杜國(guó)芳 王麗紅 裴毅
【摘要】 目的:觀察重組人血管內(nèi)皮抑制素(Endostar,恩度)對(duì)小鼠肝癌H22的抗血管生成作用,并對(duì)其機(jī)制進(jìn)行初步探討。方法:建立肝癌H22小鼠模型,共32只小鼠,隨機(jī)分為A、B、C、D組,每組8只。在不同時(shí)間分別對(duì)各組給藥。觀察實(shí)驗(yàn)第18天小鼠腫瘤體積和微血管密度的情況。結(jié)果:實(shí)驗(yàn)第18天,接種腫瘤當(dāng)天開(kāi)始腹腔給藥組(B組)與對(duì)照組(D組)腫瘤體積和微血管密度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。接種腫瘤前開(kāi)始給藥組(A組)和接種腫瘤后開(kāi)始給藥組(C組)與對(duì)照組(D組)腫瘤體積和微血管密度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論:?jiǎn)为?dú)應(yīng)用恩度(重組人血管內(nèi)皮抑制素)有抗腫瘤作用,接種腫瘤時(shí)用藥為最佳給藥時(shí)機(jī)。
【關(guān)鍵詞】 肝癌; 治療; 恩度; 重組人血管內(nèi)皮抑制素; 小鼠; H22肝癌細(xì)胞株
近代的理論研究發(fā)現(xiàn)腫瘤新生血管是腫瘤生長(zhǎng)所必需的,實(shí)體腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移與血管生成密切相關(guān),腫瘤有兩種血管:即固有血管和因腫瘤細(xì)胞釋放VEGF(血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子)生成的新生血管,后者是腫瘤生長(zhǎng)的決定條件。重組人血管內(nèi)皮抑制素注射液(Endostar,YH-16恩度)是我國(guó)學(xué)者自主創(chuàng)新研發(fā)的新型人血管內(nèi)皮抑素,其聯(lián)合化療治療NSCLC(非小細(xì)胞肺癌)有確切療效,但對(duì)其他惡性腫瘤治療的效果鮮有報(bào)道,從基礎(chǔ)研究資料看恩度的作用都指向抗血管生成,所以借助于鼠模型觀察恩度應(yīng)用后腫瘤組織的生長(zhǎng)情況,則能為下一步確定恩度的作用機(jī)制建立研究平臺(tái)。
1 材料與方法
1.1 材料 肝癌H22瘤株,由中國(guó)藥品制品鑒定所引進(jìn)。4~5周齡昆明小鼠,雄性32只,平均體重19~22 g/只,由山西中醫(yī)院研究所動(dòng)物室提供。
動(dòng)物室室溫22~24 ℃,相對(duì)濕度40%~45%,日光燈12 h人工照明,專(zhuān)用鼠糧自由進(jìn)食,潔凈水自由飲用,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室為清潔級(jí)。
1.2 方法 將冷凍保存在-80 ℃冰箱中的H22肝癌細(xì)胞復(fù)蘇后,注射入昆明小鼠左腋下,7 d后,腫瘤生成明顯。在無(wú)菌條件下取腫瘤,以培養(yǎng)液調(diào)整其中瘤細(xì)胞密度至1×107個(gè)細(xì)胞/ml,用注射器吸取腫瘤懸液0.2 ml注入32只4~5周齡的雄性昆明小鼠右腋下的皮下進(jìn)行接種,建立動(dòng)物模型。將32只小鼠按隨機(jī)分組方法,分成A、B、C、D組,每組8只。A組開(kāi)始給藥時(shí)間為實(shí)驗(yàn)第1天。實(shí)驗(yàn)第5天所有小鼠接種腫瘤。恩度3 mg/kg注入腹腔,1次/d,直至小鼠被處死或小鼠死亡。實(shí)驗(yàn)第18天處死小鼠,留取腫瘤組織。A組于實(shí)驗(yàn)第1天(接種腫瘤前)開(kāi)始給藥。B組于實(shí)驗(yàn)第5天(接種腫瘤日)開(kāi)始給藥。C組于實(shí)驗(yàn)第9天(接種腫瘤日后第4 d)開(kāi)始給藥。D組對(duì)照組,只造模不給藥。眼眶取血后處死小鼠,解剖出腫瘤稱重。將全部標(biāo)本均經(jīng)10%中性福爾馬林固定,石蠟包埋切片。免疫組化染色,抗CD34單克隆抗體標(biāo)本。實(shí)驗(yàn)藥物:恩度注射液(重組人內(nèi)皮抑制素注射液)由山東先聲麥得津生物制藥有限公司生產(chǎn),批號(hào)20100303。實(shí)驗(yàn)試劑:抗CD34單克隆抗體。
1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集 小鼠腫瘤指標(biāo)測(cè)定:將接種后的昆明小鼠喂養(yǎng)在清潔級(jí)動(dòng)物室內(nèi),每日使用電子天平測(cè)量各小鼠體重。從實(shí)驗(yàn)第9天開(kāi)始每日使用游標(biāo)卡尺測(cè)量各小鼠右腋下腫瘤大小(單位為mm),計(jì)算腫瘤體積。腫瘤體積=長(zhǎng)徑×橫徑2/2。
1.4 染色結(jié)果判定及微血管密度的測(cè)定 CD34在光鏡下將血管內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)染為棕黃色。采用Weidner等提出的方法對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行MVD量化分析。首先在40倍光鏡視野下掃視整個(gè)切片尋找血管高密度集中的區(qū)域作為“熱點(diǎn)”,這些區(qū)域通常位于腫瘤邊緣區(qū)域的纖維組織中。然后在100倍光鏡視野下計(jì)數(shù)微血管數(shù)目,各計(jì)數(shù)5個(gè)高倍視野,取其平均值作為該標(biāo)本的微血管數(shù)。凡單個(gè)孤立的或多個(gè)緊密排列的內(nèi)皮細(xì)胞團(tuán),只要與鄰近腫瘤細(xì)胞及周?chē)Y(jié)締組織成分分界清楚,不論有無(wú)血管腔,即可計(jì)數(shù)為1個(gè)微血管數(shù)。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0專(zhuān)用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以(x±s)表示,用單因素方差分析對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析,進(jìn)一步采用LSD-t檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多組間的兩兩比較分析與推斷。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
實(shí)驗(yàn)第18天,接種腫瘤當(dāng)天開(kāi)始給藥組(B組)與對(duì)照組(D組)腫瘤體積及微血管密度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),接種腫瘤前開(kāi)始給藥組(A組)和接種腫瘤后開(kāi)始給藥組(C組)與對(duì)照組(D組)腫瘤體積及微血管密度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表1。
3 討論
恩度(重組人血管內(nèi)皮抑制)是我國(guó)第1個(gè)上市的血管生成抑制劑類(lèi)抗腫瘤藥物(恩度),在針對(duì)非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)聯(lián)合化療的臨床試驗(yàn)中顯示出良好的療效[1]。也有文獻(xiàn)報(bào)道,單獨(dú)用恩度治療僅3%有效,而此3%患者與其他腫瘤患者究竟是什么問(wèn)題導(dǎo)致其治療效果的顯著差異,目前沒(méi)有解決。
在研究實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),如果抗腫瘤血管生成的治療方案確實(shí)有效,除了表現(xiàn)為腫瘤體積較小,生存時(shí)間延長(zhǎng)外,在腫瘤的組織切片中也表現(xiàn)為血管密度明顯減少[2-3]。用CD34血管內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記物檢測(cè)腫瘤新生血管的微血管密度(microvessel density,MVD),標(biāo)記腫瘤微血管內(nèi)皮細(xì)胞計(jì)算微血管密度(MVD)可以間接定量腫瘤血管發(fā)生情況[4]。因此本研究以此為研究方向,選用抗小鼠肝癌H22細(xì)胞株移植的腫瘤模型,在腫瘤接種的不同時(shí)間采用恩度治療,通過(guò)觀察腫瘤體積和腫瘤組織的血管密度,評(píng)價(jià)不同給藥時(shí)間恩度對(duì)腫瘤的作用,探索單用恩度療效差的原因,研究分4個(gè)組,其中觀察組3個(gè),對(duì)照組1個(gè),觀察組恩度用量一致,其中A組于接種腫瘤前4 d采用恩度治療,B組于接種腫瘤當(dāng)日采用恩度治療,C組與接種腫瘤后4 d用恩度,三個(gè)觀察組中腫瘤體積和腫瘤組織血管密度與對(duì)照組比較,表1的研究結(jié)果表明:恩度治療后從腫瘤體積和血管密度觀察,恩度于腫瘤接種當(dāng)天應(yīng)用顯示出恩度的治療效果,與對(duì)照組相比二者均P<0.05,而恩度在腫瘤接種前和腫瘤接種后應(yīng)用與對(duì)照組相比都不能使腫瘤血管密度和瘤體積發(fā)生變化(P>0.05)?;A(chǔ)研究認(rèn)為:恩度作用于新生血管內(nèi)皮的“爬行”,即腫瘤新生血管生成的“結(jié)果”階段,而腫瘤的生長(zhǎng)需經(jīng)兩個(gè)階段,即無(wú)血管期和血管產(chǎn)生后的快速增殖期[5],因此本研究的結(jié)論可以認(rèn)為恩度與接種同時(shí)進(jìn)行,有可能抑制了血管內(nèi)皮的爬行而遏制了腫瘤血管的快速增殖,而其他兩種情況就無(wú)此作用,顯然恩度對(duì)腫瘤的作用是有限的,這種限制與腫瘤接種生長(zhǎng)有直接關(guān)系,而對(duì)預(yù)防性用藥和腫瘤已開(kāi)始生長(zhǎng)無(wú)關(guān)。
因此,恩度用藥時(shí)機(jī)有高度選擇性,作用于腫瘤生長(zhǎng)的初期,其預(yù)防性用藥和腫瘤生長(zhǎng)后用藥本研究未能看到確切的療效。本實(shí)驗(yàn)研究恩度抗小鼠肝癌H22細(xì)胞株移植腫瘤的作用,選擇接種腫瘤前、接種腫瘤當(dāng)天、接種腫瘤之后3個(gè)給藥時(shí)間。希望通過(guò)本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)恩度抗腫瘤的最佳給藥時(shí)機(jī)。動(dòng)態(tài)觀察恩度應(yīng)用后腫瘤生長(zhǎng)情況,反映恩度與血管生成的相關(guān)性。結(jié)果表明在實(shí)驗(yàn)第18天,接種腫瘤當(dāng)天開(kāi)始給藥組(B組)與對(duì)照組(D組)相比腫瘤體積和微血管密度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而接種腫瘤前開(kāi)始給藥組(A組)和接種腫瘤后開(kāi)始給藥組(C組)與對(duì)照組(D組)腫瘤體積和微血管密度沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。說(shuō)明腹腔注射恩度有抗腫瘤作用,與之前的報(bào)道相符;用藥時(shí)機(jī)體現(xiàn)恩度抗腫瘤效果。本實(shí)驗(yàn)提示接種腫瘤當(dāng)日開(kāi)始給藥能體現(xiàn)恩度抗腫瘤作用;而接種腫瘤前和腫瘤開(kāi)始生長(zhǎng)后給藥不能體現(xiàn)恩度抗腫瘤效果。由此可見(jiàn),恩度有可能只作用于新生血管,提前給藥對(duì)腫瘤血管著床以及已形成的腫瘤血管生長(zhǎng)均無(wú)效,腫瘤生長(zhǎng)后給藥對(duì)已形成的腫瘤血管生長(zhǎng)也無(wú)效。腫瘤接種以后,接種和生長(zhǎng)幾乎同時(shí),有可能接種以后刺激機(jī)體產(chǎn)生血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子,刺激腫瘤固有血管增生,恩度正是對(duì)此產(chǎn)生作用。接種腫瘤后開(kāi)始給藥無(wú)效是符合理論的,接種腫瘤前開(kāi)始給藥無(wú)效與理論不符,其機(jī)制有待進(jìn)一步研究。為進(jìn)一步研究恩度的抗腫瘤血管機(jī)制可對(duì)本實(shí)驗(yàn)所留取腫瘤標(biāo)本,比較不同時(shí)間、不同組別小鼠腫瘤體積和微血管密度之間的差別。
綜上所述,接種腫瘤當(dāng)天開(kāi)始腹腔注射恩度組(B組)小鼠腫瘤比單純?cè)炷=M(D組)小鼠腫瘤小、腫瘤血管密度低,接種腫瘤前、后開(kāi)始給藥組小鼠腫瘤體積與空白對(duì)照組小鼠腫瘤體積無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。接種腫瘤當(dāng)天開(kāi)始腹腔注射恩度有抗腫瘤作用,具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。希望隨著恩度抗腫瘤機(jī)制研究的進(jìn)一步深入,恩度成為癌癥治療的必不可少的重要藥物之一。
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(收稿日期:2012-09-05) (本文編輯:李靜)