综述：肿瘤转移中的中性粒细胞胞外诱捕网：从机制理解到靶向治疗

《Current Oncology》：Neutrophil Extracellular Traps in Cancer Metastasis: From Mechanistic Understanding to Targeted Therapy Xiaorui Tian, Jintong Na, Xinyi Tan, Fengqiu Dang, Rui Zhu, Liping Zhong and Yongxiang Zhao

这篇综述系统阐述了中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)在癌症转移中的核心作用，归纳了NETosis的关键通路（如NOX2/ROS、PAD4-H3Cit），并详细分析了NETs在肿瘤转移级联反应（血管生成、CTC存活、转移定植等）及免疫抑制微环境中的机制，最后探讨了靶向NETs（如DNase I、PAD4抑制剂、CXCR1/2拮抗剂）的潜在治疗策略。

　　

1. 引言

癌症转移是导致癌症患者死亡的主要原因，占癌症相关死亡的90%以上。肿瘤微环境(TME)是肿瘤发生、进展和转移的关键场所，其中，由活化中性粒细胞释放的中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)近年来被证实是肿瘤进展和转移的关键调控因子。NETs是由去浓缩的核DNA或线粒体DNA，与组蛋白、中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)、髓过氧化物酶(MPO)等多种功能蛋白交织而成的网状结构。最初，NETs被发现是机体抵御病原体入侵的天然免疫防御机制，但后续研究揭示了其在癌症、心血管疾病等多种病理过程中的复杂作用。本文将聚焦NETs在肿瘤转移过程中的多阶段作用及其潜在治疗策略。

2. NETs的释放

NETs的形成过程被称为NETosis，主要分为裂解性NETosis和活体NETosis两种类型。裂解性NETosis通常在病原体、佛波酯(PMA)、白介素-8(IL-8)等刺激下，通过激活NADPH氧化酶2(NOX2)产生活性氧(ROS)，进而激活肽酰基精氨酸脱亚胺酶4(PAD4)，诱导染色质去浓缩。NE和MPO易位至细胞核，促进染色质进一步解聚，最终导致核膜和细胞膜破裂，释放NETs，中性粒细胞随之死亡。活体NETosis则由金黄色葡萄球菌、脂多糖(LPS)等通过Toll样受体(TLR)信号激活，导致NE快速易位至细胞核，促使染色质解聚，并通过囊泡分泌途径释放NETs，在此过程中中性粒细胞保持存活。在肿瘤背景下，肿瘤来源的细胞因子（如IL-8、G-CSF）或治疗相关反应可驱动广泛的裂解性NETosis，将大量NETs释放到TME和循环中。

NETs的主要成分及其对癌症的影响包括：NE可降解细胞外基质(ECM)，释放促血管生成因子如血管内皮生长因子(VEGF)，并诱导内皮细胞P-选择素表达，促进肿瘤细胞外渗。组织蛋白酶G(CG)可激活基质金属蛋白酶(MMPs)，下调E-钙黏蛋白，并通过CG-MMP9-TGF-β轴促进血管生成。基质金属蛋白酶-9(MMP-9)可降解ECM中的胶原和明胶，为肿瘤细胞侵袭创造通道，并释放VEGF。NET-DNA作为支架和配体，可与肿瘤细胞上的CCDC25受体结合，激活整合素连接激酶(ILK)-β-parvin-RAC信号，促进肿瘤细胞迁移和黏附；还可与CD8⁺T细胞上的TMCO6结合，抑制T细胞功能。MPO-DNA复合物是NETs的结构成分，也是全身NET负荷的特异性生物标志物，其水平与较差的患者预后相关。

3. NETs在肿瘤转移中的作用

转移是一个复杂的多步骤级联过程，NETs作为关键调节因子，促进了转移的各个阶段，包括原发性肿瘤生长、血管生成、局部侵袭、内渗、循环中存活、外渗和转移灶定植。

促进NET形成的刺激因素包括非肿瘤细胞来源因素（如慢性心理压力、肠道菌群失调、活化血小板）和肿瘤细胞来源因素（如G-CSF、CXCL1、S100A7、HMGB1）。化疗在杀死肿瘤细胞的同时，也可能通过释放ATP、诱导成纤维细胞衰老及SASP程序来促进NET形成。

NETs在转移全过程中的作用机制：

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  促进原发性肿瘤生长：NETs可通过激活Toll样受体触发NF-κB信号和IL-6产生，或通过调控线粒体动力学和线粒体自噬来重编程肿瘤细胞代谢，从而支持肿瘤生长。
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  血管生成：NET-DNA可通过ITGAV/NF-κB信号通路上调VEGFA表达，促进血管生成。NETs还可诱导内皮细胞上跨膜受体CCDC25的表达，NET-DNA与其结合后激活AKT/mTOR信号，促进内皮细胞增殖、迁移和成管。
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  局部侵袭：NETs携带的NE、MMPs等蛋白酶可降解ECM和基底膜。NETs成分还可能通过上调间质标志物（波形蛋白、Snail、Twist）和下调E-钙黏蛋白来诱导上皮-间质转化(EMT)。
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  内渗：NETs通过诱导淋巴管生成、破坏内皮屏障、刺激肿瘤细胞分泌MMP2/MMP9持续降解ECM和血管基底膜，为内渗清除道路。NETs还能激活TLR2/COX-2轴诱导EMT，增强肿瘤细胞运动性。
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  在循环中存活：在转移前微环境(PMN)中，NETs通过SPP1-CD44-CXCL1轴招募中性粒细胞，形成以NET为主的微环境，捕获循环肿瘤细胞(CTCs)。NETs成分可激活凝血级联，促进血小板-NET血栓复合物形成，物理包裹CTCs，保护其免受免疫清除和失巢凋亡。
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  外渗：NETs沉积在靶器官，释放HMGB1和组蛋白酶，增加局部微血管通透性。NETs还可通过β1-整合素桥接CTCs与内皮，增强黏附。TGF-β信号使得NETs能够促进胃癌细胞的外渗、迁移和EMT。
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  转移灶定植与休眠觉醒：NETs的DNA支架为捕获CTCs和促进其与靶内皮黏附提供基质。NETs通过NQO1-PPIA-CD147轴驱动NETosis和弹性蛋白酶释放，降解ECM，增强黏附和肺定植。NETs携带的MMP-9、PR3和NE可降解层粘连蛋白，激活α3β1整合素，直接唤醒休眠肿瘤细胞；还可中和微环境抑制信号（如TSP-1），解除生长停滞。

4. NETs抑制免疫系统

NETs在肿瘤介导的免疫抑制中扮演着关键角色：

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  屏蔽免疫识别：NETs作为物理屏障围绕肿瘤细胞，阻止免疫效应细胞直接接触，抑制CD8⁺T细胞和自然杀伤(NK)细胞的细胞毒性活性。
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  直接损伤免疫细胞：NETs成分（MPO、H3Cit、NE、TMCO6）干扰T细胞受体(TCR)信号，降低CD8⁺T细胞活性并诱导其凋亡。NETs还可降解NK细胞的活化受体，抑制其细胞毒性。NETs携带的PD-L1可直接抑制T细胞。
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  招募和促进免疫抑制细胞极化：NETs来源的CXCL12可招募调节性T细胞(Tregs)和髓源性抑制细胞(MDSCs)。NETs还可激活腹膜间皮细胞中的TLR通路，诱导CXCL13分泌，招募CD43⁺B细胞并促进IL-10产生，从而扩展Tregs。
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  对肿瘤微环境的影响：NET-DNA与TMCO6结合抑制CD8⁺T细胞抗肿瘤功能。NETs激活肿瘤表面受体CD147，诱导促炎细胞因子IL-6和IL-8分泌。HMGB1通过NETs释放，通过TLR9信号激活肿瘤细胞，促进免疫逃逸。

5. 当前靶向NETs的治疗策略

靶向NETs的治疗策略主要可分为四类：减少NET产生、干预NETosis过程、降解已形成的NETs，以及将NET靶向干预与其他肿瘤疗法联合。

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  抑制NETosis：
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    靶向NOX和ROS：使用二亚苯基碘鎓(DPI)等抑制剂抑制NOX依赖性ROS产生。
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    抑制PAD4介导的组蛋白瓜氨酸化：使用Cl-amidine、GSK484等PAD4抑制剂，或淫羊藿苷等天然化合物下调PAD4表达。
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    靶向招募中性粒细胞的趋化因子受体：使用抗CXCR2抗体、reparixin等CXCR1/CXCR2抑制剂，或表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)阻断CXCL8-CXCR1/2轴。
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    调控上游信号通路：靶向NOX2/ROS、PAD4、ERK/MAPK家族成员和Ca²⁺信号。例如，隐丹参酮(CPT)下调内皮黏附分子CD62E，人参皂苷Rg1抑制PMA诱导的ROS、ERK1/2和MAPK激活。
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  降解已形成的NETs：
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    酶促分解NETs：使用DNase I酶解NETs的DNA骨架。为提高靶向性和稳定性，开发了腺相关病毒(AAV)载体递送、CCDC25-DNase I脂质体、近红外二区(NIR-II)响应型纳米平台等先进递送系统。
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    靶向NETs-肿瘤相互作用：使用棕榈酸偶联的米托蒽醌(di-Pal-MTO)阻断NET-DNA与肿瘤细胞受体CCDC25的结合；或使用减毒细菌载体VNP20009递送靶向CCDC25的shRNA。
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  与免疫疗法联合：将NET靶向策略与免疫检查点抑制剂(ICIs)联合，可重塑免疫微环境，增强疗效。例如，DNase I可降解NETs并中断NETs-PD-L1轴；reparixin联合抗PD-1治疗可降低NET标志物CitH3水平；抗IL-8单抗HuMax-IL8可中和IL-8，逆转免疫抑制。
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  新型递送技术：
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    纳米载体靶向治疗：如使用含硫氧化物聚合物PMeSEA清除次氯酸(HOCl)，破坏NETs稳定性。
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    通过靶向NETs增强放疗：在放疗期间向肺部递送载有DNase I的金纳米颗粒(DNaseI@Au)，降解放疗诱导的NETs，降低转移风险。
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    多靶点联合策略：设计可注射互穿网络水凝胶局部共递送DNase I和β-肾上腺素能受体拮抗剂，或开发双递送系统同时靶向NETs和肿瘤线粒体。

6. 结论与未来方向

NETs在癌症中扮演双重角色，但其功能具有环境依赖性，受肿瘤类型、分期、TAN表型、NET形成机制及TME炎症状态影响。靶向NETs是一个有前景的抑制肿瘤转移的策略。临床前研究表明，抑制NOX依赖性ROS、PAD4介导的组蛋白瓜氨酸化、中性粒细胞招募或降解已形成的NETs均可有效抑制转移。早期临床试验显示CXCR1/2抑制剂和IL-8中和抗体安全性良好。将NET靶向策略与ICIs结合，或采用多靶点先进递送平台，有望提升疗效。未来研究需深入解析NETs的异质性，阐明其促瘤和抗瘤功能的平衡，并系统评估NET靶向干预措施的安全性、特异性和长期疗效，以推动有效的、环境特异性的NET靶向疗法进入临床。