腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞在宮頸癌中的研究進(jìn)展

黃子瑤，何思思，王佩佩，周 航

(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腹部腫瘤科，貴州 遵義 563000)

宮頸癌是女性最常見的婦科惡性腫瘤之一。據(jù)國家癌癥中心報道，我國每年新增宮頸癌病例約10.2萬，發(fā)病率為15.30/10萬，病死率為4.57/10萬[1]。90%以上的宮頸癌伴有高危型人乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV)持續(xù)感染，其中HPV16和HPV18為最主要的類型，HPV感染可引起機體炎癥反應(yīng)。目前，全身炎癥已被證實是惡性腫瘤發(fā)生和進(jìn)展的重要表現(xiàn)[2]。其主要表現(xiàn)為外周血中的中性粒細(xì)胞、血小板數(shù)目增多和淋巴細(xì)胞數(shù)目減少[3]。浸潤到腫瘤組織中的中性粒細(xì)胞被稱為腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞(tumor-associated neutrophils，TANs)[4]。中性粒細(xì)胞主要由骨髓造血干細(xì)胞分化而成，在骨髓中不斷產(chǎn)生，發(fā)育的最終階段以核分裂和釋放成熟中性粒細(xì)胞為特點，最后成熟的中性粒細(xì)胞進(jìn)入組織或血液中[5]。在正常成年人外周血中，中性粒細(xì)胞占50%～70%。其半衰期為5 h，在非特異性細(xì)胞免疫中起重要作用，具有很強的趨化和吞噬功能[6]。中性粒細(xì)胞是白細(xì)胞中的免疫細(xì)胞之一，也是抵抗機體感染炎癥的第一道防線[7]。炎癥反應(yīng)在腫瘤發(fā)展的不同階段均發(fā)揮重要功能，而腫瘤相關(guān)炎癥反應(yīng)被認(rèn)為是惡性腫瘤的第7個特性[8]。中性粒細(xì)胞是炎性細(xì)胞的重要組成部分，近年來TANs在腫瘤生物學(xué)中的作用越來越受關(guān)注，許多晚期癌癥患者表現(xiàn)出高水平的中性粒細(xì)胞?，F(xiàn)就TANs在宮頸癌中的研究進(jìn)展予以綜述。

1 TANs概述

1.1TANs分型及其在腫瘤中的作用 TANs具有抗腫瘤和促腫瘤的雙重作用[9]。其可對不同的腫瘤來源信號進(jìn)行極化，向不同的表型分化。根據(jù)表型，TANs可分為N1型和N2型：N1型通過細(xì)胞毒性和免疫激活作用控制腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移，N2型通過產(chǎn)生促腫瘤生長因子，抑制機體的抗腫瘤免疫,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長和增殖[10]。其中，β干擾素能促進(jìn)中性粒細(xì)胞的抗腫瘤活性，誘導(dǎo)其分化成N1型。同時，β干擾素可降低轉(zhuǎn)化生長因子β的水平，減緩腫瘤生長速度，釋放高濃度的抗腫瘤分子，發(fā)揮抗腫瘤作用[11]。轉(zhuǎn)化生長因子β不僅能激活中性粒細(xì)胞的致瘤活性，抑制N1型TANs的產(chǎn)生，還能減輕中性粒細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用，誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞極化成N2型TANs，起促進(jìn)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的作用[12]。史琳等[13]發(fā)現(xiàn)，抑制β干擾素可以增加中性粒細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)9和MMP-2的分泌量及酶活性，促進(jìn)腫瘤發(fā)生，發(fā)揮N2型TANs的作用?？梢?，由于活化類型不同，TANs對腫瘤細(xì)胞的生長具有不同的作用，但在不使正常組織細(xì)胞受到損傷和機體免疫功能發(fā)生紊亂的情況下，如何有效發(fā)揮抗腫瘤免疫的作用需進(jìn)一步研究。

1.2TANs與腫瘤血管生成 血管增生異常是腫瘤發(fā)生的特征之一，中性粒細(xì)胞與血管內(nèi)皮間的黏附作用可促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移。CXC趨化因子受體2可在腫瘤發(fā)展期間募集中性粒細(xì)胞，在內(nèi)皮細(xì)胞上高表達(dá)的CXC趨化因子受體2能與N2型TANs分泌的趨化因子白細(xì)胞介素(interleukin，IL)8結(jié)合，促進(jìn)腫瘤血管生成，形成正反饋機制，從而促進(jìn)腫瘤生長[14]。同時，中性粒細(xì)胞可通過分泌MMP促進(jìn)腫瘤細(xì)胞血管外滲和轉(zhuǎn)移，其中MMP-9可以促進(jìn)血管內(nèi)皮生長因子釋放及參與新生血管生成[15]。目前，MMP已被確定與多種腫瘤相關(guān)。其在腫瘤組織中的表達(dá)量較高，且浸潤性中性粒細(xì)胞釋放的MMP-2和MMP-9能夠促進(jìn)惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移和血管生成[16]。MMP-9是腫瘤血管調(diào)控開關(guān)的重要組成部分，其通過與血管內(nèi)皮生長因子刺激血管生成信號反應(yīng)，從而觸發(fā)腫瘤血管生成的調(diào)控，刺激血管細(xì)胞活化，以促進(jìn)腫瘤血管生成[15-17]。此外，IL-6可通過激活中性粒細(xì)胞中的非受體酪氨酸激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3信號通路來合成MMP-9，并將其釋放到細(xì)胞外基質(zhì)，從而發(fā)揮促進(jìn)血管新生的作用[18]。中性粒細(xì)胞釋放的中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶能夠增加血管內(nèi)皮生長因子在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)。有研究表明，中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶可穿過腫瘤細(xì)胞膜進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)，直接促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長[19]。

1.3TANs在腫瘤轉(zhuǎn)移中的作用 TANs可參與轉(zhuǎn)移前癌巢形成，增強腫瘤細(xì)胞的侵襲能力，參與腫瘤轉(zhuǎn)移[20]。中性粒細(xì)胞在受到外源刺激時分泌的MMP-9和中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶，可降解基質(zhì)和基膜，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞向血管侵入[21]。其中，N2型TANs釋放的中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶、MMP-8、MMP-9和組織蛋白酶G可降解細(xì)胞外基質(zhì)，從而促使腫瘤細(xì)胞通過基膜轉(zhuǎn)移擴(kuò)散[7]。中粒性細(xì)胞彈性蛋白酶是N2型TANs分泌的一種絲氨酸蛋白酶，可誘導(dǎo)上皮鈣黏素表達(dá)下調(diào)，增加腫瘤的遷移能力，促進(jìn)腫瘤侵襲[22]。TANs除釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶外，還可通過分泌IL-1β和MMP來抑制自然殺傷細(xì)胞的活性，促進(jìn)腫瘤血管滲出和轉(zhuǎn)移[23]。研究發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)能夠增加腫瘤的轉(zhuǎn)移能力，但其具體機制尚不清楚[24]。中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)是細(xì)胞外的中性粒細(xì)胞來源的DNA網(wǎng)，其可捕獲并殺死入侵的微生物，促進(jìn)轉(zhuǎn)移灶的建立或現(xiàn)有微轉(zhuǎn)移疾病的生長來促進(jìn)轉(zhuǎn)移瘤的生長。中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)不僅促進(jìn)了癌細(xì)胞黏附，作為轉(zhuǎn)移性疾病發(fā)展的第一步，其還促進(jìn)了轉(zhuǎn)移灶建立期間的遷移、侵襲和增殖。此外，中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)還能引起微環(huán)境的變化，促進(jìn)腫瘤的建立和生長[25]。

2 TANs與宮頸癌

2.1TANs與宮頸癌局部微環(huán)境的關(guān)系 腫瘤微環(huán)境在腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移過程中起重要作用。其主要由源自腫瘤細(xì)胞和腫瘤基質(zhì)細(xì)胞的趨化因子、細(xì)胞因子和生長因子及增殖的腫瘤細(xì)胞、血管、浸潤的炎性細(xì)胞等組成[26]。有研究表明，炎癥反應(yīng)在宮頸癌的進(jìn)展或消退中起重要作用，惡性腫瘤及癌前病變組織的存在可能導(dǎo)致免疫細(xì)胞浸潤組織和本身的細(xì)胞，HPV發(fā)生免疫逃逸導(dǎo)致感染，引起機體的炎癥反應(yīng)，誘發(fā)宮頸癌的發(fā)生[27]。此外，HPV陽性的宮頸癌細(xì)胞分泌IL-16和IL-17會刺激骨髓髓系細(xì)胞的增殖，募集白細(xì)胞到腫瘤微環(huán)境，此過程中HPV可能參與宮頸癌患者TANs的誘導(dǎo)，TANs可為宮頸組織形成免疫抑制狀態(tài)的微環(huán)境，使HPV發(fā)生免疫逃逸，導(dǎo)致HPV在機體內(nèi)感染，從而增加宮頸癌的發(fā)生風(fēng)險[28]。

中性粒細(xì)胞遷移的缺陷與宮頸癌的進(jìn)展有關(guān)，因為循環(huán)細(xì)胞數(shù)量的改變和有缺陷的中性粒細(xì)胞遷移與腫瘤的發(fā)生有關(guān)，這一現(xiàn)象表明腫瘤細(xì)胞可能產(chǎn)生白細(xì)胞遷移抑制性可溶性因子[29]。宮頸癌患者的機體內(nèi)存在全身炎癥反應(yīng)和腫瘤細(xì)胞釋放的血管內(nèi)皮生長因子，這些炎癥反應(yīng)和細(xì)胞因子可降低患者的免疫功能，引起外周血中性粒細(xì)胞增多。近年有研究發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞可能是宮頸癌細(xì)胞局部和系統(tǒng)觸發(fā)免疫逃逸機制的一部分，在宮頸癌病變的進(jìn)展中，局部有白細(xì)胞浸潤，其中T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、M2巨噬細(xì)胞的反應(yīng)頻率增加，而中性粒細(xì)胞可抑制T細(xì)胞的抗腫瘤活性，從而抑制免疫作用[30]。中性粒細(xì)胞可通過產(chǎn)生許多炎性細(xì)胞因子(腫瘤壞死因子和IL-1等)，在腫瘤相關(guān)血管生成中發(fā)揮重要作用，并為腫瘤提供良好的微環(huán)境[31]。Abakumova等[32]研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)展期宮頸癌中的中性粒細(xì)胞總數(shù)增加，而在好氧和厭氧細(xì)菌的作用下，IL-1β減少，腫瘤壞死因子α增加。

2.2TANs與宮頸癌的血管生成 TANs在腫瘤血管生成中起關(guān)鍵作用，并與腫瘤進(jìn)展相關(guān)。在腫瘤微環(huán)境中，浸潤的中性粒細(xì)胞數(shù)目與血管生成的數(shù)目成正比[33]。TANs分泌的IL-17具有強烈的促炎作用，其已成為炎癥相關(guān)腫瘤的重要介體。Liu等[34]研究發(fā)現(xiàn)，IL-17的高表達(dá)與微血管密度有關(guān)，其可通過促進(jìn)癌細(xì)胞產(chǎn)生血管內(nèi)皮生長因子促進(jìn)血管生成；且單因素和多因素分析顯示，IL-17是總生存率的獨立預(yù)后因素，其可作為預(yù)后指標(biāo)。Punt等[35]研究發(fā)現(xiàn)，IL-17、中性粒細(xì)胞和血管生成之間有緊密聯(lián)系，中性粒細(xì)胞可以產(chǎn)生IL-17，而IL-17可增加宮頸癌細(xì)胞株的生長和緊密性，這可能是早期腫瘤發(fā)生的機制之一。其研究數(shù)據(jù)表明，中性粒細(xì)胞表達(dá)的IL-17主要促進(jìn)腫瘤生長，與早期疾病預(yù)后不良有關(guān)，其似乎直接導(dǎo)致腫瘤發(fā)生，是腫瘤抑制免疫應(yīng)答的一部分[35]?？梢姡琁L-17和中性粒細(xì)胞與血管生成密切相關(guān)，其可以促進(jìn)腫瘤生長并降低生存率。

2.3TANs與宮頸癌轉(zhuǎn)移 腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移是一個多階段、多步驟的復(fù)雜過程，不僅會引起非特異性炎癥反應(yīng)，還能增加了惡性腫瘤細(xì)胞的侵襲能力。腫瘤細(xì)胞離開腫瘤組織后，可通過不同的傳播途徑轉(zhuǎn)移。在腫瘤微環(huán)境中，腫瘤細(xì)胞與外周血管、淋巴細(xì)胞及炎性細(xì)胞構(gòu)成的炎癥環(huán)境相互作用，導(dǎo)致腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)[36]。在腫瘤微環(huán)境中，炎癥與感染、低氧、高壓等有關(guān)，由感染產(chǎn)生或由癌細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的網(wǎng)狀物可以促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移[37]。既往宮頸癌臨床研究數(shù)據(jù)表明，中性粒細(xì)胞在宮頸癌宿主中起抗腫瘤活性的作用，腫瘤細(xì)胞的可溶性循環(huán)介質(zhì)，可能會干擾中性粒細(xì)胞的早期遷移能力，損害宿主的免疫反應(yīng)，從而有助于發(fā)展和轉(zhuǎn)移潛能的腫瘤細(xì)胞[38]。宮頸癌的轉(zhuǎn)移方式包括直接蔓延、淋巴管轉(zhuǎn)移和血行轉(zhuǎn)移。宮頸癌細(xì)胞可通過內(nèi)皮細(xì)胞增殖、溶解細(xì)胞外基質(zhì)等復(fù)雜機制，在周圍微環(huán)境中發(fā)生轉(zhuǎn)移[39]。

2.4TANs在宮頸癌診療中的價值

2.4.1TANs與宮頸癌的復(fù)發(fā)分析 TANs浸潤數(shù)量增加是宮頸癌患者復(fù)發(fā)率升高的一個潛在預(yù)測指標(biāo)。顏彬等[40]回顧性研究分析了92例復(fù)發(fā)宮頸癌患者與腫瘤組織中中性粒細(xì)胞浸潤數(shù)量的關(guān)系，以無復(fù)發(fā)生存期作為結(jié)點。結(jié)果顯示，宮頸癌組織中中性粒細(xì)胞數(shù)的增加與宮頸癌患者無復(fù)發(fā)生存期的縮短相關(guān)，中性粒細(xì)胞浸潤數(shù)量增加，其復(fù)發(fā)風(fēng)險升高。識別腫瘤組織中中性粒細(xì)胞的常見指標(biāo)為CD66b和CD15，Matsumoto等[41]收集250例ⅠB～ⅥA期宮頸癌患者在首次診斷時獲得的活檢標(biāo)本，通過免疫組織化學(xué)方法檢測CD66b在宮頸腫瘤中的表達(dá)。結(jié)果顯示，腫瘤內(nèi)TANs密度的增加與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、完全緩解率降低和高復(fù)發(fā)率有關(guān)，并認(rèn)為TANs是宮頸癌放療后無進(jìn)展生存期的獨立預(yù)后因素。Carus等[42]回顧性分析了46例ⅠB～ⅥA期復(fù)發(fā)宮頸癌患者的TANs浸潤量與腫瘤組織的關(guān)系，結(jié)果表明宮頸癌組織中TANs浸潤數(shù)量增加，復(fù)發(fā)風(fēng)險升高?？梢姡琓ANs數(shù)量增加與宮頸癌復(fù)發(fā)呈正相關(guān)，是宮頸癌復(fù)發(fā)的一個有用預(yù)后因素。

2.4.2TANs與宮頸癌的預(yù)后分析 研究發(fā)現(xiàn)，白細(xì)胞計數(shù)升高的宮頸癌患者年齡較小，腫瘤較大，分期較晚[43]。且腫瘤白細(xì)胞增多與宮頸癌的侵襲性、放療的不良預(yù)后和導(dǎo)致治療失敗的可能性有關(guān)[44]。Escande等[45]研究發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞增多可能與初治治療效果差或復(fù)發(fā)宮頸癌患者有關(guān)；在多變量分析中，高危臨床靶體積和中性粒細(xì)胞計數(shù)>7 500個/μL是局部復(fù)發(fā)、低生存率的獨立因素，危險比為3.1。此外，中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值已被作為癌癥(包括宮頸癌)預(yù)后的標(biāo)志物，高中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值預(yù)示預(yù)后不良和化療或放療抵抗[46]。李文婷等[47]回顧性分析了230例ⅡB～ⅣB期宮頸癌患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值低組患者的放療效果優(yōu)于中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值高組，并認(rèn)為治療前中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值可幫助宮頸癌患者選擇合適的治療方法。一項Meta分析顯示，腫瘤組織中浸潤的中性粒細(xì)胞與腫瘤患者預(yù)后不良顯著相關(guān)，被認(rèn)為是預(yù)后不良的獨立危險因素[48]。

2.4.3TANs與宮頸癌的免疫治療 隨著對TANs認(rèn)識的加深，及其與腫瘤關(guān)系機制的闡明，中性粒細(xì)胞及其相關(guān)因子將有力促進(jìn)腫瘤的臨床診斷、治療及預(yù)后評估。目前有研究顯示，中性粒細(xì)胞靶向制劑可用于治療炎癥和自身免疫性疾病[49]。由于TANs在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起關(guān)鍵作用，故可通過阻止N2型TANs在腫瘤細(xì)胞中的浸潤或增強機體的抗腫瘤能力進(jìn)行治療。Shrestha等[50]的研究顯示，采用血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑和血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑能誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞向抗腫瘤表型極化，從而減緩腫瘤生長，其不僅增強了中性粒細(xì)胞的超分割，還抑制了腫瘤誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞極化到一種親腫瘤表型。此外，抑制N2型TANs釋放酶類物質(zhì)也可以達(dá)到抑制腫瘤生長的目的，如唑來膦酸可通過抑制MMP-9的表達(dá)和活性，減少血管的生成，降低宮頸癌的復(fù)發(fā)風(fēng)險[51]。中性粒細(xì)胞通過與不同細(xì)胞群體(樹突狀細(xì)胞、T細(xì)胞和B細(xì)胞等)的相互作用，廣泛募集釋放介質(zhì)(細(xì)胞因子、趨化因子等)，激活細(xì)胞的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，增強機體的免疫反應(yīng)，從而抑制腫瘤的發(fā)展[52]。作為一種簡便易得的反映炎癥的指標(biāo)，TANs亦能夠反映腫瘤相關(guān)炎癥。此外，考慮到TANs與宮頸癌預(yù)后有關(guān)，TANs增多表明局部晚期和復(fù)發(fā)宮頸癌的預(yù)后差，故仔細(xì)監(jiān)測TANs并降低TANs水平是否可以作為輔助治療，從而早期發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)患者并延長宮頸癌患者生存時間，仍需要更多的實驗和臨床研究證據(jù)支持。

3 小 結(jié)

宮頸癌組織有大量的炎性細(xì)胞浸潤，其中中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等炎性細(xì)胞分泌的炎性因子可以促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，且不同類型的中性粒細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中的作用不同，其主要取決于中性粒細(xì)胞的激活狀態(tài)。截至目前，TANs表現(xiàn)的調(diào)控機制及其在腫瘤微環(huán)境下功能變化的分子機制尚不完全清楚。由于TANs與宮頸癌的進(jìn)展及預(yù)后有關(guān)，所以誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞從N2型向N1型轉(zhuǎn)化，可為宮頸癌的治療提供一種新思路。未來，應(yīng)進(jìn)一步研究TANs在宮頸癌中的作用機制。