周婷婷 茆俊卿 張傳名 陳永昶 張蕾 陳靜
摘要目的:觀察扶正抗癌方對小鼠Lewis肺癌抗轉(zhuǎn)移機(jī)制的影響。方法:選取C57BL/6小鼠50只,雌雄各半,每只小鼠腋窩下接種腫瘤細(xì)胞0.2 mL造模,24 h后,完全隨機(jī)分為對照組、順鉑組、扶正抗癌方低、中、高劑量組,每組10只。分別給藥21 d后取出完整腫瘤組織稱重計算抑瘤率,同時用實時熒光定量PCR檢測Lewis肺癌組織Bcl2和Bax mRNA的表達(dá),免疫組化檢測Lewis肺癌組織基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP9)蛋白的表達(dá),用蛋白質(zhì)印跡法(WB法)檢測Lewis肺癌組織血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、表皮生長因子受體(EGFR)的表達(dá)。結(jié)果:與模型組小鼠比較,扶正抗癌方藥可以呈劑量依賴性抑制Lewis肺癌荷瘤小鼠腫瘤生長,顯著升高Lewis肺癌組織中Bax mRNA表達(dá),降低Bcl2 mRNA、MMP9蛋白表達(dá),與模型組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其中高劑量組在升高Lewis肺癌組織中Bax mRNA表達(dá)、降低Bcl2 mRNA表達(dá)方面與順鉑組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。同時模型組Lewis肺癌組織中VEGF、EGFR表達(dá)顯著升高,扶正抗癌方藥可顯著降低Lewis肺癌組織中VEGF、EGFR表達(dá),與模型組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),與順鉑組比較,無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論:雖然扶正抗癌方總體上較順鉑作用偏弱,但依然能有效抑制肺癌細(xì)胞增殖,抑制肺癌細(xì)胞Bcl2基因的表達(dá),激活Bax的高表達(dá),下調(diào)肺癌細(xì)胞中VEGF、EGFR、MMP的表達(dá)。
關(guān)鍵詞扶正抗癌方;肺癌;抗轉(zhuǎn)移機(jī)制;Bcl2;Bax;基質(zhì)金屬蛋白酶;表皮生長因子受體;血管內(nèi)皮生長因子
中圖分類號:R289.5;R734文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2019.01.016
非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)屬于肺癌的一種,世界衛(wèi)生組織根據(jù)肺癌的生物學(xué)、治療及預(yù)后將其分為小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌,其中NSCLC占所有肺癌的80%以上[1]。近年來肺癌的發(fā)病率不斷增高,已成為全球癌癥死亡的主要原因之一,每年有超過100萬的人口死于該病[2],而大部分患者在確診時已是晚期,失去了手術(shù)機(jī)會,總體預(yù)后差。針對晚期NSCLC,中國晚期原發(fā)性肺癌診治專家共識(2016年版)[3]指出其治療原則應(yīng)以全身治療為主,局部治療為輔,首先獲取腫瘤組織,明確病理分型和分子遺傳學(xué)特征,根據(jù)檢測結(jié)果確定治療方案,以期改善癥狀、提高患者生命質(zhì)量。目前推薦采用化療聯(lián)合靶向藥物維持治療,但化療藥物具有毒性累積的不良反應(yīng),而耐受性較好的分子靶向藥物卻有費(fèi)用昂貴的缺點,且僅針對特定基因表型或臨床特征的患者[4],因而仍處于探索階段。而通過多年的研究摸索,中醫(yī)藥具有明確的腫瘤病灶穩(wěn)定率高,癥狀改善率高,不良反應(yīng)輕微,帶瘤生存期延長,能提高患者生命質(zhì)量的特點[5]。故本研究使用C57BL/6小鼠腋窩下接種腫瘤細(xì)胞造模,觀察扶正抗癌方對小鼠Lewis肺癌的抗轉(zhuǎn)移機(jī)制。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1動物選取C57BL/6小鼠,50只,SPF級,由南京市江寧區(qū)青龍山動物繁殖場提供,實驗動物使用許可證號:SCXK(蘇)20170001。給藥前后,小鼠分籠飼養(yǎng),每籠5只,喂以全價顆粒鼠飼料(南京協(xié)同生物工程有限公司),自由飲水飲食,室溫20~25 ℃,每天人工光照射12 h,室內(nèi)通風(fēng)良好,實驗室相對濕度:65%~70%。
1.1.2藥物扶正抗癌方(黨參10 g、白術(shù)10 g、茯苓10 g、山藥10 g、陳皮6 g、木香10 g、砂仁6 g、生地黃10 g、黃精15 g、丹參10 g、野葡萄根10 g、靈芝10 g、藤梨根10 g、白花蛇舌草30 g、甘草6 g。)由揚(yáng)州市中醫(yī)院提供。順鉑(齊魯制藥有限公司,批號:6A002A88)。
1.1.3試劑與儀器試劑:DNA Marker[天根生化科技(北京)有限公司,批號:M2202];Thermo Scientific RevertAid First cDNA Synthesis Kit(Thermo Fisher Scientific,批號:00306196);PCR預(yù)混合MIX[天根生化科技(北京)有限公司,批號:N2728];SYBR Premix Ex TaqTM(Tli RNaseH Plus)(大連寶生物科技有限公司,批號:A650t1);VEGF Rabbit Antibody(proteintech,批號:190031AP)。EGFR Rabbit Antibody(proteintech,批號:189861AP)。山羊抗兔二抗(proteintech,批號:SA000012)。儀器:分析天平[塞多利斯科儀器(北京)有限公司,型號:BSA124S];烘箱[巴姆(上海)測控技術(shù)有限公司,型號:1012AS];蒸餾水制水器(上海亞榮生化儀器廠,型號:SZ97A);超純水機(jī)(上海和泰儀器有限公司,型號:MasterD UVF);石蠟切片機(jī)(金華市益迪醫(yī)療設(shè)備廠,型號:YD1508A);光學(xué)顯微鏡(蔡司公司,型號:Axioplan 2 imaging);水浴鍋(鄭州博科儀器設(shè)備有限公司,型號:HW5L);立式壓力蒸汽滅菌器(上海華線醫(yī)用核子儀器有限公司,型號:HX11L120);PCR儀(杭州朗基科學(xué)儀器有限公司,型號:A300);RTPCR儀(杭州安杰思生物科技有限公司,型號:AFD9600);微量分光光度計(杭州奧盛儀器有限公司,型號:Nano100);橫向電泳槽(上海天能科技有限公司,型號:HE120);凝膠成像系統(tǒng)(上海天能科技有限公司,型號:1600);高速低溫離心機(jī)(Thermo Fisher Scientific,型號:MicroCL 17R)。
1.2方法
1.2.1分組與模型制備1)分組:C57BL/6小鼠接種24 h后,隨機(jī)分為5組,對照組,扶正抗癌方低、中、高劑量組,DDP組。每組10只。2)Lewis肺癌動物模型的建立:液氮冷凍的小鼠Lewis肺癌瘤株于37 ℃水浴中復(fù)蘇后,先接種于3只C57BL/6小鼠腹腔,10 d后,按無菌操作程序,取荷瘤小鼠腹水,經(jīng)生理鹽水洗滌后,調(diào)整細(xì)胞濃度為2×106個∕mL的瘤細(xì)胞懸液,臺盼藍(lán)染色觀察記錄活細(xì)胞數(shù)(>95%),取C57BL/6小鼠雌雄各半,6~8周齡,體重18~22 g共50只,在每只小鼠腋窩下接種腫瘤細(xì)胞0.2 mL。
1.2.2給藥方法對照組:生理鹽水0.4 mL灌胃,2次/d×21 d;扶正抗癌方低、中、高劑量組,給藥劑量:低劑量組15 g/kg、中劑量組30 g/kg、高劑量組60 g/kg(分別相當(dāng)于60 kg成人臨床用量的5倍、10倍、20倍),分別灌胃含生藥0.5、1.0、2.0 g/mL的藥液0.3 mL,2次/d×21 d;順鉑組:順鉑按2 mg/kg劑量給藥,用生理鹽水配成10%濃度,0.4 mL腹腔注射,隔日1次×14 d;接種后第21天,頸椎脫位法處死小鼠,檢測相關(guān)指標(biāo)。
1.2.3檢測指標(biāo)與方法1)抑瘤率:頸椎脫位法處死小鼠,取出完整腫瘤組織稱重,計算抑瘤率。抑瘤率=(對照組平均瘤重-觀察組平均瘤重)∕對照組平均瘤重×100%。2)實時熒光定量PCR檢測Lewis肺癌組織Bcl2和Bax mRNA的表達(dá)。Trizol法提取Lewis肺癌組織RNA,參考Thermo Scientific RevertAid First cDNA Synthesis Kit試劑盒說明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄實驗,引物序列PPLBax F:CGAGTGTCTCCGGCGAATTG,PPLBax R:ATGGTGAGCGAGGCGGTGAG,PPLbcl2 F:GGTACCGGAGAGCGTTCAGT,PPLbcl2 R:CTGCTGCATTGTTCCCGTAG;參考SYBR Premix Ex TaqTM試劑盒說明書進(jìn)行RTPCR實驗,相對定量結(jié)果儀器自帶軟件自動計算。3)免疫組化檢測Lewis肺癌組織基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP9)蛋白的表達(dá):Lewis肺癌浸蠟與包埋、切片、抗原修復(fù)、蘇木精染色、脫水、透明和封片,普通光學(xué)顯微鏡下,觀察染色后的載玻片,拍照后,使用Image pro plus統(tǒng)計各個圖片中蛋白陽性表達(dá)的平均吸光度A值。4)蛋白質(zhì)印跡法檢測Lewis肺癌組織VEGF、EGFR的表達(dá)。冰上裂解Lewis肺癌組織,手持式勻漿器勻漿,勻漿后BCA法測定各樣本的蛋白濃度,根據(jù)蛋白濃度計算各樣本電泳時的上樣量。使用10%預(yù)制十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDSPAGE)凝膠,上樣本后以恒壓110 V進(jìn)行凝膠電泳,電泳結(jié)束后,以恒壓120 V進(jìn)行濕法轉(zhuǎn)膜,轉(zhuǎn)膜后牛奶封閉,之后孵育第一抗體,4 ℃過夜,清洗后孵育第二抗體2 h,凝膠成像系統(tǒng)化學(xué)發(fā)光成像,保存數(shù)據(jù)為圖片,應(yīng)用Quantity One對各條帶進(jìn)行分析,計算出相對值后導(dǎo)出Excel表格做進(jìn)一步統(tǒng)計。
1.3統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,符合正態(tài)分布的采用t檢驗,不符合正態(tài)分布的采用秩和檢驗;計數(shù)資料以百分率表示,采用χ2檢驗,等級資料采用秩和檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2結(jié)果
2.15組Lewis肺癌荷瘤小鼠腫瘤生長比較與模型組小鼠比較,扶正抗癌方藥可以呈劑量依賴性抑制Lewis肺癌荷瘤小鼠腫瘤生長,高、中劑量組與模型組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),低劑量組與高劑量組、順鉑組比較瘤重增加明顯,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。根據(jù)抑瘤率可以看出,扶正抗癌方高劑量組抑瘤率最接近順鉑組,可以有效發(fā)揮抗腫瘤的替代作用。見表1。
2.2扶正抗癌方藥對小鼠Lewis肺癌組織Bcl2和Bax mRNA表達(dá)的影響模型組Lewis肺癌組織中Bax mRNA表達(dá)顯著降低,Bcl2mRNA表達(dá)顯著升高;扶正抗癌方藥可以顯著升高Lewis肺癌組織中Bax mRNA表達(dá),降低Bcl2mRNA表達(dá),且呈劑量依賴性,與模型組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其中中、低劑量組與高劑量組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),高劑量組與順鉑組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
2.35組小鼠Lewis肺癌組織MMP9表達(dá)比較
模型組Lewis肺癌組織中MMP9蛋白表達(dá)顯著升高,扶正抗癌方藥可以顯著降低Lewis肺癌組織中MMP9蛋白表達(dá),且呈劑量依賴性,與模型組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。扶正抗癌方藥中、低劑量組與模型組、順鉑組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),高劑量組與順鉑組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。
2.45組小鼠Lewis肺癌組織VEGF、EGFR比較
模型組Lewis肺癌組織中VEGF、EGFR表達(dá)顯著升高,扶正抗癌方藥可以顯著降低Lewis肺癌組織中VEGF、EGFR表達(dá),與模型組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。
3討論
肺癌歸屬于中醫(yī)“癌病”范疇,我們依據(jù)中醫(yī)理論并經(jīng)多年的臨床觀察認(rèn)為正氣虧虛、痰瘀毒相互影響是非小細(xì)胞肺癌發(fā)生發(fā)展的主要病機(jī),本虛標(biāo)實,且有人對中醫(yī)藥治療晚期非小細(xì)胞肺癌進(jìn)行臨床療效觀察顯示,在中醫(yī)辨證分型中氣陰兩虛證占辨證的多數(shù),且氣陰兩虛證患者治療的有效率較高[6]。因而確立了以益氣扶正養(yǎng)陰為主,清熱化痰、活血化瘀、清熱解毒為輔的扶正抗癌方藥治療非小細(xì)胞肺癌。
通過實驗觀察,5組小鼠腫瘤組織均有所生長,扶正抗癌方藥高、中劑量組腫瘤均較模型組輕,其中高劑量組最為明顯,但較順鉑組抑瘤率略低,由此可見,雖然扶正抗癌方藥未及順鉑的抑瘤率,但也能有效抑制腫瘤組織的生長,因而當(dāng)順鉑等化療藥物出現(xiàn)不良反應(yīng)及耐藥時嘗試中醫(yī)藥抗腫瘤不失為一種有效途徑。
在肺癌的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移進(jìn)程中,涉及基因表達(dá)的異常、新生血管的形成,信號傳導(dǎo)異常等多環(huán)節(jié)的變化。而中醫(yī)藥抗腫瘤作用機(jī)制:1)抑制腫瘤增殖,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化和凋亡;2)改善癌基因表達(dá),抑制腫瘤血管生成;3)改善血液流變學(xué)指標(biāo),活血化瘀;4)提高免疫功能;5)逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥以利于化療藥物的增效減毒[3]。癌基因激活和抑癌基因失活是腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移的重要原因,其中Bcl2、Bax均為凋亡相關(guān)蛋白,Bcl2通過干擾細(xì)胞色素C自線粒體的釋放而阻斷Caspase蛋白酶的激活而使瘤細(xì)胞的凋亡減少,存活時間延長[7],但其表達(dá)與NSCLC臨床病理因素?zé)o關(guān),并不能作為判定預(yù)后的指標(biāo)[8]。而Bax在非小細(xì)胞肺癌中低表達(dá),與Bcl2產(chǎn)生拮抗作用,與之呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性[9]。腫瘤的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)移癌的生長必須要有新生的血管提供血液供應(yīng),而促血管內(nèi)皮生成因子(VEGF)及其受體被認(rèn)為是作用最強(qiáng)、特異性最高的關(guān)鍵性調(diào)控因子。有實驗研究表明,VEGF在肺癌中高表達(dá),且與腫瘤的轉(zhuǎn)移及分期有關(guān),可以作為初步判斷NSCLC預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo),較好地評判腫瘤的惡性程度、評估患者的臨床分期,反映腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[1012]。隨著對EGFR基因研究的深入,發(fā)現(xiàn)其在大多數(shù)NSCLC患者中高表達(dá),在肺癌發(fā)生發(fā)展中起重要作用,是治療NSCLC的一個重要靶點[1314]。此外,MMP9水平在NSCLC顯著升高,有利于協(xié)助預(yù)測轉(zhuǎn)移傾向及評價預(yù)后[15]。因此,在晚期NSCLC維持治療中觀察Bcl2、Bax、VEGF、EGFR、MMP的表達(dá)是有意義的。
本研究顯示扶正抗癌方能抑制肺癌細(xì)胞增殖,抑制肺癌細(xì)胞Bcl2基因的表達(dá),激活Bax的高表達(dá),促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡,下調(diào)肺癌細(xì)胞中VEGF、EGFR、MMP的表達(dá),阻斷血管形成,阻斷相關(guān)信號傳導(dǎo),繼而阻斷腫瘤細(xì)胞的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移,且有劑量依賴關(guān)系,雖然總體抗腫瘤水平與順鉑相比效果欠佳,但依舊能起到一定條件下的替代作用,為臨床中醫(yī)藥維持治療晚期NSCLC提供了可靠的實驗依據(jù)。
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(2018-02-09收稿責(zé)任編輯:楊覺雄)