 ORAI1基因多態性

ORAI1基因位于染色體12q24.31上，編碼由內質網鈣傳感器基質互作分子1（stromal interaction molecule 1, STIM1）激活的膜結合鈣通道亞基。ORAI1基因作為鈣池操縱性鈣內流（store-operated calcium entry, SOCE）機制的一部分，在促進T 細胞活性中起重要作用。STIM1會導致ORAI1基因構象改變，使細胞外Ca2+進入細胞質，導致鈣調磷酸酶去磷酸化和激活，并將NFAT 易位到細胞核中［17-19］。ORAI1基因也可以不依賴于STIM1 和SOCE，介導過敏毒素C5a 誘導的鈣內流和中性粒細胞遷移［20］。在無功能ORAI1基因小鼠研究中，結果證實了ORAI1基因在T細胞介導的自身免疫中的重要性［17］。而且ORAI1基因功能性等位基因的純合缺失會導致染色體隱性遺傳免疫缺陷綜合征的發生［21］。

Onouchi 等［22］的研究顯示，ORAI1基因的rs3741596 SNP與KD易感性具有顯著關聯，其在日本人群中的發病率是歐洲人群的20 倍。且在另一項研究中，rs3741596攜帶的G等位基因會增加KD患兒并發CAL 的概率［23］。但在對于中國臺灣人群研究中，ORAI1基因的2 個SNP （rs3741596 和rs75603737）均未發現與KD 有顯著相關性［24］，這可能與不同種族的基因差異有關。對于ORAI1基因的SNP與KD及其并發癥之間的關系仍需進一步研究。

3 IP10基因多態性

IP10基因位于染色體4q21上，可由單核細胞-上皮細胞相互作用誘導產生，也可通過腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor, TNF） -α、γ 干擾素（interferon-γ, IFN-γ）、病毒RNA等與其G蛋白偶聯受體結合產生。IP10基因與其受體結合后，具有強大的淋巴細胞趨化活性，可趨化T細胞、單核細胞和自然殺傷細胞的聚集，促進IL-6、IFN-γ 等炎性細胞因子的分泌［25］。IP10基因可通過與CXC 趨化因子受體3之間的相互作用產生肌醇磷酸鹽，并介導T細胞中的鈣動員，從而觸發內皮細胞和血管平滑肌細胞的增殖［26］。IP10基因通過刺激冠狀動脈平滑肌細胞促進血管鈣化的表型產生，該表型受骨形態發生蛋白自分泌刺激及隨之產生的Smad同源物1/5（Smad1/5）-Runt相關轉錄因子2信號激活，且受骨基質相關蛋白（骨橋蛋白、成骨細胞分泌蛋白、堿性磷酸酶）表達調控，這可能與KD進展中的血管鈣化存在一定關系［27］。

Ko等［28］在對中國漢族KD患兒的研究中發現，患兒血漿中的IP10 蛋白表達水平顯著升高，且經IVIG 治療后，能夠恢復至正常水平。在IP10基因的SNP 中，rs3921、rs4386624 具有功能性并且影響基因表達，rs3921 AA 基因型的GA/TA 雙倍型顯著增加了KD易感性和對IVIG耐藥的風險，在中國臺灣、韓國、伊朗的研究中，rs4386624 的AA 型SNP可能與患兒IVIG不敏感有關，且與KD易感性相關［29-31］。研究證實，IP10基因的rs3921 的CC 基因型及rs4386624的GG基因型與KD患兒的病情嚴重程度相關，而二者攜帶的AA基因型可能會使患兒并發CAL 的風險增加，且二者之間具有組合效應［32］。雖然rs4508917 SNP 與KD 之間存在一定關聯，但與KD的易感性是否存在關系仍需要進一步的研究證實［33］。

4 miR-181基因多態性

miRNA是內源性的、長度為21～25個核苷酸的單鏈非編碼RNA，可通過結合靶mRNA的3'非翻譯區，誘導mRNA 降解和抑制蛋白翻譯，以及激活Toll 樣受體，直接增強核內轉錄。在KD 患者中，上皮-間質轉化和細胞凋亡信號通路中存在大量miRNA 的失調［34］。MiR-181 家族參與炎癥、免疫、細胞增殖和細胞凋亡等多種生理和病理過程［35］。miR-181基因家族的miR-181c和miR-181d基因位于19 號染色體上，相隔約100 bp，二者與多種心血管疾病相關［36-37］。研究發現，miR-181c基因通過靶向Smad7增強Smad2/3信號轉導，促進轉化生長因子-β 誘導的輔助性T 細胞17（helper T cell 17,Th17）分化［38］。Th17細胞分泌的IL-17不僅在黏膜防御某些病原體中起作用，且與多種自身免疫性疾病有關，而Th17細胞及IL-17在KD急性期升高，且在IVIG治療后下降［39］。miR-181d基因靶向核因子-κB 通路，促進促炎細胞因子TNF-α 的表達，TNF-α是KD急性期典型升高的多效炎性細胞因子。同時miR-181d基因也與血清外泌體中IL-6 升高有關［36］，IL-6 可促進Th17 分化，下調調節性T 細胞的產生，增加血管內皮生長因子的產生，促進血管生成。而IL-6在KD的急性期上調，可能是不完全KD和IVIG無應答KD的生物標志物。

研究發現miR-181c/d基因的rs8108402 C/TSNP與中國兒童KD易感性風險顯著相關［40］，且與C等位基因相比，T等位基因的表現更加顯著，但其與CAL 形成及IVIG 無應答之間是否存在關聯尚不清楚。而在另一項研究中，miR-181a基因rs77418916位點的AA、AT、TT 基因型頻率及A、T 等位基因頻率均未顯示與KD 易感性及CAL 發生存在相關性，這可能與其研究樣本量較少及民族差異性有關［41］。雖然研究已經證明miR181基因與KD 存在一定關系，但目前相關SNP 報道較少，仍待更加深入的研究。

5 總結與展望

綜上所述，KD 作為兒童常見的免疫炎癥性疾病，常伴有CAL，嚴重的甚至會發生CAA 破裂、心肌梗死及猝死等并發癥，嚴重影響患兒生長發育，給患兒及其家庭帶來沉重的心理及經濟負擔。因此對于易感人群及并發癥的監測十分重要，基因檢測可以在其中扮演重要的角色。

雖然目前關于KD易感性及CAL產生的基因研究較多，但大部分研究都是樣本量少的單一中心研究，且研究內容不夠深入，研究多為單個基因，關于合并基因與KD 的相關研究非常少。通過對KD易感基因及CAL發生發展相關基因的研究，可以幫助闡明KD的發病機制，指導臨床篩選出相關基因，協助早期發現KD易感及高危人群，并幫助臨床醫生在選擇特異性藥物進行個體化治療等方面提供新的思路。

利益沖突聲明：所有作者聲明無利益沖突。