川崎病冠状动脉病变发病机制的新认识

方芬

川畸病（KD）是一种以全身中小血管炎为主要病变的急性发热性发疹性小儿疾病。其主要并发症冠状动脉病变（CAL）可导致冠状动脉瘤（CAA），心肌梗死及猝死。CAL在未经治疗的患儿中发生率较高（约为15%～25%），静脉丙种球蛋白（IVIG）治疗后，CAA的发病率已降至5%以下。目前，KDCAL已超过风湿热，成为小儿获得性心脏病的首要原因，其发病机制成为KD临床和基础研究的热点。有关KDCAL发病机制的研究，特别是在基因水平上已取得重大进展，但尚待完全阐明，获得多数认可的发病机制主要有如下几方面。

1 免疫系统异常活化与细胞浸润

1.1 T细胞的活化 Dnouchi等[1]研究认为三磷酸肌醇激酶（ITPKC）基因能直接调节T细胞激活与增殖，提高T细胞激活效率可能是KD并发CAL的主要病理过程。他们进一步的研究（2009年）表明，在KD急性期，应用IVIG 24 h后，中性粒细胞显著下降，降低了CAL概率[2]。Hirono等[3]研究发现，在KD急性期，由中性粒细胞及单核细胞分泌的两种S100蛋白（MRP-8/MRP-14），在应用IVIG 24 h后急剧下降，其水平高低及持续时间与CAL呈正相关，这提示活化的中性粒细胞是KD血管炎的发病机制之一。

1.2 肿瘤坏死因子a（TNF-a）的产生 TNF-a作为一种主要促炎因子，是机体免疫防御，炎症损伤等发病的重要介质，young等[4]通过动物模型发现，TNF-a mRNA在外周血中高表达，其在冠状动脉随病变加重而增加，而给予TNF-a阻滞剂的小鼠，却无CAL发生，从而证实了TNF-a参与CAL的形成。TNF-a发挥作用需要与其受体TNFR-I/TNFR-Ⅱ结合，该实验结果提示，TNF-a不仅通过促进T细胞增殖，而且也通过TNFR-I信号传递，介导T细胞等免疫细胞向冠状动脉迁移和浸润，最终造成CAL。近期Ari-ong等[5]研究表明，血清TNF-a水平升高与KB存在有关联。

Toll样受体（TLR）可识别外源性或内源性配体，并通过其信号转导途径激活抗核因子kB（NF-kB），诱导前炎细胞因子基因转录[6]。业已发现，将多种负性调节因子形成负性反馈回路，参与调控TLR传导途径活化过程，在TLR研究中备受关注的是TLR2和TLR4。有研究发现，KD并发CAL患儿TLR4及其相关分子MD-2，MYD88（髓细胞分化性蛋白）异常增高，而其余TLR表达无变化[7]。Schulte等[8]推测TLR2/MYD88信号传导增加粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）产物在冠状动脉的表达，趋化髓系细胞浸润。尹薇等[9]研究发现NF-KB信号通路的活化参与KD急性期血管炎的发生，可能参与CAL的形成。

1.3 基质金属蛋白酶（MMPs）的产生 MMP在KD并发CAL，尤其是CAA形成中发挥重要作用。早期的研究显示，高MMPs水平或高MMPS/TLMPS（组织基因金属蛋白酶抑制因子）比例的KD患儿对CAL具有易感性[10]。彭茜等[11]研究发现，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的患者中更为明显，丙种球蛋白治疗后，上述水平及比例下降。KD急性期MMP9水平升高导致动脉内膜原始细胞的破坏，触发冠脉损害的形成，MMP3则进一步加速KD的动脉壁损害，导致CAL的进展[10]。

2 冠状动脉内皮损伤和功能紊乱

一氧化氮（NO）和一氧化氮合酶（NOS）在KD及其CAL发病机制中发挥重要作用，诱导型一氧化氮合酶（iNOS）诱导单核细胞、中性粒细胞、内皮细胞和平滑肌细胞大量释放NO，引起血管壁炎症的发生致使冠脉血管扩张、内膜增厚、管腔狭窄[12]。iNOS在KD不同阶段不同细胞的表达不尽相同，病程早期中性粒细胞表达iNOS增强，合成NO，触发KDCAL早期组织损伤，而单核细胞此时iNOS表达正常；在病程第2周，单核细胞表达增强并持续至病程第4周，这与CAL时间一致，提示iNOS在不同阶段不同细胞均得到显著表达，是KDCAL发病机制的重要参与者[13]。血管内皮生长因子（VEGF）能促进超氧化物及NO的产生并导致血管功能障碍[12]，VEGF水平的变化可作为CAL的一个独立危险因素。Kariyazono等[14]认为，VEGF的过度产生可能导致小静脉和毛细血管通透性增强，造成血管周围水肿，加剧血管壁损伤，最终导致急性KD的发生。

3 遗传因素

随着分子生物学和免疫遗传学技术的进展，遗传因素在KDCAL的发病机制中至关重要。各种细胞因子、VEGF、MMPs、NO、等基因的基因多态性与KDCAL相关。

与CAL有关的基因多态性，主要有：（1）C反应蛋白（CRP）及TNF的炎症基因多态性：cheung等[15]发现，KD患儿CRP+1444基因位点常可见有CT→TT的等位基因的突变，而在TNF-a308上常可见有CA→AA等位基因的突变，急性期过后在动脉硬化和中动脉内膜增厚的变化中，二者有显著区别。（2）VEGF及其受体基因多态性：研究表明，位于第2号启动子区域的VEGF的634>C的G等位基因SNP在KD患儿CAL中发挥重要作用，G等位基因频率在CAL组较无CAL组和健康对照组明显升高，提示GC基因型在CAL患儿中亦显著升高[14]。（3）CD14：Nishimura等[16]研究表明，该染色体组和等位基因频率的多态性在KD患儿和健康儿童间无差异，但拥有CD14/-159TT基因型KD并CAL的发生率明显高于CC和CT基因型。（4）MMPs：血清MMPs在KD急性期显著升高，提示其在血管损伤和冠状动脉瘤形成中具有重要作用。研究显示MMP-13-77A>G基因型在KDCAL组较无CAL组和健康对照组有显著差异（P=0.009，P<0.05）[17]。Shimizu等[18]研究发现，MMP-3（-/T）等位基因多态性，MMP-3（-/T）与MMP-12（A/G）构成的单体型增加CAA形成的风险。Lau等[19]认为，MMP在KD患儿中高表达，并直接参与KDCAL过程。（5）其他：通过单核苷酸多态性基因检测，Kim等[20]发现位于人类白细胞抗原（HLA-G）基因（尤其是rs2523790）较对照组有显著差异，认为HLA-G基因是KD的易感基因。Onouchi等[1]认为ITPKC3与KD易患性有关，且明显增加CAL的概率。共刺激分子基因多态性包括肿瘤坏死因子相关激活蛋白CD40L；细胞毒性T细胞相关抗原-4（CTLA-4）：新近，Kuo等[21]对CTLA-4基因（-318）C/T和（+49）A/G多态性研究发现，（+49）AA或AG基因型与KD女性患儿CAL呈正相关，KD男性患者无相关性，提示女性患者可能存在性染色体或激素的相关基因，致使CTLA-4（+49）A/G表达，从而导致CAL。有关KDCAL的发病机制尚未完全阐明，在遗传因素的基础上，由多种因素、多种机制参与并导致KDCAL的形成是当前较为一致的观点，通过大样本、跨地区的全球合作进行相关基因分析，KDCAL的发病机制和过程也许会更加清晰和明了，从而有利诊断和治疗，显著改善KDCAL患儿的预后。

[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]王国兵，李成荣，祖莹，等.TLR途径负性调节因子A20IRF-4和TRAF4在川崎病免疫发病中的变化[J].中华微生物学和免疫学杂志，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，刘亚黎，等.核因子-κB信号途径活化对川崎病冠状动脉损害作用的研究[J].中国实用儿科学杂志，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，陈昌辉，等.基质金属蛋白酶9及组织抑制物1对预测和早期诊断川崎病冠状动脉病变的意义[J].中华儿科杂志，2005，43（9）：676-680.

[12]何跃娥，项如莲，张园海，等.川崎病发病机制研究新进展[J].医学综述，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.