作者：蒋海萍，尹硕，李生兰，李文斌，首都医科大学附属北京天坛医院神经肿瘤综合治疗中心

中性粒细胞是人体中最丰富的白细胞，在不同的疾病中有着不同的作用，是许多疾病发生过程中的重要参与者，如病原体引起的感染、炎症、自身免疫性疾病和肿瘤等。中性粒细胞是抵抗病原体入侵的第一道防线，有研究表明炎症与肿瘤的发生发展密切相关。肿瘤是全球范围内的主要公共卫生问题，目前针对肿瘤的治疗主要包括手术、放射治疗( 以下简称放疗) 、化学药物治疗( 以下简称化疗) 、免疫治疗、靶向治疗等多种手段，近年来针对肿瘤治疗的新策略不断涌现，但如何延长肿瘤患者的生存期仍是目前需要解决的重要问题。

胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤，占所有恶性脑肿瘤的80%以上，胶质母细胞瘤( glioblastoma，GBM) 是恶性程度最高的一种胶质瘤。过去几十年中，人们为了提高GBM 患者的生存率开发了很多新的治疗策略。例如电场联合替莫唑胺( temozolomide，TMZ) 治疗，与单独使用TMZ 化疗相比，能显著提高生存率，但其生存率仍低，除了肿瘤本身恶性程度对生存期影响以外，对治疗所产生的耐药性也是影响生存期的一个主要问题。

化疗的耐药性可能与肿瘤免疫微环境( tumor microenvironment，TME) 的不同免疫成分相关，TME除了肿瘤细胞外，还包括成纤维细胞、内皮细胞、适应性和先天性免疫细胞等，存在于TME 中的中性粒细胞，也被称为肿瘤相关中性粒细胞( tumour-associated neutrophil，TAN) 。本综述主要讨论中性粒细胞募集、分型、对肿瘤尤其是胶质瘤的作用、作为预后标志物在肿瘤和胶质瘤中的应用以及其治疗潜力。

1. 概述

1. 1 中性粒细胞募集

中性粒细胞主要来源于骨髓造血干细胞，在相关转录因子的调节下通过以下顺序逐步分化为成熟中性粒细胞，包括早幼粒细胞、骨髓细胞、后粒细胞、带状细胞、分段中性粒细胞和成熟中性粒细胞。中性粒细胞从骨髓释放到外周循环血液中需要多种趋化因子的调节，其中高表达的趋化因子受体CXCR1、CXCR2 在中性粒细胞募集中起着关键作用。

CXCR1、CXCR2 是一种G 蛋白偶联受体，CXCR1 的配体只包括CXCL6、CXCL8，而CXCR2 又称白细胞介素-8( interleukin-8， IL-8 ) 受体，其配体包括CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8。肿瘤高表达的CXCL5、CXCL6、CXCL8，可与CXCR1、CXCR2 相结合，积极地将中性粒细胞募集到肿瘤部位。例如在小鼠结肠癌模型中，CXCL1、CXCL2、CXCL5 可促进中性粒细胞的趋化与募集。

1. 2 中性粒细胞分型

在TME 中，不同类型的中性粒细胞具有不同的功能。2009 年，Fridlender 等根据TAN 对肿瘤的不同作用，分为抗肿瘤类型N1 型、促肿瘤类型N2型。在免疫抑制因子转化生长因子-β( transforming growth factor-β，TGF-β) 的作用下，中性粒细胞极化为N2 型，抑制TGF-β 可促进中性粒细胞向N1 型募集，I 型干扰素也可诱导TAN 向N1 型极化，N1 型TAN主要通过直接或间接细胞毒性作用发挥抗肿瘤的作用。

2. 中性粒细胞对肿瘤的作用

2. 1 中性粒细胞的促肿瘤作用

炎症与肿瘤密切相关，而中性粒细胞是参与炎症反应的重要免疫细胞，研究表明，中性粒细胞与肿瘤的不良预后相关，说明中性粒细胞具有一定促进肿瘤发生发展、浸润、转移的功能。主要通过产生中性粒细胞外陷阱( neutrophil extracellular traps，NETs) 、分泌促肿瘤细胞因子和趋化因子、释放活性氧( reactive oxygen species，ROS) 、释放颗粒酶如基质蛋白酶9( matrix metalloproteinases-9，MMP-9) 、促进血管生成以及产生化疗耐药性来发挥促瘤作用。已有研究表明中性粒细胞在TME 中产生的NETs 有促进肿瘤转移的作用，例如肿瘤分泌的组织蛋白酶C 可调节中性粒细胞膜结合丝氨酸蛋白酶PR3，促进IL-1β 的活化，从而上调IL-6 促进中性粒细胞的募集以及NETs 的形成，促进乳腺癌向肺转移。

与健康对照组相比，晚期食管癌、胃癌、肺癌患者血浆中NETs 水平更高，在肺腺癌、结直肠癌、肾透明细胞癌、乳腺癌模型中，NETs 通过增加上皮－ 间充质转化、促进血管生成和肿瘤细胞增殖，与不良预后相关。炎症反应是癌症发展中的一个重要环节，可促进血管生成从而加速肿瘤的生长。TAN 可分泌促血管生成因子( vascular endothelial growth factor，VEGF) 、MMP-9 促进肿瘤血管生成和转移。

2. 2 中性粒细胞的抗肿瘤作用

中性粒细胞主要通过分泌H2O2、ROS、颗粒酶，以及抗体依赖性细胞毒性作用和直接接触杀死肿瘤细胞来发挥抗肿瘤的作用。有研究者发现甲氨蝶呤诱导的肿瘤来源的微粒子可以激活中性粒细胞，促进其释放中性粒细胞弹性酶进而杀死肿瘤细胞并破坏肿瘤基质，增强其杀伤肿瘤细胞的能力。生存分析显示，肿瘤浸润中性粒细胞( tumor-infiltrating neutrophils，TIN) 与胃癌的预后相关，TIN 较高的患者总生存期( overall survival， OS ) 更长( P =0. 026) 。

在结直肠癌小鼠模型中，中性粒细胞通过限制细菌数量和IL-17 介导的炎症反应来减缓结直肠癌的生长和发展， IL-17 可刺激食管鳞状细胞癌肿瘤细胞产生促进中性粒细胞迁移的趋化因子CXCL2、CXCL3，以及ROS、髓过氧化物酶和干扰素-γ( interferon-γ， IFN-γ) 来增强中性粒细胞的直接杀伤作用，从而达到抗肿瘤的作用。

2. 3 中性粒细胞在胶质瘤中的作用

2. 3. 1 中性粒细胞在胶质瘤中的促肿瘤作用

已有研究表明，中性粒细胞与淋巴细胞比值( neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR，中性粒细胞/淋巴细胞) 、中性粒细胞绝对值与胶质瘤预后相关，NLR升高( HR = 1. 847，P = 0. 003 9) 、中性粒细胞增多( HR= 1. 706，P = 0. 018 5) 提示胶质瘤患者预后不良。研究显示，与TAN 相关的CD11b、CD15、CD66b 和S100A9 在胶质瘤中的表达增加，从而促进中性粒细胞的募集。S100A9 主要由TAN 表达，同样在神经胶质瘤中表达增高，通过诱导整合素信号传导诱导胶质瘤的侵袭和转移，有研究表明，与低级别胶质瘤相比，高级别胶质瘤中S100A9 含量更高。

S100A4 也是S100 蛋白家族中的一种，其表达也通过中性粒细胞浸润增加，在血管富集区域相邻的S100A4( +) GBM 中血管内皮生长因子A( vascular endothelial growth factor A，VEGFA) mRNA 表达增高，通过促进肿瘤血管生成促使肿瘤发展，且S100A4 高表达的GBM 患者OS 更短，单因素分析显示，S100A4是OS、无进展生存期( progress free survival，PFS) 的重要预后因素( P＜0. 000 1，P = 0. 02) 。另外在肿瘤血管生成过程中，MMP-9 是一种重要的促血管生成因子，在胶质瘤中，TAN 是MMP-9 的主要来源。

Jiguet-Jiglaire 等研究者发现MMP-9 可预测贝伐珠单抗对GBM 的疗效，且与贝伐珠单抗的耐药性相关，血浆中MMP-9 水平低的GBM 患者，使用贝伐珠单抗治疗更获益。与其他体部肿瘤类似，与健康对照组相比，胶质瘤患者中的循环中性粒细胞、TIN 水平更高，尤其Ⅳ级胶质瘤水平最高，表明中性粒细胞浸润与胶质瘤恶性程度相关。TIN 产生的NETs 可促进胶质瘤细胞增殖、迁移和侵袭，并且发现胶质瘤细胞分泌IL-8，促进中性粒细胞募集并分泌NETs 形成正反馈作用，进一步促进肿瘤侵袭。以上均说明中性粒细胞具有促进胶质瘤进展的作用，并且与胶质瘤不良预后相关( HR = 2. 073，95% CI: 1. 077 ～3. 990)。

2. 3. 2 中性粒细胞在胶质瘤中的抗肿瘤作用

在胶质瘤TME 中，中性粒细胞通过释放抗肿瘤因子( 如肿瘤坏死因子、细胞毒性颗粒等) 直接杀伤肿瘤细胞，并且可以通过促进其他免疫细胞( 如T 细胞和自然杀伤细胞) 的活性，增强整体的抗肿瘤免疫反应。在胶质瘤小鼠模型中，中性粒细胞在早期通过释放ROS 增强细胞毒性作用从而限制肿瘤的生长起到抗肿瘤的作用，但随着肿瘤的进展抗肿瘤作用逐渐消失，进而发挥促肿瘤的作用。

近期Lad 等发现一种来自颅骨骨髓的具有树突状特征的中性粒细胞，通过抗原呈递、激活组织相容性复合物Ⅱ进而激活T 细胞对肿瘤细胞产生细胞毒性作用。该研究也显示，在胶质瘤小鼠模型中，中性粒细胞缺陷的肿瘤在24 d 内比同型处理的对照组肿瘤大8 倍( P =0. 026) ，中位生存时间缩短3 d( P＜0. 001) 。另外在缺氧状态下，可诱导神经胶质瘤细胞中丙烯醛的产生，抑制中性粒细胞ROS 生成、CD11b 表达和肿瘤杀伤活性，进而抑制中性粒细胞活化并促进N2 表型的表达，反之清除丙烯醛可逆转中性粒细胞功能抑制从而抑制肿瘤生长。以上均说明了中性粒细胞在胶质瘤中存在抗肿瘤作用。

3. 中性粒细胞的临床意义

3. 1 NLR 作为生物标志物

NLR 是一种经济的生物标志物，在一项Meta 分析中，NLR 升高与胶质瘤患者的不良预后相关( HR=1. 43，95%CI: 1. 27 ～ 1. 62)，说明NLR 是胶质瘤患者预后的预测标志物。NLR 在异柠檬酸脱氢酶突变型( isocitrate dehydrogenase mutant，IDH-mut) 与异柠檬酸脱氢酶野生型( isocitrate dehydrogenase wild type，IDH-wt) 也有诊断价值， IDH-wt 的胶质瘤患者NLR 显著增高。相比于其他标志物如分子病理诊断、基因检测等，NLR 可直接从外周血检测得出，是一种更经济、方便的预后标志物。

3. 2 中性粒细胞在胶质瘤治疗方面的应用

3. 2. 1 抑制中性粒细胞募集

CXCR2 在中性粒细胞的募集中起着重要作用，具有促肿瘤的功能，阻断CXCLs /CXCR2 信号通路已成为中性粒细胞靶向癌症治疗的新策略。CXCR2拮抗剂SB225002 可促进CD8+T 细胞活化，显著降低中性粒细胞的浸润，增强抗肿瘤T 细胞的活性，在肺癌中阻断CXCR2 可通过降低中性粒细胞的浸润来增强顺铂化疗效果。同样在胶质瘤小鼠模型中，Flores-Toro 等发现CCR2 拮抗剂CCX872 可提高胶质瘤患者的存活率( P = 0. 002) 。目前关于CXCR2 抑制剂的研究主要基于动物模型，未来仍需要进行更多的临床试验验证CXCR2 抑制剂在人类胶质瘤患者中的安全性和有效性。

3. 2. 2 抑制NETs 生成

NETs 能促进肿瘤转移，而肽基精氨酸脱亚胺酶( peptidyl arginine deiminase 4，PAD4) 通过CXCR2 调节中性粒细胞运输，在NETs 的形成中起着重要作用，由此说明，PAD4 是中性粒细胞治疗肿瘤的一个潜在靶点，有研究表明PAD4 抑制剂JBI-985 可抑制NETs 的产生，并下调中性粒细胞CXCR2 的表达，激活抗肿瘤免疫从而达到延缓肿瘤进展的作用。另外，脂质体中包封DNase I 可有效消除NETs 抑制中性粒细胞的募集进而抑制结直肠癌转移。

Dai等发现胰岛素样生长因子2 mRNA 结合蛋白( insulin-like growth factor 2 mRNA-binding proteins，IGF2BPs) 包括IGF2BP1 /2 /3， IGF2BP3 在胶质瘤中高表达，与浸润中性粒细胞存在一定相关性，可促进NETs 的形成，促进肿瘤进展。BET 抑制剂( JQ1、IBET151)可下调IGFBP3 进而降低NETs，增强溶瘤单纯疱疹病毒的抗肿瘤活性从而减少其治疗耐药性。以上均说明，靶向NETs 也可成为癌症的一种有希望的治疗方法，但是目前使用的抑制剂可能存在一定的不良反应，需要进一步优化药物的选择和给药的方式，以便提高疗效和安全性。同时不同的患者对抑制剂也存在个体差异，未来还需关注个体化的治疗策略以便实现更精准的治疗效果。

3. 2. 3 抑制血管生成

VEGF 是抗血管生成的一个重要靶点，贝伐珠单抗是一种血管生成抑制剂，它能减少VEGF 与VEGFR 的结合，抑制血管生成，延长新诊断GBM 患者的PFS，但其OS 并没有延长，与GBM 高度异质性和耐药性有关。中性粒细胞通过S100A4 向N2型分化，与抗血管生成治疗耐药性相关，下调S100A4可延长抗VEGF 治疗动物的存活期，并部分降低了GBM 对抗VEGF 治疗的耐药性，并且也有单细胞分析将S100A4 确定为胶质瘤免疫治疗的靶点。抑制血管生成在胶质瘤治疗中具有重要的作用，将其与放疗或化疗联合使用，可提高治疗效果，但仍需要进一步的研究和优化，以提高治疗效果和安全性。

3. 3 中性粒细胞作为载体

关于癌症的治疗，抗癌药物如何在TME 中有效传递，或抗癌药物如何有效通过肿瘤血液屏障、血－脑脊液屏障等都是癌症治疗成功的关键。像神经系统肿瘤，由于血－脑脊液屏障的存在，抗癌药物很难通过血－脑脊液屏障到达肿瘤组织，临床治疗仍然存在很大的挑战。而中性粒细胞具有穿过肿瘤血管以及血－脑脊液屏障的作用，因此可以被用作纳米颗粒的载体，这些纳米颗粒可以携带化疗药物、基因治疗药物或免疫调节剂。通过这种方式，可以提高药物在肿瘤组织中的积累，减少对正常组织的不良反应。例如Su 等研究发现在临床前小鼠模型中，中性粒细胞携带紫杉醇纳米晶体( paclitaxel nanocrystals，PTX NC) 通过肿瘤脉管系统递送，PTX NC 通过PTX蛋白复合物的调节释放药物杀死肿瘤细胞，从而提高了临床前小鼠的存活率。

在胶质瘤小鼠模型中，静脉注射携带多柔比星的中性粒细胞外泌体，能穿透血－脑脊液屏障有效抑制肿瘤生长并延长小鼠存活时间。Xue 等发现通过注射携带紫杉醇脂质体的中性粒细胞，可以有效地将多柔比星传递到肿瘤组织，从而发挥细胞毒性作用减少GBM 的复发。另外Li 等开发了一种使用中性粒细胞递送的纳米增敏剂应用于GBM 的治疗，先通过静脉注射携带纳米增敏剂的中性粒细胞，再通过超声照射肿瘤部位，可将患GBM 的小鼠的存活率从0%提高到40%，且可进行长期免疫监测肿瘤是否复发，为GBM 和其他癌症的精准治疗提供了一种新的治疗方法。

近期有研究者将载有TMZ 的胆固醇纳米颗粒胶的抗癌药物输送到中性粒细胞，随后靶向输送到GBM 组织，诱导脑肿瘤中NETs 的形成以释放抗癌药物，可使肿瘤缩小，该研究建立了一种基于细胞和肽胶的药物传递系统，为后续GBM 的治疗提供了新的方向。总体来说，与传统治疗方法相比，中性粒细胞纳米载体能够将药物高效的递送到肿瘤部位，并且可减少全身不良反应的发生。

尽管中性粒细胞纳米载体在胶质瘤的治疗中展现出巨大的潜力，但仍面临很多挑战。一方面是中性粒细胞本身的特性，中性粒细胞的寿命相对较短，在体外容易凋亡，增加了药物递送的难度。另外肿瘤内部存在一些特殊的微环境障碍，如异常的血管结构、较高的间质液压力和致密的细胞外基质，这些因素阻碍了纳米粒子进入肿瘤组织的能力。再者纳米粒子的大小、电荷和形状等物理化学性质也会显著影响它们在肿瘤中的运输和分布，在纳米颗粒的制备方面仍存在很大的挑战。虽然目前中性粒细胞纳米载体在动物模型上显示出对肿瘤治疗的有效性，但是在人体模型上还没有证明其有效性和安全性。相对于传统药物，纳米药物递送浓度可明显增高，对于脑组织的毒性作用也许会增加，因此药物的剂量、浓度还需进一步研究。另外纳米材料本身对人体组织的毒性也无从得知，故后续如何将其应用于临床还存在很大的挑战。

针对中性粒细胞纳米载体材料在胶质瘤治疗中存在的问题，研究人员也提出了许多解决方案。比如，通过超声介导的纳米药物输送系统，可以使靶向药物能够精准递送到肿瘤，减少了对健康组织的负面影响。开发了智能响应型纳米材料，如pH 响应或光响应的纳米颗粒，以实现药物的精准释放。另外，针对纳米材料本身的特性，可通过调整纳米材料的大小、电荷和表面特性，优化其在肿瘤微环境中的渗透能力。

综上所述，中性粒细胞纳米载体在胶质瘤的治疗中具有广阔的应用前景和一定的可行性。但是要实现其临床应用，还需克服一些技术挑战和生物学障碍。为了解决这些问题，需要不断探索和优化中性粒细胞纳米载体的制备和应用技术，加强与其他治疗策略的协同作用以提高治疗效果。同时需不同学科之间的合作，比如物理学、化学、生物学、医学、药学等，综合不同领域的知识和技术来解决问题。随着相关技术的不断发展和完善，中性粒细胞纳米载体将在胶质瘤的治疗中发挥越来越重要的作用。

来源：蒋海萍,尹硕,李生兰,等.中性粒细胞在胶质瘤中的作用及应用研究进展[J].首都医科大学学报,2025,46(03):448-454.