摘要: 川崎病(KD)是一种病因不明的儿童发热性疾病,目前关于KD病因的研究主要集中在感染、免疫紊乱和遗传易感性3个方面。目前对KD易感基因的研究多采用侯选基因的关联分析法,且主要集中在一些免疫调节因子上。本研究分别从KD易感性、冠状动脉损伤和丙种球蛋白不敏感3个方面与基因多态性的关系展开,现就国内外关于这些方面的研究进展作一综述。

川崎病(Kawasaki disease, KD)是一种以全身血管炎为主要表现的儿童急性发热性疾病[ 1 ] 。KD 主要累及中小动脉,尤其是冠状动脉(简称冠脉) ,未经治疗的KD冠脉损伤的发生率高达20% ～25% ,部分可进一步发展为心肌梗死,局灶性心肌缺血,重者可导致猝死。在许多国家KD发病率有逐年上升的趋势,已成为儿童后天获得性心脏病的主要原因。KD病因和发病机制仍不清楚,大量证据显示KD在某些特定人群发病率升高,个体是否存在KD易感基因成为KD 病因研究的一个新方向。本研究主要就近年来国内外关于KD易感基因的研究作一综述。

 

1. 1　血管紧张素21转换酶( ACE21)基因多态性　

 

ACE21是肾素2血管紧张素系统中的一个关键酶,主要由内皮细胞分泌。其功能主要是使血管紧张素Ⅰ (AngⅠ)转化为血管紧张素Ⅱ (AngⅡ) 。AngⅡ不但可以趋化中性粒细胞、单核细胞和T淋巴细胞,还可上调包括血小板源性生长因子( PDGF)在内的各种生长因子的表达,在KD血管炎性反应损伤中发挥重要作用。此外, AngⅡ也参与了KD血管内皮损伤后血管平滑肌的增殖,加速了动脉粥样硬化和缺血性心脏病的发生。ACE基因I/D等位基因频率具有明显的种族差异, ACE基因I/D多态性与扩张型心肌病、高血压等心血管疾病密切相关。血清ACE水平由基因型决定,其中DD型最高, D I型次之, II型最低。万根平等运用PCR 技术分别对138 例KD 患儿和98例健康儿童行ACE基因I/D多态性检测,并同时检测血清ACE水平。发现KD与健康对照组DD型基因频率之比为43. 5%: 24. 5% (χ2 = 15. 08　P < 0. 05) ,二者有显著性差异, KD患儿和健康儿童血清ACE水平比较差异有显著性( t = - 4. 025　P < 0. 05) 。提示ACE基因DD型与KD发病密切相关,可能为其遗传标志。Shim等的研究却得出与之相反的结论,他们通过病例2对照关联分析,利用PCR技术对55 例KD患儿和43 例健康儿童行DNA片段分析,比较发现DD基因型在KD组明显低于健康对照组( 12. 7% vs 41. 9% ) ,而ID基因型却明显偏高(60% vs 30. 2% ) ;比较等位基因( I/D)出现频率,在KD组中I等位基因出现频率较健康对照组明显增高( 57.3% vs 43. 0% , P < 0. 05) ; ACE基因I/D多态性与KD有关,但与冠脉损伤的发生无关。

 

 

MBL是一种钙依赖凝集素,能够识别并结合多种微生物或异体抗原表面糖蛋白糖链末端的甘露糖残基和N2乙酰葡萄糖胺,发挥胶原样区域调理吞噬作用清除致病体。同时还可激活补体,在机体免疫防御和免疫监视过程中发挥重要作用。编码MBL的基因位于10q11. 22q21,含有4个外显子,MBL基因突变主要发生在第1个外显子的点突变。分别是密码子52 (CGT→TGT) 、密码子54 ( GGC→GAC)和密码子57 (GGA→GAA) 。有研究表明,密码子变异型杂合子( GGC /GAC) 血清MBL 水平仅为野生型纯合子(GGC/GGC)的1 /8,而变异型纯合子( GAC /GAC) 血清MBL水平几乎为零。因此,MBL的变异可导致机体先天性抗感染和清除机体免疫复合物的能力降低。杨军等利用PCR2限制性核酸内切酶技术对95 例KD患儿和160例汉族健康儿童的MBL基因的54号密码子进行多态性检测。结果表明KD 患儿较健康儿童GGC/GAC基因型频率增高,而GGC/GGC基因型频率降低,差异有显著性(χ2 = 12. 52　P < 0. 01) ; 同时, KD 组内GAC等位基因频率高于健康对照组,而GGC等位基因频率低于健康对照组,均有显著性差异; KD组与MBL的GAC等位基因显著相关(OR = 2. 18　P < 0. 05) ,比较各基因型频率和等位基因频率,在KD组内有无冠脉损伤者之间差异无显著性。Biezeveld等通过对88例KD研究,未能证实MBL启动子区的基因多态性与KD 易感性有确切关系,但可能与KD并冠脉损伤有关。上述研究表明,MBL基因54号密码子的多态性可能与汉族儿童KD易感性有关,并且可能在KD后的动脉硬化中发挥作用。

 

1. 3　其他　

 

Onouchi等对78例曾感染KD的日本孪生同胞行基因连锁分析以确定KD易感基因位点。最终运用MAPMAKER /SIBS 2. 0统计软件行多基因连锁分析发现12q24 基因与KD 患病有密切关系[最大优势评分(MLS) = 2. 69 ] ;有较大关联性(MLS > 1. 0)的基因还包括4q35、5q34、6q27、7p15、8q24、18q23、19q13、Xp22 和Xq27。通过上述筛查,为最终定位KD 易感基因位点提供帮助。Breunis等研究发现血管内皮细胞生长因子(VEGF) 22594 A > C的A 等位基因的单核苷酸多态性( SNP)与KD发病有关,在KD急性期存在22594 CC基因型的患儿血浆VEGF水平明显高于其他基因型。Breunis等还发现趋化因子受体基因与KD 易感有关,其中CCR32CCR22CCR5基因簇中的2 个单倍体型与KD关系尤为密切,一个为KD的易感基因,另一个为保护基因。

 

 

2. 1　VEGF及其受体基因多态性　

 

VEGF是一种具有诱导内皮细胞增殖和导致微血管通透性增加等多种生物活性的细胞因子,还能促进单核细胞经内皮移行和刺激内皮细胞产生超氧化物及一氧化氮导致血管功能障碍,刘颖通过对68例KD患儿的血清VEGF水平检测,在KD急性期和亚急性期血清VEGF水平均高于健康儿童,且KD冠脉损伤组高于无冠脉损伤组,有显著性差异。

 

Kariyazono等通过PCR检测KD患儿VEGF及其受体[ Fms相关的酪氨酸激酶和激酶受体插入域( KDR) ]基因,发现位于第2号启动子区域VEGF g. 2634 G > C的G等位基因SNP在KD 患儿冠脉损伤中发挥重要作用, G等位基因频率在冠脉损伤组较无冠脉损伤组和健康对照组明显升高( P = 0. 012, 0. 021) , GG基因型在冠脉损伤患儿中亦显著升高;另外还发现位于第2 号内含子KDRg. + 4422 (AC) 11214的11AC双核苷酸重复序列的A1等位基因多态性在KD冠脉损伤组较无冠脉损伤组和健康对照组明显升高( P = 0. 013, 0. 040) 。同时,通过多变量分析临床特征与基因型发现, KDR g. + 4422 (AC) 11214的A1A1基因型的多态性是KD冠脉损伤的独立危险因素。通过双重荧光分析表明KDR g. + 4422 (AC) 11重复序列的A1等位基因与12AC重复序列的A2等位基因比较显示具有较弱的沉寂子功能, 上述研究表明VEGF、VEGF受体KDR的基因多态性在KD患儿冠脉损伤中发挥重要作用。

 

2. 2　CD14 　

 

CD14是一种髓样单核细胞的分化抗原,主要分布于单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞表面。为脂多糖/脂多糖结合蛋白(LPS/LBP)复合物的受体蛋白。最终通过激活单核巨噬细胞、内皮细胞等免疫活性细胞,释放细胞因子和炎性介质,而大量的细胞因子和炎性介质的释放是KD免疫紊乱的一个显著特征。Nishimura等利用PCR2限制性核酸内切酶技术分析CD14主转录点上游第159号基因(CD14 /2159)多态性,结果表明该染色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 /2159 TT基因型的KD并冠脉损伤的发生率明显高于CT和CC基因型(OR = 4. 05) ,在KD并冠脉损伤组中T等位基因频率显著高于C等位基因(OR =2. 20) ;另外具有TT基因型的KD患儿血浆高敏感性C反应蛋白( hs2CRP)和VEGF水平显著高于CC基因型,而上述两细胞因子水平与KD并冠脉损伤高度相关,该研究结果表明CD14 /2159的T等位基因和TT基因型是KD并冠脉损伤的高危因素。

 

2. 3　基质金属蛋白酶(MMPs) 　

 

MMPs可由巨噬细胞、炎性细胞和肿瘤细胞分泌,通过降解细胞外基质而参与组织正常发育,组织重建、修复、细胞迁移、血管生成和炎性反应等过程。KD 急性期血清MMP29 显著升高,提示其在血管损伤和冠脉瘤形成中具有重要作用。Ikeda等在136例KD患儿和175例健康儿童中利用PCR2限制性核酸内切酶技术对MMP222735C > T, MMP23216125A /6A,MMP2921562C > T,MMP212282A > G和MMP213277A > G的多态性进行分析,结果表明,MMP213277A > G基因型在KD冠脉损伤组较无冠脉损伤组和健康对照组有显著差异( P = 0. 009 9, 0. 005 5) ,在KD无冠脉损伤组中MMP213启动子区的G/C等位基因频率明显高于冠脉损伤组,表明其可能是KD冠脉损伤的保护基因。Furuno等通过对KD患儿急性期外周血单个核细胞体外研究表明,基质金属蛋白酶抑制因子2 ( TIMP2)的过度表达和启动子区的基因多态性在KD冠脉损伤的过程中发挥重要作用。

 

2. 4 　IL210 　

 

IL210 是一个重要的抗感染因子, 可抑制LPS诱导的单核巨噬细胞系统的活化及炎性细胞因子的合成,还可拮抗TNF2α、IL21、6、8、12、18等细胞因子,下调MHC2Ⅱ类分子及细胞间黏附分子21 ( ICAM21 ) 的表达。杨军等在96 例KD和160 例汉族健康儿童中利用PCR2限制性核酸内切酶技术对IL210 基因的3 个位点(1082A、819T、592T) 的多态性进行分析, 结果表明,IL21021082A /2819T/2592A在KD并冠脉损伤患儿中的发生频率高于Non2ATA单体型,比较有显著性差异(52% vs20% ,χ2 = 18. 36 　P < 0. 01) , IL210 基因启动子区ATA单体型并冠脉损伤的几率是Non2ATA单体型的4. 26 倍( P < 0. 01) 。IL210 21082单碱基G被A替换、IL210基因启动子区ATA单体型均可导致KD急性IL210水平显著降低,不足以拮抗TNF2α等炎性反应对冠脉的损伤。该研究提示IL210 启动子区的多态性是KD并冠脉损伤的易感基因位点。J in等对95例KD和194例先天性心脏病患儿的对比研究显示, IL2102627A /C基因多态性及等位基因无组间差异,但KD 组内, KD 并冠脉损伤组中IL2102627C等位基因频率明显高于无冠脉损伤组,比较有显著性差异(62% vs 38% , P = 0. 020) 。

 

 

3. 1　血小板活化因子乙酰水解酶( PAF2AH)基因多态性

　

PAF2AH是降解PAF的关键酶。KD 患儿治疗前后血小板活化标志物血小板膜糖蛋白CD62p、CD63表达量明显高于健康儿童。血小板膜糖蛋白增多可导致血小板黏附聚集性增高,黏附聚集的血小板活化产生以前列环素( PGI2 )为代表的炎性介质,使微血管通透性增加,血浆外渗进一步加重炎性反应。编码PAF2AH 的基因位于6p12221. 1,长度约为45 kb,第9外显子的994 位置存在一个点突变,即Val 279 Phe突变,这个突变可导致PAF2AH 活性丧失。

 

Minami等通过病例2对照分析,利用等位基因特异性聚合酶链反应(AS2PCR) 技术分析76 例KD和112例健康儿童PAF2AH 的V279F基因多态性,同时观察临床表现、丙种球蛋白敏感性和血浆PAF2AH活性。结果表明PAF2AH 的基因型在KD患儿与健康儿童中无差异( P = 0. 51) ; 在KD 患儿中,与GG (正常基因型)相比,拥有GT(杂合子) + TT(纯合子缺失)基因型者需2次或者2次以上丙种球蛋白冲击治疗的患儿明显增加(14% vs 52% , P = 0. 001) , GT(杂合子) + TT(纯合子缺失)组内发热持续时间和最高CRP水平显著增高( P =0. 012, 0. 036 ) , 而血浆PAF2AH 活性明显降低( P <0. 000 1) 。提示该基因可能是丙种球蛋白不敏感KD的易感基因。

 

3. 2　TNF2α的基因多态性

　

TNF2α主要由单核巨噬细胞产生,经与特定的细胞膜结合受体结合发挥生物学效应。其主要功能包括:激活中性粒细胞,激活血管内皮细胞分泌ICAM21与内皮细胞黏附分子21 ( ELAM21)和促进血管内皮细胞组织因子的表达,同时还能增强T、B淋巴细胞对抗原和丝裂原刺激的增殖反应,而且TNF2α还可进一步诱导NF2κB 的活化。因此, TNF2α可能处于KD免疫活化的中心环节, 大量研究表明, KD 急性期血清TNF2α水平显著升高[ 20 ]。杨军等利用PCR2限制性核酸内切酶技术对TNF2α 2308 基因A /G多态性进行研究,在发生丙种球蛋白抵抗的KD患儿中TNF2α 2308A基因型出现频率明显升高,而TNF2α2308A基因型转录活性高于308G基因型。TNF2α2308A基因型的KD患儿可能因TNF2α水平或活性过高导致剧烈的血管炎性反应而对丙种球蛋白不敏感。因此TNF2α2308基因A可能是丙种球蛋白抵抗型KD的易感基因。

 

总之, KD作为一种儿童急性发热性疾病,其病因仍不清楚,对KD病因存在各种假说。目前认为感染因素为KD的诱因,但个体在病原微生物感染后是否发病却存在较大的差异。可能为易感人群体内存在某些与KD发病有关的特定基因。前期关于KD易感基因的研究丰富了KD的致病学说。但由于研究对象来自不同国家和地区以及种族差异,导致最终结果存在偏倚,甚至对同一基因位点研究也无法得出一致结论。因此,在今后的研究中加强国际合作对KD易感基因进行多中心、大样本、跨民族的研究显得尤为迫切。

 

来源：实用儿科临床杂志  作者：魏洪平  吴敏  朱红枫