朱偉 包素珍 姜濤 錢鈞 魏自太* 王彩云
肺癌作為全球常見的惡性腫瘤之一,已成為較多國家病死率最高的惡性腫瘤[1]。由于大部分肺癌患者在確診時已是晚期,或已經(jīng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移,錯過最佳的治療機會,故5年生存率<15%[2]。因此如何阻止肺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移是研究者關(guān)注的重點。現(xiàn)代研究表明,肺癌的發(fā)生多與免疫力下降有密切關(guān)系。中藥復(fù)方針對氣虛證的治療不僅能在一定程度上改善患者的免疫功能,同時還可明顯抑制肺癌細胞增殖、侵襲及遷移等生物學(xué)行為能力的改變,從而有效改善腫瘤血管的生長狀態(tài),抑制肺癌的進展[3]。本文通過觀察加味黃芪建中湯對脾虛Lewis肺癌小鼠腫瘤組織Wnt1、QKI7及MMP2表達的影響,探討其治療脾氣虛證肺癌的可能機制。
1.1 實驗動物 健康清潔級C57BL/6小鼠50只,6~8周齡,體重(20±2)g,均為雌性,由浙江中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供,動物許可證:SCXK(滬)2013-0016。實驗時間2017年8月至2018年3月。
1.2 藥物制備 加味黃芪建中湯組成:黃芪9g、白芍18g、桂枝9g、甘草6g、生姜10g、大棗10g、飴糖30g、浙貝母10g、白花蛇舌草30g、仙鶴草12g(由浙江中醫(yī)藥大學(xué)濱江門診部提供)。上述藥物經(jīng)水煎、過濾、濃縮、滅菌后制成湯劑(含生藥濃度為1mg/ml)。生大黃浸出液:生大黃300g,加入1800ml蒸餾水后攪拌混均,放入50℃的水浴箱中,攪拌1次/30min,6h后絞液去渣,再倒入負壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,用50℃水浴濃縮制成生大黃浸出液(含生藥濃度為1mg/ml)。上述制劑放置4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 試劑及儀器 D-木糖標準品儲備液2ml×1支(批號:20161115,南京建成生物工程研究所);標準品稀釋液10ml×1支(批號:20161002,南京建成生物工程研究所);胃泌素放射免疫分析藥盒(批號:20161123,南京建成生物工程研究所);兔抗小鼠 QKI7(一抗)(Merck-Millipore,批號:2900158);兔抗小鼠Wnt1抗體(一抗)(CST,批號:324114-1);兔抗小鼠MMP2抗體(一抗)(R&D,批號:0417041);免疫組化Power Vision二步法試劑盒及DAB顯色試劑盒(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公 司 );PBS 液:NaCl 185g、Na2HPO4.12H2O 58g、NaH2PO4.12H2O 3g、蒸饋水1L混勻。rTdT 緩沖液:Buffer 45μl、MIX 5μl、rTdT 1μl配 制 成 50μl rTdT緩沖液,避光。甲醇、蘇木精染液、伊紅染液(南昌雨露實驗器材有限公司);液氮(杭州悅通氣體技術(shù)開發(fā)有限公司);無水乙醇(上海生工生物工程有限公司);R-501旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申順生物科技有限公司);W-O恒溫水浴鍋(上海申順生物科技有限公司);P-250A-B型高速多功能粉碎機(浙江永康久品工貿(mào)有限公司);DGG-9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海森信實驗儀器有限公司);HYC-118海爾醫(yī)用冷藏箱(山東青島海爾股份有限公司);切片機(德國徠卡儀器有限公司);自動組織包埋機(德國Microm International GmbH);倒置光學(xué)顯微鏡(日本奧林巴斯公司);5417R型離心機(德國艾本德股份公司);NanoDrop 2000微量核酸蛋白檢測儀(美國賽默飛世爾科技公司);Bio-RADIQ5 Multicolor-Real-Time熒光定量PCR儀(Bio-RAD)。
1.4 模型建立及給藥 脾虛小鼠模型建立:將50只C57BL/6小鼠在動物實驗中心常規(guī)適應(yīng)飼養(yǎng)1周,隨機取30只,采用苦寒瀉下法+饑餓法+疲勞法建立脾氣虛模型。具體步驟:給予大黃濃縮液灌胃,1ml/(20g·d),分2次,同時每日游泳至力竭,并間隔1日節(jié)食,連續(xù)14d。從第3、4天起小鼠開始出現(xiàn)大便溏瀉;5d后出現(xiàn)不同程度的嗜臥、倦怠等癥狀。期間由于灌胃不當(dāng)及游泳溺水死亡3只。造模第15天,分別從正常和模型小鼠中隨機各取10只小鼠,稱重并眼球取血后,測血清D-木糖和胃泌素水平,以驗證脾虛模型成功。脾虛模型成功后,停止大黃灌胃。荷瘤小鼠模型建立:取傳代后第13天C57BL/6荷瘤小鼠(由浙江中醫(yī)藥大學(xué)動物研究中心提供),脫頸椎處死,在無菌條件下,對操作部位皮膚以酒精消毒,小鼠皮膚下剝?nèi)⌒迈r無壞死Lewis腫瘤組織,置于無菌平皿中;用消毒剪刀將腫瘤塊剪碎,加生理鹽水于研磨器中反復(fù)研磨,于200目篩網(wǎng)過濾,制成腫瘤細胞懸液;于顯微鏡下計算癌細胞數(shù)目,用生理鹽水將腫瘤細胞濃度調(diào)整為1×107個/ml;將正常組10只和脾虛組17只小鼠接種腫瘤,取上述腫瘤細胞懸液0.2ml,接種于小鼠右腋部皮下,采集腫瘤組織到最后一只小鼠接種完成控制在<2h。在接種Lewis腫瘤組織后,隨機將實驗小鼠分為3組:①單純肺癌組(10只):生理鹽水灌胃,1次/d,0.4ml/次;②脾虛肺癌組(8只):生理鹽水灌胃,1次/d,0.4ml/次;③脾虛肺癌用藥組(9只):中藥加味黃芪建中湯灌胃,1次/d,0.4ml/次;各組按以上方法給藥,連續(xù)15d后,進食不禁水12h,第16天脫頸椎處死小鼠。
1.5 觀察指標 小鼠眼眶取血0.4ml,分離血清后置于-80℃冰箱。比色法測定血清D-木糖含量,用Elisa法測定血清胃泌素水平,具體操作嚴格按試劑盒說明書進行。檢測腫瘤重量、肺轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)數(shù):在處死小鼠后,無菌剝?nèi)∑は铝鰤K稱重;分離氣管,取出肺臟,浸入Bouin液固定后對肺表面轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)數(shù)觀察計數(shù)。
1.6 RT-PCR檢測腫瘤組織Wnt1、QKI7含量 采用Trizol提取總RNA,微量核酸蛋白檢測儀測定濃度,取5μg總RNA,利用M-MuLV第一鏈cDNA合成試劑盒(上海生工生物工程有限公司)逆轉(zhuǎn)錄為c-DNA,逆轉(zhuǎn)錄條件42℃,45min;70℃,10min后迅速置于冰上備用。引物由上海生工生物工程有限公司負責(zé)合成,以Wnt1為內(nèi)參,小鼠Wnt1上游引物:5'-CTACTGGCACTGACCGCTCT-3’,下游引物:5'-CTTGGAATCCGTCAACAGGT’,小鼠QKI7上游引物:5'-GCTGAAGAGAGCGGTTGAAG-3’,下游引物:5'-GCGTCTCTGTAGGTGCCATT-3’,反應(yīng)條件:95℃,3min;95℃,15s;56℃,20s,共40個循環(huán),檢測熒光信號。每個樣品做3個平行管,各個基因的相對表達水平以2-△△Ct進行統(tǒng)計分析。
1.7 免疫組織化學(xué)法檢測腫瘤組織中MMP2的表達 石蠟切片常規(guī)脫蠟至水化,切片入微波處理液,微波加溫90~98℃10min,冷卻后蒸餾水稍洗,3%雙氧水消除內(nèi)源性過氧化物酶5min,PBS洗3次3min,滴加第一抗體置37℃孵育30min,PBS洗3次3min,滴加第二抗體置37℃孵育30min,PBS洗3次3min,DAB-H2O2顯色,流水沖洗,Mayers蘇木素復(fù)染細胞核1~2min;流水沖洗數(shù)分鐘,常規(guī)脫水封片。MMP2陽性表達均在胞核,呈現(xiàn)棕黃色顆粒,每張片在400倍視野下任意選取10個視野,每張片最少計數(shù)500個細胞,計算每一百個細胞中的陽性細胞數(shù)采用百分數(shù)計數(shù)法。MMP2陽性表達率=陽性表達數(shù)/總細胞數(shù)×100%。
1.8 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS21.0統(tǒng)計軟件。計量資料數(shù)以(s)表示,兩組間用t檢驗,多組間用單因素方差分析;以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 正常組與脾氣虛證模型組小鼠血清D-木糖和胃泌素水平比較 見表1。
表1 正常組和脾氣虛組小鼠D-木糖和胃泌素變化(s)
表1 正常組和脾氣虛組小鼠D-木糖和胃泌素變化(s)
注:與正常組比較,*P<0.05
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2.2 肺癌組、脾虛肺癌組和脾虛肺癌用藥組小鼠皮下腫瘤重量及肺轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)數(shù)比較 見表2。
表2 各組腫瘤組織中瘤重及肺轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)情況比較(s)
表2 各組腫瘤組織中瘤重及肺轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)情況比較(s)
注:與單純肺癌組比較,*P<0.05;與脾虛肺癌組比較,#P<0.05
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2.3 各組腫瘤組織中Wnt1表達情況比較 見表3。
表3 各組腫瘤組織中Wnt1表達情況比較(s)
表3 各組腫瘤組織中Wnt1表達情況比較(s)
注:與肺癌對照組比較,*P<0.05;與脾虛證肺癌組比較,#P<0.01
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2.4 各組腫瘤組織中QKI7表達情況比較 見表4。
表4 各組腫瘤組織中QKI7表達情況比較(s)
表4 各組腫瘤組織中QKI7表達情況比較(s)
注:與肺癌對照組比較,*P<0.05;與脾虛證肺癌組比較,#P<0.01
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2.5 各組腫瘤組織中MMP2陽性表達率比較 見表5、圖 1~3。
表5 各組腫瘤組織中MMP2陽性表達率比較(s)
表5 各組腫瘤組織中MMP2陽性表達率比較(s)
注:與肺癌對照組比較,*P<0.05;與脾虛證肺癌組比較,#P<0.01
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圖1 單純肺癌組MMP2的陽性表達
圖2 脾虛肺癌組MMP2的陽性表達
圖3 脾虛肺癌用藥組MMP2的陽性表達
腫瘤微環(huán)境(TME)主要是由基質(zhì)細胞和腫瘤細胞組成,TME包含巨噬細胞和淋巴細胞等免疫細胞、構(gòu)成血管的細胞、脂肪細胞、成纖維細胞和細胞外基質(zhì)(ECM)等。而在這些細胞中,腫瘤相關(guān)巨噬細胞(TAM)是腫瘤微環(huán)境(TME)中最重要的組成部分,其能夠促進腫瘤細胞生長、侵襲和轉(zhuǎn)移。Wnt1作為Wnt家族中的一員,在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展中具有重要意義[4]。Wnt1可通過合成特殊的RNA和蛋白質(zhì),進入細胞核促進細胞DNA復(fù)制,促進細胞分裂增殖。Wnt1可作為評價肺癌患者預(yù)后的一個重要指標。研究發(fā)現(xiàn),RNA結(jié)合蛋白QKI與低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1)對腫瘤細胞的細胞凋亡、轉(zhuǎn)錄、翻譯、代謝、血管新生以及細胞周期均有重要的調(diào)控作用,且與預(yù)后相關(guān)[5]?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMPS)是一組由結(jié)締組織細胞分泌的、參與細胞外基質(zhì)構(gòu)成的蛋白酶家族,MMP2是MMPS家族的一員,大量研究表明,MMP2在多種腫瘤組織中呈過度表達,與腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[6]。
本實驗加味黃芪建中湯為黃芪建中湯加白花蛇舌草、仙鶴草、浙貝三味中藥,白花蛇舌草主要功效是清熱解毒、消癰散結(jié)、利尿除濕。臨床常應(yīng)用白花蛇舌草配方治療各種癌癥。仙鶴草具有收斂止血、截瘧、止痢、解毒等功效,研究發(fā)現(xiàn),仙鶴草還具有較強的抗癌功效。浙貝歸肺、心經(jīng),主要功效為清熱化痰、降氣止咳、散結(jié)消腫。浙貝母堿是中藥浙貝母的主要成分,近年來其抗腫瘤、逆轉(zhuǎn)耐藥的作用逐漸得到認同。在補脾基礎(chǔ)上,加強抗腫瘤功效。
本資料中,造模后脾虛小鼠血清D-木糖和胃泌素水平較正常組明顯下降,并且小鼠出現(xiàn)納少、便溏、成群蜷縮、四肢乏力、體重下降等脾虛典型癥狀。對模型組小鼠接種Lewis腫瘤后,瘤體較單純肺癌組明顯增大,RT-PCR結(jié)果顯示在脾虛肺癌小鼠中Wnt1、MMP2的表達較單純肺癌組明顯升高,QKI7的表達明顯降低。而經(jīng)過加味黃芪建中湯治療后,小鼠瘤體較脾虛肺癌組明顯減小,相對單純肺癌組也有縮小的趨勢,提示加味黃芪建中湯對脾虛證肺癌有較好的療效,同時Wnt1、MMP2的表達有明顯下降,而QKI7的表達明顯升高。表明加味黃芪建中湯可通過調(diào)節(jié)QKI7、Wnt1及MMP2的表達,抑制脾虛證Lewis肺癌腫瘤細胞增殖的作用。