综述：中性粒细胞在非小细胞肺癌及PD-1/PD-L1抑制剂免疫治疗中的作用

《Journal of Translational Medicine》：Neutrophils in non-small cell lung cancer and immunotherapy with PD-1/PD-L1 inhibitors

本综述系统阐述了肿瘤相关中性粒细胞（TANs）在非小细胞肺癌（NSCLC）中的双重角色及其对PD-1/PD-L1轴靶向免疫治疗应答的影响。文章深入探讨了TANs在肿瘤微环境（TME）诱导下的异质性（N1抗肿瘤与N2促肿瘤表型）、关键调控通路（如TGF-β、IFN-β、IL-6/STAT3），并揭示了其作为预后生物标志物（如中性粒细胞-淋巴细胞比值NLR）及潜在治疗靶点（如CXCR2、中性粒细胞弹性蛋白酶NE）的重要价值。

　　

中性粒细胞的生物学和功能特性

中性粒细胞是人体循环中最丰富的白细胞，传统上被视为短寿的先天免疫效应细胞，主要负责清除病原体和参与炎症过程。它们由骨髓中的淋巴启动多能祖细胞（LMPPs）分化而来，经粒细胞-单核细胞祖细胞（GMPs）阶段，并在粒细胞集落刺激因子（G-CSF）的调控下成熟。在循环中，中性粒细胞根据密度可分为高密度中性粒细胞（HDNs）和低密度中性粒细胞（LDNs），后者包含成熟的细胞和具有免疫抑制功能的髓源性抑制细胞（MDSCs）。中性粒细胞被招募到感染或炎症部位后，可通过产生活性氧（ROS）、释放中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）等方式发挥抗菌作用。

中性粒细胞的异质性和可塑性

在肿瘤微环境中，TANs表现出显著的异质性和可塑性。根据其功能表型，可大致分为抗肿瘤的N1型和促肿瘤的N2型。干扰素-β（IFN-β）可诱导N1表型，其特征是高表达肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和低精氨酸酶活性；而转化生长因子-β（TGF-β）则促进N2表型极化，其特征是高表达CCL2、CCL3等趋化因子和高精氨酸酶水平。肿瘤微环境中的代谢重编程（如GLUT1介导的糖酵解增强）和特定信号通路（如IL-6/STAT3）深刻影响着中性粒细胞的表型和功能。

TANs与免疫细胞间的相互作用

在非小细胞肺癌早期，浸润到肿瘤微环境的中性粒细胞多呈N1表型或具有抗原呈递细胞（APCs）特征的杂交表型，能够增强T细胞增殖和干扰素-γ（IFN-γ）产生，从而促进抗肿瘤免疫。然而，随着肿瘤进展，TANs的主导表型向N2转变，通过多种机制抑制免疫应答。例如，TANs可通过PD-L1与T细胞上的PD-1结合抑制T细胞功能，通过释放精氨酸酶1（ARG1）消耗微环境中的L-精氨酸，或通过形成NETs抑制CD8⁺ T细胞的细胞毒性。此外，TANs还能通过分泌CCL17等趋化因子招募调节性T细胞（Tregs），进一步加剧免疫抑制。

非小细胞肺癌中的肿瘤相关中性粒细胞（TANs）

在非小细胞肺癌中，TANs表现出独特的遗传和表型特征。与外周血中性粒细胞（PBNs）相比，TANs表面CCR5、CCR7、CXCR3和CXCR4的表达增加，而CXCR1和CXCR2表达下调。单细胞RNA测序（scRNA-seq）研究揭示了TANs的高度异质性，可进一步分为多个功能亚群。特定基因突变（如KRAS、TP53、STK11/LKB1、KEAP1）会重塑肿瘤免疫微环境，影响中性粒细胞的招募和功能。例如，STK11/LKB1失活会诱导IL-6、G-CSF等炎性因子高表达，导致中性粒细胞大量浸润并抑制T细胞功能。

TANs在非小细胞肺癌中的作用效应与靶点

在肺癌进展中，中性粒细胞通过多种机制发挥促肿瘤作用。中性粒细胞弹性酶（NE）可降解细胞外基质（如弹性蛋白），产生具有生物活性的形态弹性okines，促进肿瘤细胞侵袭和血管生成。NE还能切割胰岛素受体底物-1（IRS-1），激活磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）信号通路，促进肿瘤细胞增殖。髓过氧化物酶（MPO）及其产生的次氯酸（HOCl）可造成DNA损伤并抑制DNA修复，具有潜在致突变性。中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）能够捕获循环肿瘤细胞，促进微转移灶的形成，并通过抑制T细胞功能营造转移前微环境。针对这些促肿瘤机制，中性粒细胞弹性酶抑制剂（如Sivelestat）、NETs抑制剂（如DNase I）以及CXCR2抑制剂（如SX-682）已成为潜在的 therapeutic 策略。

中性粒细胞在PD-1/PD-L1抑制剂免疫治疗中的作用

PD-1/PD-L1轴阻断免疫疗法在部分非小细胞肺癌患者中显示出良好疗效，而中性粒细胞在其中扮演着复杂角色。外周血中性粒细胞-淋巴细胞比值（NLR）被视为预测免疫治疗疗效的潜在生物标志物，基线NLR≤4通常与更好的疾病控制率和总生存期相关。肿瘤微环境中中性粒细胞防御素（HNP1-3）的高表达与积极的免疫治疗应答相关。然而，某些因素会驱动中性粒细胞介导的免疫治疗耐药。例如，STK11/LKB1缺失突变导致IL-6等因子高表达，招募大量具有免疫抑制功能的N2表型中性粒细胞，削弱PD-1抑制剂疗效。联合阻断IL-6或使用抗Ly6G抗体耗竭中性粒细胞，可逆转这种耐药性。研究还发现，抗PD-1抗体可直接结合中性粒细胞表面的FcγR和PD-1受体，激活其中肿瘤杀伤活性，表明中性粒细胞本身也可能是PD-1抑制剂的效应细胞。

中性粒细胞在非小细胞肺癌中的临床转化与展望

外周血中性粒细胞相关指标（如NLR、IL-6、IL-8水平）以及肿瘤内中性粒细胞特定分子标记（如CD74、PD-L1、MPO、NE）的表达，有望成为预测免疫治疗疗效和患者预后的生物标志物。靶向中性粒细胞促肿瘤功能的药物（如CXCR2抑制剂、NE抑制剂、NETs抑制剂）与免疫检查点抑制剂的联合疗法，展现出协同抗肿瘤潜力。然而，将中性粒细胞的功能状态纳入临床治疗决策仍面临挑战，亟需更深入的基础研究和临床试验验证。