浅论川崎病发病机制的研究现状.docx

浅论川崎病发病机制的研究现状
【摘要】 近年来川崎病己成为小儿常见病之一，病理变化为全身性中小动脉血管炎，常累及心脏，成为小儿后天性心脏病主要的原因之一，并且可能成为成人缺血性心脏病的危险因素之一。目前川崎病发病机制仍未明了，本文综述了近年对川崎病发病机制的研究现状。
【关键词】 川崎病;发病机制;综述文献
川崎病(Kawasaki disease,KD)于1967年由日本川崎富首次报道[1],曾称为皮肤黏膜淋巴结综合征(MCLS),好发于5岁以下婴幼儿，近年来KD己成为小儿常见病之一，病理变化为全身性中小动脉血管炎，临床特征为发热、黏膜炎、皮疹、颈淋巴结肿大和肢端改变，其心脏病变早期包括全心炎、冠状动脉炎及动脉炎，后期表现为心肌梗死及缺血性心脏病，成为小儿后天性心脏病主要的原因之一，发病率超过风湿性心脏病，并且可能成为成人缺血性心脏病的危险因素之一。目前KD发病机制仍未明了，本文就KD发病机制的研究现状作一综述如下。
　　1 超抗原反应
　　目前普遍认为,引起KD的抗原是外源性抗原,主要有金黄色葡萄球菌肠毒素A～C、A组链球菌致热外毒素A～C、中毒性休克综合征毒素(TSST)。有人分别研究发现链球菌致热外毒素A(SPEA)和链球菌致热外毒素C(SPEC)作为超抗原具有强大的激活T细胞能力。超抗原可与TCR、BCR抗原结合凹槽外的部分结合,非特异性刺激T、B细胞克隆增殖。与普通抗原不同，其一端选择性与T细胞的TCRβ链V区结合,另一端与抗原提呈细胞表面的MHCII类分子特异结合位点以外的非特异区域结合结合,而无需与TCRα的识别,也不受MHC的限制,因此能以极低的浓度激活大约20%的CD4+T细胞和激活多克隆B细胞,从而分泌大量的细胞因子,导致机体免疫紊乱。
　　2 系统性免疫激活
　　T细胞异常活动是KD免疫系统激活并导致血管免疫损伤的始动环节，KD急性期外周血T细胞亚群失衡,T淋巴细胞总数下降，CD4+T细胞数目增多,CD8+T细胞数目减少,CD4+T/CD8+T比值增加，从而使细胞处于免疫活化状态。CD40L是一种跨膜蛋白质,在结构上与TNFα相关,最初证实有活化CD4+T细胞特性。最近发现CD40L与CD40相互诱导作用下产生一系列致炎细胞因子(如IL1、IL6、IL8、IL12、TNFα),诱导黏附分子表达在内皮细胞;诱导单核细胞化学引诱物1(MCP1)及巨噬细胞炎症蛋白1(MIP1)表达在血管内皮细胞和巨噬细胞。其中IL1、IL6、TNFα增高还可诱导肝细胞合成急性期反应性蛋白质,如C反应蛋白、α抗胰蛋白酶、结合珠蛋白等,引起本病急性发热反应。此外,CD40L与CD40相互作用,还能促进内皮细胞释放金属基质蛋白酶(MMPs),加速血管内皮降解。研究证实在KD急性期,TLR4、MyD88和MD2表达呈显着正调节,应用静脉用丙种球蛋白后呈负调节。干扰TLR4活化可能是引起KD免疫失衡的开端。CD4+T细胞活化后分泌的多种细胞因子促进B细胞多克隆活化、增殖和分化为浆细胞,导致血清IgM、IgA、IgG、IgE升高。血循环中增多的细胞因子和免疫活性分子可直接损伤血管内皮细胞，后者可能成为新的抗原，刺激B细胞分泌自身抗体，导致内皮细胞损害加重，从而引发血管炎。在KD急性期,冠状动脉及炎症组织中存在大量Gaia是通过寡克隆或抗原诱导产生的,其在KD急性期冠状动脉组织中比其他抗体占优势。
　　3 金属基质蛋白酶(MMPs)
　　血管基质的代谢紊乱是冠状动脉病变、动脉瘤等血管病变发病的重要因素之一。KD急性期即可发生冠状动脉病变，首先是血管内膜层炎症细胞浸润，接着内皮细胞降解和弹性层破坏，最后病变累及中层和外膜层，导致全层血管炎及动脉瘤形成。MMPs是一组锌钙离子依赖性内源性蛋白水解酶,以 Zn2+为辅助因子，主要参与结缔组织的降解、重建炎症反应、肿瘤扩散和缺氧缺血损伤等，在组织重构中起重要作用。基质金属蛋白酶按组成酶的成分和蛋白质结构可分为4类:即胶原酶、基质溶素、明胶酶和膜型基质金属蛋白酶。明胶酶组含明胶酶A和明胶酶B，MMP9即明胶酶B，主要由血管内皮细胞、平滑肌细胞、B淋巴细胞及T淋巴细胞等产生。近年来MMPs与血管性疾病的关系一直是研究热点,血管壁细胞外基质的加速降解与MMPs激活和(或)与其组织抑制物的平衡被破坏有关。近期多个研究机构报道了KD患者血浆和血清中MMP1、2、3和-9均升高。
　　在基质金属蛋白酶家族中，MMP9与血管病变关系最为密切。核因子(NF) IcB等位点在炎症细胞因子诱导MMP9表达时发挥重要作用。已证实MMP9的基因启动子位置及TIMP1基因5’调节区域均存在NFκB结合位点。有研究[10]发现MMP9在冠状动脉炎和动脉瘤中含量会升高。KD患儿急性期血清MMP9及MMP9/TIMP-1比值明显增高，而且冠状动脉病变组增高更为显着;恢复期KD无冠状动脉病变者血清MMP9及MMP9/TIMP1比值可降至正常水平，而有冠状动脉病变组患儿虽较急性期亦明显下降，但仍明显高于正常对照组，作者认为外周血MMP9水平及MMP9/TIMP1比值可以反映KD血管病变的严重程度[11]。Gavin等[12]发现KD急性期合并冠状动脉瘤者动脉组织内单核免疫细胞MMP9表达明显高于无动脉瘤者。KD患儿急性期MMP9及MMP9/TIMP1比值增高可能使血管内膜层首先破坏，进而导致全层血管炎;而MMP过度增高及MMP9/TIMP1持续失衡是患儿冠状动脉炎及动脉瘤形成的主要原因之一。已有研究[13]证明多种炎症细胞因子包括白介素IL1、IL2、TNFα、IFNγ和转移生长因子等均可与MMP9的表达成正相关，加剧炎症反应。研究还表明，血中IL1、IL2、TNFα和TNFβ水平明显增加，因此我们推测，在KD的发病机制中，IL1、IL2、TNFα和TNFγ等炎症细胞因子可能是通过调节TIMP1的表达而影响MMP9活性的。这些细胞因子与MMP9协同作用，一起参与了KD及其冠状动脉并发症的病理过程[11]。
　　4 中性粒细胞功能紊乱
　　近来有学者认为长时间的中性粒细胞的活化和KD远期的血管损害如内皮细胞机构重构、内膜增厚、血管再狭窄和动脉粥样硬化等有关，但这些假设都还需要进一步研究证实。Takeshita等[14]报道了在KD急性期脂多糖性中性粒细胞释放大量的蛋白酶，各种氧化剂和炎症介质入血，损害内皮细胞，导致血管的损害，并认为毒性中性粒细胞的出现可以作为KD冠状动脉损害的预测指标。
　　粒细胞集落刺激因子
　　Samada等[15]研究发现KD急性期粒细胞集落刺激因子(GCSF)升高，且冠状动脉损害组比无冠状动脉损害组更高，并且认为KD急性期中性粒细胞功能的增加可能参与了冠状动脉的内皮细胞损害。Suzuki[16]等发现KD的CAL组的粒细胞集落刺激因子在WIG前后均高于无CAL组，可能在KD急性期血管内皮细胞损害早期中性粒细胞起重要作用。Hamamichi等[17]发现中性粒细胞源性血管内皮细胞生长因子，在KD急性期早期升高，但并没有发现和冠状动脉损害有联系，提示其可能在KD血管炎早期发挥作用。
　　中性粒细胞明胶酶
　　中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)是MMPs的一种，由中性粒细胞分泌，是一种和脂质运载蛋白结合的分子形式。Biezeveld等[18]研究发现NGAL在KD发病后1、3、6周都明显升高，持续的NGAL升高提示有中性粒细胞的持续活化，且NGAL的升高和HNEal抗胰蛋白酶的升高呈正相关，但是作者没有发现NGAL和CRP有明显的联系和趋势，故认为NGAL和KD急性期没有联系。
　　S100蛋白
　　S100蛋白是一个和炎症有关的钙结合蛋白家族，目前的研究认为家族中的S100AS、S100Ag和S100A12和KD有关[19]。Ye等[20]利用流式细胞仪对KD患儿急性期血液和正常儿童的血液进行检测，结果显示：正常儿童只能在中性粒细胞中测出少量S100A12表达，而在单核细胞则测不出;在KD患儿整个病程中，单核细胞中的S100A12都低水平表达，没有明显变化，而中性粒细胞中的S100A12则随病情变化，说明病程中增加的Sl00A12是由中性粒细胞分泌。中性粒细胞分泌的S100A12可以作为IVIG是否对KD患者有效的标记。有研究者[21]发现在IVIG使用之前，IVIG有效组S100AS/Ag异二聚体血清浓度明显高于对照组，并且冠状动脉损害组S100A8/Ag异二聚体血清浓度明显高于无冠状动脉损害组;IVIG有效组S100AS/Ag异二聚体血清浓度在IVIG使用之后24h后明显下降。而IVIG无效患者S100A8/Ag异二聚体血清浓度在IVIG使用之后24h却明显增加，第二剂IVIG后才下降。Viemann等[22]检测了21名KD患者的S100AS/Ag异二聚体的血清浓度，结果和前一研究相似。Abe等[21]发现在IVIG前，KD患者5100A8/Ag异二聚体血清浓度比使用IVIG之后以及发热对照组都要高，而在IVIG后，6名冠状动脉损害患者中有4人的血清浓度没有下降，提示IVIG可能导致中性粒细胞和单核细胞在炎症处持续聚集和刺激。
　　iNOS
　　Yu等[23]发现,KD不同阶段不同细胞表达iNOS。病程早期,中性粒细胞强烈表达iNOS,随后降至正常,表明中性粒细胞受到急性炎性刺激, iNOS表达增强,合成NO,可能触发KD冠状动脉早期组织损伤,但对冠状动脉损害的进展没有直接影响。相反,病程早期单核细胞iNOS表达正常,但在病程第2周单核细胞表达iNOS显着增强,达到高峰,并持续至病程第4周,与并发冠状动脉损害时间一致。提示iNOS在KD不同阶段不同细胞均得到显着表达,是KD及其冠状动脉损害发生机制的重要参与者。
　　5 血管内皮功能紊乱和损伤
　　目前许多学者已证实KD的发病机制与血管内皮细胞的损伤有关，并对血管内皮细胞的功能进行了一系列的研究和探讨。Terai等[24]首次利用免疫组化的方法在1例病后18d死于冠状动脉血栓的KD患儿心脏标本中发现除CD14+T细胞激活外，冠状动脉血管内皮细胞表达了HLADR抗原，提示KD急性期冠状动脉内皮细胞激活或受累。
　　血管内皮生长因子(VEGF)
　　VEGF血管内皮生长因子是一种具有诱导内皮细胞增殖和促进微血管通透性增加等多种功能的细胞因子,可促进单核细胞经内皮移行和刺激内皮细胞产生超氧化物而引起血管功能障碍。与由免疫细胞产生的细胞因子不同,VEGF主要是由血管平滑肌细胞产生,血管组织周围的炎性反应使平滑肌细胞受到刺激或被破坏后诱导细胞释放VEGF,血清VEGF水平的变化可作为冠状动脉损害的一个独立危险因素。VEGF的生物学活性是通过具有高亲和力酪氨酸激酶受体—脂肪动员物质酪氨酸激酶受体1(Flt1)和血管内皮生长因子受体(KDR)实现的，Neuropilin1 (NRP1)可提高VEGF与KDR结合,调节VEGF生物学活性。Kariyazono等[25]认为, VEGF的过度产生可能导致急性KD的发生,VEGF参与了KD尤其有冠状动脉损害的患者的病理生理改变。VEGF、Flt1、KDR在KD的急性期显着增加,可引起皮疹及手足皮肤广泛硬性水肿。正常冠状动脉不表达KDR,冠状动脉KDR增量调节可能是由VEGF在KD急性期诱导产生,导致血管壁破坏,参与冠状动脉损坏的进程。KD的急性期血清白蛋白降低提示VEGF增高[26]。另一方面,在KD的急性期,当VEGF显着升高时内皮抑素(ES)却显着降低,认为VEGF与ES之间存在动态失衡,VEGF/ES比值增加可引起冠状动脉损伤[27]。张园海等[28]发现,KD无冠状动脉损害的患儿升高比急性期血清VEGF水平升高的更明显,提示急性期VEGF对损伤的冠状动脉有修复作用。另有研究[29]报道,KD患者在急性期和亚急性期VEGF显着升高,而恢复期恢复正常,这些研究结果提示VEGF可能参与了KD血管炎症的发生,可能在急性期加重血管壁破坏,而在恢复期参与血管重构。
　细胞粘附分子
　　粘附分子是一类介导细胞与细胞、细胞和细胞外基质间粘附作用的糖蛋白，能影响细胞的生长、分化、发育、并参与炎症反应和组织修复过程中蛋白的合成。在炎症过程中活化的内皮细胞表达多种粘附分子，白细胞和内皮细胞表面的粘附分子粘附，沿血管壁滚动，通过白细胞和内皮细胞的相互作用外渗至炎症部位，并介导血管内皮细胞的损伤。国外学者[30]证明KD急性期可溶性P选择素、E选择素升高，尤其是在合并冠脉损伤患儿升高更明显。E选择素、血管细胞粘附分子、整合素p可通过介导内皮细胞的增殖和游走促进新血管生成[31]，此类粘附因子的上调可促进KD冠脉瘤新血管生成的增加[32]。Evangelista等[33]证实炎性介质可促使P选择素、E选择素在内皮细胞表达增高，可使血液中的多形核粒细胞与内皮细胞的粘附，从而使组织损伤。仇烨等[34]认为KD患儿血浆P选择素、E选择素可能介导KD全身循环中的免疫效应细胞向血管局部浸润，在其血管损伤的病理生理发生机制中起重要作用，是KD恢复后期发生心血管病变的一个重要因素。Miura等[35]证实KD急性期合并冠状动脉损伤的患儿在新生血管的内皮细胞、白细胞、成纤维细胞局部表达细胞粘附分子。KD患儿细胞粘附分子在内皮细胞上的表达并不具有广泛性，表明KD合并冠状动脉损伤患儿急性期炎症细胞的浸润不只是由细胞粘附因子的上调引起的，可能与病原体的直接损伤有关,且可能与预后相关。
　　6 结语
　　KD发病机制的研究，近年来虽有一定的进展，但目前还未完全明了。研究其发病机制是KD诊断、治疗和预防该病的基础，我们相信在进一步的研究和探讨中将会最终明了，从而实现有效的治疗,使广大KD患儿得以康复。
【参考文献】
[1] Wang C L，Wu Y T，Liu C A，et　disease: immunity geneties[J].Pediatrie,2005，24(11):9981004.
　　Matsubara K,Fukaya　role of superantigens of group A streptococcus and staphylococcus aurous in Kawasaki disease[J].Curropin Infect Dis,2007,20(3):298303.
　　Yeung R S. The etiology of Kawasaki disease: a super antigenmediated process[J]. Prog Pediat Cardio, 2004, 19(2): 115122.
　　王敏,蒋利萍,李秋,等.CD40L可溶性黏附分子及MMP9在川崎病中的表达及意义[J].中国免疫学杂志,2006,22(9):867869.
　　Wang G B, Li C R, Zu Y, et al. The role of activation of tolllikereceptors in immunological pathogenesis of Kawasaki disease[J].Er Ke Za Zhi, 2006, 44(5):333336.
　　广 东 医 学 院 学 报 2010年第28卷　Rowley A H, Shulman S T. New developments in the search for the etiologic agnt of Kawasaki disease[J]. Curropin Pediatr, 2007,19(1):7174.
　　Park J A Shin K S, Kim Y W, et al. Polymorphism of matrix metalloproteinase3 promoter gene as a risk factor for coronary artery lesions in Kawasaki disease[J]. Korean Med SCI, 2005,20(4):607611.
　　Jaffery T K, Morell N W. Molecular and cellular basis of pulmonary ascular remodeling in pulmonary hypertension[J]. Prog Cardiovasc Dis,2002,45(3):173202.
　　Saito S,Zempo N,Yamashita A,et　metallop roteinase expressions in arteriosclerotic aneurysmal disease[J].Vasc Endovasc Surg,2002,36(1):127.
　　[10] Gavin P J,Crawford S E,Shulman S T,et　ic arterial expresssion of matrix metallop roteinases 2 and 9 in acute Kawasaki disease[J].Vascbiol ,2003,3(4):576581.
　　[11] 吴柱国，庞国象，孟琼，等川崎病患儿基质金属蛋白酶9及其组织抑制物1血清水平变化的临床意义[J].中华实验外科杂志，2004，21(9):11291131.
　　[12] Gavin P J，Crawford S E，Schulman S T,et　destructions and an biogenesis in angiogenesis in coronary artery aneurysm in Kawasaki disease[J].Pediatr Res,2003,52:169.
　　[13] Ghislain O,vandenSteen P E,Dubois B,et　B functions as regulator and effector in leukocyte[J].Leukocyte Biol,2004,69(6): 851859.
　　[14] Takeshita S,Yoshioka S,Sekine I, et　of peripheral blood toxic neutrophils as a predietor of coronary risk in Kawasaki disease:the pathogenic role of hematoPoietiec colony stimulating factor(GMSF，GGSF) [J]. Act Pediatric ,1990,2:508514.
　　[15] Samada K,Hatake K,Momoi M,et　serum granuloeyte colonystimulating factor correlates with coronary artery dilatation in Kawasaki disease[J].Eur J Pediatr,2002,161(10):538541.
　　[16] Suzuki H，Takeuch T，Uemura S，et　levels of neutrophil activation cytokines in Kawasaki disease[J].Pediatr,2001,43(2):115119.
　　[17] Hamamichi Y，Hirono K L，Tsubata S，et　and Mononuelear cells express Vascular endothelial growth factor in acute Kawasaki disease :its Possible role in progression of coronary artery lesions[J].Pediatr Res,2001,49(l):7480.
　　[18] Biezeveld M H，van Mierlo G,Lutter R, et　activation of neutrophils in the course of Kawasaki: an association with matrix metalloproteinase[J]. Clinical Expar Immunol，2005,141(1)：183188.
　　[19] Burns J C. S100 Proteins in the pathogenesis of Kawasaki disease[J]. J Am Coll Cardiol，2006, 48(6):12571264.
　　[20] Ye F，Foell D，Hirono K I，et　derived S100A12 is Profoundly upregulated in the early stage of acute Kawasaki disease[J]. Am J Cardiol,2004,94(6): 840 844.
　　[21] Abe J,Hirohisa S,Tosiharu N,et　expression Profiling of the effect of high doseint ravenous 19 in patients with Kawasaki disease[J]. J Immunol,2005，174(9):5837 5845.
　　[22] Viemann D，Strey K，Janning A，et　related Proteins 8 and 14 induce a specific inflammatory response in human Viemann D micro vascular endothelial cells[J].Blood,2005,105(7):2955 2962.
　　[23] Yu X, Hirono K I, Ichida F,et al. Enhanced iNOS expression in leukocytes and circulating endothelial cells is associated with the progression of coronary artery lesions in acute Kawasaki disease[J]. Pediatr es,2004,55(4): 688694.
　　[24] Terai M，Kohno Y，Namba A, et　Ⅱmajor histoeompatibility antigen expression on coronary arterial endothelium in a patient with Kawasaki disease[J].Hum Pathol,1990,21(2):231234.
　　[25] Kariyazono H, Ohno T, Khajoee V, et　of vascular dothelial growth factor(VEGF) and VEGF receptor gene polymer phismswith coronary artery lesions of Kawasaki disease[J]. Pediatr Res, 2004, 56(6): 953959.
　　[26] Takeshita S,Kawamura Y,Takabayashi H,et　the production between vascular endothelial growth factor an endostatin in Kawasaki disease[J].Clin Exp Immunol,2005,139(3):575579.
　　[27] Ebihara T, Endo R, Kikuta H. et al. Differential gene expression of S100 protein family in leukocytes from patients with Kawasaki disease[J].Pediatr, 2005,164(7):427431.
　　[28] 张园海,陆文文,温怀凯,等.川崎病患儿血管内皮生长因子血清含量的变化研究[J].中国风湿病学杂志, 2005, 9 (6):124.
　　[29] Hamada H, Terai M, Honda T, et al. Marked pleura land pericardia effusion with elevated Vascular Endothelial Growth Factor production an uncommon complication of Kawasaki disease[J]. Pediatr Int, 2005, 47(1): 112114.
　　[30] Furui J,Ishii M,Ikeda H,et　forms of the selection family in children with Kawasaki disease:Predietion for coronary artery lesions[J].Acta Paediatr，2002,91(11):1183 1188.
　　[31] Sun M,Opavsky M A,Stewart D J,et　response and localization of integrin [beta]1 and [beta]3 in the heart after myocardial infarction:regulation by eytokines[J].Circulation，2003,107(7):10461052.
　　[32] Gavin P J, Crawford S E, Shulman S T, et　arterial expression of matrix metallo proteinases 2 and 9 in acute Kawasaki disease[J].Arterioscler Thromb Vase Biol,2003,23(4):576581.
　　[33] Evangelista V, Manarini S, Sideri R, et /Polymorphonuelear leukocyte interaetion: Pseleetion triggers proteintyrosine Phosphorylationdependent CDllB/CD18 adhesion: role of PSGL1 as signaling moleeule[J].Blood,1999,93(3):876885.
　　[34] 仇烨，吴杰，房晓柿，等.P选择素及E选择素在小儿川崎病血管损伤中的作用机制及其意义[J].中华儿科杂志，2004，42(9):688692.
　　[35] Miura M, Garcia F L, Crawford S E,et　adhesion molecule expression in coronary artery aneurysms in acute Kawasaki Disease[J].Pediatrie,2004,23(10):931936.