川崎病是一种儿童急性自限性系统性血管炎，属于自身免疫性疾病，目前已取代风湿热成为儿童获得性心脏病的最常见疾病。深入研究川崎病的发病机制有助于改善该病的个体化治疗及预后。当前关于川崎病的研究，证实其发病易感性和临床症状与多基因位点相关，可能有多个信号通路的共同参与。现就川崎病发病的遗传及免疫机制最新研究进展进行综述。
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川崎病(Kawasaki disease，KD)又称皮肤黏膜淋巴结综合征，1967年由日本学者川崎富作最初发现并报道，多发于5岁以下儿童，临床典型特征包括持续发热时间超过5 d，黏膜弥散性炎症(如口唇干红皲裂、杨梅舌等)，双侧非化脓性结膜炎，直径>1.5 cm非化脓性颈部淋巴结大，多形皮疹，四肢末端血管神经性水肿。在未经处理的患儿中，冠状动脉损伤(coronary artery lesion，CAL)发生率高达25%。KD的病因不明，目前普遍认为KD的发病与感染因素密切相关，相关病原体包括病毒、细菌、肺炎支原体、衣原体等。但感染与KD发病的病理生理机制仍不甚清楚。近年来，越来越多关于KD发病机制研究的焦点聚集在基因和免疫方面。现通过综述KD易感基因及免疫激活信号通路等，进一步探讨KD可能的发病机制，以期为临床早期诊断及治疗提供线索和依据。
近年来关于KD遗传学方面研究的报道日益增多。自全基因组关联研究(genome－wide association studies，GWAS)开始以来，在KD易感基因识别方面取得重大进展。KD是一种多基因复杂疾病，众多易感基因共同构成了KD的遗传基础。目前研究发现的KD候选易感基因包括B淋巴细胞激酶(B lymphoid kinase，BLK)、CD40、FCGR2A、ITPKC等。这些基因位点的蛋白产物具有共同的功能特点，即均参与机体的免疫反应。
Lee等[1]对中国台湾的627例KD患者和1 118例健康对照的汉族人群中进行了一项GWAS，使用Affymetrix 6.0单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)芯片来搜索与KD易感性相关的基因位点，重复研究验证位于2个基因区域中的3个SNP超出全基因组显著意义阈值(P<1×108)，分别是BLK rs2736340(P＝9.01×10－10，OR＝1.54)和rs2618476(P＝1.96×10－9，OR＝1.52)以及CD40 rs1569723 (P＝5.67×10－9，OR＝1.42)。
BLK rs2736340和rs2618476位于染色体8p23.1(位置11，378，539－11，390，744)上，大小12.2 kb区域内，该区域包含有BLK的启动子和第1个内含子，连锁分析显示二者具有显著连锁不平衡[1]。BLK编码B淋巴细胞酪氨酸激酶，属于Src家族酪氨酸激酶，主要存在于B淋巴细胞，并参与B淋巴细胞受体的信号传导。BLK转录起始位点区域上游的遗传变异与B淋巴细胞的表达水平相关。近年来在韩国及欧洲血统人群中关于BLK的荟萃分析[2]和中国东南汉族人群中进行的GWAS研究[3]均证实，KD急性期携带rs2736340 T等位基因的患者外周血BLK水平显著降低，BLK低表达可能改变B淋巴细胞功能并诱发KD。B淋巴细胞在体液免疫中起关键作用，除了在免疫应答过程中通过产生抗原特异性抗体及诱导CD4＋T淋巴细胞活化进行正向调节外，最近又有研究在小鼠模型体内验证，B淋巴细胞有负调节细胞免疫应答和炎性反应的能力[4]。在自身免疫性疾病和急性炎症性疾病中，B淋巴细胞减少或消失可加剧疾病症状[4]，由此推断，自身免疫和抗体介导的免疫反应与KD发病相关。
CD40 rs1569723在染色体20q13.12 (位于44，164，170－44，181，354)上，定位于CD40编码基因上游的一段17.2 kb区域内[1]。CD40是与T淋巴细胞和B淋巴细胞功能有关的一种表面抗原，为Ⅰ型跨膜糖蛋白，属于肿瘤坏死因子受体(TNFR)超家族的成员，其在抗原呈递细胞，如B淋巴细胞、巨噬细胞及血管内皮细胞中表达，在体液及细胞免疫中起关键作用。CD40通过选择与活化自身反应性免疫细胞，参与多个自身免疫性疾病的进程[5,6,7]。CD40信号增加导致靶组织内产生促炎性细胞因子[如白细胞介素－1(IL－1)、IL－6、IL－12、γ－干扰素(IFN－γ)、α－肿瘤坏死因子(TNF－α)等]和趋化因子，有助于组织破坏和炎性细胞浸润。在T淋巴细胞和血小板中表达的CD40配体(CD40L)和CD40之间的相互作用在急性冠状动脉综合征发病机制中起重要作用[8]。而KD的临床特征之一便是免疫系统的过度活化引起中小动脉血管内皮炎性病变，主要累及冠状动脉，严重者可引起冠状动脉扩张或冠状动脉瘤样病变。这些研究结果提示，抑制CD40－CD40L信号传导可能是治疗KD和预防CAL并发症的有效策略。
Khor等[9]在一项包括2 173例KD患者和9 383例健康对照的大样本研究中，用逻辑回归方法分析单个SNP与KD易感的相关性，获得62个显著相关的SNPs，之后使用Mass ARRAY基因分型技术进行一项基于家系的病例对照研究，在740例病例组及139例对照组中重复研究，在62个SNPs中确定5个位点显示出显著相关性(1.96×10－3 < P<0.050)。进一步在中国台湾、韩国、中国大陆3组人群中各自进行独立病例对照试验后联合分析这5个SNPs，其中2个SNPs(位于1号染色体上FCGR2A基因内的rs1801274；位于19q13染色体上MIA和RAB4B基因附近的rs2233152)显示出与KD易感性显著相关。
人Fcγ受体(FcγRs)是结合免疫球蛋白G(IgG)的Fc区的糖蛋白。FcγRs家族包括FcγRⅠ和FcγRⅡ的A、B和C亚类以及FcγRⅢ的A和B亚类，参与调节和执行抗体介导的免疫反应。Khor等[9]在FCGR2A基因中发现与KD相关的rs1801274能编码FcγRIIA蛋白(CD32a)，该蛋白在许多免疫细胞表面存在，如自然杀伤细胞、巨噬细胞等，参与免疫复合物的细胞活化和摄取。rs1801274 A等位基因的点突变可使精氨酸变为组氨酸，使免疫反应增强[10]。在多种人自身免疫性疾病[如系统性红斑狼疮(SLE)[11]、溃疡性结肠炎[12]]中已证实存在FCGR2A基因的多态性表达。功能分析表明，FCGR2A－131H/R(A/g)多态性能影响其对配体的识别，FCGR2A－131H/R(A等位基因)与IgG间显示出更强的结合亲和力，导致FCGR2A信号通路激活和上调IgG2的调理吞噬反应[13]。过度的炎性反应会对健康组织造成不利影响，如肢端肿胀、痛觉过敏和杨梅舌，进一步引起KD的临床表现症状，但目前在中国汉族人群中的研究并未证实rs1801274与CAL相关[10]。值得注意的是，KD的标准治疗首选应用大剂量静脉丙种球蛋白(IVIG)冲击治疗，即具有完整的Fcγ依赖效应功能的血浆来源的多克隆抗体的治疗，因此，研究FcγRs在KD发病机制中所扮演的角色，能使我们了解IVIG下调KD患儿体内自身免疫反应的可能机制，通过理解该治疗机制，反过来可以寻求KD新的治疗方法。
ITPKC是19q13染色体区域上最可能与KD易感性相关的候选基因。ITPKC是三磷酸肌醇激酶(ITPK)的3种同工酶之一，发挥着使三磷酸肌醇(IP3)磷酸化的作用[14]。IP3在许多细胞中充当关键的第2信使，在T淋巴细胞中，刺激细胞后TCR复合物释放IP3，IP3结合在内质网上表达的IP3受体(IP3Rs)转运增加细胞内Ca2＋，Ca2＋内流穿过核膜导致活化T淋巴细胞核因子(NFAT)的核转位，刺激IL－2及其他细胞因子的转录。Onouchi等[14]研究表明，ITPKC通过调节IP3的峰值负调节NFAT的核转位，由此推断，ITPKC可能作为Ca2＋/ NFAT信号传导途径的负调节剂在T淋巴细胞活化过程中起调节作用。同时ITPKC－3基因的功能研究表明携带C等位基因可增加KD患者冠状动脉瘤形成及IVIG耐药的风险[14,15]。
除外上述ITPKC－3可能增加KD患者冠状动脉瘤形成的风险，尚有更多研究已得出与KD继发性CAL相关的候选基因，如NEBL、TUBA3C、转化生长因子－β2(transforming growth factor β，TGF－β2)、TGF－βR2、SMAD3、解聚素和金属蛋白酶17(A disintegrin and metalloprotease 17，ADAM17)及PELI1。
最近Kuo等[16]在中国台湾人群中以11例确诊KD并继发CAL的患者和146例确诊KD但未继发CAL的患者作为对照，进行GWAS显示有5个基因变异超过预定阈值，差异有统计学意义，其中有2个新发现的与KD继发CAL发生相关的蛋白编码基因：NEBL rs16921209 (P＝7.44×10－9，OR＝32.22)和rs7922552 (P＝8.43×10－9，OR＝32.00)以及TUBA3C rs17076896 (P＝8.04×10－9，OR＝21.03)。
NEBL基因位于染色体10p12.31，已报道的功能是编码特异表达于心肌肌节Z线上一个相对分子质量为109 000的伴肌同源蛋白——Nebulette蛋白[16]。在体内及体外研究均表明该蛋白主要在细丝Z线对准的稳定化中起关键作用，对Nebulette蛋白缺陷小鼠的观察发现至8个月小鼠未发生心功能异常，说明Nebulette蛋白对维持正常心肌功能并非必不可少[17]。但在人类及动物模型中均证实NEBL基因的变异可能与多种心肌病(如扩张型心肌病、心内膜弹力纤维增生症、肥厚型心肌病等)的发生有关[18,19]。rs16921209和rs7922552均位于NEBL的内含子区域，是对于KD患者继发CAL形成易感性有统计学意义的SNPs，进一步行连锁不平衡分析得出二者具有强连锁不平衡(R2＝0.99)[16]。这意味着NEBL基因可能在KD患者继发CAL的进展过程中发挥重要作用。
另一个新发现与KD患者继发CAL易感性相关的SNP(rs17076896)位于TUBA3C基因内含子区域中。TUBA3C基因位于13号染色体，属于微管蛋白家族基因[16]，微管蛋白对于保持细胞形状、运动、胞内物质运输起到了不可或缺的作用。有一个未表征基因LOC101928697[16]与TUBA3C共享相同的启动子区域，位于TUBA3C下游，与TUBA3C有不同的转录方向，对LOC101928697中SNP(rs17790632)与TUBA3C中SNP(rs17076896)连锁分析，提示存在高度连锁不平衡性(R2＝0.90)。由此推测，LOC101928697或许也作为易感基因参与KD患者CAL的形成过程。
Shimizu等[20]报道证实TGF－β/SMAD3信号通路中SMAD3、TGFB2、TGFBR2与KD易感性、冠状动脉动脉瘤形成、IVIG的治疗反应相关。TGF－β属于生长因子超家族中具有免疫负调控功能的一大类细胞因子家族，是T淋巴细胞活化和心血管重塑中重要的多功能肽。TGF－β分泌后由弗林蛋白酶和弹性蛋白微纤维界面剂活化，活化的TGF－β(包括TGF－β1，2，3)结合TGF－βⅡ型受体(TGF－βR2)，之后激活Ⅰ型受体[如TGF－βⅠ型受体(TGF－βR1)或活化素受体样激酶1(ACVRL1))，活化的Ⅰ型受体特异性使SMAD分子磷酸化，这些活化的SMADs与SMAD4一起形成较大的复合物，并转移到细胞核中调节靶基因转录，由此完成TGF－β/SMAD3信号通路[20]。最近的一项研究揭示了编码ADAM17基因变异通过差别调节TGF－β信号通路改变人类的血管病理，其脱落TGF－βR1的细胞外结构域并最终影响SMAD介导的细胞核中的转录[21]。Peng等[22]在此基础上在中国人群中进行病例对照研究，发现多个位于SMAD3、TGF－β2、TGF－βR2及ADAM17中的SNPs与KD易感性相关，且TGF－β2启动子中rs6691070的G等位基因是CAL形成的风险基因，ADAM17中SNPs虽与CAL无显著相关性，但ADAM17(rs6705408)和TGF－β2(rs6691070)组合的遗传变异与CAL形成的关联意义显著强于单个位点多态性的关联意义，这意味着ADAM17基因可能通过TGF－β信号通路参与KD继发CAL的病理过程。
PELI1基因编码Pellino1蛋白，该蛋白属于E3泛素连接酶家族，是Toll样受体(TLR)和IL－1受体(IL1R)发起的信号级联反应的中间成员[23]。TLR信号通过激活核因子－κB(NF－κB)及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路合成和释放炎性细胞因子，该信号通路针对致病因素的性质协调控制固有免疫和适应性免疫反应。Kim等[24]在韩国人群中以63例KD并发CAL的患者及600例健康对照进行GWAS研究，发现位于2p13.3染色体区域PELI1基因内含子中的SNP(rs7604693)与KD患者CAL形成显著相关，且在中国台湾人群中可重复研究一致。动物实验证实，Pellino1蛋白参与实验性自身免疫疾病的发生，同时在心肌缺氧应激后的心肌重塑及心肌成纤维细胞纤维化过程中扮演关键角色[25,26]。
单一位点对KD发生所起的作用可能比较有限，Yan等[27]针对5个在中国西南人群中已验证与KD易感性相关的遗传位点，通过确定遗传方式区分出高风险与低风险基因型，分析中国人群中这些位点的高风险基因型组合对KD的效应，观察到2种2位点[HLA(rs2857151)＋FCGR2A(rs1801274)与CASP3(rs113420705)＋BLK(rs2254546)]和1种3位点组合[CASP3(113420705)＋HLA(rs2857151)＋CD40(rs4813003)能更显著地影响KD发生的风险，提示基因位点可能同时是某些KD相关特定基因网络的成员，并共同在KD发生相关信号通路中发挥作用。
综上所述，KD是儿童后天性心脏病的首要原因，病因及发病机制仍不清楚，发病率呈逐年增长趋势，疾病易感性与遗传因素相关。研究证实多个基因位点与KD易感性及继发CAL的发生密切相关，进一步在不同群体中证实这些基因位点与KD易感性的相关性，深入探索易感基因遗传变异位点引发KD的可能信号传导通路(如CD40－CD40L信号通路、Ca2＋/NFAT信号通路、TGF－β/SMAD3信号通路等)及其对疾病临床症状的影响，期望能发现有价值的遗传标志物，能用以预测KD的发生风险值，对深入的理解KD的病理生理机制及改善KD的个体化治疗及预后有重要意义。
