在肿瘤免疫微环境（TIME）中，中性粒细胞可以进行 NETosis 释放中性粒细胞外诱捕网（NET），这些细胞外诱捕网是蛋白质装饰的 DNA 网，促进癌症进展、转移和免疫逃避。NETs 通过在区域淋巴结中形成免疫抑制的转移前生态位，促进癌症进展，直到明显转移。免疫检查点抑制剂、化疗和放疗等抗癌疗法可诱导 NETs 的形成，通过多种机制促进癌症的侵袭、迁移、转移和复发，抑制抗肿瘤免疫反应并封存肿瘤细胞。精准的血液和肿瘤检测，有助于评估患者的预后以及针对 NETosis、NETs 和/或中性粒细胞的治疗资格。因此，与其他患者和治疗因素分期的重要性将指导评估 NET 导向疗法的临床试验设计。在本综述中，我们重点介绍了我们对癌症中 NET 生物学的最新认识，并强调了可用的转化数据，以及评估 NETs 和 NET 导向疗法的进一步临床试验的必要性。
在肿瘤免疫微环境（TIME）中，中性粒细胞可以扮演复杂的双重角色，取决于患者、治疗和肿瘤因素。中性粒细胞是一种高度多样化且具可塑性的细胞类型，受肿瘤内在和肿瘤外因子的表型调节，包括细胞因子、危险相关分子模式（如高迁移基蛋白 B1（HMGB1）和胞外囊泡等 。因此，中性粒细胞影响并调节多种癌症病理生理机制，凸显了在肿瘤携带宿主中探索其效应生物学的临床意义。然而，目前针对这些可能性进行的临床试验仍然很少。
中性粒细胞外陷阱（NET）是由中性粒细胞在 TIME、区域淋巴结、次级组织和全身循环中产生的蛋白质装饰 DNA 网。它们通过NETosis产生，中性粒细胞释放染色质，形成覆盖多种颗粒蛋白的网状结构，如中性粒细胞弹性蛋白酶 （NE）、基质金属蛋白酶 9（MMP9）、组织蛋白酶 G 和 PDL1 等。NETs 可以调节癌症的起始、进展和转移，治疗敏感度和复发。NETs 可以隔离肿瘤细胞，使其接触促肿瘤蛋白和因子，从而同时驱动多种恶性机制。虽然许多 NET 相关蛋白和因子可以独立促进癌症进展和转移，但 NETs 通过促进其与肿瘤细胞 的同时相互作用来增强这些效应。因此，NETs 是癌症进展的核心驱动因子。
NETs 在癌症中的重要作用促使人们对开发以 NET 为导向的伴随诊断和治疗的兴趣，旨在破坏或抑制 NET 的形成。这些策略可能包括抑制中性粒细胞招募、NETosis 抑制剂、中性粒细胞糖链编辑和/或 DNase I，这些酶可以消化 NETs 的 DNA 骨架。然而，这些治疗的临床转化工作因患者间中性粒细胞和 NET 表型的复杂性和异质性而受阻。例如，NETs 在癌症中的作用可能受到既往抗癌治疗的影响，以及肥胖、睡眠和昼夜节律紊乱、吸烟史和心理社会压力等患者共病。本综述评估了指出 NETs 为癌症驱动因素的基础、转化和临床证据，特别关注临床转化的机遇与挑战。
图 1：NETs 促进癌症的发生、进展、传播和复发。中性粒细胞外陷阱（NETs）代表了癌症进展过程中具有治疗靶向的特征。a，NETs 可能通过促进促肿瘤的慢性炎症通路和/或在恶性前炎症条件下诱发基因毒性压力，促进癌症的发生。b，NETs 可以通过与肿瘤细胞的交互作用推动肿瘤生态位内的增殖。肿瘤细胞通过分泌白介素-8（IL-8）和 C–X–C 基体趋化因子受体 2（CXCR2）配体，促进中性粒细胞招募和NETosis。NETs 又通过 NET 相关蛋白如中性粒细胞弹性酶（NE）、高迁移基蛋白 B1（HMGB1）和基质金属蛋白酶 9（MMP9）等的活性促进肿瘤增殖。c，NETs 通过增强促肿瘤血管新生、促进血栓形成以及促进癌细胞渗出和转移性生长，促进血管功能障碍。d，NETs 有助于建立转移前生态位。 肿瘤细胞外囊泡（EV）促进淋巴内皮细胞（LECs）释放 IL-8，促进中性粒细胞招募和 NET 沉积于区域淋巴结，从而促进肿瘤的后续定植。e，NETs 通过上调 T 细胞耗尽标志物促进转移和复发，促进癌细胞的侵入和迁移，促进休眠状态的退出，封闭循环肿瘤细胞（CTCs）以及促进上皮向间充质的转移（EMT）等机制。
图 2：NETs、治疗反应与宿主生理之间的相互作用。a，化疗可以诱导中性粒细胞外陷阱（NET）的形成，但其后续影响较为复杂。NET 相关的 cathepsin G 可通过 RAGE–Bax 信号促进凋亡，或通过释放潜在转化生长因子-β（TGFβ）促进癌细胞上皮向间充质的转变（EMT）来促进化药耐药性。b，在肿瘤免疫微环境（TIME）中，NETs 可以通过屏蔽癌细胞免受抗肿瘤白细胞侵害来促进促肿瘤免疫抑制。NETs 可以通过屏蔽肿瘤免受免疫细胞影响，减弱免疫检查点抑制剂（ICIs）的作用。c，辐射诱导的 NET 促进癌症进展及对放射治疗的后续抗性。接受辐射的肿瘤会产生高迁移基蛋白 B1（HMGB1），该蛋白与中性粒细胞上的 Toll 样受体 4（TLR4）结合，并诱导 NETs 的产生。d，手术创伤部分通过 NETs 与循环肿瘤细胞（CTCs）之间的相互作用促进转移性肿瘤生长。e，NETs 在多种多模态治疗背景下的表现尚不完全明了。f–j，此外，多种宿主风险因素也会影响癌症中神经网络效应蛋白的功能。心理社会压力部分通过糖皮质激素驱动的 NETs 形成促进转移（f）。中性粒细胞衰老和 NETosis 的昼夜节律调节导致日间转移模式。休息期（人类的夜间）被认为降低抗肿瘤免疫力，增加中性粒细胞迁移和网状沉积（g）。脂质可释放白介素-5（IL-5），促进 NET 释放（h）。 研究表明，烟草通过诱导 NETosis 唤醒休眠的癌细胞。NET 相关蛋白中性粒细胞弹性酶（NE）和基质金属蛋白酶 9（MMP9）在细胞外基质（ECM）中切割层联体蛋白，通过诱导整合素信号传导和增殖促进肿瘤性休眠退出（i）。其他患者因素如性别、年龄、合并症和微生物组已知会影响中性粒细胞表型和功能，因此可能改变中性粒细胞变形，但仍需进一步研究（j）。
图 3：癌症中 NETosis 的治疗靶向策略。目前正在探索多种药物方法，以药物学上破坏癌症中中性粒细胞外陷阱（NETs）的作用。a，针对 NETs 的一种策略是通过阻断 C–X–C 基序趋化因子受体 1（CXCR1）和 CXCR2，从而抑制上游中性粒细胞的招募和运输机制，这些受体结合白细胞介素-8（IL-8）促进中性粒细胞招募和 NETosis。b，利用可分泌到循环中的非免疫性人类 DNase I 变异体消化 NETs 也在探索中。其中最著名的是基于基因治疗的方法，通过感染进入健康肝细胞，诱导 DNase I 表达并分泌进入循环系统。这可能使 DNase I 能够到达并降解远处的 NETs，从而降低转移和复发的风险。c，NETosis 可以通过靶向 PAD4 和/或中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）的抑制剂直接抑制。d，在癌症进展过程中，肿瘤和白细胞可能被唾液酸化（sialylated），从而促进促肿瘤免疫和免疫逃逸。一些早期数据表明，这也可能影响中性粒细胞发生 NETosis 的倾向，因此也在探索使用精准唾液化酶进行去唾液酸化。
越来越多的临床前和转化数据证明了中性粒细胞和 NETs 在癌症进展各阶段中的作用。然而，鉴于这一概念的新颖性，针对 NET 导向和中性粒细胞导向疗法的临床试验仍然稀少。如本文所述，NETs 通过刺激时间内各种蛋白质和因子的活性，可以发挥决定性的促肿瘤作用。这些相互作用的复杂性凸显了需要转化和临床数据来剖析 NETs 在癌症中的情境特异效应。中性粒细胞是一种高度异质的细胞类型，其效应器功能深受宿主生理环境的影响。因此，不同中性粒细胞亚型很可能产生成分不同的 NETs，从而产生致癌效应。此外，组织生态位、癌症分期、治疗史、共病状况及其他宿主因素已被独立证明影响 NETs 在癌症中的表型和功能。然而，这些不同因素在患者群体中的组合效应仍不完全明瞭，因此迫切需要描述和区分这些层级的 NET 依赖效应，以确保未来试验反映患者群体的多样性。需要检查各种类型和分期癌症大队列中循环及时间内的 NET 水平，以验证现有临床前小鼠数据并支持临床转化工作。这有望推动创新的、以生物标志物为基础的临床试验，评估 NET 导向疗法在癌症中的效用。
为弥补此类知识空白，我们建议开展临床试验，探讨 NET 导向筛查和伴随诊断工具的实用性。此类研究可探讨高基线 NET 水平的患者是否能将 NET 水平正常化至预定水平，以及这种正常化是否与肿瘤及循环中的免疫室变化有明显临床结果。中性粒细胞或 NET 靶向的人类临床试验稀少，部分原因可能是缺乏定量可重复的生物标志物，无法分层和筛选患者参与此类试验。我们团队的初步试验级转化数据已将高 NET 水平与癌症的发生和进展联系起来，支持开展更大规模的研究，评估基于 NET 的治疗反应和预后的生物标志物。此类研究有助于我们理解当前分期系统中的 NET 负荷，这些系统尚未捕捉癌症的全身性炎症驱动因素（如 NETs），但显著影响患者生存结果。随着我们对 NETs 在癌症中的理解加深，未来研究必须聚焦于揭示 NETs 在 TIME 中的情境特定作用，并将这些见解转化为靶向治疗策略，以减轻其促肿瘤效应。综合而言，这将带来诊断标志物、预后工具和治疗干预，以改变患者结局。
译自文献
1. 10.1038/s41568-025-00888-7