突破性发现：低分子量IL-36R拮抗剂的编码文库技术筛选及其在炎症性疾病治疗中的应用

本研究针对IL-1受体家族成员IL-36R在皮肤炎症等疾病中的关键作用，通过mRNA展示和DNA编码文库(DEL)技术，成功筛选出选择性低分子量IL-36R拮抗剂36R-P192和36R-D481。X射线晶体学分析揭示这些化合物通过结合IL-36R的D1结构域阻断信号传导，为开发口服生物可利用的IL-36通路抑制剂提供了新策略，具有重要临床转化价值。

　　

在皮肤炎症性疾病领域，白细胞介素-36受体(IL-36R)信号通路的异常激活已成为治疗干预的重要靶点。虽然临床上已有针对IL-36R的单克隆抗体(如spesolimab)获批用于泛发性脓疱型银屑病(GPP)的治疗，但抗体药物存在需要注射给药、可能产生抗药抗体以及组织渗透性有限等固有局限性。更关键的是，在病理条件下往往同时存在IL-36α、β和γ三种亚型的过表达，而此前报道的小分子抑制剂A-552仅选择性靶向IL-36γ亚型，这极大限制了其治疗效果。这些现实挑战促使科学家们寻求能够靶向IL-36受体本身、且具有口服潜力的低分子量(<1000 Da)抑制剂。

来自诺华公司的研究团队在《Nature Communications》发表了一项突破性研究。他们创新性地采用两种互补的编码文库技术——mRNA展示的环肽发现平台(PDP)和DNA编码化学文库(DEL)，成功鉴定出能有效阻断IL-36R信号传导的低分子量化合物。这项研究不仅提供了新型治疗候选分子，更首次证明针对IL-1受体家族成员开发小分子抑制剂的可行性。

研究人员主要运用了以下关键技术：1) mRNA展示技术筛选含非天然氨基酸的环肽库；2) 包含19亿化合物的DEL筛选；3) 表面等离子共振(SPR)定量分析结合亲和力；4) 基于HEK-IL-36R和A431细胞的信号抑制功能验证；5) 人皮肤活检组织的离体药效评估；6) X射线晶体学解析复合物结构(分辨率2.3-2.4 ?)。其中皮肤活检来自4-6名健康供体，经伦理委员会批准并获知情同意。

研究结果部分，在"PDP identifies peptides binding to the IL-36R"中，通过mRNA展示技术从包含>10¹³个环肽的文库中筛选出先导肽36R-P138(K_d=1.1 μM)，经优化获得36R-P192(K_d=0.57 nM)。SPR竞争实验显示其能剂量依赖性地抑制IL-36α与受体结合(EC₅₀=2.7 nM)。

"PDP peptides are selective orthosteric inhibitors"部分证实36R-P192在HEK-IL-36R报告基因实验和A431细胞IL-8分泌模型中均能有效抑制三种IL-36亚型(IC₅₀ 0.4-100 nM)。特别值得注意的是，在离体人皮肤组织中，36R-P192可剂量依赖性地抑制IL-36α诱导的IL36A、IL23等炎症标志基因表达。

"DEL screen identifies a high affinity low molecular weight IL-36R binder"部分报道从19亿化合物的DEL库中鉴定出小分子36R-D481，其结合IL-36R D1-D2的K_d=77 nM。功能实验显示其能有效抑制IL-36α和IL-36γ信号(IC₅₀分别为1.42和6.78 μM)，但对IL-36β效果有限。

结构生物学发现部分("Co-Crystal structure")最为关键。X射线晶体学(PDB:9ETH和9ETI)显示36R-P192和36R-D481均结合于IL-36R D1结构域的凹面，与推测的细胞因子结合位点重叠。36R-P192形成发夹结构，通过5个分子内氢键和与D130的离子相互作用稳定结合；而36R-D481则利用溴苯基深入一个由F44和M27侧链运动诱导产生的疏水口袋，并与C42形成罕见的硫-卤素相互作用。

这项研究具有多重重要意义：首先，它首次证实针对IL-1受体家族成员开发<1000 Da小分子抑制剂的可行性，突破了该领域长期存在的技术瓶颈；其次，通过创新性组合两种编码文库技术，为难以靶向的蛋白-蛋白相互作用界面发现抑制剂提供了范式；第三，所发现的化合物具有明确的分子作用机制和良好的体外/离体活性，为开发口服IL-36通路抑制剂奠定了基础。特别是36R-P192在皮肤组织中的药效验证，为其向炎症性皮肤病(如银屑病、特应性皮炎)的临床转化提供了有力支持。虽然36R-D481对IL-36β的抑制活性有限，但其作为未经优化的初始hit分子已展现出令人鼓舞的活性，为后续药物化学优化提供了优质起点。这些发现不仅对皮肤病治疗具有重要意义，也为靶向其他IL-1家族受体提供了重要参考。