羅云嬌,甘泉,馬薇,杜麗江,魯智英,王美芬
川崎病(Kawasaki disease,KD)是一種急性、發(fā)熱性、全身血管炎性疾病,好發(fā)于5歲以下兒童,男∶女為1.9∶1,治療不及時會導(dǎo)致冠狀動脈損傷(coronary artery lesions,CALs),甚至猝死[1]。CALs是KD最嚴重的并發(fā)癥,據(jù)統(tǒng)計約30%KD患兒在急性期可出現(xiàn)冠狀動脈擴張,未接受靜脈注射免疫球蛋白(IVIG)治療的KD患兒中20%~25%發(fā)生動脈瘤,經(jīng)治療患兒動脈瘤發(fā)生率在3%~5%[2]。KD發(fā)病機制復(fù)雜,目前認為是遺傳、感染和免疫相互作用的結(jié)果[3]。鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(calcineurin,CaN)是一種由鈣激活的蛋白磷酸酶,激活后可啟動Ca2+信號通路,上調(diào)白介素(interleukin,IL)-6、IL-10、IL-12等炎性細胞因子表達[4]?;罨疶細胞核因子c1(nuclear factor of activated T cells c1,NFATc1)屬于轉(zhuǎn)錄因子—活化T細胞核因子家族的重要成員,主要調(diào)節(jié)淋巴細胞增殖、分化和發(fā)育,NFATc1受Ca2+信號通路調(diào)控,CaN激活Ca2+信號通路后引起NFATc1表達上調(diào),繼而調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)[5]。現(xiàn)檢測KD患兒血清CaN、NFATc1水平,分析其與KD患兒CALs和治療療效的關(guān)系,以期為臨床診斷、治療反應(yīng)性評估提供參考,報道如下。
1.1 臨床資料 選擇2018年6月—2021年6月昆明醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院/昆明市兒童醫(yī)院感染科收治KD患兒106例(KD組),男63例,女43例,年齡3~6(4.25±0.49)歲;體質(zhì)量11~28(18.63±5.41)kg;發(fā)熱時間2~12(6.29±1.69)d。另選擇醫(yī)院兒科門診體檢健康兒童38例為健康對照組,男25例,女13例,年齡4~6(4.40±0.55)歲,體質(zhì)量12~30(19.03±6.01)kg。2組性別、年齡、體質(zhì)量比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準(18062),所有受試兒監(jiān)護人均知情同意并簽署知情同意書。
1.2 病例選擇標準 (1)納入標準:①符合KD診斷標準[6];②急性期KD;③接受IVIG聯(lián)合阿司匹林治療。(2)排除標準:①猩紅熱、病毒感染;②復(fù)發(fā)性KD;③合并其他自身免疫性疾病、惡性腫瘤、血液系統(tǒng)疾病。
1.3 觀測指標與方法
1.3.1 實驗室指標檢測:KD患兒入院當日清晨、健康對照組體檢當日采集靜脈血5 ml,分裝為2管。其中1管(3 ml)室溫下靜置30 min,離心留取血清。用Varioskan LUX 多功能酶標儀以酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清CaN、NFATc1、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)水平。另1管(2 ml)肝素抗凝,加入CD3-PE/CD4-FITC、CD3-PE/CD8-FITC、CD3-PE/CD56-FITC/CD16-APC抗體(購自北京四正柏生物科技有限公司),經(jīng)避光孵育、洗滌,加入磷酸鹽緩沖液500 μl重懸細胞。FACS Calibur型流式細胞儀(美國BD公司)檢測CD3+、CD4+、CD8+T細胞所占百分比,計算CD4+/CD8+比值。
1.3.2 心臟超聲檢查:采用飛利浦iE Elite 四維心血管彩色超聲儀(探頭頻率3~8 MHz),同步連接心電圖,于胸骨旁大動脈短軸、劍突下四腔心切面測量左、右冠狀動脈內(nèi)徑。根據(jù)測量結(jié)果進行冠狀動脈分級,分為4級:1級冠狀動脈內(nèi)徑正常,2級冠狀動脈輕度擴張、內(nèi)徑<4 mm,3級冠狀動脈中度擴張、內(nèi)徑4~7 mm,4級冠狀動脈重度擴張、內(nèi)徑≥8 mm[7]。
1.4 臨床治療效果評價[6]治療后仍持續(xù)發(fā)熱≥36 h或熱退后再度發(fā)熱為無效,治療后體溫恢復(fù)正常且未再發(fā)熱為有效。根據(jù)療效將患兒分為無效亞組16例和有效亞組90例。
2.1 2組血清CaN、NFATc1比較 KD組血清CaN、NFATc1水平高于健康對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01),見表1。
表1 2組受試兒童血清CaN、NFATc1水平比較
2.2 不同療效患兒血清CaN、NFATc1水平比較 無效亞組血清CaN、NFATc1水平高于有效亞組(P<0.01),見表2。
表2 不同療效患兒血清CaN、NFATc1水平比較
2.3 2組血清炎性因子和細胞免疫指標比較 KD組血清IL-6、TNF-α水平,CD8+T細胞占比高于健康對照組(P<0.01),CD3+、CD4+T細胞占比、CD4+/CD8+比值低于健康對照組(P<0.01),見表3。
表3 2組受試兒童炎性因子和細胞免疫指標比較
2.4 2組冠狀動脈內(nèi)徑比較 KD組冠狀動脈分級:1級19例,2級47例,3級28例,4級12例。KD組左、右冠狀動脈內(nèi)徑均大于健康對照組(P<0.01),見表4。
表4 2組受試兒童冠狀動脈內(nèi)徑比較
2.5 KD患兒血清CaN、NFATc1水平與其他指標相關(guān)性分析 KD患兒血清CaN、NFATc1水平與IL-6、TNF-α水平,CD8+T細胞占比、左冠狀動脈內(nèi)徑、右冠狀動脈內(nèi)徑、冠狀動脈分級呈正相關(guān)(P<0.01),與CD3+T細胞占比、CD4+T細胞占比、CD4+/ CD8+比值呈負相關(guān)(P<0.01),見表5。
表5 KD患兒血清CaN、NFATc1水平與其他指標相關(guān)性分析 (r/rs,P)
2.6 血清CaN、NFATc1預(yù)測KD臨床療效價值 血清CaN、NFATc1及二者聯(lián)合預(yù)測KD臨床療效的曲線下面積為0.709、0.688、0.852,二者聯(lián)合高于單獨檢測(Z/P=3.417/0.001、2.588/0.010),見表6、圖1。
表6 血清 CaN、NFATc1預(yù)測KD臨床療效價值
圖1 血清CaN、NFATc1預(yù)測KD臨床療效的ROC曲線
KD臨床癥狀以發(fā)熱、彌漫性黏膜炎性反應(yīng)、四肢末端水腫、皮疹和非化膿性淋巴結(jié)病為主,免疫和炎性反應(yīng)是KD發(fā)病的主要病理基礎(chǔ),免疫系統(tǒng)的激活,大量巨噬細胞、淋巴細胞、單核/巨噬細胞浸潤,激活免疫球蛋白、炎性因子、基質(zhì)金屬蛋白酶等細胞因子,驅(qū)使白細胞、粒細胞遷移浸潤于血管炎性反應(yīng)部位,引起脈管炎性反應(yīng)癥狀[8-9]。CALs是KD引起的最典型心血管并發(fā)癥,血管內(nèi)皮細胞功能障礙在KD冠狀動脈損傷中起著非常重要的作用,KD患兒免疫系統(tǒng)異常激活,刺激血管內(nèi)皮細胞表達和釋放多種黏附因子,將炎性細胞黏附在內(nèi)皮細胞表面,引起血管內(nèi)皮炎性損傷,血管內(nèi)皮損傷進一步促使炎性因子分泌,并深入內(nèi)皮組織中,導(dǎo)致血管彈性層破壞,血管張力、脂質(zhì)代謝和凝血異常,促使血管重塑,形成冠狀動脈瘤[10]。
CaN是一種異二聚體蛋白質(zhì),廣泛表達于心肌細胞、神經(jīng)細胞、骨骼肌細胞、淋巴細胞等不同細胞類型,主要位于細胞質(zhì)中,CaN在細胞中鈣濃度增加時激活,并根據(jù)細胞環(huán)境對多種轉(zhuǎn)錄因子和離子通道的底物進行去磷酸化,進而激活信號通路傳導(dǎo),參與細胞增殖分化、神經(jīng)遞質(zhì)釋放、T細胞活化、炎性反應(yīng)等多種病理生理過程[11]。NFATc1是CaN研究最充分的底物之一,通過直接與CaN結(jié)合,在多個N端富含絲氨酸的結(jié)構(gòu)域去磷酸化后轉(zhuǎn)移到細胞核中,并啟動基因轉(zhuǎn)錄,參與心臟病、骨質(zhì)疏松癥、血管性疾病等多種疾病發(fā)病過程[12]。越來越多證據(jù)表明,CaN/NFAT信號通路在控制髓細胞功能,病原體感染或組織損傷下免疫反應(yīng)中具有重要作用,CaN可激活NFATc1,促使其去磷酸化,從而改變基因表達并促使T細胞增殖和分化,誘導(dǎo)免疫反應(yīng)[13]。動物研究顯示,抑制CaN/NFATc1信號通路可抑制腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的視神經(jīng)變性和軸突損失,發(fā)揮神經(jīng)保護作用[14]。
本結(jié)果表明,血清CaN、NFATc1與KD免疫炎性反應(yīng)及CALs有關(guān),推測CaN、NFATc1可能通過誘導(dǎo)免疫炎性反應(yīng)參與KD及CALs發(fā)病過程。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),游離胞質(zhì) Ca2+濃度增加是KD易感及結(jié)局不良的主要因素,胞質(zhì)內(nèi)Ca2+信號通路激活可促使T 細胞中CaN激活,導(dǎo)致T細胞活化,單核細胞、巨噬細胞分泌IL-1β和TNF-α,增加尾加壓素-2 信號傳導(dǎo),誘導(dǎo)脈管炎性反應(yīng),加速血管內(nèi)皮細胞凋亡[15]。Lv等[16]發(fā)現(xiàn),KD患兒NFATc1 mRNA和蛋白表達顯著升高,并在靜脈注射免疫球蛋白治療后降低。Wang等[17]報道顯示,CaN/NFATc1信號通路關(guān)鍵基因突變與KD易感有關(guān)。分析CaN、NFATc1參與KD的機制為:在應(yīng)激刺激下細胞內(nèi)Ca2+濃度升高,T 細胞中CaN被激活,激活的CaN使細胞質(zhì)中活化的NFATc1去磷酸化,去磷酸化的NFATc1易位至細胞核以調(diào)節(jié)細胞因子轉(zhuǎn)錄,介導(dǎo)黏附分子和促炎細胞因子表達[18],進而促使炎性細胞浸潤,加劇血管炎性損傷,導(dǎo)致CALs?,F(xiàn)有研究表明,CaN/NFATc1通路在維持血管內(nèi)皮細胞正常結(jié)構(gòu)和功能中起著重要作用,CaN/NFATc1信號通路的激活與KD血管內(nèi)皮細胞的功能障礙和炎性反應(yīng)有關(guān),是引起KD血管并發(fā)癥發(fā)生和病情進展的主要因素[19]。
本結(jié)果顯示,血清CaN、NFATc1與KD治療效果有關(guān),說明CaN、NFATc1是評估KD療效的生物學標志物。ROC分析發(fā)現(xiàn),血清CaN、NFATc1聯(lián)合預(yù)測KD治療效果的曲線下面積為0.852,說明治療前血清CaN、NFATc1水平均升高提示更差的治療效果,臨床應(yīng)優(yōu)化治療方案,改善患兒臨床結(jié)局。
綜上,KD患兒血清CaN、NFATc1水平均升高,高水平CaN、NFATc1與KD免疫紊亂、炎性反應(yīng)及CALs程度有關(guān)。聯(lián)合治療前血清CaN、NFATc1水平可預(yù)測KD臨床療效,是KD潛在的生物學標志物。
利益沖突:所有作者聲明無利益沖突
作者貢獻聲明
羅云嬌:設(shè)計研究方案,實施研究過程,論文撰寫;甘泉:提出研究思路,分析試驗數(shù)據(jù),論文審核;馬薇:資料搜集整理,論文修改;杜麗江:進行數(shù)據(jù)收集,統(tǒng)計學分析;魯智英:課題設(shè)計,分析整理;王美芬:研究選題,論文終審