白细胞介素36（IL-36）作为IL-1超家族成员，具有维持体内稳态和调节炎症反应的功能。最近研究表明IL-36在炎症性肠病（IBD）中发挥重要作用，且在疾病发展的不同阶段对肠道炎症发挥复杂的调控作用。本文综述IL-36在肠道炎症中的作用及其在IBD靶向治疗中的研究进展。
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炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）作为一种非特异性肠道炎性疾病，发病率在全球范围内逐年增高[1]。目前，无论是传统药物还是生物制剂或小分子药物治疗，均存在一定的有限性和不良事件风险[2]，因此，探究新的治疗靶点对于IBD的治疗具有重要意义。
白细胞介素（interleukin，IL）作为具有多种生物活性的细胞因子，在免疫细胞的发育、分化、免疫应答及部分细胞的激活过程中具有重要调节作用，被认为是IBD发病机制中的关键成分[3,4]。其中，IL-36作为新兴细胞因子，在多种感染性疾病和包括IBD在内的自身免疫性疾病中发挥重要作用。值得关注的是，IL-36在IBD中发挥的生物学功能更为复杂，或与疾病的严重程度及病程有关。本文总结了IL-36的调控作用，并对近年IL-36在IBD中的研究进展进行综述。
IL-36是通过基因筛选和DNA数据库分析预测的IL-1超家族成员，编码基因位于人2号染色体长臂，且在人与小鼠中具有较大的物种间序列同源性[5]。目前发现，IL-36包含IL-36α、IL-36β、IL-36γ和IL-36受体拮抗因子（IL-36 receptor antagonist，IL-36Ra）共4个亚群（曾命名IL-1F6、IL-1F8、IL-1F9和IL-1F5），均以无生物活性或低生物活性的前体蛋白形式分泌，经过中性粒细胞衍生组织蛋白酶G、弹性蛋白酶、蛋白酶3或组织蛋白酶S等加工后激活，发挥完整的生物活性。
IL-36介导的信号通路与IL-1β信号通路类似。活化的IL-36α、IL-36β、IL-36γ作为受体激动剂，可使IL-1受体相关蛋白2（IL-1 receptor-related protein 2，IL-1RL2或IL-1Rrp2）募集IL-1受体辅助蛋白（IL-1 receptor accessory protein，IL-1RAcP）形成功能性IL-36受体复合物，并与受体相互作用后募集胞内髓样分化蛋白88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）和IL-1受体相关激酶（interleukin-1 receptor associated kinases，IRAK），进一步激活丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPK）和核因子Kappa B（nuclear factor kappa B，NF-κB），调控重要基因转录，产生大量炎性介质和细胞因子。而IL-36Ra和IL-38则可通过与IL-1RL2优先结合，阻止IL-1RAcP募集，抑制受体复合物形成，从而阻止IL-36信号传导[6,7,8]。见图1。
IL-36细胞因子在人体组织中广泛表达，可由IL-36自身诱导，也可被炎症和纤维化等病理状态下的其他细胞因子、趋化因子和生长因子诱导，主要作为促炎细胞因子促进免疫细胞浸润以及炎症因子和趋化因子的分泌，可以不依赖IL-1途径激活多种免疫和非免疫细胞的功能[8,9]。IL-36可促进树突状细胞成熟，并刺激树突状细胞产生多种细胞因子，参与炎症及免疫反应[7,10]；IL-36α与γ干扰素（interferon-γ，IFN-γ）协同刺激树突状细胞，参与脂多糖的识别[11]；IL-36可刺激M2型巨噬细胞，诱导细胞因子的产生并促使其向促炎表型转化[12,13]。T细胞免疫中，IL-36可直接诱导Naïve CD4+ T细胞向Th1分化，也被证实可促进Th9极化并抑制诱导型调节性T细胞（induced regulatory T cells，iTreg）分化[14,15,16]。除直接刺激免疫细胞外，角质形成细胞同样可产生IL-36细胞因子并存在IL-36受体，具有自分泌和旁分泌的多重作用[17]。
学者们最先在皮肤相关疾病特别是银屑病中对IL-36进行了较为全面的研究[18,19,20]。随着研究的逐渐深入，IL-36细胞因子在多种炎症性疾病包括类风湿关节炎、骨关节炎、系统性红斑狼疮中均存在表达失调[21,22,23]。在此背景下，IL-36在IBD中的作用得到更多的关注，且不同于皮肤相关疾病中的致病作用，IL-36在肠道疾病中的作用更为复杂，或存在致病性和保护性的双重作用[24]。
相关临床研究发现，IBD患者结肠黏膜IL-36α、IL-36γ的mRNA和蛋白表达增高，且与疾病炎症程度相关，IL-36β mRNA表达在不同临床研究中存在一定差异[25,26,27]。免疫组化分析显示，IL-36α和IL-36γ主要来源于结肠黏膜中的T细胞、单核细胞和浆细胞；而IL-36β在黏膜层中表达比例较低，主要见于结肠的黏膜下层、肌层和浆膜层。患有纤维狭窄的IBD患者的结肠样本中，IL-36α的强表达与炎症程度相关[25,26,27]。结肠炎小鼠模型的相关研究得出与临床研究相似的结论，且IL-36受体基因敲除（IL-36R-/-）小鼠经葡聚糖硫酸钠（dextran sulfate sodium，DSS）诱导后疾病活动指数（disease activity index，DAI）和结肠病理的炎症程度明显较轻，炎症细胞浸润固有层显著减少[28,29]。进一步探究发现，DSS诱导的结肠炎模型小鼠结肠固有层巨噬细胞IL-36γ基因表达显著增高；在C.rodentium菌诱导炎症模型中，IL-36R-/-小鼠结肠黏膜Th1反应降低[28]；Th1依赖性2，4，6-三硝基苯磺酸（2，4，6-trinitrobenzenesulfonic acid，TNBS）诱导的结肠炎小鼠在使用IL-36中和抗体后结肠炎得到显著改善[30]。最新研究证实IL-36可增强肠道Th1细胞分化，抑制iTreg的产生，并上调整合素α4β7和趋化因子受体9（CCR9）的表达[31]。IL-36β可调控小鼠肠黏膜固有层Th2细胞分化，增强DSS对小鼠的致病作用[32]。此外，Harusato等[33]在恶唑酮诱导的结肠炎模型中观察到IL-36γ mRNA表达增加，IL-36γ基因敲除（IL-36γ-/-）小鼠疾病严重程度减轻，并进一步证实IL-36γ在小鼠体内通过IL-2/信号转导与转录激活因子5（signal transducer and activator of transcription 5，STAT5）和IL-4/STAT6信号通路进行调节和传导调控Th9/Treg的平衡。以上实验表明，IL-36可通过影响巨噬细胞和T细胞亚群调控肠道免疫反应，在IBD中发挥促炎作用。
肠纤维化是IBD常见且严重的并发症，可导致管腔狭窄甚至肠道梗阻[34]。研究发现IBD患者急慢性病程中均存在肠纤维化，且慢性纤维化可独立于炎症进展[35]。研究表明，IL-36与IBD肠纤维化密切相关，肠成纤维细胞、肌成纤维细胞、上皮细胞和组织驻留巨噬细胞均可产生IL-36，同时IL-36可以选择性上调肠成纤维细胞中胶原蛋白表达；IBD患者肠道狭窄部位的组织中发现IL-36α表达增高，且与大量激活的α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）+肌成纤维细胞相关[26,30]。此外，在DSS和TNBS诱导的慢性结肠炎小鼠模型中发现，IL-36可诱导肠纤维化并加剧疾病严重程度，而使用IL-36R中和抗体后可有效改善小鼠的结肠炎症和肠纤维化[30,36]。近期研究中，Sommerfeld等[37]新发现了一类CD9hi+IL-36γ+的巨噬细胞亚群，该亚群巨噬细胞与IBD密切相关，被证实可通过与IL-17形成正反馈回路介导组织纤维化。这些实验证明了IL-36可诱导IBD的肠纤维化。
肠道菌群在调节人体代谢和免疫过程中发挥着重要作用，菌群失调已被认为是IBD发病的重要因素之一[38]。研究发现，肠道微生物可能参与诱导IL-36的表达和功能调控，无菌小鼠经DSS诱导后结肠组织中IL-36γ的表达低于野生型小鼠[29]。此外，拟杆菌可促进肠道IL-36的产生，抑制肺炎克雷伯菌的定植，并与肠道共生菌之间存在相互影响[39]。IL-36的表达同样影响肠道微生物的变化，IL-36R-/-小鼠经DSS诱导后肠道菌群改变，脂质运载蛋白2（Lcn2）表达显著降低，Lcn2作为一种抗菌肽在肠细菌感染反应中发挥抑菌作用[26]。嗜黏蛋白-艾克曼菌通过促进结肠黏液分泌起保护作用，被证实在UC活动期患者中表达降低[40]。Giannoudaki等[41]发现IL-36受体拮抗因子基因敲除（IL-36Ra-/-）小鼠肠道中嗜黏蛋白-艾克曼菌丰度增加，而该菌能够抑制肥胖小鼠体质量增加，改善代谢功能障碍。因此，IL-36或可调控肠道中的艾克曼菌群，在IBD中发挥一定作用，但该结论仍有待进一步证实。肠道菌群和IL-36之间的相互作用仍需进一步深入探究。
尽管大多数实验证实IL-36在肠炎、肠纤维化及菌群调控中发挥致病作用，但也有研究认为IL-36在急性肠炎恢复期黏膜愈合中发挥一定作用。Medina-Contreras等[29]在DSS诱导的肠炎恢复期小鼠中发现，IL-36R-/-小鼠DAI持续升高，出现明显的黏膜愈合延迟和IL-22的表达降低，而IL-22是具有促进伤口愈合和刺激抗菌肽分泌的重要细胞因子。Scheibe等[26]发现IL-36可通过MyD88信号通路刺激小鼠成纤维细胞，也可直接刺激肠上皮细胞增殖，诱导趋化因子和集落刺激因子的表达，促进抗菌肽的产生，加速黏膜愈合。因此，IL-36在肠炎恢复期可能具有促进肠黏膜屏障愈合的作用，其机制或与IL-22的诱导、肠上皮细胞和成纤维细胞增殖等相关。由于IL-36在促进肠道炎症与促进黏膜修复中的作用复杂而矛盾，与病程、组织损伤程度及临床前模型种类存在一定关系，因此，明确其中的主要作用具有重要意义，未来仍需要建立组织、细胞特异性干预小鼠模型以探究不同的作用机制。
随着研究的进展，靶向相应的细胞因子已成为IBD极具吸引力的潜在治疗方式。其中，IL-36无疑是IBD治疗强有力的选择，其不仅可以调控促炎因子产生，调节肠道免疫，同时可有效地减少肠纤维化的发生。目前靶向调控IL-36及其相关通路主要包括以下几种形式。
IL-36需要特定蛋白水解酶加工才能发挥完整的生物活性，因此通过调控IL-36前体蛋白酶可靶向调控IL-36信号传导。已有研究发现，具有组织蛋白酶G和弹性蛋白酶抑制剂特异性的多肽假底物可以抑制IL-36细胞因子活化，并且该特异性多肽假底物可在皮肤病变中调控IL-36β的表达[42]。此外，多项研究证实IBD患者结肠的中性粒细胞相关组织蛋白酶与弹性蛋白酶活性升高且与发病机制密切相关[43]。因此，靶向IL-36前体蛋白酶以抑制IL-36激活或是一种潜在治疗IBD的疗法。
如前所述，IL-36与受体复合物相互作用后可触发细胞内级联反应，因此，靶向IL-36受体活性是阻断信号传导的主要方式之一。结肠炎小鼠模型中，靶向IL-36受体的中和抗体有效改善了疾病小鼠的肠道炎症和肠纤维化[30,36]。针对人IL-36受体的单克隆抗体spesolimab（BI 655130）在全球范围内已进入Ⅲ期临床试验阶段[44]，且在2021年6月被我国国家药品监督管理局药品审评中心公示纳入拟突破性治疗品种，目前拟定用于泛发性脓疱型银屑病的治疗。目前也有多中心临床研究正在探索spesolimab对IBD的作用，靶向IL-36受体活性的药物对IBD的治疗效果将逐渐得到临床验证。
IL-36Ra和IL-38是IL-36受体的天然拮抗剂，可竞争性结合IL-36受体复合物，对信号通路传导发挥负向调节作用。在骨关节炎相关的最新研究中，应用IL-36Ra可有效控制小鼠炎症反应，起到保护软骨、延缓骨关节炎发展的作用，因此，我们推测IL-36Ra在治疗IBD中同样具有巨大潜力[45]。经重组IL-38治疗后，DSS小鼠结肠炎症程度明显减轻，同时结肠中巨噬细胞表达的IL-1β和肿瘤坏死因子α（TNF-α）显著下调[46]。目前，与IL-36Ra和IL-38相似结构和功能的重组IL-1受体拮抗剂Anakinra已被批准用于治疗IL-1受体拮抗缺陷的关节炎（DIRA），重组IL-36Ra、IL-38以及可拮抗IL-36受体的小分子药物可能为IBD提供新的治疗思路。
IL-36作为IL-1家族新兴成员，近年来在IBD中的作用得到越来越多的关注，尽管IL-36在肠道炎症中的调控机制尚不完全清晰，但大量实验已证实其在促炎因子产生、调节肠道免疫、促进肠纤维化以及影响肠道菌群等过程中发挥作用。通过抑制IL-36配体激活、抑制IL-36与受体结合和抑制IL-36受体功能可靶向抑制IL-36信号传导，为IBD的治疗提供了新思路。然而，IL-36可能在抗细菌感染和促进肠炎恢复中同样具有作用，未来仍需要进一步探究和实验以明确IL-36在疾病不同阶段的具体机制以及何种机制发挥更为主要的作用。IBD主要治疗目标是实现临床症状缓解，促进内镜愈合和防止疾病复发，预测IBD治疗的反应对于避免严重的IBD相关并发症至关重要[47]。IL-36是否可作为生物标志物预测疾病严重程度，或用于预测疾病更严重的病程，亦或用于评估靶向治疗的反应，未来仍需要前瞻性研究来分析和验证。作为IBD治疗的潜在靶向药物，IL-36的安全性和有效性仍有待进一步的观测，其与传统治疗药物联合应用是否会具有协同作用也需要进一步的检验。此外，IL-36细胞因子具有多种亚型，精确不同类型配体在IBD中的具体作用以及靶向某一类型配体亦具有重要的意义。
所有作者均声明不存在利益冲突
