综述:解析实体瘤内肿瘤相关中性粒细胞(TANs)的复杂作用

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:Cancer Immunology, Immunotherapy 4.6

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  本综述聚焦肿瘤微环境(TME)中肿瘤相关中性粒细胞(TANs)的双重作用,探讨其在肝癌、乳腺癌等实体瘤中通过分泌细胞因子(如 TGF-β、IL-1β)、形成中性粒细胞胞外陷阱(NETs)等机制促进或抑制肿瘤进展的分子机制,展望其作为治疗靶点的潜力。

  

肿瘤相关中性粒细胞在实体瘤中的复杂角色解析


中性粒细胞的双重功能与表型极化


中性粒细胞起源于骨髓造血干细胞,除传统抗感染功能外,在肿瘤微环境(TME)中表现出显著异质性。肿瘤相关中性粒细胞(TANs)存在两种主要功能表型:抗肿瘤的 N1 型和促肿瘤的 N2 型。N1 型高表达肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、C-C 基序趋化因子配体 3(CCL3)及细胞间黏附分子 - 1(ICAM-1),通过释放活性氧(ROS)和激活 T 细胞发挥杀瘤作用;N2 型则分泌 CCL2、CCL4 等趋化因子,促进血管生成、免疫抑制及肿瘤细胞转移。

TANs 的表型转化受多种信号调控。例如,在非小细胞肺癌中,TGF-β/Smad3 轴驱动 N2 型极化,而 Smad3 敲除可诱导 N1 型转化并抑制肿瘤生长;胶质瘤细胞产生的丙烯醛通过抑制蛋白激酶 B(AKT)活性诱导中性粒细胞向抗炎表型分化;肝癌树突状细胞纳米疫苗通过释放卡托普利可将 N2 型重编程为 N1 型。

中性粒细胞与肿瘤细胞的分子互作机制


TANs 通过分泌多种细胞因子参与肿瘤发展。转化生长因子 β2(TGF-β2)、白细胞介素 - 1β(IL-1β)、血管内皮生长因子(VEGF)等可促进血管生成及免疫抑制微环境形成。肿瘤细胞通过干细胞因子(SCF)信号诱导中性粒细胞氧化表型,导致 DNA 损伤并增强肿瘤细胞存活。

在肝癌中,癌症相关成纤维细胞(CAFs)通过 IL-6/STAT3/PD-L1 通路诱导 TANs 表达 PD-L1,抑制 T 细胞功能;CXCL2 和 IL-13 通过招募中性粒细胞并上调精氨酸酶 - 1(Arg1)促进免疫抑制;中性粒细胞释放的中性粒细胞胞外陷阱(NETs)通过激活 TLR4/9 - 环氧化酶 2(COX-2)轴促进转移。乳腺癌中,γδ T 细胞分泌的 IL-17A 诱导 N2 型极化,而衰老中性粒细胞分泌的外泌体 piR-17560 通过 FTO 介导的 m6A 去甲基化增强肿瘤细胞上皮 - 间质转化(EMT)。胃癌中,粒细胞 - 巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)通过 JAK-STAT3 通路诱导中性粒细胞表达 PD-L1,而 NETs 通过 TLR2 激活 COX-2 增强转移能力。结直肠癌(CRC)中,IL-8 通过 CXCR2 诱导 NET 形成,促进肿瘤细胞黏附和肝转移。

中性粒细胞的抗肿瘤潜力与治疗策略


尽管 TANs 多表现为促肿瘤作用,但其抗肿瘤功能亦不容忽视。抑制 TGF-β 信号可诱导 N1 型极化,增强 ROS 介导的细胞毒性;低剂量 I 型干扰素(IFN-α)通过激活 STAT1/IRF 信号上调 ICAM-1 和 FAS,促进中性粒细胞与肿瘤细胞黏附及杀伤。N1 型 TANs 还可通过招募树突状细胞(DCs)、CD8+ T 细胞及调节巨噬细胞向 M1 型极化,增强适应性免疫应答。

靶向 TANs 的治疗策略包括抑制其招募与极化通路。例如,CXCR2 抑制剂可阻断免疫抑制性中性粒细胞浸润并增强 PD-1 治疗效果;β- 葡聚糖可将 TANs 重编程为 N1 型;靶向 NET 形成的脱氧核糖核酸酶(DNase)或肽基精氨酸脱亚胺酶 IV(PAD4)抑制剂在动物模型中显示出抑制转移的潜力。此外,PI3K/AKT/mTOR 通路抑制剂(如 DZW-310)通过诱导肿瘤细胞凋亡和抑制血管生成发挥作用。

总结与展望


TANs 在肿瘤中的功能可塑性使其成为潜在治疗靶点。未来研究需进一步解析 N1/N2 极化的分子机制,探索代谢重编程、工程化中性粒细胞载体等创新策略,并关注其与其他免疫细胞的互作。结合单细胞多组学、人工智能建模及跨学科技术,有望开发精准调控 TANs 功能的新型肿瘤免疫疗法,为临床转化提供理论依据。

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