鐘永怡 周泉 蘇立杰 練玉銀 王家驥 陳驍熠
摘要:為觀察早孕因子單克隆杭體(EPF-McAb)聯(lián)合順鉑(DDP)對(duì)膀胱癌細(xì)胞EJ裸鼠移植瘤的抑制作用,常規(guī)將EJ細(xì)胞接種于裸鼠右側(cè)背部皮下,待腫瘤長至直徑約5mm時(shí)隨機(jī)分為4組,每組5只,即空白對(duì)照組、順鉑組、低劑量單杭聯(lián)合組和高劑量單杭聯(lián)合組。定期測(cè)量裸鼠腫瘤體積,繪制腫瘤生長曲線。給藥2周后處死裸鼠,剝?nèi)∧[瘤,稱瘤重,計(jì)算抑瘤率。通過蘇木精-伊紅(Hematoxylin-eosin,HE)染色觀察細(xì)胞病理學(xué)改變;免疫印跡法檢測(cè)早孕因子(EPF)的表達(dá)情況。結(jié)果表明,順鉑組、低劑量單杭聯(lián)合組和高劑量單杭聯(lián)合組裸鼠移植瘤生長速度均慢于空白對(duì)照組。與順鉑組比較,低劑量單杭聯(lián)合組和高劑量單杭聯(lián)合組裸鼠末次給藥的移植瘤體積分別為(131.05±8.26)和(97.92±7.35)mm3。低劑量單杭聯(lián)合組抑瘤率(35.78%)和高劑量單杭聯(lián)合組抑瘤率(53.04%)均高于順鉑組抑瘤率(22.36%),差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。與空白對(duì)照組比較,單杭聯(lián)合組裸鼠EPF蛋白的表達(dá)量下降(P<0.05)。表明EPF-McAb聯(lián)合順鉑可抑制膀胱癌細(xì)胞EJ在裸鼠體內(nèi)增殖,其機(jī)制可能通過抑制EPF的表達(dá)發(fā)揮作用。
關(guān)鍵詞:早孕因子單克隆杭體(EPF-McAb);順鉑;膀脫腫瘤;家畜
中圖分類號(hào):R739.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):0439-8114(2020)09-0133-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.09.028
一般來說,動(dòng)物的膀胱腫瘤是比較罕見的,然而在世界的某些地區(qū)牛、羊等家畜的膀胱腫瘤卻比較多見[1]。家畜中的膀胱癌是一種分化程度較低、具有高度浸潤轉(zhuǎn)移能力、預(yù)后差的惡性腫瘤[2,3]。大多數(shù)患有膀胱腫瘤或者尿道腫瘤的家畜都會(huì)出現(xiàn)血尿、尿頻、痛性尿淋漓或排尿困難等癥狀,其他癥狀包括尿失禁、多尿、煩渴和呼吸困難等[4,5]。早孕因子(EPF)是在妊娠早期哺乳動(dòng)物血清中存在的一種分泌性蛋白,由澳大利亞學(xué)者M(jìn)orton在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)并命名[6]。EPF不僅是正在分裂的胚胎和腫瘤組織的產(chǎn)物[7-9],也是正在增殖的細(xì)胞的產(chǎn)物,胚胎和腫瘤的生長存活均有賴于EPF。因此,EPF具有免疫抑制活性、生長調(diào)節(jié)活性和免疫逃逸作用[10-12]。關(guān)于早孕因子單克隆抗體(EPF-McAb)聯(lián)合順鉑(DDP)在動(dòng)物體內(nèi)對(duì)膀胱癌抑制作用的研究少見報(bào)道,本試驗(yàn)通過建立膀胱癌裸鼠移植瘤模型,研究EPF-McAb聯(lián)合DDP的抗家畜膀胱腫瘤效應(yīng)并初步探討其作用機(jī)制,為EPF-McAb在家畜膀胱腫瘤治療中的應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 細(xì)胞株、動(dòng)物及主要材料
人膀胱癌細(xì)胞EJ,中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫;6周齡SPF級(jí)BALB/c雄性裸鼠,廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[許可證號(hào):SCXK(粵)2013-0034]:順鉑,齊魯制藥有限公司;胎牛血清、DMEM及0.25%胰酶,Gibco公司;細(xì)胞裂解液、PMSF,上海碧云天生物技術(shù)有限公司;辣根酶標(biāo)記山羊抗小鼠IgG,北京鼎國生物技術(shù)有限責(zé)任公司;蘇木素,南京建成生物工程研究所有限公司;ECL發(fā)光液,美國millipore公司;β-actin抗體,Abeam公司:倒置顯微鏡,德國Leica公司;凝膠成像分析系統(tǒng),美國Azure公司。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物飼養(yǎng) 細(xì)胞培養(yǎng)于含10%FBS和1%青霉素-鏈霉素的DMEM高糖培養(yǎng)基中,置于37℃、飽和濕度、5%CO2孵箱中培養(yǎng)。BALB/c裸鼠飼養(yǎng)于無特定病原體(Specific pathogen free,SPF)環(huán)境中。
1.2.2 動(dòng)物模型的建立、分組及給藥 無菌環(huán)境下取對(duì)數(shù)生長期的EJ細(xì)胞0.25%胰酶消化后,制成密度為5×107個(gè)/mL的單細(xì)胞懸液,用注射器取0.2mL接種于裸鼠右側(cè)背部皮下。7d后可見有移植瘤生長,隨后每天用游標(biāo)卡尺測(cè)量裸鼠移植瘤直徑,待腫瘤長至直徑約5mm后,將20只裸鼠隨機(jī)分成4組,即空白對(duì)照組(生理鹽水)、順鉑組(2mg/kg DDP)、低劑量單抗聯(lián)合組(100μgEPF-McAb和2mg/kgDDP)、高劑量單抗聯(lián)合組(300μgEPF-McAb和2mg/kg DDP),每組5只。尾靜脈注射,隔天給藥,共給藥4次。
1.2.3 繪制腫瘤生長曲線 分組后每2d測(cè)量腫瘤直徑1次,記錄移植瘤的最大徑(a)和最小徑(b),計(jì)算腫瘤體積。腫瘤體積(mm3)=長徑(a)×短徑(b)2×π/6,記錄至試驗(yàn)結(jié)束。根據(jù)各組腫瘤體積的平均值繪制腫瘤生長曲線。
1.2.4 計(jì)算抑瘤率 最后一次給藥后第10天,頸椎脫臼法處死全部裸鼠,剝離瘤體并稱瘤重,計(jì)算腫瘤的抑瘤率。抑瘤率=(1-治療組平均瘤質(zhì)量/空白組平均瘤質(zhì)量)×100%。
1.2.5 組織形態(tài)學(xué)觀察 切取腫瘤后,立即固定于10%中性甲醛溶液中,梯度乙醇脫水、二甲苯透明,常規(guī)包埋蠟塊,切片進(jìn)行HE染色,光鏡下觀察腫瘤細(xì)胞數(shù)目、密度及壞死情況。
1.2.6 蛋白印跡試驗(yàn) 分別收集空白組和試驗(yàn)組細(xì)胞提取總蛋白,BCA法檢測(cè)總蛋白濃度,加入loading buffer混合后沸水浴變性,經(jīng)15%SDS-PAGE電泳后轉(zhuǎn)膜,5%脫脂牛奶封閉2h,EPF-McAb稀釋度為1:1000,室溫中孵育2h后洗膜,二抗孵育膜1h,再次洗膜后采用ECL在暗室中顯色,X光膠片記錄陽性條帶,掃描后用gel pro 4.0軟件分析陽性條帶灰度值,以EPF與β-actin灰度值的比值為EPF蛋白相對(duì)表達(dá)量。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)資料進(jìn)行處理分析。所有計(jì)量資料均符合正態(tài)分布,以平均值士標(biāo)準(zhǔn)誤(x±s)表示;計(jì)量資料間比較,在確定方差齊性后(P>0.05),采用單因素方差分析(One-way ANO-VA),各組間的多重比較采用Bonferroni法;如果方差不齊(P<0.05)則采用Welch法,組間多重比較采用Dunnett's T3法。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果與分析
2.1 裸鼠移植瘤體積和腫瘤生長情況
由圖1可見,接種后,各治療組移植瘤均表現(xiàn)為體積增大,呈局部結(jié)節(jié)狀生長。空白對(duì)照組、順鉑組、低劑量單抗聯(lián)合組和高劑量單抗聯(lián)合組裸鼠腫瘤體積平均分別為(1071.40±116.31)、(831.05±53.24)、(702.13±29.75)和(503.59±47.81)mm3。順鉑組、低劑量單抗聯(lián)合組和高劑量單抗聯(lián)合組裸鼠的移植瘤生長速度均顯著慢于空白對(duì)照組(P<0.05)。
2.2 裸鼠腫瘤質(zhì)量和抑瘤率
最后一次給藥后第10天處死裸鼠,解剖見腫瘤表面包膜完整,呈結(jié)節(jié)狀或類圓形,空白對(duì)照組、順鉑組、低劑量單抗聯(lián)合組和高劑量單抗聯(lián)合組裸鼠腫瘤質(zhì)量分別為(2.102±0.141)、(1.632±0.118)、(1.350±0.071)和(0.987±0.056)g;順鉑組、低劑量單抗聯(lián)合組和高劑量單抗聯(lián)合組的抑瘤率分別為22.36%、35.78%、53.04%,與空白對(duì)照組比較差異均顯著(P<0.05)(表1)。
2.3 HE染色觀察EPF-McAb聯(lián)合順鉑對(duì)裸鼠皮下移植瘤形態(tài)的影響
鏡檢結(jié)果可見,空白對(duì)照組裸鼠腫瘤細(xì)胞間隙較小,分布均勻,但排列紊亂,具有明顯的核異型性、核分裂多、細(xì)胞核大、胞質(zhì)較少等特點(diǎn)。低劑量單抗聯(lián)合組及高劑量單抗聯(lián)合組與順鉑組相比,病理可見腫瘤細(xì)胞大小不均,細(xì)胞間隙較大,形態(tài)不整,細(xì)胞核固縮,核分裂相對(duì)較少,可見有少量炎性細(xì)胞浸潤,腫瘤細(xì)胞壞死明顯,細(xì)胞增殖被抑制(圖2)。
2.4 EPF蛋白表達(dá)
由圖3可見,空白對(duì)照組、順鉑組、低劑量單抗聯(lián)合組和高劑量單抗聯(lián)合組裸鼠EPF蛋白表達(dá)灰度值分別為101.05、75.46、31.37、16.71;順鉑組、低劑量單抗聯(lián)合組和高劑量單抗聯(lián)合組與空白對(duì)照組相比差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。
3 小結(jié)與討論
家畜中的膀胱腫瘤是一種分化程度較低、具有高度浸潤轉(zhuǎn)移能力、預(yù)后差的惡性腫瘤[2,3],家畜疾病的防治工作直接影響?zhàn)B殖戶的收入及養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展水平[13]。研究發(fā)現(xiàn)抗EPF-McAb對(duì)小鼠體內(nèi)移植瘤生長有影響[14],抗EPF-McAb無論在體外或體內(nèi)均可抑制腫瘤的生長[14]。本試驗(yàn)通過建立膀胱癌裸鼠移植瘤模型,尾靜脈給藥后,繪制腫瘤生長曲線,觀察抑瘤效果;通過蘇木精-伊紅(Hematoxylin-eo-sin,HE)染色觀察細(xì)胞病理學(xué)改變;免疫印跡法檢測(cè)EPF蛋白的表達(dá)情況,了解EPF-McAb聯(lián)合順鉑對(duì)裸鼠膀胱腫瘤的抑瘤效果。結(jié)果表明,EPF-McAb聯(lián)合順鉑可抑制膀胱癌細(xì)胞EJ在裸鼠體內(nèi)增殖,其機(jī)制可能通過抑制EPF蛋白的表達(dá)發(fā)揮作用,為進(jìn)一步探究家畜膀胱腫瘤的治療奠定了基礎(chǔ)。
張冬云等[9]在肺癌等多種腫瘤或非腫瘤患者的血清中發(fā)現(xiàn),絨癌、膀胱癌、黑色素瘤、惡性葡萄胎4種腫瘤血清和黑色素瘤標(biāo)本組織液具有t-EPF活性,故猜測(cè)EPF-McAb可能對(duì)膀胱腫瘤有治療作用。在本試驗(yàn)中,隨EPF-McAb劑量的增加腫瘤的體積及質(zhì)量逐漸減小,順鉑組、低劑量單抗聯(lián)合組和高劑量單抗聯(lián)合組的抑瘤率分別為22.36%、35.78%、53.04%,表明不同濃度的EPF-McAb有顯著抑制腫瘤生長的作用,抑瘤效果較順鉑組更為顯著,且隨著EPF-McAb劑量的增加,對(duì)腫瘤的抑制作用逐漸增強(qiáng),抑制作用與濃度呈明顯的相關(guān)性,這與Quinn等[15]的試驗(yàn)結(jié)果一致,表明EPF-McAb對(duì)膀胱癌有很好的治療作用。
已有較多報(bào)道顯示單抗聯(lián)合臨床藥物對(duì)裸鼠移植瘤的生長有抑制作用。張皓等[16]提出,曲妥珠單抗聯(lián)合吉西他濱可以有效抑制裸鼠移植瘤生長,其機(jī)制可能與下調(diào)Cox-2蛋白表達(dá)有關(guān);此外,梁亮等[17]發(fā)現(xiàn),西妥昔單抗聯(lián)合伊馬替尼可以下調(diào)ATP7A、p-Akt、p-mTOR蛋白表達(dá),同時(shí)明顯降低結(jié)腸癌大鼠血清VEGF含量,進(jìn)而影響結(jié)腸癌組織中的能量合成,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖;祝保艷等[18]則表示卡博替尼聯(lián)合PD-L1單抗對(duì)黑色素瘤小鼠移植瘤有抑制作用,這種協(xié)同抗腫瘤作用機(jī)制可能是通過促進(jìn) B16-F10細(xì)胞凋亡及抑制AKT/mTOR通路所致。而在本研究中,EPF-McAb聯(lián)合順鉑可以明顯抑制膀胱癌裸鼠移植瘤的生長,與上述研究結(jié)果一致。
有研究顯示,EPF-McAb使腫瘤細(xì)胞體外生長受到限制,可能是由于EPF-McAb干擾了維持腫瘤細(xì)胞增殖活性階段的機(jī)制[14]。EPF具有免疫抑制作用,主要抑制淋巴細(xì)胞功能,而且EPF與腫瘤生長有關(guān)[15,19],利用EPF-McAb結(jié)合EPF蛋白,可能減輕EPF對(duì)免疫系統(tǒng)的抑制作用,從而抑制EJ細(xì)胞的增殖。故單抗聯(lián)合藥物對(duì)腫瘤的治療具有一定理論和試驗(yàn)依據(jù)。對(duì)于家畜來說,若能科學(xué)地使用和掌握藥物,就能有效地治療家畜養(yǎng)殖中遇到的相關(guān)疾病,有助于家畜的健康成長,并提升其經(jīng)濟(jì)效益[20]。
綜上所述,本研究結(jié)果表明EPF-McAb聯(lián)合順鉑可抑制膀胱癌細(xì)胞EJ在裸鼠體內(nèi)增殖,其機(jī)制可能通過抑制EPF蛋白的表達(dá)發(fā)揮作用。本試驗(yàn)結(jié)果為EPF-McAb治療家畜膀胱腫瘤提供了一定的理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1]貴州農(nóng)學(xué)院《牛的蕨中毒與蕨的致癌性》科研組.牛原發(fā)性膀胱腫瘤的研究——35例的病理學(xué)觀察[J].獸醫(yī)科技雜志,1981(2):11-17.
[2]薛森耀,王曉,鐘修龍,等.原發(fā)性膀胱小細(xì)胞癌的診斷和治療[J].中華腔鏡泌尿外科雜志(電子版),2016,10(5):311-314.
[3]肖恒軍,劉繼紅,周四維,等.原發(fā)性膀胱小細(xì)胞癌3例的診斷和治療[J].現(xiàn)代泌尿外科雜志,2002(3):130-132.
[4]許樂仁.牛膀胱腫瘤性血尿癥病理學(xué)的研究[J].中國獸醫(yī)科技,1985(5):31-36.
[5]許樂仁.我國牛膀胱腫瘤性血尿癥的流行病學(xué)研究[J].貴州農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1986(1):23-31.
[6]MORTON H,HEGH V,CLLINIE G J.Immunosuppression detectedin pregnant mice by rosette inhibition test[J].Nature,1974,249(456):459-460.
[7]ROLFE B E,MORTON H,CAVANAGH A C,et al.Detection of anearly pregnancy factor-like substance in sera of patients withtesticular germ cell tumors[J].Am J Reprod Immunol,1983,3(2):97-100.
[8]王敏華,蘇寶田.滋養(yǎng)細(xì)胞腫瘤患者血清早孕因子樣物質(zhì)的檢測(cè)[J].實(shí)用癌癥雜志,1993(1):5-8.
[9]張冬云,王家驥,楊英,等.腫瘤源性早孕因子的篩檢、純化及鑒定[J].中國生化藥物雜志,2002(1):3-6.
[10]AKYOL S,GERCEL-TAYLOR C,REYNOLDS L C,et al.HSP-10 in ovarian cancer:expression and suppression of T-cellsignaling[J].Gynecol oncol,2006,101(3):481-486.
[11]CORRAO S,CAMPANELLA C,ANZALONE R,et al.HumanHsp10 and Early pregnancy factor(EPF)and their relationshipand involvement in cancer and immunity:Current knowledge andperspectives[J].Life Sci,2010,86(5-6):145-152.
[12]MCCOMBE P A.Recombinant EPF/chaperonin 10 promotes thesurvival of 04-positive pro-oligodendrocytes prepared fromneonatal rat brain[J].Cell stress chaperones,2008,13(4):467-474.
[13]鄧超.家畜常見病及相關(guān)治療管理方案[J].中國畜禽種業(yè),2018,14(11):42.
[14]QUINN K A,MORTON H.Effect of monoclonal antibodies to earlypregnancy factor(EPF)on the in vivo growth of transplantablemurine tumours[J].Cancer immunol immunother,1992,34(4):265-271.
[15]QUINN K A,ATHANASAS-PLATSIS S,WONG T Y,et al.Monoclonal antibodies to early pregnancy factor perturb tumourcell growth[J].Clin Exp Immunol,1990,80(1):100-108.
[16]張皓,周躍華,堯良清.曲妥珠單抗聯(lián)合吉西他濱對(duì)卵巢癌小鼠移植瘤生長及免疫功能的影響[J].中國免疫學(xué)雜志,2019,35(5):608-612.
[17]梁亮,黃許森,黃海舸,等.西妥昔單抗聯(lián)合伊馬替尼對(duì)二甲肼誘導(dǎo)的結(jié)腸癌大鼠的治療作用及機(jī)制研究[J].廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2017,34(12):1702-1705.
[18]祝保艷,李婧婧,李丹丹,等.卡博替尼聯(lián)合PD-L1單抗對(duì)黑色素瘤小鼠移植瘤的抑制作用機(jī)制[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2019,40(2):172-178.
[19]權(quán)凱,張改平.早孕因子的生物學(xué)特性及其在動(dòng)物繁殖領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].中國畜牧獸醫(yī),2009,36(4):122-125.
[20]韓明科.家畜疾病治療用藥應(yīng)掌握的原則與注意事項(xiàng)探析[J].畜牧獸醫(yī)科學(xué)(電子版),2017(7):75-76.
收稿日期:2019-05-30
基金項(xiàng)目:廣東省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2008A030201022)
作者簡(jiǎn)介:鐘永怡(1993-),女,廣東清遠(yuǎn)人,在讀碩士研究生,研究方向?yàn)楣残l(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué),(電話)13678920392(電子信箱)zhongyon-gyi1993@163.com;通信作者,王家驥(1955-),男,廣東廣州人,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事全科醫(yī)學(xué)研究,(電話)13926179883(電子信箱)wjiaji@163.com;陳驍熠(1965-),女,廣東廣州人,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事食品與營養(yǎng)衛(wèi)生研究,(電話)18620586562(電子信箱)wwchenxyl@163.com。