川崎病與自身免疫-炎癥-凝血軸

(長江大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，湖北 荊州 434000)

川崎病(Kawasaki disease, KD)是一種急性發(fā)熱性全身性血管炎，常常發(fā)生在5歲以下兒童，冠狀動脈瘤是KD最嚴(yán)重的并發(fā)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(fā)生率，但流行病學(xué)調(diào)查顯示冠狀動脈損傷仍較高[1～3]。盡管有關(guān)KD的報道已經(jīng)有半個多世紀(jì)，但其病因?qū)W及發(fā)病機制仍不完全清楚，不同領(lǐng)域的研究者提出了不同的理論。經(jīng)典理論認(rèn)為，感染或環(huán)境因素作用于有基團易感傾向的個體，激發(fā)機體固有免疫，活化炎性細(xì)胞，產(chǎn)生各種炎性細(xì)胞因子，導(dǎo)致嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)，如自身免疫性血管炎等[4,5]。目前，有關(guān)自身免疫導(dǎo)致的炎癥以及隨后發(fā)生的凝血，這一連鎖反應(yīng)在KD發(fā)病中的作用研究成為了新的熱點，現(xiàn)綜述如下。

1 KD全身性血管炎的表現(xiàn)

KD的病理生理基礎(chǔ)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(xì)胞因子血癥。KD血管炎是一種混合型的血管炎，常發(fā)生在KD早期，在大多數(shù)KD病例，血管炎與全身炎癥的高峰期同時出現(xiàn)[5,6]。血管最早的病理學(xué)改變發(fā)生在疾病的第6～8天，由血管中膜的水腫開始，逐漸發(fā)展為中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤血管內(nèi)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(fā)現(xiàn)，不僅KD患兒中性粒細(xì)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(xì)胞活化程度更高[7]，說明炎性細(xì)胞的活化程度與冠狀動脈損傷有密切關(guān)系。但疾病開始時的血管炎癥表現(xiàn)仍不清楚，以往認(rèn)為開始發(fā)生在毛細(xì)血管和微血管，然后才到中小動脈和靜脈，現(xiàn)大多數(shù)研究認(rèn)為中小動脈是同時發(fā)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(fā)現(xiàn)炎癥起源于外層，血管滋養(yǎng)管成為血管炎的起始點，這一發(fā)現(xiàn)支持血管炎癥從外到內(nèi)理論[8～11]。提示KD血管炎開始發(fā)生在血管滋養(yǎng)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(dǎo)致血管炎的機制

2.1 B細(xì)胞的活化在KD發(fā)生中的作用

B細(xì)胞參與自身免疫性疾病的發(fā)生，可以是抗原提呈，分泌細(xì)胞因子，產(chǎn)生抗體，也可以是對自身免疫性疾病有抑制作用，主要表現(xiàn)在其產(chǎn)生的抗體有抑制自身免疫性疾病的作用，如抗CD20抗體。B細(xì)胞活化因子屬于TNF超家族成員，在B細(xì)胞的分化和增殖中起到重要作用。B細(xì)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(fā)現(xiàn)KD急性期IL-17增高[11,12]。IL-17誘導(dǎo)Th17細(xì)胞依賴的炎癥反應(yīng)，包括抗體的產(chǎn)生。另外，IL-17與B細(xì)胞活化因子直接增強B細(xì)胞分化為抗體分泌細(xì)胞，這些發(fā)現(xiàn)說明B細(xì)胞參與KD的發(fā)病。

B細(xì)胞活化因子的表達與感染誘導(dǎo)有關(guān)，如在KD發(fā)病之前感染呼吸道合胞病，可誘導(dǎo)B細(xì)胞活化因子表達，在這一過程中，B細(xì)胞活化因子與細(xì)胞表面受體結(jié)合形成B活化因子受體復(fù)合物，增強B細(xì)胞的活性，抗體產(chǎn)生增加[12,13]。

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

內(nèi)皮細(xì)胞的主要作用是通過控制血凝、免疫應(yīng)答和炎癥來維持血液的流動性。因此，內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂將導(dǎo)致血栓形成。KD病人的血清能溶解用促炎細(xì)胞因子處理過的內(nèi)皮細(xì)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(nèi)皮細(xì)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(nèi)皮損傷最重要的指標(biāo)[14]。促炎因子白細(xì)胞介素(interlukin，IL)-6、IL-8和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α可以誘導(dǎo)內(nèi)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(nèi)皮細(xì)胞處形成血栓。臨床上發(fā)現(xiàn)，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(diào)，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(dǎo)致ADAMTS-13活性下降，VWF在KD高細(xì)胞因子狀態(tài)下，聚集形成血栓，ADAMTS-13活性下降與大量VWF耗竭有關(guān)[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(yīng)答，骨髓分化的吞噬細(xì)胞，如中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，通過識別受體來識別相關(guān)的病原分子，包括Toll樣受體、炎癥轉(zhuǎn)錄因子,通過細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子釋放，這些細(xì)胞因子通過轉(zhuǎn)化生長因子β激活激酶TAK-1介導(dǎo)的信號通路，進一步產(chǎn)生更多的促炎細(xì)胞因子，加速急性炎癥反應(yīng)。通過病原相關(guān)分子的積累，單核細(xì)胞表達組織因子，由中性粒細(xì)胞黏附，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞活化，內(nèi)皮細(xì)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(xì)胞結(jié)合在損傷的內(nèi)皮細(xì)胞上，激活外源性凝血系統(tǒng)，由此產(chǎn)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(tǒng)激活，激活血小板，形成血栓[16,17]。另外，內(nèi)皮細(xì)胞活化還可以分泌內(nèi)皮細(xì)胞微顆粒(由內(nèi)皮細(xì)胞膜蛋白和細(xì)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(huán)中多形核中性粒細(xì)胞顯著增高，隨著細(xì)胞功能的激活，中性粒細(xì)胞增多伴核左移，高活性的中性粒細(xì)胞導(dǎo)致中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶和反應(yīng)氧族增高，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)[19]。

病原微生物入侵，通過受體激發(fā)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(chǎn)生，感染被清除。一些多克隆抗體可能與內(nèi)皮抗原有交叉反應(yīng)，在KD發(fā)生前有一個亞臨床期，促進AECAs產(chǎn)生，進一步加強了B細(xì)胞活化因子和IL-17水平，當(dāng)AECAs刺激足夠高時，AECAs結(jié)合內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)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(nèi)皮細(xì)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(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致局部組織因子表達，內(nèi)皮細(xì)胞組織因子表達進一步加速血管內(nèi)、外源性凝血系統(tǒng)的激活。血清中粒細(xì)胞克隆刺激因子(G-CSF)在KD急性期增高，單個核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞持續(xù)表達G-CSF，在感染的情況下，TNF-α、IL-6等促炎細(xì)胞因子又加強G-CSF的表達。G-CSF立即使中性粒細(xì)胞產(chǎn)生增加并活化，在AECAs結(jié)合內(nèi)皮細(xì)胞的周圍地區(qū)，中性粒細(xì)胞向這些地區(qū)移動并活化，促炎細(xì)胞因子水平增高[21]。

活化的中性粒細(xì)胞數(shù)量增加，誘導(dǎo)了更多的組織因子表達，然后激活外源性凝血系統(tǒng)，與中性粒細(xì)胞活化相關(guān)的氧化反應(yīng)激酶，如髓過氧化物酶、蛋白酶、中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶，進一步引起細(xì)胞和組織損傷，由于中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶和組織蛋白酶G片段化，使組織因子P2下降?？刂仆庠葱阅到y(tǒng)在KD的急性期是困難的[6]，另外，AECAs結(jié)合損害了內(nèi)源性凝血系統(tǒng)的活化以及纖溶系統(tǒng)，導(dǎo)致內(nèi)皮損傷，由內(nèi)皮細(xì)胞釋放的促炎細(xì)胞因子抑制內(nèi)皮細(xì)胞上的凝血抑制蛋白(如血栓調(diào)節(jié)蛋白、內(nèi)皮蛋白C受體)的產(chǎn)生，促進抗纖溶劑的產(chǎn)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(zhì)，是炎癥擴散的關(guān)鍵，通過Tol2、Toll4受體，促進炎癥反應(yīng)和細(xì)胞移動在KD病人內(nèi)皮細(xì)胞損傷中起到了重要作用[23]。HMGB1在內(nèi)皮細(xì)胞膜上與血栓調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合，被血栓調(diào)節(jié)蛋白栓塞復(fù)合物滅活，在KD急性期，尿血栓調(diào)節(jié)蛋白水平顯著增高，并在康復(fù)期逐漸恢復(fù)正常，因此，在KD發(fā)生血栓調(diào)節(jié)蛋白功能失調(diào)，隨著血栓調(diào)節(jié)蛋白增高，引起高凝狀態(tài)，這些均與AECAs誘導(dǎo)內(nèi)皮損傷有關(guān)。

內(nèi)皮細(xì)胞損傷也可導(dǎo)致VWF釋放，ULVWF分子位于損傷的內(nèi)皮細(xì)胞的表面，通過與血小板糖蛋白結(jié)合，介導(dǎo)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(nèi)源性凝血系統(tǒng)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(xiàn)出高血栓活性，由于VWF與膠原有高度結(jié)合力。因此，在動脈系統(tǒng)高剪切狀態(tài)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(xì)胞胞外陷阱(neutrophil extracellular traps, NET)釋放，NET由濃縮的染色質(zhì)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(dāng)AECAs依賴的血栓形成(自身免疫血栓形成)，由AECAs結(jié)合引起的內(nèi)皮損傷啟動一個連續(xù)反應(yīng)，AECAs結(jié)合的內(nèi)皮細(xì)胞首先釋放促炎因子，高促炎因子血癥損傷內(nèi)皮細(xì)胞，激活白細(xì)胞(包括中性粒細(xì)胞/單個核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞)從而導(dǎo)致凝血相關(guān)蛋白產(chǎn)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(rèn)識，有些與彌漫性血管內(nèi)凝血有關(guān)[24]。

3 目前的治療方法與自身免疫-炎癥-凝血軸的關(guān)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(fā)熱開始后的10d內(nèi)。這種治療方法有著廣泛而復(fù)雜的機制，這些機制包括封閉網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)和免疫球蛋白Fc受體，尤其是FcrRA。通過抑制促炎細(xì)胞因子而起到抗炎效應(yīng)；中和自身抗體，下調(diào)B、T細(xì)胞功能[25]。IVIG的抗炎效應(yīng)，抑制自身抗體產(chǎn)生，中和、清除自身抗體，從而保護內(nèi)皮細(xì)胞，預(yù)防嚴(yán)重的冠狀動脈損傷。IVIG在治療KD的作用機制主要是抑制內(nèi)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(chǎn)生[27,28]，減少內(nèi)皮的損傷，因此IVIG治療AECAs相關(guān)的KD性血管炎是合理的。雖然也有研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)IVIG治療后，內(nèi)皮損傷仍然存在，但高凝狀態(tài)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(nèi)源性凝血系統(tǒng)的基礎(chǔ)，血小板與VWF結(jié)合是血小板黏附和聚集的關(guān)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(shù)KD在應(yīng)用阿斯匹林和IVIG后24～48h發(fā)熱消失，然而約15%～25% KD用阿斯匹林和IVIG無效者易發(fā)冠狀動脈損傷，進一步的治療包括再次使用IVIG、皮質(zhì)激素、中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶抑制劑、血漿置換，還有環(huán)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(chǎn)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(diào)節(jié)蛋白可能是有潛力的治療靶點。因為血栓調(diào)節(jié)蛋白有更好的抗凝作用，重組人血栓調(diào)節(jié)蛋白已廣泛應(yīng)用于與膿毒癥相關(guān)的DIC，且臨床效果穩(wěn)定[31]，因此，用重組人血栓調(diào)節(jié)蛋白治療KD可能將是一種新的選擇。

4 結(jié)語

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