高秀飛 劉 培 葛玉清
浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院 浙江 杭州 310006
華佗在《中藏經(jīng)》中提出:“夫癰疽瘡腫之所作也,皆五臟六府蓄毒不流則生矣,非獨因榮衛(wèi)壅塞而發(fā)者也?!薄芭K腑蓄毒不化”可能是產(chǎn)生腫瘤的原因。由此,乳腺癌的發(fā)生是在“蓄毒”病因的長期刺激下導(dǎo)致“臟腑蓄毒不化”而致“癌毒內(nèi)生”的過程。“蓄毒”不僅可以影響臟腑氣血,導(dǎo)致臟腑失調(diào),影響氣血津液的運(yùn)行,導(dǎo)致痰、瘀內(nèi)生。痰、瘀、毒相互影響、轉(zhuǎn)化,三者膠著,共同促進(jìn)了乳腺癌的發(fā)展。本實驗以化瘀的莪術(shù)為對照,觀察化痰的蛇六谷對三陰性乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞裸鼠肺轉(zhuǎn)移的影響,為中醫(yī)藥抗乳腺癌“痰、瘀、毒”理論提供實驗依據(jù)。
1.1 主要試劑與儀器:RRPMI1640培養(yǎng)基、胎牛血清為美國GIBCO公司產(chǎn)品,CCK-8 Kit(細(xì)胞計數(shù)CCK8試劑盒)為日本DOJINDO公司產(chǎn)品、二甲基亞砜(DMSO)為SIGMA公司產(chǎn)品。潔凈工作臺(上海凈化設(shè)備廠),CO2培養(yǎng)箱(SANYO,日本)。乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇均為分析純。生物發(fā)光成像儀(XGI-8 Gas Anesthesia System)Matrigel basement membrane matrix(BD公司產(chǎn)品),醫(yī)用顯微鏡(Nikon,日本),血球計數(shù)板,BX60顯微鏡(Olympus,日本),Chemilmayer 5500/Spectralmayer 5000顯微彩色圖像分析系統(tǒng)(安萊生命科技有限公司)。DEPC(Sigma),TRIzol(Gibco BRL);Super-Script反轉(zhuǎn)錄酶及其緩沖液(Gibco BRL);Taq DNA聚合酶及其緩沖液(Roche);dNTP(Roche);目的基因引物及探針:Takara公司合成。
1.2 細(xì)胞:人三陰性乳腺癌細(xì)胞株MDA-MB-231由浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤研究所惠贈。用10%胎牛血清和10ug/ml人胰島素的RPMI1640培養(yǎng)液,在37℃細(xì)胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)備用。構(gòu)建表達(dá)GFP-熒光素酶標(biāo)記的MDA-MB-231亞細(xì)胞系MDA-MB-231-GFP:取經(jīng)過五次傳代的MDAMB-231細(xì)胞,用0.125%的胰蛋白酶消化后,吹打使其分散;4℃離心1000rpm/min、5min,吸走上清,再用無菌PBS洗滌2次;用細(xì)胞培養(yǎng)液重懸細(xì)胞,以每孔2×104個細(xì)胞/500μl接種24孔板,置37℃,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng);待細(xì)胞融合率為60%~70%且狀態(tài)良好時用于慢病毒感染。在感染前將培養(yǎng)基換成低血清的培養(yǎng)基,將已制備好的慢病毒液分別吸取200、100、50μl至3個不同的孔中,并加入polybrene,使其終濃度為10μg/ml。24小時后,換成不含polybrene的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)。
1.3 動物:BALB/c裸鼠70只,均為雌性,4周齡,從上海實驗動物中心/上海斯萊克實驗動物有限公司購買(生產(chǎn)許可證:SCXK滬2012-00002),飼養(yǎng)條件為SPF級。
1.4 藥物:蛇六谷由浙江省中醫(yī)院中藥房提供,產(chǎn)地臨安,批號201206;莪術(shù)由浙江省中醫(yī)院中藥房提供,產(chǎn)地廣西,批號201209:表阿霉素由輝瑞制藥(無錫)有限公司生產(chǎn),批號H200000497;生理鹽水由上海信誼金朱藥業(yè)有限公司生產(chǎn),批號120701。
2.1 建立動物模型:將MDA-MB-231-GFP細(xì)胞培養(yǎng),待其生長狀態(tài)良好時,消化離心后計數(shù)并調(diào)整細(xì)胞懸液的細(xì)胞濃度為2×107個/ml。無菌條件下,用4%水合氯醛按10μl/g將裸鼠常規(guī)麻醉后,以每只0.2ml尾靜脈注射建立裸鼠乳腺癌血液傳播模型。
2.2 給藥:將裸鼠隨機(jī)分為6組(A/B/C/D/E/F組),每組10只。注射細(xì)胞后3天后進(jìn)行藥物干預(yù):A組:中藥蛇六谷水提物組;B組:蛇六谷石油醚提取物組;C組:中藥莪術(shù)水提物組;D組:莪術(shù)石油醚提取物組;E組:表阿霉素組;F組:生理鹽水組。給藥劑量按照人鼠等效劑量公式dA=dB×(RA/RB)×(WB/WA)1/3進(jìn)行劑量換算,其中成人體重以60kg計算,裸鼠體重以20g計算。莪術(shù)和蛇六谷水提物和石油醚提取物每日灌胃:臨床劑量每日30g,人每日臨床劑量30g/60kg=0.5g/kg;小鼠每日劑量為人臨床劑量20倍,每只小鼠10g/kg×0.02=0.2g,濃度設(shè)為1g生藥/ml,0.2ml/只/天。表阿霉素每周尾靜脈注射:臨床用量每3周1次,每次60mg/m2,每周20mg/m2,每周用量為:0.5mg/kg。小鼠每日劑量為人臨床劑量10倍,每只小鼠5mg/kg×0.02=0.1mg,濃度設(shè)為0.5mg/ml,0.2ml/只/周。100mlGS+50mg的表阿霉素配置。
2.3 檢測項目:分述如下。
2.3.1 熒光生物成像:用生物發(fā)光成像儀體外觀察裸鼠體內(nèi)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移情況,檢測裸鼠的肺是否存在轉(zhuǎn)移灶。腹腔內(nèi)注射0.2mlGFP-熒光素酶標(biāo)記的MDA-MB-231的底物,10min后放入異氟醚麻醉箱麻醉,采用生物發(fā)光成像儀(XGI-8 Gas Anesthesia System,圖1)測量(在浙江理工大學(xué)生命科學(xué)院檢測),LuminaⅡ Living Image 4.2分析。
圖1 生物發(fā)光成像儀
2.3.2 測肺重:在藥物干預(yù)后的第4周,每組脫頸處死裸鼠5只,解剖觀察有無肺轉(zhuǎn)移。取出肺等組織,用電子天平稱重。切取部分腫瘤組織0.5cm×0.5cm×0.5cm大小進(jìn)行石蠟包埋切片,部分腫瘤組織剪碎,液氮保存。計算肺轉(zhuǎn)移增重率,計算公式如下:增重率(%)=[(實驗組平均肺重-空白對照組平均肺重)/空白對照組平均肺重]×100%;在藥物干預(yù)后的第5周,實驗結(jié)束,脫頸處死所有裸鼠,解剖觀察有無肺轉(zhuǎn)移。取出肺等組織,稱重;切取部分腫瘤組織進(jìn)行石蠟包埋切片,部分腫瘤組織剪碎,液氮保存。
2.3.3 Western Blot檢測肺組織的粘附因子E-cadherin、E-selectin和趨化因子CCR7、SDF-1、CXCR4蛋白表達(dá):提取各轉(zhuǎn)移灶組織中的蛋白質(zhì),將組織在液氮中碾碎后,轉(zhuǎn)移至勻漿器中;在預(yù)冷的細(xì)胞裂解液中添加PMSF/異丙醇儲備液并加入到勻漿器中,冰浴條件下充分研磨后轉(zhuǎn)移至無菌1.5ml的離心管中,離心后轉(zhuǎn)移上清液至一新的1.5ml離心管中,即為組織蛋白提取液。BCA定量法測定提取液中蛋白質(zhì)濃度后即可進(jìn)行蛋白質(zhì)印跡。檢測各轉(zhuǎn)移灶組織中E-cadherin、E-selectin、CCR7、SLC、SDF-1、CXCR4的蛋白質(zhì)表達(dá)量。
2.3.4 Real-time PCR方法檢測肺組織的粘附因子E-cadherin、E-selectin 和趨化因子 CCR7、SLC、SDF-1、CXCR4基因表達(dá):提取各轉(zhuǎn)移灶組織的RNA:在液氮中將組織在預(yù)冷的研缽中研碎,待研磨成粉末狀后轉(zhuǎn)移至玻璃勻漿器中,加入適量的Trizol,冰浴條件下輕輕充分研磨,待液體澄清后轉(zhuǎn)移至無菌1.5ml的離心管中。按照Trizol提取RNA方法,依次加入氯仿分層、異丙醇抽提RNA、75%無水乙醇洗滌后,用DEPC水溶解RNA沉淀,測定濃度及OD值。檢測各轉(zhuǎn)移灶組織中E-cadherin、E-selectin、CCR7、SLC、SDF-1、CXCR4的mRNA表達(dá)量。
3.1 熒光生物成像:從生物發(fā)光成像儀體外觀察裸鼠體內(nèi)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移情況,經(jīng)尾靜脈注射MDA-MB-231-GFP細(xì)胞后各藥物干預(yù)4周后觀察到:各組模型中均可見乳腺癌肺轉(zhuǎn)移,蛇六谷水提物組、莪術(shù)石油醚提取物組能明顯抑制MDA-MB-231-GFP經(jīng)血液傳播轉(zhuǎn)移程度。見圖2。
圖2 各組藥物干預(yù)4周后的尾靜脈注射MDA-MB-231-GFP裸鼠熒光成像
經(jīng)尾靜脈注射MDA-MB-231-GFP細(xì)胞后各藥物干預(yù)5周后觀察到:蛇六谷水提物組、蛇六谷石油醚提取物組、莪術(shù)石油醚提取物組、表阿霉素組能明顯抑制MDAMB-231-GFP經(jīng)血液傳播轉(zhuǎn)移程度。見圖3。
圖3 各組藥物干預(yù)5周后的尾靜脈注射MDA-MB-231-GFP裸鼠熒光成像
3.2 測體重和肺重:采用多樣本均數(shù)間比較的單因素方差分析,方差齊性檢驗,P=0.079,提示方差齊,采用LSD法,結(jié)果顯示實驗前BALB/c裸鼠各組間體重差異無統(tǒng)計學(xué)意義,排除體重對實驗結(jié)果的影響。見表1。
表1 各實驗組BALB/c裸鼠實驗前體重(±s,g)
表1 各實驗組BALB/c裸鼠實驗前體重(±s,g)
實驗前體重19.81±1.76 22.39±1.14 19.06±3.70 19.49±1.57 18.00±1.31 20.46±1.39組別蛇六谷水提物組蛇六谷石油醚提取物組中藥莪術(shù)水提物組莪術(shù)石油醚提取物組表阿霉素組生理鹽水組樣本數(shù)10 10 10 10 10 10
采用多樣本均數(shù)間比較的單因素方差分析,方差齊性檢驗,P=0.168,提示方差齊,采用LSD法,結(jié)果顯示在造模后連續(xù)給藥5周后,各組體重都降低,降低后的體重各組間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。各實驗組各自治療前后量表自身對照結(jié)果,組內(nèi)配對t檢驗比較均P>0.05,體重降低無統(tǒng)計學(xué)意義。
表2 各實驗組BALB/c裸鼠實驗后體重(±s,g)
表2 各實驗組BALB/c裸鼠實驗后體重(±s,g)
稱重17.80±2.86 21.48±0.51 18.60±2.46 17.72±1.44 17.84±3.18 19.90±2.27組別蛇六谷水提物組蛇六谷石油醚提取物組中藥莪術(shù)水提物組莪術(shù)石油醚提取物組表阿霉素組生理鹽水組樣本數(shù)10 10 10 10 10 10
在藥物干預(yù)后的第4周,每組脫頸處死裸鼠5只,取出肺等組織,用電子天平稱重,計算肺組織增重率,計算公式如下:增重率(%)=[(實驗組平均肺重-空白對照組平均肺重)/空白對照組平均肺重]×100%;表阿霉素肺增重不明顯,蛇六谷和莪術(shù)肺增重均明顯,其中蛇六谷石油醚提取物組肺增重最少(21%),結(jié)果如表3。
表3 各實驗組BALB/c裸鼠給藥4周肺增重率
在藥物干預(yù)后的第5周,每組脫頸處死裸鼠,取出肺等組織,用電子天平稱重,計算肺組織轉(zhuǎn)移增重率,各組的肺組織與生理鹽水組比較,均增重明顯。表阿霉素肺組織增重最低,抑制肺轉(zhuǎn)移作用最強(qiáng);蛇六谷和莪術(shù)肺增重均明顯,其中蛇六谷石油醚提取物組肺增重最少(18%),結(jié)果如表4。
表4 各實驗組BALB/c裸鼠給藥5周肺增重率
3.3 Western Blot檢測肺組織的粘附因子E-cadherin、E-selectin和趨化因子CCR7、SDF-1、CXCR4蛋白表達(dá):結(jié)果顯示,與生理鹽水組對比,各組藥物均降低了E-cadherin、CCR7蛋白表達(dá);蛇六谷水提取上調(diào)E-selectin、CXCR4蛋白表達(dá);蛇六谷石油醚和莪術(shù)石油醚提取物提取物上調(diào)SDF-1、CCL21蛋白表達(dá),且蛇六谷石油醚作用強(qiáng)于莪術(shù)石油醚提取物(P<0.05)。表阿霉素作用均為下調(diào)粘附因子和趨化因子的蛋白表達(dá)。見圖4、5。
圖4 各藥物對肺組織中粘附因子、趨化因子蛋白表達(dá)的影響
圖5 各藥物對肺組織中粘附因子、趨化因子蛋白表達(dá)的影響
3.4 Real-time PCR方法檢測肺組織的粘附因子E-cadherin、E-selectin 和趨化因子 CCR7、SLC、SDF-1、CXCR4基因表達(dá):結(jié)果顯示,與生理鹽水組比較,蛇六谷水提物、蛇六谷石油醚提取物均可顯著提高細(xì)胞內(nèi)粘附因子 E-cadherin、E-selectin、CCR7 mRNA表達(dá)(P<0.05),莪術(shù)石油醚提取物下調(diào)E-cadherin、E-selectin、CCR7 mRNA表達(dá);蛇六谷水提物、莪術(shù)石油醚提取物提高CXCR4 mRNA的表達(dá),且蛇六谷水提取作用強(qiáng)于莪術(shù)石油醚提取物(P<0.05)。見圖6。
圖6 各藥物對肺組織中粘附因子、趨化因子mRNA表達(dá)的影響
三陰性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)在乳腺癌中約占15~20%,該類型乳腺癌所表達(dá)的雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)、人表皮生長因子受體2(Her-2)均為陰性,因其靶受體的喪失,三陰性乳腺癌患者不能受益于基于激素或曲妥珠單抗的靶向治療[1]。故化療仍然是該類型乳腺癌早晚期主要治療方法[2]。盡管三陰性乳腺癌患者對化療藥物如紫杉烷類和蒽環(huán)類藥物的初始反應(yīng)優(yōu)于其他乳腺癌亞型,但因其較易形成耐藥且病情進(jìn)展快速,預(yù)后仍然很差[1,3]。
中醫(yī)藥由于具有辨證論治的特點,符合腫瘤個體化治療的要求,有助于減輕放、化療的毒副反應(yīng),可以達(dá)到抗轉(zhuǎn)移防復(fù)發(fā)、提高生活質(zhì)量、延長生存期、提高生存率的目的。近年來,中醫(yī)藥在預(yù)防乳腺癌根治術(shù)后的復(fù)發(fā)以及治療并發(fā)癥方面起到了顯著的作用。在三陰性乳腺癌治療上,中醫(yī)藥能提高患者免疫力和降低復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移[4-6]。
既往研究蛇六谷和莪術(shù)均能抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞株的增殖作用[7-8],本研究結(jié)果證實蛇六谷和莪術(shù)抗三陰性乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的作用,活血化痰解毒中藥抑制乳腺癌肺轉(zhuǎn)移,通過“以藥測證”演繹“以方測證”,提示了乳腺癌肺轉(zhuǎn)移“痰、瘀、毒”理論。其中化痰解毒的蛇六谷水提物作用較活血解毒的莪術(shù)強(qiáng),這也同樣提示乳腺癌肺轉(zhuǎn)移痰毒最甚。蛇六谷、莪術(shù)對粘附因子和趨化因子基因和蛋白表達(dá)上不平衡,這是因為中藥成分復(fù)雜,抗腫瘤作用機(jī)理是多靶點的,對三陰性乳腺癌作用的信號特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、血管生成等方面影響諸多。蛇六谷抗腫瘤轉(zhuǎn)移的臨床和實驗研究較多[9],針對中藥對腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的機(jī)理研究還有待于深入、細(xì)致的研究。諸類研究為今后治療三陰性乳腺癌的臨床藥物應(yīng)用提供試驗依據(jù)和理論基礎(chǔ)。