川崎病与自身免疫-炎症-凝血轴

(长江大学第一临床医学院，湖北 荆州 434000)

川崎病(Kawasaki disease, KD)是一种急性发热性全身性血管炎，常常发生在5岁以下儿童，冠状动脉瘤是KD最严重的并发症，也是儿童最常见的冠状动脉病变。尽管使用静脉注射丙种球蛋白(intravenous immunogarmaglubin, IVIG)可以明显降低冠状动脉瘤的发生率，但流行病学调查显示冠状动脉损伤仍较高[1～3]。尽管有关KD的报道已经有半个多世纪，但其病因学及发病机制仍不完全清楚，不同领域的研究者提出了不同的理论。经典理论认为，感染或环境因素作用于有基团易感倾向的个体，激发机体固有免疫，活化炎性细胞，产生各种炎性细胞因子，导致严重的炎症反应，如自身免疫性血管炎等[4,5]。目前，有关自身免疫导致的炎症以及随后发生的凝血，这一连锁反应在KD发病中的作用研究成为了新的热点，现综述如下。

1 KD全身性血管炎的表现

KD的病理生理基础是全身性中小血管炎，累及身体各个器官和组织如肾、肺、冠状动脉，伴有高促炎细胞因子血症。KD血管炎是一种混合型的血管炎，常发生在KD早期，在大多数KD病例，血管炎与全身炎症的高峰期同时出现[5,6]。血管最早的病理学改变发生在疾病的第6～8天，由血管中膜的水肿开始，逐渐发展为中性粒细胞和巨噬细胞浸润血管内膜和外膜层，然后炎症扩散，大约第10天扩展为全身血管炎[6]。临床研究发现，不仅KD患儿中性粒细胞活化较正常儿童高，而且伴有冠状动脉损伤的患儿中性粒细胞活化程度更高[7]，说明炎性细胞的活化程度与冠状动脉损伤有密切关系。但疾病开始时的血管炎症表现仍不清楚，以往认为开始发生在毛细血管和微血管，然后才到中小动脉和静脉，现大多数研究认为中小动脉是同时发生的。

最近研究中，将白色念珠菌水溶性片段注射给小鼠，建立KD样血管炎小鼠模型，发现炎症起源于外层，血管滋养管成为血管炎的起始点，这一发现支持血管炎症从外到内理论[8～11]。提示KD血管炎开始发生在血管滋养管，然后影响到外层，迅速扩展到全层血管。

2 因自身免疫异常导致血管炎的机制

2.1 B细胞的活化在KD发生中的作用

B细胞参与自身免疫性疾病的发生，可以是抗原提呈，分泌细胞因子，产生抗体，也可以是对自身免疫性疾病有抑制作用，主要表现在其产生的抗体有抑制自身免疫性疾病的作用，如抗CD20抗体。B细胞活化因子属于TNF超家族成员，在B细胞的分化和增殖中起到重要作用。B细胞活化因子水平在许多免疫性疾病中显著增加，在KD急性期也明显增高，IVIG治疗后显著下降，最近的研究也发现KD急性期IL-17增高[11,12]。IL-17诱导Th17细胞依赖的炎症反应，包括抗体的产生。另外，IL-17与B细胞活化因子直接增强B细胞分化为抗体分泌细胞，这些发现说明B细胞参与KD的发病。

B细胞活化因子的表达与感染诱导有关，如在KD发病之前感染呼吸道合胞病，可诱导B细胞活化因子表达，在这一过程中，B细胞活化因子与细胞表面受体结合形成B活化因子受体复合物，增强B细胞的活性，抗体产生增加[12,13]。

2.2 抗内皮细胞自身抗体(anti-endothelial cell auto-antibodys, AECAs)的作用

内皮细胞的主要作用是通过控制血凝、免疫应答和炎症来维持血液的流动性。因此，内皮细胞功能紊乱将导致血栓形成。KD病人的血清能溶解用促炎细胞因子处理过的内皮细胞，KD病人血中存在AECAs。虽然KD病人的抗原靶向还不清楚，可能是内皮细胞成分，包括原肌凝蛋白、T-plastin、心肌抗氧化蛋白过氧化物酶2和4-三甲基氨基异丁醛脱氢酶13]。

血管性假血友病因子(von Willebrand factor,VWF)是内皮损伤最重要的指标[14]。促炎因子白细胞介素(interlukin，IL)-6、IL-8和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α可以诱导内皮损伤，进一步引起VWF超大多聚体(ULVWF)，ULVWF与血小板相互作用，在损伤的内皮细胞处形成血栓。临床上发现，VWF抗原水平在各种血管性疾病以及脓毒症中均增高，在脓毒症VWF清除蛋白酶活性不全，使得VWF抗原水平增高，在炎症状况下，翻译水平表达下调，蛋白溶解酶的降解，底物的耗竭，VWF裂解蛋白酶ADAMTS-13和VWF之间酶底物的不平衡，导致ADAMTS-13活性下降，VWF在KD高细胞因子状态下，聚集形成血栓，ADAMTS-13活性下降与大量VWF耗竭有关[15]。

2.3 KD患儿自身免疫血栓形成的机制

病原入侵引起固有免疫应答，骨髓分化的吞噬细胞，如中性粒细胞和巨噬细胞，通过识别受体来识别相关的病原分子，包括Toll样受体、炎症转录因子,通过细胞内的信号转导激活，导致促炎细胞因子释放，这些细胞因子通过转化生长因子β激活激酶TAK-1介导的信号通路，进一步产生更多的促炎细胞因子，加速急性炎症反应。通过病原相关分子的积累，单核细胞表达组织因子，由中性粒细胞黏附，导致内皮细胞活化，内皮细胞活化进一步增强组织因子的表达，各种表达组织因子的白细胞结合在损伤的内皮细胞上，激活外源性凝血系统，由此产生一个小血栓，在这种情况下，丰富的组织因子克服组织因子途径抑制剂的抑制作用，使组织因子途径抑制剂功能受损，外源性凝血系统激活，激活血小板，形成血栓[16,17]。另外，内皮细胞活化还可以分泌内皮细胞微颗粒(由内皮细胞膜蛋白和细胞浆成分组成)，这种微颗粒有促炎和促凝作用，在KD患儿血管损伤中也起到了重要的作用[18]。

在KD的急性期，循环中多形核中性粒细胞显著增高，随着细胞功能的激活，中性粒细胞增多伴核左移，高活性的中性粒细胞导致中性粒细胞弹性蛋白酶和反应氧族增高，导致内皮细胞功能失调[19]。

病原微生物入侵，通过受体激发固有免疫，这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异性抗体产生，感染被清除。一些多克隆抗体可能与内皮抗原有交叉反应，在KD发生前有一个亚临床期，促进AECAs产生，进一步加强了B细胞活化因子和IL-17水平，当AECAs刺激足够高时，AECAs结合内皮细胞产生更多的促炎因子，促炎因子释放后，免疫血栓形成被激活，形成血栓[20]。虽然这些因子对内皮细胞活化和/或损伤起的作用是不同的，但在KD中，AECAs可以特异性地刺激血管内皮细胞，导致局部组织因子表达，内皮细胞组织因子表达进一步加速血管内、外源性凝血系统的激活。血清中粒细胞克隆刺激因子(G-CSF)在KD急性期增高，单个核细胞、巨噬细胞、内皮细胞持续表达G-CSF，在感染的情况下，TNF-α、IL-6等促炎细胞因子又加强G-CSF的表达。G-CSF立即使中性粒细胞产生增加并活化，在AECAs结合内皮细胞的周围地区，中性粒细胞向这些地区移动并活化，促炎细胞因子水平增高[21]。

活化的中性粒细胞数量增加，诱导了更多的组织因子表达，然后激活外源性凝血系统，与中性粒细胞活化相关的氧化反应激酶，如髓过氧化物酶、蛋白酶、中性粒细胞弹性蛋白酶，进一步引起细胞和组织损伤，由于中性粒细胞弹性蛋白酶和组织蛋白酶G片段化，使组织因子P2下降。控制外源性凝血系统在KD的急性期是困难的[6]，另外，AECAs结合损害了内源性凝血系统的活化以及纤溶系统，导致内皮损伤，由内皮细胞释放的促炎细胞因子抑制内皮细胞上的凝血抑制蛋白(如血栓调节蛋白、内皮蛋白C受体)的产生，促进抗纤溶剂的产生[22]。高迁移率族蛋白B1(high-mobility group box 1,HMGB1)蛋白是一种炎症介质，是炎症扩散的关键，通过Tol2、Toll4受体，促进炎症反应和细胞移动在KD病人内皮细胞损伤中起到了重要作用[23]。HMGB1在内皮细胞膜上与血栓调节蛋白结合，被血栓调节蛋白栓塞复合物灭活，在KD急性期，尿血栓调节蛋白水平显著增高，并在康复期逐渐恢复正常，因此，在KD发生血栓调节蛋白功能失调，随着血栓调节蛋白增高，引起高凝状态，这些均与AECAs诱导内皮损伤有关。

内皮细胞损伤也可导致VWF释放，ULVWF分子位于损伤的内皮细胞的表面，通过与血小板糖蛋白结合，介导血小板黏附，血小板被VWF活化进一步增强凝血，起到了一个激活内源性凝血系统的脚手架作用。VWF也可与ULVWF和纤维蛋白共同形成血栓。ULVWF展现出高血栓活性，由于VWF与胶原有高度结合力。因此，在动脉系统高剪切状态下容易引起血小板聚集，活化的血小板释放P选择素，P选择素促进中性粒细胞胞外陷阱(neutrophil extracellular traps, NET)释放，NET由浓缩的染色质和组蛋白组成，组蛋白可以引起血小板聚集，血小板填塞物形成。

总之，当AECAs依赖的血栓形成(自身免疫血栓形成)，由AECAs结合引起的内皮损伤启动一个连续反应，AECAs结合的内皮细胞首先释放促炎因子，高促炎因子血症损伤内皮细胞，激活白细胞(包括中性粒细胞/单个核细胞/巨噬细胞)从而导致凝血相关蛋白产生增加并活化，抗凝血蛋白被抑制，随之血小板活化，最后血栓形成。事实上，在KD的急性期，栓塞倾向已被认识，有些与弥漫性血管内凝血有关[24]。

3 目前的治疗方法与自身免疫-炎症-凝血轴的关系

对KD的治疗方法主要是IVIG，IVIG对各种病原体有效，理想的时机是在发热开始后的10d内。这种治疗方法有着广泛而复杂的机制，这些机制包括封闭网状内皮系统和免疫球蛋白Fc受体，尤其是FcrRA。通过抑制促炎细胞因子而起到抗炎效应；中和自身抗体，下调B、T细胞功能[25]。IVIG的抗炎效应，抑制自身抗体产生，中和、清除自身抗体，从而保护内皮细胞，预防严重的冠状动脉损伤。IVIG在治疗KD的作用机制主要是抑制内皮活化和促炎因子的表达[25,26]，IVIG还可能通过中和AECAs特异性抗体和/或AECAs的产生[27,28]，减少内皮的损伤，因此IVIG治疗AECAs相关的KD性血管炎是合理的。虽然也有研究发现经IVIG治疗后，内皮损伤仍然存在，但高凝状态明显改善，炎性因子水平明显下降[29]。

阿斯匹林的使用是因为它的抗炎及抗血小板作用。因为KD血小板聚集增强，因此推荐6～8周的低剂量[2]。鉴于血小板活化是内源性凝血系统的基础，血小板与VWF结合是血小板黏附和聚集的关键[30]。阿斯匹林抑制血小板活化，从而减轻KD血管炎，在病理生理上是合理的。的确大多数KD在应用阿斯匹林和IVIG后24～48h发热消失，然而约15%～25% KD用阿斯匹林和IVIG无效者易发冠状动脉损伤，进一步的治疗包括再次使用IVIG、皮质激素、中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂、血浆置换，还有环孢素A和英夫利昔单抗等[2]。治疗KD的这些方法除了阿斯匹林外，都是抑制自身抗体产生的上游通路，直接针对封闭血栓形成的下游机制的方法也是可能的，血栓调节蛋白可能是有潜力的治疗靶点。因为血栓调节蛋白有更好的抗凝作用，重组人血栓调节蛋白已广泛应用于与脓毒症相关的DIC，且临床效果稳定[31]，因此，用重组人血栓调节蛋白治疗KD可能将是一种新的选择。

4 结语

KD的发病机制迄今不明，AECAs在前期感染的发生中起到了重要作用。中性粒细胞增多，高凝状态，冠状动脉损伤可能都与AECAs结合内皮细胞活化有关。因此，自身免疫紊乱导致的炎症反应，由此而出现的免疫血栓形成在KD的发病中起到了重要的作用。从KD患儿临床表现的差异，以及患儿对治疗的反应的差异，推测KD血管炎可能存在多种不同的发病机制[32,33]，尚需要进一步研究。KD不同发病机制的阐明，将有助于其早期诊断和个体化治疗。