IL-36RN基因突变在儿童脓疱型银屑病中的研究进展

高西波，陈立新，秦蓓，卞亚伟，李钦峰，廉佳

（天津市儿童医院，天津 300074）

脓疱型银屑病分为局限性脓疱型银屑病和泛发性脓疱型银屑病 （Generalized pustular psoriasis，GPP），GPP的发病率约为0.6%～1.7%，而儿童脓疱型银屑病（Pediatric-onset pustular psoriasis，PPP）是儿童银屑病中较严重的类型，发病率约为0.05%～0.16%，早在1991年 Zelickson等[1]就对GPP有报道，有潜在威胁生命的可能，其特征是突发、反复发作，包括发热、泛发性皮疹伴弥漫性脓疱，以及生化异常，如白细胞增多和血清C反应蛋白（CRP）水平升高。2007年Griffiths等[2]对其进行更加全面的阐述，临床上表现为红斑基础上或正常皮肤上出现针尖至粟粒大小的无菌性脓疱，部分融成脓湖，或红斑边缘分布脓疱，严重出现糜烂、渗液、脓痂。皮损可全身分布，以皱褶部位和四肢屈侧为主。并可出现浑浊、增厚、变形、甲下积脓等。患儿常伴有瘙痒、发热（常为高热、不规则热或稽留热）、黏膜损害、关节肿胀疼痛、继发皮肤感染等全身症状。

PPP的病因及发病机制尚未完全阐明，目前认为涉及遗传、环境、免疫等多种因素，有学者发现PPP与1型内质网氨肽酶、HLA-C*06阳性、IL-36RN基因突变等有关系[3]。同时感染（多数为上呼吸道感染）、药物、精神、创伤等可诱发和加重病情。另有数据表明PPP的平均发病年龄为（6.3±4.9）岁；年龄越小病情越严重，男童较女童的PPP发病率略高。近些年越来越多的研究表明IL-36RN基因突变可直接导致PPP的发生，PPP患者中IL-36RN突变的百分比为78.5%。然而正常未患病人群也有10.7%的人携带IL-36RN突变[4]，本文现就PPP的IL-36RN基因突变研究进展进行以下5方面综述。

1 正常未突变的IL-36RN的基因功能

IL-36RN基因位于2号染色体的长臂上的IL-1R家族基因座中，由5个外显子组成，正常未突变的IL-36RN基因主要是编码白细胞介素36受体拮抗剂（IL-36Ra），Towne等[5]研究证实 IL-36Ra 是炎性因子IL-36（α，β和γ）的天然拮抗剂，其主要表达于角质形成细胞，可抑制IL-36家族成员（主要是IL-36γ）的活化，从而抑制角质形成细胞促炎细胞因子的表达，避免中性粒细胞浸润和炎性反应的连锁反应。

2 PPP的IL-36RN基因突变位点及类型

最早，在2011年Marrakchi等[6]提出IL-36RN突变与家族性GPP的发病相关，IL-36RN突变引起IL-36Ra活性降低是引起GPP无菌性脓疱产生的重要原因。自2011年始，编码IL-36Ra的IL-36RN基因突变首次在家族性和散发性GPP病的遗传发病机制中被发现。其对9个表现为常染色体隐性遗传的GPP家族进行全基因组扫描，结果在所有受检患者中均发现IL-36RN纯合突变（p.Leu27Pro），首次提出IL-36RN突变与家族性GPP有关。Onoufriadis等[7]对欧洲5例散发GPP患者进行全外显子组测序，发现其中3例也携带有IL-36RN突变。

2012年，Sugiura等[8]通过DNA直接测序在亚洲人群中发现首例IL-36RN突变导致GPP患者。2012年，Jordan等[9]在1例儿童GPP患者身上发现半胱氨酸蛋白酶募集域家族第14个成员基因（CARD14）[10]罕见新生突变（p.Glu138Ala），但这种变异不仅存在于寻常型银屑病（PV）中，也存在于正常对照组中。2013年，德国研究团队发现儿童GPP患者有CARD14编码变异[11]。

2013年，Li等[12]报道中国首例GPP患者IL-36RN突变。同年Li等[3]研究证明在非洲，欧洲和亚洲人群中发现11种IL-36RN突变（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例中国GPP患者中发现3个新的变异体，分别是p.His32Arg，p.Val57Ile和p.Pro82Le。2015年Wang等[14]发现新的突变位点p.Glu112Lys，2016 年，Ellingford 等[15]发现了 1 个新的IL-36RN纯合子错义变体p.Leu21Pro，Tauber等[16]在家族性GPP患者中发现了2个未报告的IL-36RN纯合突变p.Ser14X和p.Gly141MetfsX29；并将家族性GPP中IL-36RN突变导致的特征称为DITRA综合征（“IL-36Ra缺乏症”），这是由IL-36RN基因功能缺失突变引起的危及生命的单基因自身炎症性疾病；受影响的患者发展为GPP并反复发作，也是引起GPP无菌性脓疱产生的重要原因，可伴有全身炎性反应和发热。

2017年Wang等[17]发现一种新的p.Val44Met基因突变。2019年Köhler等[18]首次报道STXBP2基因纯合突变（p.Arg190Cys）关于FHL5和IL-36RN基因联合突变。李璐璐等[19]研究发现了3个未报道的错义突变位点，即p.Arg10Gln，p.Leu78Pro和p.Tyr89X。

同年，Bal等[20]报道了一种新的纯合子（c4G>T，pV2F）错义突变，截至2020年为止共发现22个IL-36RN 突变[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 不同种族之间的IL-36RN基因突变差异及其遗传方式

3.1 亚洲人群中IL-36RN基因主要突变类型 c.115+6T>C和C.227C>T-c.115+6T>C等位基因的突变可能是亚洲人群中的主要变异体。近来证实，在东亚人群c.115+6T>C是一种建立者单倍体型[23]。

（1）在中国人群中共发现10个突变位点：最常见的突变是c.115+6t>c[20]，Wang等[17]研究提示其突变约占PPP患儿的突变（63.6%），其次是p.pro76leu突变（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常见的突变为：p.Arg10X、p.ArgfsX1和c.115+6t>c，除此之外 Thr123Arg和Thr123Met也在日本人群 PPP 中检测到[14，24-25]。

（3）相关研究发现马来西亚人GPP患者中常见的突变为c.115+6T>C和p.Pro76Leu，二者为在同一条染色体上的等位基因[22，25]。

3.2 亚洲人群中的IL-36RN突变与欧洲和非洲人群中的IL-36RN突变显著不同 c.115+6T>C突变是亚洲人群最常见的突变，但是在欧洲和非洲人中却没有发现，现欧洲人群中最常见的突变p.Ser113Leu，非洲人群中的最常见的是p.Leu27Pro[22]，以上突变在亚洲人群中也未发现[6]。p.Lys35Arg p.Arg48Trp，Arg102Trp也是在欧洲人群中发现的突变位点。

4 IL-36RN基因突变的致病机制

IL-36RN基因突变属于常染色体隐性遗传的自发性疾病[26]，根据目前的研究资料，46.15%～81.82%的单纯性GPP患者和10%～37.78%的GPP+PV患者都携带IL-36RN突变，包括纯合突变、复合杂合突变及单杂合突变[17]，所有的IL-36RN突变患儿都是从父母那里遗传的。

IL-36RN在皮肤的角质形成细胞中高度表达，其纯合子或复合杂合子的突变是PPP发病的主要机制，当IL-36RN发生突变时其编码的IL-36Ra结构发生改变随之导致其功能异常，对IL-1RL2的拮抗能力减弱甚至丧失，而 IL-36α、IL-36β、IL-36γ与IL-1RL2的结合则相应增加，结合后招募IL-1受体辅助蛋白，参与激活有丝分裂原活化蛋白激酶（MAPK）炎性反应信号转导通路下游的核转录因子-кB（NF-кB）、环腺苷酸（cyclic-AMP）等因子，并作用于角质形成细胞和免疫细胞，从而募集大量的单核巨噬细胞、中性粒细胞，从而导致促炎细胞因子的分泌，以诱导强烈的炎性反应。

Marrakchi等[26]研究发现p.Leu27Pro突变是由于2q13-q14.1染色体上1.2兆碱基的间隔突变导致IL-36RN的纯合错义突变，该突变使脯氨酸残基将被替换为氨基酸位置27（L27P）上的亮氨酸，使得所编码的IL-36Ra蛋白稳定性减低功能丧失，对IL-1RL2的结合能力下降，与健康皮肤及其他良性炎症性皮肤病皮损相比，存在Leu27Pro纯合突变的GPP患者皮损中IL-36尤其是IL-36γ表达明显增多，导致角质形成细胞分泌的炎性细胞因子增多，诱发GPP发生。

Tauber等[27]发现纯合突变p.Ser14X为无义突变，该突变使IL-36Ra肽链合成提前终止；p.Gly141MetfsX29纯合缺失，导致移码和170位的终止密码子过早出现。使得所编码的IL-36Ra蛋白的活性丧失。

Farooq等[24]发现p.Thr123Arg突变使蛋白丧失拮抗IL-36/IL-1RL2信号的能力，表皮角质形成细胞中IL-8、IL-36α的表达显著增加。Kanazawa等[25]研究揭示c.28C>T和c.368C>T的复合杂交突变导致IL-36Ra功能的丧失，前者导致p.Arg10X该突变也是使得IL-36Ra肽链合成提前终止，而在后者引起p.Thr123Met发生错义突变。相关研究发现c.115+6T>C，可以破坏外显子3的剪接，导致截短蛋白的合成，使得GPP进展。

李璐璐等[19]报道在1例GPP患者中发现新的p.Tyr89X纯合突变，这例患者曾多次发病，病情较重，为药物诱发发病，曾被误诊为急性泛发性发疹型脓疱病，后证实该患者病情与此致病突变有关。突变点p.Arg10Gln和p.Leu78Pro被蛋白功能预测软件PolyPhen2认定为可致破坏性错义突变位点。

Bal等[28]发现的V2F错义突变不会改变IL-36Ra蛋白的表达，但质谱显示V2F导致IL-36Ra突变体保留了其第一个N末端甲硫氨酸，但是丧失了拮抗剂活性。

Li等[3]发现，在中国人群中PPP患者IL-36RN突变率（66.7%）远高于GPP患者（34.2%），因此推测遗传因素在PPP中发挥主要作用，而PPP的发生可能还与环境等多因素有关。国内外研究均显示，GPP+PV患者IL-36RN突变的发生率较低，仅为10%～37.78%[4，29]。因此，尽管 GPP 传统上被认为是银屑病的一个变种，但已经证明，在英国和中国人群中IL-36RN功能的丧失并不会导致对PV的易感性，这意味着遗传因素在GPP+PV和GPP不同患者中发挥不同的作用[4，8，25]。

Wang等[17]研究显示超过一半的患者（53%）在GPP发病前有感染史。夏季和冬季是该病的高发季节，发病率分别占30.0%和54.5%。PPP伴有IL-36RN突变平均发病年龄（3.55±3.66）岁。没有IL-36RN突变的PPP发病年龄明显晚于IL-36RN突变的患者，其平均发病年龄（7.72±3.98）岁，GPP患者IL-36RN突变的发生率与发病年龄和是否合并PV有关。以上数据强烈表明环境因素或其他调控基因的存在也可能在GPP的致病过程中起作用。

5 关于IL-36RN基因突变导致的PPP的治疗方法

根据美国国家银屑病基金会医学委员会关于治疗脓疱型银屑病的指南[29]，阿维A被列为PPP的一线治疗。建议儿童初始剂量为0.5～1.0 mg/（kg·d）。患者通常在7～10 d后有反应，建议维持剂量为0.2～0.5 mg/（kg·d），持续数月，以防止复发。

Wang等[17]研究招募66例PPP患儿根据其全身炎性反应，首先进行为期1周的抗生素治疗[50 mg/（kg·d）头孢曲松钠]，对那些该方案反应不佳的患儿被转而接受低剂量阿维A治疗。考虑到阿维A的剂量依赖性不良反应，初始口服剂量为0.3～0.4 mg/（kg·d）。当脓疱不再出现时，剂量逐渐减少到0.1～0.2 mg/（kg·d）作为维持剂量。同时联合外用润肤霜辅助治疗。通过记录以下相关指标来评价小剂量阿维A的疗效：退热间隔时间；脓疱间隔消退；第1次剂量减少的阶段；入院方案的总治疗持续时间；停用阿维A治疗后的最长缓解期。在随访期间，每月进行肝功能测试，以监测肝毒性。坦纳-怀特豪斯（TW3）方法用于那些连续服用阿维A超过1年的患儿，以防骨骺提前闭合，骨骼发育受到影响，随访发现大多数PPP患儿治疗效果较好，部分患儿治疗欠佳甚至加重。Ganesan等[30]回顾了有关用生物制剂治疗的小儿白细胞介素36受体拮抗剂（DITRA）患者的文献，发现用肿瘤坏死因子（TNF）阻断剂观察到良好反应，尤其是抑制IL-17和IL-12/23，而抗白细胞介素（anti-IL）治疗效果较差。

综上所述，近年来随着第2代高通量测序技术的出现和应用，将陆续发现更多的IL-36RN突变位点，所有的IL-36RN突变患儿都是从他们的父母那里遗传的，为隐性遗传性自发性疾病，这也显示GPP与其他类型PV在发病机制上存在明显差异。GPP+PV患者IL-36RN突变的发生率较低，IL-36RN功能的丧失并不会导致对PV的易感性，这意味着遗传因素在GPP+PV和GPP不同患者中发挥不同的作用。目前已经发现的基因远不能解释所有病例，所以对GPP生物学研究还有漫漫长路。我国GPP患者众多，GPP分子遗传学研究的深入开展，将为进一步遗传咨询、产前诊断奠定基础，更符合我国优生优育的国策。