腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞與肝癌發(fā)展的相關(guān)性研究進(jìn)展

徐嘉慶, 李錦貌

(1. 湖北民族大學(xué) 醫(yī)學(xué)部, 湖北 恩施, 445000; 2. 湖北省恩施土家族苗族自治州中心醫(yī)院 肝膽外科, 湖北 恩施, 445000)

原發(fā)性肝癌是全球最常見的肝臟惡性腫瘤，其主要類型為肝細(xì)胞癌(HCC)[1]。中國(guó)是乙型病毒性肝炎及原發(fā)性肝癌的高患病率地區(qū)[2]，大多數(shù)肝癌都發(fā)生在慢性炎癥引發(fā)的肝硬化后，炎癥與腫瘤的相互作用尤為明顯[3]。肝癌的腫瘤微環(huán)境主要由肝癌細(xì)胞與炎癥細(xì)胞等細(xì)胞成分以及分泌的趨化因子和炎癥因子等非細(xì)胞成分組成[4]。研究[5]報(bào)道，腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞(TAN)可以加速肝癌細(xì)胞的增殖并抑制其凋亡，促進(jìn)血管生成，進(jìn)一步誘導(dǎo)肝癌的惡化。本研究分析TAN在肝癌中的作用，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 TAN

1.1 TAN的來(lái)源

炎癥與腫瘤的關(guān)系最早是Rudolf Virchow在1863年提出[6]。目前，研究[7]已證實(shí)腫瘤微環(huán)境與腫瘤細(xì)胞的動(dòng)態(tài)相互作用極大地影響了腫瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移和侵襲。腫瘤相關(guān)炎癥是腫瘤的關(guān)鍵組成部分之一，是腫瘤的第7個(gè)標(biāo)志[6, 8]。中性粒細(xì)胞是腫瘤微環(huán)境中的重要組成部分，在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中起重要的調(diào)節(jié)作用[9]。在腫瘤微環(huán)境中，中性粒細(xì)胞受相關(guān)趨化因子調(diào)節(jié)[10]。肝癌組織分泌多種趨化因子，如趨化因子受體2(CXCR2)、趨化因子配體5(CXCL5)等[11-12], 其中CXCR2是募集循環(huán)中性粒細(xì)胞至腫瘤部位的主要趨化因子[13]。KUANG D M等[14]證實(shí)白介素-17也可通過(guò)產(chǎn)生趨化因子或激活產(chǎn)生白介素-17的 T細(xì)胞，促進(jìn)中性粒細(xì)胞向肝癌組織周圍募集。研究[15]表明，白介素-17水平升高與根治性肝切除術(shù)后肝癌早期復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)，是預(yù)測(cè)肝癌預(yù)后的潛在因子。研究[16-17]還發(fā)現(xiàn)CXCR2水平升高與肝癌的進(jìn)展有顯著相關(guān)性，抑制中性粒細(xì)胞的CXCR2表達(dá)可使中性粒細(xì)胞滯留在骨髓中。目前, CXCR2抑制劑在臨床前實(shí)驗(yàn)已得到證實(shí)，其對(duì)腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移有肯定的療效[18]。目前認(rèn)為CXCR2抑制劑可阻礙腫瘤對(duì)中性粒細(xì)胞的募集，通過(guò)影響TAN而干預(yù)腫瘤進(jìn)展，是治療腫瘤的潛在靶點(diǎn)。

1.2 TAN的極化

相關(guān)研究[19]表明, TAN并不是終末分化的免疫效應(yīng)細(xì)胞，而是具有極大的可塑性，可被Ⅰ型干擾素或轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β分別極化成N1表型或N2表型。雖然TAN的N1表型和N2表型在腫瘤中的功能與作用并不相同，但未能找到可以區(qū)分N1、N2表型的表面標(biāo)志物。TAN的N1表型通過(guò)產(chǎn)生活性氧(ROS)、腫瘤壞死因子-α、細(xì)胞間黏附分子1以及減少精氨酸酶表達(dá)而表現(xiàn)出增強(qiáng)的細(xì)胞毒性和降低的免疫抑制力，進(jìn)而發(fā)揮抗腫瘤作用。TAN的N2表型則通過(guò)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、各類趨化因子及表達(dá)精氨酸酶而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[20]。TAN的N1表型和N2表型可在不同的腫瘤微環(huán)境下互相轉(zhuǎn)化。

在小鼠的腫瘤模型中，抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β將改變TAN的表型，誘導(dǎo)TAN的N2表型向N1表型轉(zhuǎn)化，使得TAN的N1表型抗腫瘤作用增強(qiáng)[21]。同樣，Ⅰ型干擾素也被證實(shí)可誘導(dǎo)TAN從N2表型轉(zhuǎn)變?yōu)镹1表型。所以，從N1表型到N2表型的相互轉(zhuǎn)換提示Ⅰ型干擾素和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β細(xì)胞因子間可能存在拮抗信號(hào)通路[22]。研究[23]表明提高腫瘤的氧氣供給可使TAN的N2表型向N1表型轉(zhuǎn)化。TAN對(duì)不同細(xì)胞因子的敏感性和反應(yīng)的可變性使得研究其在腫瘤中的作用變得更加困難[19]。在晚期肝癌患者的Ⅱ期臨床試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組使用轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β抑制劑后的生存期較對(duì)照組延長(zhǎng)，這種改善效應(yīng)可能與TAN表型轉(zhuǎn)換有關(guān)[24]。由此可見, TAN的不同表型對(duì)肝癌預(yù)后有顯著影響，但在肝癌免疫微環(huán)境中, TAN的N1與N2表型可相互轉(zhuǎn)換，因而調(diào)控TAN表型使其發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)可能是未來(lái)肝癌防治發(fā)展的新方向。

1.3 TAN的作用

中性粒細(xì)胞是人體最豐富的白細(xì)胞，是機(jī)體的首道防御機(jī)制。中性粒細(xì)胞作為人體吞噬細(xì)胞系統(tǒng)的重要組成部分，可形成吞噬小體，利用還原型輔酶Ⅱ(NADPH)氧化酶改變吞噬小體pH值，并通過(guò)氧爆發(fā)釋放ROS, 從而殺死病原體[25]。TAN的N1表型可以表現(xiàn)出增強(qiáng)的NADPH氧化酶活性，使ROS產(chǎn)生增多，這些ROS又對(duì)腫瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒性，繼而發(fā)揮抗腫瘤作用[26]。目前研究[27]發(fā)現(xiàn), TAN釋放的ROS不僅有抗腫瘤作用，還可損傷DNA堿基從而導(dǎo)致基因組突變來(lái)介導(dǎo)腫瘤的發(fā)展，也可作為第二信使促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。這種雙重作用表明ROS在細(xì)胞穩(wěn)態(tài)占有重要地位。因此，調(diào)控ROS可能是一種防治肝癌的方法。

中性粒細(xì)胞中有3種不同顆粒(初級(jí)、次級(jí)和三級(jí)顆粒)以及分泌小泡，這些顆粒由各類蛋白酶組成，包括MMPs、組織蛋白酶G和中性粒細(xì)胞彈性酶等[28]。MMPs在腫瘤進(jìn)程中發(fā)揮各種作用，包括腫瘤細(xì)胞增殖和遷移，并在腫瘤細(xì)胞凋亡、血管生成、腫瘤組織再生和免疫反應(yīng)中發(fā)揮作用[29]。在肝癌中, MMPs可通過(guò)破壞基質(zhì)的降解平衡促進(jìn)腫瘤細(xì)胞突破基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)成的組織學(xué)屏障，向周圍組織侵襲和遠(yuǎn)處組織轉(zhuǎn)移，這也是肝癌患者預(yù)后不良的主要因素[30]。此外，在肝癌腫瘤微環(huán)境中, MMPs也可誘導(dǎo)和促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)肝癌進(jìn)一步發(fā)展[31]。TAN對(duì)肝癌的影響并不局限于此，其還可以通過(guò)分泌肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子刺激MMPs啟動(dòng)和維持上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，有利于肝癌細(xì)胞侵入細(xì)胞外基質(zhì)，使其更容易轉(zhuǎn)移[32]。中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶和組織蛋白酶G可通過(guò)降解血小板反應(yīng)蛋白1而促使腫瘤向肺部轉(zhuǎn)移[33]。TAN可通過(guò)其內(nèi)容顆粒在肝癌中發(fā)揮多種病理生理作用，促使肝癌轉(zhuǎn)移，加速病情進(jìn)展。因此，調(diào)控TAN內(nèi)相關(guān)的蛋白酶或可抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。

隨著研究的深入，介導(dǎo)TAN作用的因子越來(lái)越多樣化。研究[12]發(fā)現(xiàn)TAN分泌的骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β2可激活肝癌細(xì)胞的miR-301b-3p的表達(dá)，抑制邊緣基因表達(dá)膜蛋白和頭帕腫瘤綜合征蛋白(CYLD)賴氨酸去泛素酶，增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的干細(xì)胞特性，而這些通過(guò)TAN誘導(dǎo)的干細(xì)胞樣肝癌細(xì)胞可分泌更多的CXCL5, 招募TAN瘤內(nèi)浸潤(rùn)，形成TAN-肝癌細(xì)胞-干細(xì)胞樣肝癌細(xì)胞-TAN的正反饋通路，促進(jìn)肝癌侵襲和轉(zhuǎn)移。在肝癌患者中，研究人員[34]還發(fā)現(xiàn)TAN也可以募集巨噬細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)展和對(duì)索拉非尼的抵抗。因此，在對(duì)肝癌的免疫治療中, TAN可以作為一個(gè)很好的切入點(diǎn)，通過(guò)干預(yù)TAN可以減弱自身和其他腫瘤相關(guān)炎性細(xì)胞對(duì)腫瘤進(jìn)展的促進(jìn)作用，以獲得較好的療效。

1.4 中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)(NET)

NET是由中性粒細(xì)胞外釋放去濃縮的染色質(zhì)、組蛋白和顆粒蛋白酶組成的絲狀結(jié)構(gòu)。2004年，BRINKMANN V等[35]發(fā)現(xiàn)NET是中性粒細(xì)胞的另一種殺傷機(jī)制，這種機(jī)制被稱為中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)凋零，也是中性粒細(xì)胞獨(dú)特的死亡方式。據(jù)相關(guān)研究[36]報(bào)道，NET通過(guò)覆蓋腫瘤細(xì)胞來(lái)阻斷其與免疫細(xì)胞的接觸，保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受CD8+T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用。在肝癌患者中, NET可捕獲體內(nèi)的循環(huán)腫瘤細(xì)胞，增強(qiáng)循環(huán)腫瘤細(xì)胞的遷移與血管新生能力，最終促進(jìn)肝癌轉(zhuǎn)移[37]。NET在肝癌進(jìn)展中的作用已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，可為肝癌的治療提供新的思路。

2 中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比值(NLR)

中性粒細(xì)胞與肝癌進(jìn)展存在密切的聯(lián)系，而NLR是一種在臨床廣泛應(yīng)用的炎性生物指標(biāo)，是可用于預(yù)測(cè)不同治療方式的肝癌患者預(yù)后的獨(dú)立因素。在日本, HARIMOTO N等[38]研究216例接受活體肝移植的肝癌患者發(fā)現(xiàn)，以術(shù)前NLR為2.66將其分成2組，高NLR組的3年無(wú)病生存期為74.4%，而低NLR組的3年無(wú)病生存期為92.8%。YANG H J等[39]對(duì)526例肝癌根治性切除患者進(jìn)行回顧性分析發(fā)現(xiàn)，術(shù)前NLR是無(wú)病生存期和總生存期的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，而高NLR組(NLR≥2.81)的1、3、5年的無(wú)病生存期及總生存期均低于低NLR組(NLR<2.81)。LIU C等[40]對(duì)793例動(dòng)脈化療栓塞術(shù)的中晚期肝癌患者進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，低NLR組(NLR≤2.2)的中位總生存期為18個(gè)月，高于高NLR組(NLR>2.2)的7個(gè)月。由此可見，術(shù)前NLR與肝癌預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，臨床上可根據(jù)患者術(shù)前NLR制訂精準(zhǔn)的個(gè)體化醫(yī)療方案。

3 討 論

中國(guó)大部分肝癌患者在首診時(shí)已屬晚期，且多數(shù)伴有嚴(yán)重的肝硬化，根治性治療僅適用于部分患者[41]。研究[42]表明，非根治性治療的中、晚期肝癌患者的中位生存期分別為16、6～8個(gè)月。因此，需要一種不同于傳統(tǒng)治療機(jī)制的新治療方案來(lái)改善肝癌的預(yù)后。本研究總結(jié)了TAN在肝癌中的作用研究的相關(guān)進(jìn)展，結(jié)果表明TAN與肝癌進(jìn)展及轉(zhuǎn)移的關(guān)系密切，其中部分相關(guān)機(jī)制已被闡明。臨床前研究發(fā)現(xiàn)干預(yù)TAN本身或其作用機(jī)制對(duì)肝癌患者有肯定療效; TAN表型的可塑性、功能的多樣性均提示TAN作為肝癌潛在治療靶點(diǎn)的可能性，探索針對(duì)TAN相關(guān)綜合治療的靶向干預(yù)，或可為肝癌的防治提供新途徑。