李晶哲,夏 蕓,馬琰巖,劉 紅,呂俊海,劉柏東
(1.中國中醫(yī)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗中心,北京 100700;2.賽諾菲安萬特(中國)公司,北京 100022)
乳腺癌是威脅婦女健康的主要惡性腫瘤,居女性易發(fā)惡性腫瘤之首。目前有許多方法如新藥泰索帝、赫賽汀等和放射療法促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡、抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移等,幫助人類提高乳腺癌患者的生存率,但是放射和化學(xué)療法帶來的巨大副作用使許多患者難以承受,并喪失了治療的機會。尤其對于雌激素受體(estrogen receptor,ER)陰性的乳腺癌患者,因為其高浸潤性的特性且靶向ER藥物無效,往往預(yù)后更差。中醫(yī)認(rèn)為,乳腺癌的主要病因和發(fā)病機制在于肝氣郁結(jié)、沖任失調(diào)、毒熱蘊結(jié)、氣血兩虛。中醫(yī)治療乳腺癌的原則主要為疏肝解郁、調(diào)補沖任、清熱解毒、益氣養(yǎng)血、健脾和胃等[1]。本文選用中藥方劑為具有補氣升陽、益衛(wèi)固表等功效的加味歸脾湯(《景岳全書》記載),細(xì)胞為ER受體陰性的代表株MDA-MB-435株。以此對乳腺癌ER受體陰性的中醫(yī)治療做一研究,以明確該方劑對ER受體陰性乳腺癌產(chǎn)生的生物學(xué)作用。為便于今后發(fā)揮中藥聯(lián)合用藥的優(yōu)勢,進(jìn)一步研制出針對ER受體陰性乳腺癌有顯著作用的新藥。本文使用目前治療乳腺癌的一線藥物多西紫杉醇(Docetaxel)為陽性對照藥,該藥物主要作用于微管蛋白/微管系統(tǒng),能促進(jìn)微管聚合,使細(xì)胞分裂阻滯于G2/M期,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
人乳腺癌細(xì)胞株MDA-MB-435(ATCC)。
加味歸脾湯原料藥(同仁堂);Docetaxel(Sanofi-Aventis);MTS(CellTiter 96RAQueous,Promega);細(xì)胞凋亡流式細(xì)胞檢測試劑盒(BD);Caspase-8檢測試劑盒(Promega);DMEM(GIBCO);胎牛血清(Hyclone)、細(xì)胞消化液(GIBCO)。
倒置顯微鏡(NIKON)、超凈臺(Heal Force)、細(xì)胞培養(yǎng)箱(Thermo)、酶標(biāo)儀(Bio-RAD)、流式細(xì)胞儀(BD)。
人乳腺癌細(xì)胞株MDA-MB-435使用DMEM(含10%胎牛血清),于37℃5%CO2條件下培養(yǎng)。
2.2.1 Docetaxel濃度 5μg/ml
2.2.2 加味歸脾湯取人用方劑1劑(人參、黃芪、白術(shù)、茯苓、棗仁各 1 2 g,遠(yuǎn)志、當(dāng)歸、柴胡、山梔各6 g,木香、炙甘草各3 g),煎煮2次,合并藥液濃縮至標(biāo)準(zhǔn)藥液量200 ml,滅菌后用細(xì)胞培養(yǎng)液按體積比配制為高濃度(10%)、中濃度(5%)、低濃度(2.5%)。
2.2.3 藥物分組 Docetaxel組;加味歸脾湯高濃度、中濃度、低濃度組;陰性對照組(不給藥)。
每24 h檢測1次,連續(xù)檢測72 h。MTS法依據(jù)試劑盒說明書操作。培養(yǎng)采用96孔細(xì)胞培養(yǎng)板(Coring,3599),檢測前小心移除培養(yǎng)液,加入CellTiter 96R Aqueous,37℃5%CO2條件下孵育1 h后酶標(biāo)儀檢測。計算公式為(1-OD給藥÷OD陰性對照)×100%。
檢測第72小時的狀態(tài)。采用AnnexinⅤ-FITC/PI標(biāo)記,依據(jù)試劑盒說明書操作。收集細(xì)胞以PBS洗滌3遍,調(diào)整細(xì)胞濃度至3×105個/ml,標(biāo)記染料后于黑暗處靜置15 min,流式細(xì)胞儀分析。激發(fā)波長488 nm,發(fā)射波長530 nm。
每24 h檢測1次,連續(xù)檢測72 h。依據(jù)試劑盒說明書操作,在405 nm處測定吸光度值,細(xì)胞濃度為3×106個/ml。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計使用SPSS11.5進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用t檢驗,P<0.05為有顯著差異。
表1顯示,中藥各濃度組與其同時間的Docetaxel組比較。
表1 藥物對細(xì)胞的抑制率
表1 藥物對細(xì)胞的抑制率
注:與其同時間的Docetaxel組比較:*P<0.05
藥物組時間 Docetaxel 中藥高濃度中藥中濃度中藥低濃度陰性對照組24 h 30.5±3.76 23.2±2.29* 10.3±2.61* 3.2±1.15*0 48 h 57.2±5.22 62.7±3.98* 30.3±4.21* 13.6±3.42* 0 72 h 75.6±5.18 75.2±6.12 41.5±5.37* 24.6±3.39*0
圖1顯示,中藥組誘導(dǎo)多為晚期凋亡,中藥高濃度組晚期凋亡數(shù)量較多為85.9%。隨中藥劑量的降低,中藥中濃度和低濃度組正常細(xì)胞數(shù)逐漸增多,晚期凋亡細(xì)胞數(shù)逐漸減少。中藥中濃度組為38.7%,中藥低濃度組為25.3%,流式細(xì)胞檢測結(jié)果與MTS檢測結(jié)果基本相符。
表2顯示,中藥各濃度組與其同時間的Docetaxel組比較。
表2 Caspase-8表達(dá)量統(tǒng)計
表2 Caspase-8表達(dá)量統(tǒng)計
注:與其同時間的Docetaxel組比較:*P<0.05
藥物組時間 Docetaxel 中藥高濃度 中藥中濃度 中藥低濃度 陰性對照組24 h 0.677±0.029 0.513±0.025* 0.383±0.011* 0.201±0.011*0.062±0.008 48 h 0.782±0.032 0.829±0.035* 0.492±0.023* 0.252±0.018* 0.071±0.011 72 h 0.463±0.028 0.561±0.023* 0.235±0.016* 0.171±0.007*0.079±0.010
圖1 流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果
本實驗結(jié)果表明,中藥方劑加味歸脾湯對乳腺癌細(xì)胞ER受體陰性代表株MDA-MB-435抑制作用明顯,且經(jīng)流式細(xì)胞儀檢測多為誘導(dǎo)晚期凋亡。與對照藥物Docetaxel相比,高濃度中藥作用效果與用于乳腺癌一線治療的藥物相當(dāng)。
設(shè)法促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,調(diào)控腫瘤細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)分子的表達(dá),使其恢復(fù)對凋亡誘導(dǎo)的敏感性是腫瘤治療的策略之一。半胱酸天冬氨酸特異性蛋白酶(cysteinylaspanate specific protease,Caspase)是一類與細(xì)胞凋亡密切相關(guān)的蛋白水解酶。根據(jù)在細(xì)胞凋亡機制中的作用,Caspase家族主要有細(xì)胞凋亡啟動作用和細(xì)胞凋亡執(zhí)行作用兩類功能[2、3]。凋亡啟動作用的Caspase分子在外來蛋白信號的作用下被切割激活后,對凋亡執(zhí)行作用的Caspase進(jìn)行切割并使之激活,使Caspase靶蛋白水解,導(dǎo)致細(xì)胞程序性死亡。Caspase-8通過寡聚而自身切割活化,并激活下游半胱氨酸蛋白酶,產(chǎn)生不可逆凋亡作用[4、5]。Caspase-8主要起著發(fā)起者作用,它是死亡受體通路的關(guān)鍵蛋白酶,當(dāng)細(xì)胞受到各種凋亡因素的刺激時,可使死亡配體(TNFα、Fas、TRAIL)和相應(yīng)的死亡受體相結(jié)合,引起上游的Caspase-8活化,活化的Caspase-8能激活如Caspase-3等下游Caspase。被激活后可引起下游Caspase“瀑布式”激活,且可將凋亡信號從非依賴線粒體途徑傳遞到線粒體途徑,把死亡受體通路和線粒體通路聯(lián)系起來,放大凋亡信號[6、7]。加味歸脾湯可以誘導(dǎo)Caspase-8高表達(dá),可以初步確定其抗腫瘤原理與死亡受體途徑相關(guān)。
我國臨床各類中、晚期癌癥患者多用扶正固本方劑,這種方劑對提高患者近期、遠(yuǎn)期療效都有益處。各種治療乳腺癌的方劑中祛瘀扶正的藥物為必用之物[8]。中藥辨證施治用藥的精華是調(diào)節(jié)人體內(nèi)環(huán)境,它的作用是多靶點、多部位、多途徑、多效應(yīng)的,作用機制異常復(fù)雜。本文從其中1個方面對1劑治療乳腺癌的方劑進(jìn)行研究,在實驗過程中初步檢測到該方劑與現(xiàn)在正在使用的西藥一線藥物作用相當(dāng),而中藥的毒副作用和價格能使廣大患者更容易接受。對于該中藥復(fù)方的研究還將繼續(xù)從其他方面進(jìn)行,最終確定整體藥效學(xué),為腫瘤臨床開發(fā)出生物活性高且低毒的新型藥物提供參考。
[1]李佩文.中西醫(yī)臨床腫瘤學(xué)[M].北京:中國中醫(yī)藥出版社,1996:670.
[2]Algeciras-Schimnich A,Barnhart BC,Peter M E.Apoptosisindependent functions of killer caspases[J].Curr Opin Cell Biol,2002,14(6):721-726.
[3]Micheau O,Thome M,Schneider P,et al.The long form of FLIP is an activator of caspase-8 at the Fasdeath-inducing signaling complex[J].J Biol Chem,2002,277(47):45162-45171.
[4]Zhang W,Shi HY,Zhang M.Maspin overexpression modulates tumor cell apoptosis through the regulation of Bcl-2 family proteins[J].BMC Cancer,2005,5(1):50.
[5]Werner AB,de Vries E,Borst J,et al.Bcl-2 family member Bfl-1/A1 sequesters truncated bid to inhibit is collaboration withproapoptotic Bak or Bax[J].J Biol Chem,2002,277(25):22781-22788.
[6]Li H,Zhu H,Xu Q,et al.Cleavage of BID by Caspase 8 mediates the mitochondrial damage in the Fas pathway of apoptosis [ J].Cell,1998,94(4):491-501.
[7]Nagata S.Apoptosis by death factor[J].Cell,1997,88(3):355-65.
[8]山廣志,葉興濤.注射用黃芪多糖聯(lián)合化療治療84例晚期惡性腫瘤臨床療效觀察[J].中國腫瘤臨床,2007,34(6):355-356.