IL-36RN基因突變?cè)趦和摪捫豌y屑病中的研究進(jìn)展

高西波，陳立新，秦蓓，卞亞偉，李欽峰，廉佳

（天津市兒童醫(yī)院，天津 300074）

膿皰型銀屑病分為局限性膿皰型銀屑病和泛發(fā)性膿皰型銀屑病 （Generalized pustular psoriasis，GPP），GPP的發(fā)病率約為0.6%～1.7%，而兒童膿皰型銀屑病（Pediatric-onset pustular psoriasis，PPP）是兒童銀屑病中較嚴(yán)重的類型，發(fā)病率約為0.05%～0.16%，早在1991年 Zelickson等[1]就對(duì)GPP有報(bào)道，有潛在威脅生命的可能，其特征是突發(fā)、反復(fù)發(fā)作，包括發(fā)熱、泛發(fā)性皮疹伴彌漫性膿皰，以及生化異常，如白細(xì)胞增多和血清C反應(yīng)蛋白（CRP）水平升高。2007年Griffiths等[2]對(duì)其進(jìn)行更加全面的闡述，臨床上表現(xiàn)為紅斑基礎(chǔ)上或正常皮膚上出現(xiàn)針尖至粟粒大小的無(wú)菌性膿皰，部分融成膿湖，或紅斑邊緣分布膿皰，嚴(yán)重出現(xiàn)糜爛、滲液、膿痂。皮損可全身分布，以皺褶部位和四肢屈側(cè)為主。并可出現(xiàn)渾濁、增厚、變形、甲下積膿等?；純撼０橛叙W、發(fā)熱（常為高熱、不規(guī)則熱或稽留熱）、黏膜損害、關(guān)節(jié)腫脹疼痛、繼發(fā)皮膚感染等全身癥狀。

PPP的病因及發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，目前認(rèn)為涉及遺傳、環(huán)境、免疫等多種因素，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)PPP與1型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氨肽酶、HLA-C*06陽(yáng)性、IL-36RN基因突變等有關(guān)系[3]。同時(shí)感染（多數(shù)為上呼吸道感染）、藥物、精神、創(chuàng)傷等可誘發(fā)和加重病情。另有數(shù)據(jù)表明PPP的平均發(fā)病年齡為（6.3±4.9）歲；年齡越小病情越嚴(yán)重，男童較女童的PPP發(fā)病率略高。近些年越來(lái)越多的研究表明IL-36RN基因突變可直接導(dǎo)致PPP的發(fā)生，PPP患者中IL-36RN突變的百分比為78.5%。然而正常未患病人群也有10.7%的人攜帶IL-36RN突變[4]，本文現(xiàn)就PPP的IL-36RN基因突變研究進(jìn)展進(jìn)行以下5方面綜述。

1 正常未突變的IL-36RN的基因功能

IL-36RN基因位于2號(hào)染色體的長(zhǎng)臂上的IL-1R家族基因座中，由5個(gè)外顯子組成，正常未突變的IL-36RN基因主要是編碼白細(xì)胞介素36受體拮抗劑（IL-36Ra），Towne等[5]研究證實(shí) IL-36Ra 是炎性因子IL-36（α，β和γ）的天然拮抗劑，其主要表達(dá)于角質(zhì)形成細(xì)胞，可抑制IL-36家族成員（主要是IL-36γ）的活化，從而抑制角質(zhì)形成細(xì)胞促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，避免中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和炎性反應(yīng)的連鎖反應(yīng)。

2 PPP的IL-36RN基因突變位點(diǎn)及類型

最早，在2011年Marrakchi等[6]提出IL-36RN突變與家族性GPP的發(fā)病相關(guān)，IL-36RN突變引起IL-36Ra活性降低是引起GPP無(wú)菌性膿皰產(chǎn)生的重要原因。自2011年始，編碼IL-36Ra的IL-36RN基因突變首次在家族性和散發(fā)性GPP病的遺傳發(fā)病機(jī)制中被發(fā)現(xiàn)。其對(duì)9個(gè)表現(xiàn)為常染色體隱性遺傳的GPP家族進(jìn)行全基因組掃描，結(jié)果在所有受檢患者中均發(fā)現(xiàn)IL-36RN純合突變（p.Leu27Pro），首次提出IL-36RN突變與家族性GPP有關(guān)。Onoufriadis等[7]對(duì)歐洲5例散發(fā)GPP患者進(jìn)行全外顯子組測(cè)序，發(fā)現(xiàn)其中3例也攜帶有IL-36RN突變。

2012年，Sugiura等[8]通過(guò)DNA直接測(cè)序在亞洲人群中發(fā)現(xiàn)首例IL-36RN突變導(dǎo)致GPP患者。2012年，Jordan等[9]在1例兒童GPP患者身上發(fā)現(xiàn)半胱氨酸蛋白酶募集域家族第14個(gè)成員基因（CARD14）[10]罕見(jiàn)新生突變（p.Glu138Ala），但這種變異不僅存在于尋常型銀屑?。≒V）中，也存在于正常對(duì)照組中。2013年，德國(guó)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)兒童GPP患者有CARD14編碼變異[11]。

2013年，Li等[12]報(bào)道中國(guó)首例GPP患者IL-36RN突變。同年Li等[3]研究證明在非洲，歐洲和亞洲人群中發(fā)現(xiàn)11種IL-36RN突變（p.Arg10X，p.Leu27Pro，p.Lys35Arg，c.115+6T>C，p.Asn47Ser，p.Arg48Trp，p.Pro76Leu，p.Arg102Gln，p.Arg102Trp，pSer113Leu和 p.Thr123Arg）。

2014年Akiyama等[13]在29例中國(guó)GPP患者中發(fā)現(xiàn)3個(gè)新的變異體，分別是p.His32Arg，p.Val57Ile和p.Pro82Le。2015年Wang等[14]發(fā)現(xiàn)新的突變位點(diǎn)p.Glu112Lys，2016 年，Ellingford 等[15]發(fā)現(xiàn)了 1 個(gè)新的IL-36RN純合子錯(cuò)義變體p.Leu21Pro，Tauber等[16]在家族性GPP患者中發(fā)現(xiàn)了2個(gè)未報(bào)告的IL-36RN純合突變p.Ser14X和p.Gly141MetfsX29；并將家族性GPP中IL-36RN突變導(dǎo)致的特征稱為DITRA綜合征（“IL-36Ra缺乏癥”），這是由IL-36RN基因功能缺失突變引起的危及生命的單基因自身炎癥性疾病；受影響的患者發(fā)展為GPP并反復(fù)發(fā)作，也是引起GPP無(wú)菌性膿皰產(chǎn)生的重要原因，可伴有全身炎性反應(yīng)和發(fā)熱。

2017年Wang等[17]發(fā)現(xiàn)一種新的p.Val44Met基因突變。2019年K?hler等[18]首次報(bào)道STXBP2基因純合突變（p.Arg190Cys）關(guān)于FHL5和IL-36RN基因聯(lián)合突變。李璐璐等[19]研究發(fā)現(xiàn)了3個(gè)未報(bào)道的錯(cuò)義突變位點(diǎn)，即p.Arg10Gln，p.Leu78Pro和p.Tyr89X。

同年，Bal等[20]報(bào)道了一種新的純合子（c4G>T，pV2F）錯(cuò)義突變，截至2020年為止共發(fā)現(xiàn)22個(gè)IL-36RN 突變[14，19-22]：p.Arg10X，c.115+6T>C，p.Leu21Pro，p.Leu27Pro，p.His32Arg，p.Lys35Arg，p.Asn47Ser，p.Arg48Trp，p.Val57Ile，p.Pro76Leu，p.Pro82Le，p.Glu94X，p.Arg102Gln，p.Arg102Trp，p.Glu112Lys，p.Ser113Leu，p.Thr123Arg，p.Ser14X，p.Gly141MetfsX29，p.Thr123Met，p.Arg190Cys和 pV2F。

3 不同種族之間的IL-36RN基因突變差異及其遺傳方式

3.1 亞洲人群中IL-36RN基因主要突變類型 c.115+6T>C和C.227C>T-c.115+6T>C等位基因的突變可能是亞洲人群中的主要變異體。近來(lái)證實(shí)，在東亞人群c.115+6T>C是一種建立者單倍體型[23]。

（1）在中國(guó)人群中共發(fā)現(xiàn)10個(gè)突變位點(diǎn)：最常見(jiàn)的突變是c.115+6t>c[20]，Wang等[17]研究提示其突變約占PPP患兒的突變（63.6%），其次是p.pro76leu突變（10.6%）。p.Val57Ile、p.Pro82Leu、p.Asn47Ser、p.Thr123Met、p.Glu112Lys、p.Pro76Leu 和 p.Arg102Gln。

（2）在日本人群中PPP常見(jiàn)的突變?yōu)椋簆.Arg10X、p.ArgfsX1和c.115+6t>c，除此之外 Thr123Arg和Thr123Met也在日本人群 PPP 中檢測(cè)到[14，24-25]。

（3）相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)馬來(lái)西亞人GPP患者中常見(jiàn)的突變?yōu)閏.115+6T>C和p.Pro76Leu，二者為在同一條染色體上的等位基因[22，25]。

3.2 亞洲人群中的IL-36RN突變與歐洲和非洲人群中的IL-36RN突變顯著不同 c.115+6T>C突變是亞洲人群最常見(jiàn)的突變，但是在歐洲和非洲人中卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)歐洲人群中最常見(jiàn)的突變p.Ser113Leu，非洲人群中的最常見(jiàn)的是p.Leu27Pro[22]，以上突變?cè)趤喼奕巳褐幸参窗l(fā)現(xiàn)[6]。p.Lys35Arg p.Arg48Trp，Arg102Trp也是在歐洲人群中發(fā)現(xiàn)的突變位點(diǎn)。

4 IL-36RN基因突變的致病機(jī)制

IL-36RN基因突變屬于常染色體隱性遺傳的自發(fā)性疾病[26]，根據(jù)目前的研究資料，46.15%～81.82%的單純性GPP患者和10%～37.78%的GPP+PV患者都攜帶IL-36RN突變，包括純合突變、復(fù)合雜合突變及單雜合突變[17]，所有的IL-36RN突變患兒都是從父母那里遺傳的。

IL-36RN在皮膚的角質(zhì)形成細(xì)胞中高度表達(dá)，其純合子或復(fù)合雜合子的突變是PPP發(fā)病的主要機(jī)制，當(dāng)IL-36RN發(fā)生突變時(shí)其編碼的IL-36Ra結(jié)構(gòu)發(fā)生改變隨之導(dǎo)致其功能異常，對(duì)IL-1RL2的拮抗能力減弱甚至喪失，而 IL-36α、IL-36β、IL-36γ與IL-1RL2的結(jié)合則相應(yīng)增加，結(jié)合后招募IL-1受體輔助蛋白，參與激活有絲分裂原活化蛋白激酶（MAPK）炎性反應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路下游的核轉(zhuǎn)錄因子-кB（NF-кB）、環(huán)腺苷酸（cyclic-AMP）等因子，并作用于角質(zhì)形成細(xì)胞和免疫細(xì)胞，從而募集大量的單核巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞，從而導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的分泌，以誘導(dǎo)強(qiáng)烈的炎性反應(yīng)。

Marrakchi等[26]研究發(fā)現(xiàn)p.Leu27Pro突變是由于2q13-q14.1染色體上1.2兆堿基的間隔突變導(dǎo)致IL-36RN的純合錯(cuò)義突變，該突變使脯氨酸殘基將被替換為氨基酸位置27（L27P）上的亮氨酸，使得所編碼的IL-36Ra蛋白穩(wěn)定性減低功能喪失，對(duì)IL-1RL2的結(jié)合能力下降，與健康皮膚及其他良性炎癥性皮膚病皮損相比，存在Leu27Pro純合突變的GPP患者皮損中IL-36尤其是IL-36γ表達(dá)明顯增多，導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞分泌的炎性細(xì)胞因子增多，誘發(fā)GPP發(fā)生。

Tauber等[27]發(fā)現(xiàn)純合突變p.Ser14X為無(wú)義突變，該突變使IL-36Ra肽鏈合成提前終止；p.Gly141MetfsX29純合缺失，導(dǎo)致移碼和170位的終止密碼子過(guò)早出現(xiàn)。使得所編碼的IL-36Ra蛋白的活性喪失。

Farooq等[24]發(fā)現(xiàn)p.Thr123Arg突變使蛋白喪失拮抗IL-36/IL-1RL2信號(hào)的能力，表皮角質(zhì)形成細(xì)胞中IL-8、IL-36α的表達(dá)顯著增加。Kanazawa等[25]研究揭示c.28C>T和c.368C>T的復(fù)合雜交突變導(dǎo)致IL-36Ra功能的喪失，前者導(dǎo)致p.Arg10X該突變也是使得IL-36Ra肽鏈合成提前終止，而在后者引起p.Thr123Met發(fā)生錯(cuò)義突變。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)c.115+6T>C，可以破壞外顯子3的剪接，導(dǎo)致截短蛋白的合成，使得GPP進(jìn)展。

李璐璐等[19]報(bào)道在1例GPP患者中發(fā)現(xiàn)新的p.Tyr89X純合突變，這例患者曾多次發(fā)病，病情較重，為藥物誘發(fā)發(fā)病，曾被誤診為急性泛發(fā)性發(fā)疹型膿皰病，后證實(shí)該患者病情與此致病突變有關(guān)。突變點(diǎn)p.Arg10Gln和p.Leu78Pro被蛋白功能預(yù)測(cè)軟件PolyPhen2認(rèn)定為可致破壞性錯(cuò)義突變位點(diǎn)。

Bal等[28]發(fā)現(xiàn)的V2F錯(cuò)義突變不會(huì)改變IL-36Ra蛋白的表達(dá)，但質(zhì)譜顯示V2F導(dǎo)致IL-36Ra突變體保留了其第一個(gè)N末端甲硫氨酸，但是喪失了拮抗劑活性。

Li等[3]發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)人群中PPP患者IL-36RN突變率（66.7%）遠(yuǎn)高于GPP患者（34.2%），因此推測(cè)遺傳因素在PPP中發(fā)揮主要作用，而PPP的發(fā)生可能還與環(huán)境等多因素有關(guān)。國(guó)內(nèi)外研究均顯示，GPP+PV患者IL-36RN突變的發(fā)生率較低，僅為10%～37.78%[4，29]。因此，盡管 GPP 傳統(tǒng)上被認(rèn)為是銀屑病的一個(gè)變種，但已經(jīng)證明，在英國(guó)和中國(guó)人群中IL-36RN功能的喪失并不會(huì)導(dǎo)致對(duì)PV的易感性，這意味著遺傳因素在GPP+PV和GPP不同患者中發(fā)揮不同的作用[4，8，25]。

Wang等[17]研究顯示超過(guò)一半的患者（53%）在GPP發(fā)病前有感染史。夏季和冬季是該病的高發(fā)季節(jié)，發(fā)病率分別占30.0%和54.5%。PPP伴有IL-36RN突變平均發(fā)病年齡（3.55±3.66）歲。沒(méi)有IL-36RN突變的PPP發(fā)病年齡明顯晚于IL-36RN突變的患者，其平均發(fā)病年齡（7.72±3.98）歲，GPP患者IL-36RN突變的發(fā)生率與發(fā)病年齡和是否合并PV有關(guān)。以上數(shù)據(jù)強(qiáng)烈表明環(huán)境因素或其他調(diào)控基因的存在也可能在GPP的致病過(guò)程中起作用。

5 關(guān)于IL-36RN基因突變導(dǎo)致的PPP的治療方法

根據(jù)美國(guó)國(guó)家銀屑病基金會(huì)醫(yī)學(xué)委員會(huì)關(guān)于治療膿皰型銀屑病的指南[29]，阿維A被列為PPP的一線治療。建議兒童初始劑量為0.5～1.0 mg/（kg·d）?；颊咄ǔＴ?～10 d后有反應(yīng)，建議維持劑量為0.2～0.5 mg/（kg·d），持續(xù)數(shù)月，以防止復(fù)發(fā)。

Wang等[17]研究招募66例PPP患兒根據(jù)其全身炎性反應(yīng)，首先進(jìn)行為期1周的抗生素治療[50 mg/（kg·d）頭孢曲松鈉]，對(duì)那些該方案反應(yīng)不佳的患兒被轉(zhuǎn)而接受低劑量阿維A治療。考慮到阿維A的劑量依賴性不良反應(yīng)，初始口服劑量為0.3～0.4 mg/（kg·d）。當(dāng)膿皰不再出現(xiàn)時(shí)，劑量逐漸減少到0.1～0.2 mg/（kg·d）作為維持劑量。同時(shí)聯(lián)合外用潤(rùn)膚霜輔助治療。通過(guò)記錄以下相關(guān)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)小劑量阿維A的療效：退熱間隔時(shí)間；膿皰間隔消退；第1次劑量減少的階段；入院方案的總治療持續(xù)時(shí)間；停用阿維A治療后的最長(zhǎng)緩解期。在隨訪期間，每月進(jìn)行肝功能測(cè)試，以監(jiān)測(cè)肝毒性。坦納-懷特豪斯（TW3）方法用于那些連續(xù)服用阿維A超過(guò)1年的患兒，以防骨骺提前閉合，骨骼發(fā)育受到影響，隨訪發(fā)現(xiàn)大多數(shù)PPP患兒治療效果較好，部分患兒治療欠佳甚至加重。Ganesan等[30]回顧了有關(guān)用生物制劑治療的小兒白細(xì)胞介素36受體拮抗劑（DITRA）患者的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)用腫瘤壞死因子（TNF）阻斷劑觀察到良好反應(yīng)，尤其是抑制IL-17和IL-12/23，而抗白細(xì)胞介素（anti-IL）治療效果較差。

綜上所述，近年來(lái)隨著第2代高通量測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，將陸續(xù)發(fā)現(xiàn)更多的IL-36RN突變位點(diǎn)，所有的IL-36RN突變患兒都是從他們的父母那里遺傳的，為隱性遺傳性自發(fā)性疾病，這也顯示GPP與其他類型PV在發(fā)病機(jī)制上存在明顯差異。GPP+PV患者IL-36RN突變的發(fā)生率較低，IL-36RN功能的喪失并不會(huì)導(dǎo)致對(duì)PV的易感性，這意味著遺傳因素在GPP+PV和GPP不同患者中發(fā)揮不同的作用。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的基因遠(yuǎn)不能解釋所有病例，所以對(duì)GPP生物學(xué)研究還有漫漫長(zhǎng)路。我國(guó)GPP患者眾多，GPP分子遺傳學(xué)研究的深入開(kāi)展，將為進(jìn)一步遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷奠定基礎(chǔ)，更符合我國(guó)優(yōu)生優(yōu)育的國(guó)策。