艾 潔 陳火英 劉洪波 （桂林醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，桂林 541199）

細(xì)胞因子IL-1 超家族通過調(diào)節(jié)宿主防御、炎癥和損傷在先天性和適應(yīng)性免疫中起關(guān)鍵作用［1］。IL-33是IL-1家族的非常規(guī)新成員，屬于損傷相關(guān)分子模式（damage-associated molecular patterns，DAMP），具有“警報(bào)素”作用。該細(xì)胞因子表達(dá)于皮膚、胃、腸、肺等屏障組織的上皮細(xì)胞或內(nèi)皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和免疫細(xì)胞（包括巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞等）［2］。IL-33 通過細(xì)胞表面的特異性受體ST2（也稱為IL1RL1）激活免疫細(xì)胞，誘導(dǎo)免疫細(xì)胞成熟和細(xì)胞因子釋放，參與炎癥起始、維持、消退及多種疾病生理和病理過程［3］。因此，針對(duì)性地采用藥物調(diào)節(jié)IL-33 表達(dá)和釋放，借此控制其活性，可治療其介導(dǎo)的炎癥及免疫相關(guān)性疾病。本文綜述對(duì)IL-33 表達(dá)和釋放具有調(diào)控作用的藥物及商品化中和抗體的重要研究進(jìn)展，以期為進(jìn)一步研發(fā)針對(duì)IL-33的新型藥物提供參考。

1 IL-33分子生物學(xué)特性

IL-33 首次發(fā)現(xiàn)時(shí)被命名為高內(nèi)皮靜脈細(xì)胞核因子（NF-HEV），2005年SCHMITZ等［4］發(fā)現(xiàn)NF-HEV可特異性結(jié)合受體ST2 和共受體IL-1RAcP，并將其重新命名為 IL-33，歸入 IL-1 家族。IL-33 與 IL-1 家族其他成員的不同之處在于其基因編碼位于9號(hào)染色體（9p24.1），經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯后最先形成前體蛋白（IL-33FL）聚集于細(xì)胞核。IL-33 基因由 1 個(gè) N 末端核定位序列（包含與組蛋白結(jié)合的染色質(zhì)結(jié)合基序）、1 個(gè)helix-turn-helix 的基序（參與 DNA 轉(zhuǎn)錄調(diào)控）和C 端（IL-1 家族結(jié)構(gòu)的同源性區(qū)域）構(gòu)成［5］。這種特性使其具有雙重功能，既可聚集于核內(nèi)作為核轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)基因表達(dá)，也可被釋放到細(xì)胞外作為“警報(bào)素”發(fā)揮作用［6］。受到外源性刺激（如感染、損傷或炎癥）后，屏障組織細(xì)胞（如上皮細(xì)胞）釋放IL-33 以響應(yīng)外界傷害。釋放的IL-33 與ST2L/IL-1RAcP 組成異構(gòu)體結(jié)合，受體胞漿段TIR 結(jié)構(gòu)域募集 MyD88 復(fù)合物，分別誘導(dǎo) MAPK 和 NF-κB 信號(hào)通路激活，傳遞危險(xiǎn)信號(hào)至部分先天性和適應(yīng)性免疫細(xì)胞，警告其盡快募集至組織損傷或感染部位，調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答［7］。也有體外證據(jù)表明，細(xì)胞發(fā)生損傷或壞死時(shí)，免疫細(xì)胞的炎癥蛋白酶，如中性粒細(xì)胞的組織蛋白酶G和彈性蛋白酶以及肥大細(xì)胞的糜蛋白酶和類胰蛋白酶，可將IL-33FL 剪切為較短的成熟形式，其活性遠(yuǎn)高于IL-33FL［8］。作為一種多效細(xì)胞因子，IL-33被發(fā)現(xiàn)與多種人類疾病發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。

2 IL-33在疾病中的作用

近年IL-33 在多種疾病中的作用及機(jī)制備受關(guān)注，主要包括過敏性疾病、自身免疫性疾病、感染性疾病和腫瘤等［9-17］。由于其功能的多效性，IL-33 在疾病中如一把雙刃劍，既可發(fā)揮促進(jìn)疾病作用，也可發(fā)揮保護(hù)作用。如IL-33 被認(rèn)為是哮喘、過敏性鼻炎、特應(yīng)性皮炎等過敏性疾病進(jìn)展的關(guān)鍵因素，可通過誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生和Th2型免疫細(xì)胞活化加重過敏性疾病，中和IL-33 可抑制過敏性疾病發(fā)展［18］。IL-33 在慢性自身免疫性疾病進(jìn)展中同樣起促進(jìn)作用，如炎癥性腸病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等［19-20］。同時(shí)，IL-33 在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（experi?mental autoimmune encephalomyelitis，EAE）中表現(xiàn)出保護(hù)作用，敲除IL-33 基因加劇EAE 小鼠疾病嚴(yán)重程度，并伴有更嚴(yán)重的脫髓鞘［21］。IL-33可作為感染性疾病嚴(yán)重程度的生物標(biāo)志物，研究發(fā)現(xiàn)幽門螺旋桿菌、牙齦卟啉單胞菌、銅綠假單胞菌等細(xì)菌感染疾病過程中，IL-33表達(dá)呈增加趨勢(shì)并加劇炎癥反應(yīng)［22-24］。但同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)，重組IL-33 蛋白治療銅綠假單胞菌性角膜炎時(shí)可減少炎癥，使角膜病變減輕，提示IL-33 在角膜防御細(xì)菌感染中具有保護(hù)作用［25］。IL-33在腫瘤中具有復(fù)雜的雙重作用，是近年研究熱點(diǎn)。一方面IL-33 與腫瘤發(fā)生、增殖及惡性轉(zhuǎn)移有關(guān)，另一方面又可激活機(jī)體免疫效應(yīng)機(jī)制從而抑制腫瘤生長(zhǎng)［16-17］。探索IL-33 作為癌癥免疫治療候選靶點(diǎn)的可能性需闡明IL-33 在不同腫瘤中的生物學(xué)作用。

除以上疾病，IL-33 還與心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肝臟疾病等密切相關(guān)［26-30］。因此，針對(duì)IL-33的藥物具有廣闊臨床應(yīng)用前景，根據(jù)IL-33 在不同疾病中的作用，采用藥物針對(duì)性調(diào)控IL-33 活性，可達(dá)到控制疾病進(jìn)展和治療的目的。

3 IL-33與藥物

目前對(duì)調(diào)控IL-33 的藥物的全面綜述較少，因此課題組總結(jié)了IL-33 商品化中和抗體的研發(fā)進(jìn)展，并歸納對(duì)IL-33 表達(dá)和釋放具有調(diào)控作用的藥物，將中和抗體和藥物按照作用機(jī)制分為拮抗IL-33產(chǎn)生和促進(jìn)IL-33產(chǎn)生兩類進(jìn)行闡述（表1、表2）。

表1 拮抗IL-33產(chǎn)生的藥物Tab.1 Drugs that inhibit or neutralize IL-33

表2 促進(jìn)IL-33產(chǎn)生及表達(dá)的藥物Tab.2 Drugs that promote release and expression of IL-33

3.1 拮抗IL-33產(chǎn)生的藥物

3.1.1 IL-33 中和抗體 IL-33 過表達(dá)和釋放可加重哮喘、特應(yīng)性皮炎等疾病程度，因此，多家制藥公司以抑制或中和IL-33 作為哮喘和特應(yīng)性皮炎藥物研發(fā)的方向。目前，成熟的IL-33 商品化單抗藥物尚未面世，但有幾種藥物處于臨床試驗(yàn)階段。Anap?tysBio 研發(fā)的單抗藥物 ANB020 以 IL-33 為靶點(diǎn)，在Ⅱ期臨床試驗(yàn)中用于治療特應(yīng)性皮炎［31］。法國(guó)制藥泰斗賽諾菲（Sanofi）與合作伙伴再生元（Regeneron）研發(fā)的IL-33 抗體REGN3500 在一項(xiàng)治療哮喘疾病的Ⅱ期臨床試驗(yàn)上達(dá)到了主要終點(diǎn)，在改善哮喘疾病癥狀方面顯示出較好療效［32-33］。英國(guó)制藥巨頭GSK 公司研發(fā)的CNTO 7160 作為靶向IL-33 的單克隆抗體藥物，能夠通過阻斷IL-33與ST2受體相互作用調(diào)控患者體內(nèi)炎癥細(xì)胞治療重度哮喘，該藥物目前處于Ⅰ期臨床試驗(yàn)階段［34］。HOLGADO 等［35］從人細(xì)胞中制備并純化了重組IL-33trap（一種新型IL-33中和劑），研究其在鏈格孢菌誘導(dǎo)的過敏性氣道炎癥小鼠模型中的作用，結(jié)果顯示，IL-33trap可體外結(jié)合IL-33 并抑制IL-33 活性，但仍需進(jìn)一步臨床試驗(yàn)證明。

雖然進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的IL-33 單抗藥物已有數(shù)種，但單抗藥物也有其不足之處。首先，價(jià)格昂貴難以普及；其次，并不是所有患者服用單抗藥物均有效。因此，還需進(jìn)一步探索能調(diào)控IL-33 表達(dá)和釋放的潛在藥物，尤其是具有多靶點(diǎn)效應(yīng)的天然產(chǎn)物。

3.1.2 抑制 NF-κB 和 MAPK 通路藥物 NF-κB 和MAPK 信號(hào)通路既是IL-33/ST2 的下游信號(hào)通路，也是調(diào)控IL-33 表達(dá)和釋放的重要上游信號(hào)通路［36-37］。部分植物中提取的天然產(chǎn)物已被證明可通過抑制NF-κB 和/或 MAPK 通路活化有效減弱 IL-33 活性，

包括黃芩苷、長(zhǎng)春西汀、胡黃連苷Ⅱ、柚皮苷和白藜蘆醇［38-42］。

研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷治療可有效緩解右旋糖酐硫酸鈉誘導(dǎo)的慢性潰瘍性結(jié)腸炎小鼠炎癥浸潤(rùn)，其保護(hù)機(jī)制涉及抑制NF-κB 途徑活化和隨后的IL-33 表達(dá)下調(diào)［38］。長(zhǎng)春西汀也可通過抑制 NF-κB 通路活化降低促炎細(xì)胞因子IL-33表達(dá)，從而減輕乙酸誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠炎癥［39］。在針對(duì)類固醇治療抵抗的慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者中，胡黃連苷Ⅱ同樣可通過抑制MAPK 和NF-κB 途徑活化，抑制人氣道上皮細(xì)胞中血清淀粉樣蛋白A 誘導(dǎo)的IL-33 表達(dá)/分泌，提示胡黃連苷Ⅱ可通過負(fù)調(diào)控SAA-IL-33 軸有效治療類固醇難治性肺部炎癥，為類固醇難治性COPD 患者提供了替代療法［40］。柚皮苷通過抑制 NF-κB 通路活化減少促炎細(xì)胞因子IL-33 生成，在酵母聚糖誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎中發(fā)揮鎮(zhèn)痛和抗炎作用，說明這種類黃酮是治療關(guān)節(jié)發(fā)炎的一種有前景的藥物［41］。腦膜腦炎小鼠中，白藜蘆醇通過抑制NF-κB 通路減少免疫細(xì)胞活化及促炎因子IL-33 合成和釋放，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)和抗炎作用，表明其具有治療腦膜腦炎潛能［42］。

另外，低聚半乳糖（galactooligosaccharide，GOS）也可通過抑制NF-κB 通路激活顯著降低結(jié)腸組織中IL-33 分泌和mRNA 表達(dá)，表明GOS 可能是減輕結(jié)腸炎損傷的潛在藥物［43］。由于IL-33產(chǎn)生受NF-κB和MAPK 信號(hào)通路激活調(diào)節(jié)，因此針對(duì)NF-κB 和MAPK 信號(hào)通路分子（如 NF-κB p65、ERK1/2、p38等）的抑制劑也可能抑制IL-33 產(chǎn)生，可作為研發(fā)針對(duì)IL-33藥物的方向之一。

3.1.3 抗TNF-α 單抗 TNF-α 可誘導(dǎo)IL-33表達(dá)和釋放［37，44］。研究發(fā)現(xiàn)，銀屑病患者血清IL-33水平與血清TNF-α水平相關(guān)，抗TNF-α（阿達(dá)木單抗或英夫利昔單抗）治療后IL-33水平明顯降低［45］。且TNF-α抑制劑依那西普和英夫利昔單抗可抑制銀屑病患者皮損中促炎細(xì)胞因子IL-33 表達(dá)，有效緩解疾病癥狀［46］。急性潰瘍性結(jié)腸炎患者結(jié)腸隱窩腸細(xì)胞核中存在IL-33 表達(dá)，但采用英夫利昔單抗后疾病嚴(yán)重程度減輕，同時(shí)結(jié)腸隱窩和上皮細(xì)胞均未再檢測(cè)到IL-33 表達(dá)［47］。此外，青蒿提取物異山梨醇以劑量依賴性方式預(yù)處理人角質(zhì)形成細(xì)胞時(shí)抑制TNF-α/IFN-γ 誘導(dǎo)的 IL-33 產(chǎn)生，為異山梨醇的抗炎功能提供了新證據(jù)［48］。綜上，TNF-α和IL-33的聯(lián)系表明抗TNF-α 療法同樣可作為抑制IL-33 產(chǎn)生的手段之一。

3.1.4 其他抑制IL-33 的藥物 二甲雙胍、甲氨蝶呤（MTX）、雷西莫德及槲皮素等同樣也顯示出抑制IL-33 表達(dá)或釋放的潛能。二甲雙胍可通過降低糖尿病腎?。╠iabetic nephropathy，DN）患者血清IL-33水平減輕DN 患者癥狀，為IL-33 作為評(píng)估二甲雙胍治療DN的療效指標(biāo)提供了證據(jù)［49］。接受MTX 治療后，銀屑病患者病變皮膚中IL-33 mRNA水平和血清中IL-33 水平下調(diào)，癥狀得到有效改善［50］。雷西莫德（一種TLR7/8 激動(dòng)劑）可下調(diào)OVA 誘發(fā)的變應(yīng)性鼻炎（allergic rhinitis，AR）小鼠血清IL-33水平，減少嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)并減輕AR 小鼠鼻部癥狀，提示雷西莫德有望用于2 型免疫疾病治療［51］。此外，槲皮素可顯著降低乙酸誘發(fā)的小鼠結(jié)腸炎結(jié)腸組織中IL-33 水平，減少中性粒細(xì)胞募集等，改善疾病癥狀［52］。這些藥物均具有多種藥理學(xué)效應(yīng)，且對(duì)IL-33的抑制作用多數(shù)處于觀察性研究或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，這些老藥能否新用，尚需更充足和更可靠的數(shù)據(jù)支持。

3.1.5 ST2中和抗體或可溶性ST2（sST2） 另一方面，中和細(xì)胞膜上IL-33的受體ST2也是一種藥物研發(fā)策略。研究發(fā)現(xiàn)，抗IL-33或ST2的中和抗體緩解了漆酚（一種過敏原）攻擊小鼠的抓撓行為和皮膚炎癥［53］。另外，缺少跨膜結(jié)構(gòu)域的ST2 可溶性變體（sST2）可起誘餌受體作用并負(fù)調(diào)控IL-33/ST2 信號(hào)傳導(dǎo)［54］。因此，ST2 中和抗體或 sST2 也應(yīng)被視為潛在的IL-33抑制劑。

3.2 促進(jìn)IL-33產(chǎn)生的藥物

3.2.1 促IL-33 的西藥及天然產(chǎn)物 IL-33 在多種疾病中亦可發(fā)揮有益作用，利用藥物誘導(dǎo)其表達(dá)和釋放可達(dá)到緩解疾病的目的。目前，促進(jìn)IL-33 表達(dá)和釋放的藥物較少，部分研究揭示了幾種藥物（依帕列凈、他汀類藥物及雷公藤紅素、漆樹酸等中藥天然產(chǎn)物）具有潛在誘導(dǎo)IL-33 表達(dá)和釋放的作用。

飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠模型中，依帕列凈提高了抗炎細(xì)胞因子IL-33水平，該過程涉及p38絲裂原活化蛋白激酶和細(xì)胞外信號(hào)相關(guān)激酶磷酸化，為依帕列凈抑制高脂飲食誘導(dǎo)的炎癥提供了新證據(jù)［55］。另外，他汀類藥物（氟伐他汀/洛伐他汀）在體外可通過抑制甲羥戊酸通路活化增加人心肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞中IL-33表達(dá)［56］。而IL-33是被認(rèn)為具有心臟保護(hù)作用，敲除IL-33 基因會(huì)導(dǎo)致心臟重構(gòu)加重和心臟功能受損，首次表明IL-33 可能是他汀類藥物在人類心臟組織中具有多效作用的重要遞質(zhì)［57］。

具有多能活性的天然產(chǎn)物也可作為促進(jìn)IL-33的候選藥物。缺血性腦卒中大鼠模型中，雷公藤紅素通過促進(jìn)IL-33/ST2 介導(dǎo)的M2 小膠質(zhì)細(xì)胞極化，增加IL-33表達(dá)并上調(diào)抗炎細(xì)胞因子IL-10水平抑制神經(jīng)元損傷［58］。漆樹酸可通過上調(diào)EAE 小鼠中IL-33 表達(dá)進(jìn)而直接和間接誘導(dǎo)少突膠質(zhì)細(xì)胞成熟及改善髓鞘再生能力，表明該化合物具有治療人脫髓鞘疾病如多發(fā)性硬化的前景［59］。

綜上，促進(jìn)IL-33 的藥物研發(fā)還有較大探索空間，而以上具有潛在誘導(dǎo)IL-33 表達(dá)和釋放作用的藥物能否進(jìn)一步運(yùn)用到其他IL-33 發(fā)揮有益作用的疾病中，還需進(jìn)行更多藥理學(xué)評(píng)價(jià)，包括動(dòng)物試驗(yàn)等臨床前研究和臨床試驗(yàn)評(píng)估。

3.2.2 重組IL-33 蛋白 野生型小鼠中，明礬作為經(jīng)典的Th2型免疫佐劑可通過誘導(dǎo)細(xì)胞壞死致使內(nèi)源性危險(xiǎn)信號(hào)IL-33釋放，介導(dǎo)Th2和炎癥相關(guān)細(xì)胞因子反應(yīng)，表明明礬的佐劑活性中存在IL-33 作用，提示IL-33 本身具有佐劑活性［60］。因此，重組IL-33蛋白也是IL-33 藥物的重要研發(fā)方向。人乳頭瘤病毒感染引起的癌癥中，IL-33被證明是免疫療法的有效疫苗佐劑，可增強(qiáng)Th1 和CD8+T 細(xì)胞反應(yīng)，在體內(nèi)誘導(dǎo)抗腫瘤免疫應(yīng)答［61］。人源化小鼠淋巴瘤模型中進(jìn)行重組人IL-33（rhIL-33）蛋白給藥可擴(kuò)增Vγ9 T 細(xì)胞，改善小鼠對(duì)磷酸抗原的治療反應(yīng)并抑制腫瘤生長(zhǎng)［62］。同樣，重組小鼠 IL-33（rmIL-33）蛋白治療銅綠假單胞菌性角膜炎時(shí)，IL-33通過誘導(dǎo)角膜中抗炎型巨噬細(xì)胞極化促進(jìn)Th2型免疫應(yīng)答并減少炎癥［25］。綜上，IL-33 本身可作為藥物用于疾病治療。雖然多個(gè)研究采用重組IL-33蛋白證明了IL-33的治療作用，但目前市面尚未出現(xiàn)成熟、安全、高效、可進(jìn)入臨床試驗(yàn)的產(chǎn)品。

4 總結(jié)與展望

IL-33 對(duì)多種靶細(xì)胞的調(diào)控作用及其在疾病進(jìn)展中的角色提示其治療潛能，但目前靶向IL-33 的成熟藥物尚未面世，有限的幾個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的單抗藥物適應(yīng)證有限，其有效性還有待更大規(guī)模的臨床試驗(yàn)評(píng)估。因此，需進(jìn)一步探索調(diào)控IL-33 的潛在藥物。部分老藥如二甲雙胍、甲氨蝶呤等及多種具有多能活性的天然產(chǎn)物（如黃芩苷、胡黃連苷Ⅱ、槲皮素等）顯示出抑制IL-33 產(chǎn)生或作用的活性，有望成為治療IL-33 介導(dǎo)疾病的候選藥物。同時(shí)，依帕列凈、他汀類藥物、雷公藤紅素等顯示出促進(jìn)IL-33 產(chǎn)生作用，亦可考慮用于IL-33 發(fā)揮有益作用的疾病治療。但以上藥物對(duì)IL-33 具有調(diào)控作用的證據(jù)僅來源于觀察性研究或動(dòng)物試驗(yàn)階段數(shù)據(jù)，這些藥物能否進(jìn)一步開發(fā)為調(diào)控IL-33 的有用藥物，還需深入研究和臨床試驗(yàn)評(píng)估。