川崎病易感基因的研究进展
2017-01-11郑瑞利董湘玉
郑瑞利,何 坤,董湘玉*
(兰州大学第二医院,甘肃 兰州 730030)
川崎病,又称为皮肤黏膜淋巴结综合征(Kawasaki disease,KD),是一种急性全身型血管炎,影响小型和中型动脉,尤其是冠状动脉损伤害(Coronary artery lesion,CAL),包括巨大的动脉瘤、冠状动脉狭窄及阻塞、急性血栓形成,甚至心肌梗死。病原学尚不明确,但根据KD的流行病学研究发现,该疾病发病率上具有明显的种族和家族的差异性,因此,KD发病机制可能是由基因决定的过度免疫反应。
1 FCGR2A基因多态性
FCGR2A基因位于人类染色体1q23,由7个外显子组成,编码FCγRIIA蛋白(CD32A)。FCGR2A基因多态性位于跨膜结构域131位点(rs1801274),存在共显性等位基因A/G,分别编码组氨酸(H)和精氨酸(R)。相关研究表明FCGR2A基因的AA基因型的细胞对C反应蛋白(CRP)较强的亲和力,CRP受体与FCγII结合后,使细胞内的免疫受体酪氨酸活化基序域被激活,导致一系列(趋化因子、Th1细胞因子、基质金属蛋白酶)细胞因子活化及活性氧的产生,最终通过携带FCGR2A基因的细胞间接影响冠状动脉病变,促进动脉粥样硬化。这些发现均证明了FCGR2A基因在KD的自身免疫性炎症及动脉粥样化形成过程中起一定作用。Khor等[1]进行全基因组关联研究,确定FCGR2A作为一种新的基因与川崎疾病的易感性相关。研究者通过meta分析,进一步表明FCGR2A基因变异可能在KD男性的发病起到至关重要作用[2]。Duan等[3]采用病例对照研究方法,进一步证实FCGR2A基因功能多态性(rs1801274)明显与中国汉族K D的风险增加相关,且与C A L发生有关。
一些学者提出可用TNF-α阻滞剂即英夫利昔单抗治疗KD,其机制是肿瘤坏死因子受体阻滞剂的Fc部分与FCγRII相结合,可能影响细胞吞噬、脱颗粒、抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)、细胞因子释放,并调节抗体的产生;低亲和力FCγII等位基因使英夫利昔单抗的清除率降低,从而提高治疗疗效,这可能是一个分子治疗靶点。
2 CD40L基因多态性
CD40L位于Xq26区,属于肿瘤坏死因子(TNF)基因家族。CD40L表达主要在表达成熟T细胞表面,其表达可诱导Th0、Th1和Th2细胞分化。可溶性CD40L(sCD40L)是主要来源于活化的血小板,CD40L迅速水解,成为可溶性sCD40L进而脱落进入血液循环中,sCD40L具有自分泌、旁分泌、内分泌活动,提高了血小板活化、聚集,这可能与动脉粥样硬化及其血栓形成有一定相关性。
CD40和/或其配体CD40L是心血管疾病的预测生物学标志物,这可能由于CD40和/或其配体CD40L与血管内皮细胞及平滑肌细胞表面受体结合,触发炎症基因和凋亡基因转录;不仅诱导内皮细胞分泌趋化因子和释放组织因子,还诱导血管细胞粘附分子-1、细胞间黏附分子1(ICAM-1)和E-选择素表达,导致炎症部位T细胞和中性粒细胞活化;而且诱导基质金属蛋白酶(MMP)在多种细胞中的表达,调节细胞–基质和细胞–细胞间的相互作用,导致血管间质胶原蛋白的降解,基质金属蛋白酶是血管重塑的重要因子;此外,CD40-CD40L相互作用,促进组织因子表达,降低血栓调节蛋白的表达,促进局部凝血和血栓前状态,此与川崎病的血液高凝倾向、易形成血栓状态密切相关。因此,CD40/CD40L基因可能是一个KD潜在风险的候选基因。
wang等[4]对43例KD患者与发热患者进行病例对照试验,发现KD患者在静脉注射免疫球蛋白(IVIG)治疗3天后,CD4+T细胞及血小板表面表达CD40L明显降低,可能是IVIG治疗抑制其表达,从而减少CD40L介导的血管损伤。这表明,认为CD40L表达调节在川崎病发病机制中发挥作用。Onouchi等[5]对KD同胞配对研究,提出CD40L基因的SNP(rs1126535)与男性KD高发病率有关。
3 FAM167A-BLK基因多态性
FAM167A-BLK基因区域位于人类染色体8p22-23。BLK基因表达受到B细胞的严格控制,信号通路通过B细胞受体(BCR)激活下游核转录因子(NF-κB),促进B细胞发育,进而抗原与BCR触发信号相结合,最终导致B细胞活化,影响B细胞的免疫耐受机制。因此,这种风险等位基因可能增加发生自身免疫性疾病的风险性,比如系统性红斑狼疮,类风湿关节炎和系统性硬化症。FAM167A是一种广泛表达的基因,但是功能目前尚不明确。
Onouchi等[6]通过对428个日本川崎病行全基因组关联研究(GWAS)及传递不平衡检验(TDT),表明FAM167ABLK基因的SNP位点(rs225454)可能有助于激活或调节细胞反应,增加自身免疫性疾病的风险,认为其参与川崎病的发病机制。Yan等[7]强烈支持上述观点,并认为FAM167ABLK基因多态性与中国汉族川崎病及CAL的形成有关。我国wang等[8]进行病例对照研究,证实携带FAM167A-BLK基因的GG基因型或基因型GG/GA(rs2254546)个体表现出显着的KD易感性,G为川崎病高风险基因。
4 ITPKC基因多态性
ITPKC基因是IP3磷酸激酶家族成员之一。ITPKCT细胞受体信号转导中一个重要第二信使,作为活化T细胞的Ca2+/核因子(NFAT)信号转导通路的负调控因子。
Onouchi等[9]转染实验表明,ITPKC基因的SNP位点(rs28493229)C等位基因可减少基因mRNA30%黏接效率,ITPKC表达减少会导致T淋巴细胞激活和IL-2释放增多,因此,ITPKC基因的SNP位点可能与川崎病的异常免疫反应有一定相关性。我国付佳等[10]通过应用聚合酶联反应结合测序技术进行试验,结果说明ITPKC基因的GG基因型对于我国川崎病人是一个保护性基因型,对川崎病并冠状动脉损害发生不起作用,但是携带C等位基因可使我国KD发生CAL风险性增加。
卡介苗瘢痕红肿可作为确诊不典型川崎病的重要参考,尤其是在年龄小于20个月患儿。其发生机制有二种说法,一,ITPKC基因SNP(rs28493229)GC和CC基因型可能再激活卡介苗接种点,从而改变KD急性期卡介苗接种部位免疫反应;另一种说法是疫苗中防腐剂-硫柳汞,其是敏感性IP3受体,通过诱导氧化应激,激活钙通道,导致钙离子内流,并通过Ca+/NFAT通路产生级联反应,T细胞和其他免疫细胞内钙信号失调,T细胞及免疫细胞活化,造成免疫紊乱[11]。
5 CASP3基因多态性
天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶,简称半胱天冬酶(caspase),也称胱冬肽酶。半胱氨酸蛋白酶是一个家族性的蛋白质,其中Caspase-3(CASP3)是凋亡细胞死亡最终途径中的关键性凋亡蛋白酶,介导外源性和内源性细胞死亡信号通路。细胞凋亡的不适当调节可能是许多疾病发生、发展的重要影响因素之一。
CASP3基因参与KD发病机制可能有两个方面:一,CASP3基因的SNP(rs72689236)可能激活NF-kB通路,导致炎性基因的转录激活,如TNF-α和IL-1β的表达,产生大量炎性因子;二,CASP3基因的遗传变异,与细胞表面基质蛋白酶受体结合,血管平滑肌细胞凋亡,分解弹性蛋白及层粘连蛋白,使层粘连蛋白断裂和基底膜的降解,对血管结构造成破坏及重塑。因此Caspase-3可能在KD疾病发病机制起双重作用。
Onouchi等[12]发现该CASP3的SNP(rs72689236)位点周围序列是影响活化T细胞核因子结合序列,若该位点G等位基因突变为A等位基因,CASP3转录选择性下调,引起基因表达下调,影响T细胞凋亡,T细胞活化异常,因此,改变CASP3表达的免疫效应细胞对KD易感性有影响。我国彭茜等[13]进一步对病例-对照研究与家系传递不平衡研究(TDT)的有关文献成果通过meta分析,结果证实川崎病患者中CASP3基因的SNP(rs72689236)风险等位基因A 的携带者,患病风险增加约44%,并发冠状动脉损伤的风险增加约59%。该SNP 的A风险等位基因有可能对川崎病并冠状动脉损伤发挥重要作用,但是对于川崎病的治疗方法IVIG的疗效是否有影响,目前还没有相当充分的证据。
6 HLA基因多态性
人类主要组织相容性系统又称人类白细胞抗原(hunman leucocyte antigen,HLA),主要存在于B淋巴细胞、单核细胞及内皮细胞的细胞膜上。HLA-II类DRα和DRβ链的可变区可识别并结合抗原或自身抗原,在抗原提呈过程中,HLA分子表达产生变化,使α、β链错配而形成新的抗原,致使自身免疫性损伤。因此推测HLA参与了KD紊乱免疫反应。
Oh等[14]对韩国儿童川崎病研究发现,与健康对照组相比,无CALD患者的HLA-DRB1等位基因的频率没有增加;有CAL的患者的HLA-DRB1*11等位基因表现出频率明显增加,认为HLAII类基因中B和C等位基因与KD相关联。Tsai等[15]首次对汉族人口进行了全基因组关联研究(GWAS),认为HLA是新的KD风险基因,参与了T细胞受体介导的信号转导、调节炎性细胞因子及抗体介导的免疫应答。我国彭茜等[16]对4个病例-对照采用meta分析,提示HLAII类基因的SNP(rs2857151)风险等位基因频率高于对照组(OR=1.41,P<0.001),HLAII类基因风险等位基因纯合子个体具有更高的KD患病风险。但是2007年Huang等[17]研究,HLA-DRB1等位基因不是台湾儿童KD易感性的遗传因素,也不是CAL潜在致命并发症的危险因子。
川崎病是一种复杂的疾病,多个基因位点可能共同参与KDCAL某些未知的免疫途径,但是KD的发病机制、遗传易感性尚未完全阐明,有待于进一步研究。
[1]Khor C C, Davila S,Breunis W B, et al. Genome-wide association study identifies FCGR2A as a susceptibility locus for Kawasaki disease[J].Nature Genetics,2011,43(12):1241-1246.
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