在固有免疫体系当中,中性粒细胞凭借快速募集、吞噬杀伤、释放活性氧与中性粒细胞胞外诱捕网的能力,在对抗外源病原体方面发挥关键作用。过去肿瘤研究更多聚焦 T 淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞,中性粒细胞在肿瘤当中的角色常常被低估。随着多色流式、单细胞测序、空间多组学技术的普及,科研人员逐步揭开中性粒细胞在肿瘤病灶内复杂多变的行为模式。
循环状态下的中性粒细胞生命周期较短,传统观点认为终末分化后的中性粒细胞功能相对固定。但肿瘤微环境彻底改变了这一认知。肿瘤组织分泌的 TGF‑β、IFN‑β、G‑CSF、IL‑6 等多种信号分子,会对浸润过来的中性粒细胞进行重编程,诱导细胞发生转录层面的重塑,分化成为肿瘤相关中性粒细胞 TAN。根据功能表型可以大致分为 N1 型抗瘤中性粒细胞以及 N2 型促瘤中性粒细胞,二者基因表达谱、细胞因子分泌模式、细胞杀伤能力存在巨大差异。
N1 型 TAN 主要发挥抗肿瘤作用,这类细胞可以产生活性氧、一氧化氮,直接对肿瘤细胞产生细胞毒性;同时能够分泌促炎因子,招募激活 CD8 阳性 T 细胞,强化抗肿瘤免疫应答。与之相对,N2 型 TAN 表现出明显促肿瘤特征,会释放基质金属蛋白酶降解细胞外基质,助力肿瘤细胞突破基底屏障,推动侵袭与远处转移;分泌促血管生成因子,刺激新生血管形成,为肿瘤提供营养供给;还可以释放抑制性细胞因子,诱导 T 细胞耗竭,招募髓系来源抑制细胞,共同搭建局部免疫抑制微环境。

值得注意的是,N1、N2 并非完全非黑即白的两个独立细胞亚群,更多代表连续变化的功能谱系。同一肿瘤病灶内部,可以同时存在多种中间过渡状态的中性粒细胞。肿瘤微环境信号的动态波动,会驱动中性粒细胞在不同功能状态之间发生转换。肿瘤所处的进展阶段也会左右表型偏向:肿瘤早期阶段,部分病灶中 N1 样表型占优;随着肿瘤不断进展,微环境持续重塑,往往会推动中性粒细胞向 N2 促瘤方向偏移。
肿瘤相关中性粒细胞还可以通过生成中性粒细胞胞外诱捕网 NETs 参与肿瘤病程。NETs 是中性粒细胞释放出由 DNA、组蛋白、颗粒蛋白构成的网状结构。本意用于捕获清除病原体,但在肿瘤环境下,NETs 能够结合循环肿瘤细胞,保护肿瘤细胞免受免疫细胞清除,促进循环肿瘤细胞黏附定植,提升远处转移灶形成概率。临床样本分析也观察到,部分肿瘤患者外周以及肿瘤组织内 NETs 水平和肿瘤分期、不良预后存在相关性。
中性粒细胞的状态同样会干扰免疫检查点抑制剂的治疗效果。大量临床队列数据显示,外周血中性粒细胞‑淋巴细胞比值 NLR 是简易的预后参考指标,NLR 数值偏高往往预示部分肿瘤患者预后较差,对免疫治疗响应不佳。背后机制就和肿瘤诱导产生的促瘤型中性粒细胞大量浸润有关。促瘤中性粒细胞会削弱效应 T 细胞的浸润与活化,抵消免疫药物的治疗收益。
针对 TAN 的调控也成为新型肿瘤治疗策略的研发方向。思路包含抑制中性粒细胞向肿瘤病灶趋化募集、阻断促瘤表型的诱导信号、逆转 TAN 从 N2 向 N1 表型重编程、抑制 NETs 生成等。但干预中性粒细胞存在不小风险,中性粒细胞是机体抗感染的关键防线,过度抑制会提升严重感染风险,因此如何做到靶向肿瘤病灶内异常中性粒细胞,保留机体正常免疫防御能力,是转化研究需要攻克的难点。
综合来看,中性粒细胞拥有远超以往认知的可塑性。肿瘤微环境驱动下分化的肿瘤相关中性粒细胞,同时参与抗肿瘤免疫以及肿瘤恶性进展。继续解析调控中性粒细胞表型转换的分子开关,能够为预后生物标志物开发、新型联合免疫治疗方案提供全新思路。