中性粒细胞作为机体固有免疫系统的核心组成部分，传统认知聚焦于其吞噬病原体、介导炎症反应的防御功能。而近年来研究发现，中性粒细胞可通过一种特殊的细胞应答方式——NETosis（中性粒细胞胞外陷阱形成）释放网状结构，在肿瘤微环境中扮演着“双面角色”。这种由DNA与活性蛋白构成的胞外陷阱，既可能参与抗肿瘤免疫，更常被肿瘤细胞“劫持”，成为促进肿瘤进展、转移及血管生成的关键推手。本文将系统梳理NETosis的核心机制、分型特征及其在肿瘤领域的研究进展，为相关科研与转化应用提供参考。
NETosis诱发机制示意图
Vorobjeva NV, Chernyak BV. NETosis: Molecular Mechanisms, Role in Physiology and Pathology. Biochemistry (Mosc). 2020 Oct;85(10):1178-1190.
doi: 10.1134/S0006297920100065. PMID: 33202203; PMCID: PMC7590568.
一、NETosis的核心特征与分型机制
NETosis是中性粒细胞区别于凋亡和坏死的独特生物学过程，其核心产物为中性粒细胞胞外陷阱（NETs）——以染色质DNA为骨架，镶嵌髓过氧化物酶（MPO）、中性粒细胞弹性酶（NE）、基质金属蛋白酶9（MMP9）等多种活性蛋白的网状复合物。根据细胞存活状态与信号通路差异，NETosis主要分为两种核心分型：
（一）经典途径：自杀型NETosis（Suicidal NETosis）
Suicidal NETosis机制示意图
Fang Q, Stehr AM, Naschberger E, Knopf J, Herrmann M, Stürzl M. No NETs no TIME: Crosstalk between neutrophil extracellular traps and the tumor immune microenvironment. Front Immunol. 2022 Dec 23;13:1075260. doi: 10.3389/fimmu.2022.1075260. PMID: 36618417; PMCID: PMC9816414.
该途径以中性粒细胞死亡为代价，是NETs形成的主要方式。其核心机制如下：
- 胞外刺激（如PMA、LPS、细菌等）激活胞内丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）和蛋白激酶C（PLC），通过Raf-MEK-ERK-MAP激酶通路与PKC通路放大信号；
- 信号下游引发NADPH氧化酶激活，产生活性氧（ROS），进而激活受体交互蛋白激酶3（RIPK3）和混合系激酶域样蛋白（MLKL），启动程序性死亡；
- ROS同时激活NE和MPO，增强核膜通透性并促进染色质解凝，核内Ca²⁺依赖的肽基精氨酸脱氨酶4（PAD4）介导组蛋白瓜氨酸化，进一步推动染色体解聚；
- CDK4/6、网膜母细胞瘤蛋白（Rb-P）和核纤层B（lamin B）介导核膜破裂，LPS激活的Caspases4/5或Caspases11促进成孔蛋白Gasdermin D（GSDMD）引发质膜破裂，DNA-蛋白质复合物释放形成NETs，最终中性粒细胞死亡。
（二）非经典途径：活力型NETosis（Vital NETosis）
Vital NETosis机制示意图
Fang Q, Stehr AM, Naschberger E, Knopf J, Herrmann M, Stürzl M. No NETs no TIME: Crosstalk between neutrophil extracellular traps and the tumor immune microenvironment. Front Immunol. 2022 Dec 23;13:1075260. doi: 10.3389/fimmu.2022.1075260. PMID: 36618417; PMCID: PMC9816414.
该途径的核心特征是中性粒细胞释放NETs后仍保持存活，核膜与质膜结构完整，可继续发挥炎症调控功能：
- 胞外刺激（如细胞因子、GPCRs激活等）触发PAD4活化，无需NADPH氧化酶复合物参与；
- PAD4介导组蛋白瓜氨酸化与染色质去凝集，形成的DNA-蛋白质复合物被包裹于囊泡中； 囊泡与细胞膜融合后将复合物排出胞外，形成NETs，中性粒细胞保留无核细胞质，维持后续生物学功能；
- 该过程依赖糖酵解提供ATP，伴随肌动蛋白与微管蛋白聚合，保障囊泡运输与NETs释放。
两种分型的关键差异在于是否伴随细胞死亡、是否依赖NADPH氧化酶及ROS产生，其选择取决于刺激信号类型与微环境状态，共同构成中性粒细胞的功能调控网络。
二、肿瘤相关中性粒细胞（TANs）与NETosis的功能关联
肿瘤微环境（TME）募集的中性粒细胞被称为肿瘤相关中性粒细胞（TANs），其具有高度可塑性，可分为抗肿瘤表型（N1）与促肿瘤表型（N2），而NETosis主要由N2型TANs介导，成为其促癌功能的核心执行机制：
（一）TANs的表型特征与NETosis调控
- N1型TANs高表达TNFα、CCL3和ICAM-1，低表达精氨酸酶，通过产生ROS、MPO等细胞毒性介质杀伤肿瘤细胞，其NETosis活性受抑制；
- N2型TANs上调CCL2、CXCL1、CXCL8等趋化因子，高表达VEGF、MMP9等促癌分子，在肿瘤趋化因子诱导下大量活化并发生NETosis；
- 干扰素β（IFN-β）可诱导N1型TANs向N2型转化，增强NETs生成，而分泌性糖蛋白HRG等分子可通过结合TANs表面的FCγR1，抑制其募集与NETosis活性。
（二）NETs的促癌功能机制
NETs通过多重途径参与肿瘤进展，其核心机制包括：
- 促进血管生成：NETs中的活性蛋白可刺激内皮细胞增殖、迁移及小管形成，上调ANGPT2等血管生成相关分子，激活AKT/mTOR信号通路，在胃癌等肿瘤中已证实NETs浸润与微血管密度正相关；
- 加速肿瘤转移：NETs的网状结构可捕获循环肿瘤细胞，减少其凋亡，同时降解细胞外基质（ECM），为肿瘤细胞侵袭开辟通道，在肝癌肺转移模型中，抑制NETosis可显著降低转移灶形成率；
- 调控肿瘤坏死：在恶性黑色素瘤中，NETs可诱导肿瘤细胞铁死亡，导致转移灶坏死增加，且NETs浸润程度与转移灶大小高度相关；
- 重塑免疫微环境：NETs可抑制抗肿瘤免疫细胞活性，促进免疫抑制性微环境形成，削弱机体对肿瘤的免疫监视。
三、NETosis在不同肿瘤中的研究进展
NETosis的促癌作用已在多种肿瘤中得到验证，其功能具有肿瘤类型特异性，为精准靶向治疗提供了方向：
（一）胃癌：血管生成的关键驱动因素
胃癌组织中存在广泛的TANs浸润与NETs生成，且与患者不良预后相关。体外实验证实，NETs可促进胃癌细胞侵袭、转移及上皮间质转化（EMT），并刺激内皮细胞释放组织因子激活凝血途径；体内小鼠皮下荷瘤模型显示，NETs可显著增强肿瘤血管生成，蛋白质组学研究已筛选出多个NETs调控内皮细胞功能的差异表达蛋白，为开发抗血管生成新靶点提供了依据。
（二）肝癌：肺转移的重要调控介质
肺转移是肝细胞癌（HCC）死亡的主要原因，NETs在肝癌转移前生态位形成中发挥关键作用。研究发现，肝癌细胞分泌的趋化因子可募集中性粒细胞至肺部，诱导NETs生成，为肿瘤细胞定植创造条件；而HRG蛋白可通过FCγR1抑制中性粒细胞募集与NETosis，显著减少肝癌肺转移，证实NETosis是肝癌转移的可靶向调控节点。
（三）恶性黑色素瘤：坏死与预后的关联标志物
黑色素瘤转移灶中TANs浸润与不良预后相关，NETs水平与转移灶大小、坏死程度高度相关。机制研究表明，中性粒细胞被募集至坏死肿瘤部位后，通过NETs诱导肿瘤细胞铁死亡，加剧组织坏死；抑制NETosis可驱使TANs向N1型转化，抑制肿瘤生长，提示NETs可作为黑色素瘤免疫治疗之外的潜在靶点。
四、中性粒细胞研究相关因子检测服务哪个公司有？
NETosis 作为肿瘤微环境中调控肿瘤进展的关键机制，其分型特征、分子逻辑及促癌功能的深入探索，离不开多维度技术平台的支撑与系统化科研服务的保障。LabEx 作为专注于生物标志物发现的一站式服务平台，凭借多因子检测、单细胞多组学、DSP 空间多组学、免疫组化等 30 + 核心技术，以及累计 100 万 + 样本的检测经验，可为 NETosis 相关研究提供从分子机制验证、肿瘤组织标志物筛选到临床样本关联分析的全流程支持。无论是 NETs 相关因子的高通量定量、TANs 亚群的单细胞解析，还是肿瘤组织中 NETs 的空间定位与功能关联，LabEx 均能以标准化操作与专业数据分析，助力科研人员高效挖掘核心机制、筛选潜在靶点。未来，LabEx 将持续秉持专业严谨的服务理念，以全面的技术体系与深厚的行业积淀，为 NETosis 及肿瘤免疫相关研究提供精准赋能，推动基础科研向临床转化的关键突破，为肿瘤精准治疗研究添砖加瓦。
沪公网安备31011502400759号
营业执照(三证合一)
