综述:靶向循环肿瘤细胞-中性粒细胞相互作用:抑制癌症转移的纳米工程策略

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Journal of Nanobiotechnology 10.6

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  这篇综述系统探讨了纳米工程策略如何通过靶向循环肿瘤细胞(CTC)与中性粒细胞(NET)的相互作用(包括细胞簇形成、中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)及细胞因子串扰)来抑制癌症转移。文章重点介绍了基于细胞膜仿生纳米载体(如中性粒细胞膜、血小板膜)和靶向药物递送系统(如抗EpCAM/VCAM-1纳米颗粒)的创新疗法,为克服传统治疗在转移性癌症中的局限性提供了新思路。

  

引言

肿瘤转移仍是癌症相关死亡的主因,其过程涉及循环肿瘤细胞(CTC)从原发灶脱落进入血流并形成远处转移灶。研究表明,CTC与中性粒细胞形成的异型簇(CTC-neutrophil clusters)通过细胞黏附、NETs释放及细胞因子(如IL-6/TGF-β)介导的旁分泌作用,显著增强CTC的存活、侵袭和免疫逃逸能力。

CTC与中性粒细胞的相互作用机制

直接接触依赖的相互作用

CTC-中性粒细胞簇:约85%的CTC相关白细胞为中性粒细胞,通过表面受体(如ICAM-1/β2
整合素、CD47/SIRPα)形成物理屏障,保护CTC免受NK细胞杀伤。中性粒细胞微触须(McTNs)通过微管蛋白介导簇形成,促进转移。

NETs的双重作用:NETs通过释放蛋白酶(NE/MMP-9)降解细胞外基质(ECM),激活TGF-β信号诱导上皮-间质转化(EMT)。但NETs组分(如MPO)也可能抑制CTC肝肺转移。NETosis分自杀型(NADPH氧化酶依赖)和存活型(TLR2/4-Ca2+
通路),为靶向干预提供切入点。

间接信号调控

细胞因子网络:CTC分泌G-CSF、IL-8招募中性粒细胞,后者通过TNF-α/IL-6促进CTC增殖。中性粒细胞源性EGF/HGF激活MAPK/PI3K通路,而Arg1耗竭精氨酸抑制T细胞功能。

蛋白酶重塑微环境:NE切割E-钙黏蛋白促进EMT,MMP-9增强血管通透性,协同促转移。

纳米治疗策略

靶向CTC的直接清除

仿生纳米载体

  • 中性粒细胞膜包裹的PLGA纳米粒(NM-NP-CFZ)通过LFA-1/ICAM-1靶向CTC和转移前生态位,载药卡非佐米诱导CTC凋亡。
  • 血小板膜纳米粒(PM-NPs)利用P-选择素/CD44v6结合捕获CTC,共载TRAIL和DOX实现协同杀伤。

非膜修饰纳米系统

  • E-选择素修饰脂质体递送TRAIL,前列腺癌模型中CTC清除率>75%。
  • EpCAM靶向双功能纳米平台(dTNP)通过K237肽/VEGF受体靶向抑制肺转移。

抑制NETs形成

  • 光响应金纳米棒(Au-PB@mPDA)控释DNase I降解NETs,结直肠癌肝转移减少65%。
  • PAD4抑制剂ZD-E-1阻断组蛋白瓜氨酸化,抑制NETosis并增强免疫原性。

中性粒细胞表型重编程

MnO2
纳米粒激活STING/IFN-β通路,将促肿瘤N2中性粒细胞逆转为抗肿瘤N1表型。

阻断CTC-中性粒细胞簇

  • 抗VCAM-1抗体修饰脂质体(GV-Lipo/SF/DT)通过解离簇结构抑制三阴性乳腺癌转移。
  • 缺氧响应性中性粒细胞仿生纳米粒(hQNM-PLGA)竞争性抑制簇形成。

挑战与展望

当前纳米治疗面临免疫原性、靶向效率及长期安全性等挑战。未来需优化膜蛋白保留技术(如杂交膜工程)、开发多靶点纳米平台,并推动临床转化研究。通过整合CTC捕获、微环境调控和免疫激活策略,纳米医学有望突破转移性癌症的治疗瓶颈。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献支持内容)

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