肿瘤相关中性粒细胞在肝癌发生发展中的调控作用

胡 雷，高 丽，Dirk Hermann，陈艾东,

1 贵阳市妇幼保健院，贵阳 550003； 2 南京医科大学，南京 211166；3 西德肿瘤研究中心，杜伊斯堡-埃森大学，德国 埃森 45122

肝癌是我国发病率较高的一种恶性肿瘤，预后差，近年来肝癌的发病率与病死率均呈上升趋势。尽管手术技术、化疗药物和分子靶向药物在不断进步，但由于大多数肝癌患者发现都是中晚期，容易恶化、进展和远处转移，治疗效果并不理想[1-4]。因此，探索肝癌微环境中肿瘤恶化和转移的发生机制，将有助于找到相关的治疗靶点。

1 肿瘤相关中性粒细胞(tumor-associated neutrophils，TAN)

许多研究已经通过免疫组织化学分析证明，作为另一种白细胞群的中性粒细胞混合在各种癌组织中。趋化因子是与G蛋白偶联受体结合的小肽，可诱导化学吸收、炎症和(或)血管生成[5]。它们是促进癌症转移的关键因素之一。肿瘤细胞通常会产生几种炎症趋化因子，包括吸引中性粒细胞的CXC趋化因子[6]。中性粒细胞向肿瘤的迁移主要由与CXCR1和(或)CXCR2结合的CXC趋化因子介导[7]。中性粒细胞最初被视为先天免疫系统抵抗细胞外病原体的第一反应者。然而，最近的证据证实了中性粒细胞的新功能。中性粒细胞参与先天性和适应性免疫系统的调节，并且可以响应环境信号而极化为不同的表型。其特征是基于它们诱导吞噬作用、释放裂解酶和产生活性氧(ROS)的能力[8]。在肿瘤微环境中，中性粒细胞在肿瘤浸润中发挥重要作用，可以促进肿瘤生长、侵袭、血管生成和转移[9]。

最近的研究表明TAN具有相当大的可塑性，能够极化为抗肿瘤发生的“N1”表型或促肿瘤发生的“N2”表型[10]；其表面标志物，转录调节因子和细胞因子谱仍有待进一步研究。中性粒细胞可分泌炎症、免疫调节和血管生成因子，包括中性粒细胞弹性蛋白酶、基质金属蛋白酶(MMP)、血管内皮生长因子(VEGF)和肝细胞生长因子[11]，它们可以反映旁分泌对肿瘤微环境的影响。 “N1”中性粒细胞可通过产生TNFα、细胞间黏附分子(ICAM)、ROS和降低精氨酸酶表达而表现出增加的细胞毒性和降低的免疫抑制力。相反，“N2”中性粒细胞可通过表达精氨酸酶、MMP-9、VEGF和多种趋化因子(包括CCL2、CCL5和CXCL4)来促进肿瘤转移[12]。研究表明TGFβ信号传导作为N1和N2表型之间的调节因子发挥作用。肿瘤内的TGFβ使向N2表型的分化倾斜，而抑制TGFβ信号传导诱导抗肿瘤N1表型[13]。总之，TAN的表型取决于肿瘤微环境中遇到的信号分子。TAN具有驱动肿瘤血管生成的潜力。在小鼠模型中，TAN是MMP-9的主要来源，通过其细胞外基质降解特性促进血管生成[14-15]。CXCR2及其配体(即CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL7和CXCL8)负责在正常生理条件下募集嗜中性粒细胞，并参与TAN的动员。在携带肿瘤的小鼠模型中，靶向CXCR2介导的TAN动员可增加肿瘤浸润和淋巴转移细胞的数量并增强抗凋亡。TGFβ参与了TAN两种亚型之间的转换，可以将TAN转化到促肿瘤发生的N2表型；反之，抑制TGFβ，则可以诱导其向抗肿瘤发生的N1表型转化[15]。综上所述，可以通过阻断TGFβ发挥对TAN靶点的干预，进而实现对肝细胞癌的治疗。在肝癌微环境中癌细胞会生成多种趋化因子和TAN细胞表面的受体结合，启动其向N2表型转化，进而促进肿瘤发生发展、侵袭和转移，因此，干预TAN，阻止其向N2转化，成为抗肿瘤治疗的重要思路。

2 TAN是肝癌治疗的潜在靶点

TAN作为潜在治疗靶点的作用仍在评估，因为其在癌症发展和转移中的作用尚不完全清楚。考虑到TAN在肿瘤进展中的作用，靶向癌症中的中性粒细胞可能是一种潜在的新型抗肿瘤疗法。然而，对于中性粒细胞的过度杀伤，可导致免疫抑制，因为中性粒细胞是人体防御感染所必需的。因此，阻断特定的中性粒细胞群，尤其是TAN，可以促进肿瘤消退或抑制其转移和扩散，在此过程中还不会影响抗感染免疫。最新研究[16]表明，TAN可在肝癌微环境中促进肿瘤增殖、血管生成和上皮-间质转化，TAN浸润是疾病预后不良的重要指标。另一个团队的研究[17]表明TAN可以将肿瘤相关巨噬细胞和调节性T淋巴细胞(Treg)募集到肝癌肿瘤微环境中，以促进癌细胞生长、进展，并产生对索拉非尼的抗药性。招募来的肿瘤相关巨噬细胞，通过释放细胞因子促进肿瘤发生、发展和转移[16]。研究[17]表明肝癌患者Treg的水平明显增加，其与肿瘤细胞的侵袭性密切相关。免疫系统是一个重要的网络，如果想获得很好的靶向治疗效果，可以通过系统干预TAN、肿瘤相关巨噬细胞和Treg，取得综合治疗效果，但其相关疗效和分子机制有待进一步研究。

由于TGFβ调节中性粒细胞的促肿瘤表型和抗肿瘤表型，因此TGFβ阻断可能是一种潜在的重要治疗策略。趋化因子阻断可能是导致中性粒细胞向肿瘤募集受损的另一种有效策略。肝细胞癌与CXCL8的过度表达具有高度相关性，从健康供体分离的人Treg可以分泌高水平的CXCL8，并促进中性粒细胞的募集。由于从肝脏分泌的CXCL8募集中性粒细胞，通过中和抗体阻断CXCL8轴可能是一种很好的治疗方法。然而，其对肝癌微环境或肿瘤内中性粒细胞表型的影响仍需要更深入的研究。此外，TAN的存在被证明是肝癌复发的独立预后因素，和整体存活率相关[18]。在复制的肝细胞癌的肿瘤微环境中，TAN 会释放很多小分子和细胞因子，影响肿瘤进展和恶化。研究[18]发现，肝癌细胞可以通过激活TAN，进一步激活趋化因子配体2 (CCL2)，而CCL2被证实和肿瘤大小、血管浸润、分化程度和恶性分期等密切相关。而且，他们可以通过影响肿瘤相关巨噬细胞和Treg，发挥肿瘤细胞的迁移活性。这些被招募来的促进肿瘤进展的免疫细胞，如TAN、巨噬细胞和Treg，成为促进癌细胞侵袭和转移的影响因素。

3 中性粒细胞与淋巴细胞的比值(NLR)是肝癌预后的生物标志物

中性粒细胞对肿瘤的发生、发展和预后有着一定的影响，其与肝癌的关联性也不断地被研究和证实。NLR是全身免疫系统功能的评价指标，是影响肿瘤患者预后的独立因素。肖维木等[19]选取149例肝癌手术患者，将其分为高NLR组(63例)(NLR≥2.37)和低NLR组(86例)(NLR<2.37),比较两组的总胆红素、甲胎蛋白等预后评判相关指标，发现NLR对患者的预后有很好的预测价值。何朝滨等[20]回顾分析了216例接受经肝动脉栓塞化疗(TACE)的肝癌患者的资料，多因素分析显示NLR≥1.77与TACE术后较差的预后相关，是TACE治疗后影响患者生存的危险因素。邓国荣等[21]根据NLR将387例患者分为低NLR组(NLR<2.0)和高NLR组(NLR≥2.0)，比较分析两组患者的临床特点和预后，发现低NLR组患者5年生存率明显高于高NLR组，分别为31.6%和7.3%,术前NLR水平与预后呈负相关，对接受根治手术的原发性肝癌患者，术前NLR水平与预后呈负相关，术前NLR水平为其独立预后因素。研究表明术前NLR与肝细胞癌患者的预后显著相关[22]。综上所述，NLR是肝癌患者预后评判的理想生物标志物。

4 总结

越来越多的证据表明，肝癌中性粒细胞在肿瘤微环境中起着重要作用。 TAN表现出抗肿瘤发生的N1表型或促肿瘤发生的N2表型之间的可塑性，并由来自组织的信号分子确定其表型变化。大量研究证明了中性粒细胞促进肝癌恶化和转移的潜在机制，干预 TAN可能成为肝癌治疗的新靶标。但肝细胞癌微环境中存在肿瘤相关巨噬细胞、Treg和多种细胞因子等，可能会影响免疫治疗的抗肿瘤活性，系统干预和综合治疗可能会获得满意的疗效。随着对肿瘤微环境的深入了解，开发针对性的综合靶向治疗方案，可为肝细胞癌的治疗带来曙光。

作者贡献声明：胡雷负责综述文献收集和撰写；高丽负责修改论文；陈艾东和Dirk Hermann负责拟定写作思路，指导撰写文章并最后定稿。