李宜鮮 魏華琳
(1.河南省食品藥品檢驗所,河南 鄭州 450008;2.河南省口岸食品檢驗檢測所,河南 鄭州 450003)
目前,肺癌作為腫瘤的一種,死亡率已占據(jù)惡性腫瘤首位,研究顯示,5年生存率不到15%[1]?!?017年中國腫瘤登記年報》顯示,肺癌發(fā)病率、病死率已達(dá)我國惡性腫瘤之首[2]。肺癌早期患者難以發(fā)覺,具明顯病癥的患者已至中晚期,目前治療手段主要通過手術(shù)、放化療、靶向療法、生物治療等多種途徑進(jìn)行綜合治療。但對于晚期肺癌患者仍以化療為主,副作用大,部分患者難以承受。因此,尋求療效確切、靶點豐富、副作用低的抗癌藥物迫在眉睫[3-4]。山豆根是豆科植物越南槐 (VietnamesesophoraRoot) 的干燥根及根莖。可具清熱解毒,消腫止痛之功,為臨床常用藥,具有抗腫瘤、抗病毒、抑菌、鎮(zhèn)痛抗炎、抗肝損傷、抗氧化及增強(qiáng)免疫等多種藥理作用?;瘜W(xué)成分上主要含有機(jī)酸、生物堿、黃酮、三萜及多糖等[5]。研究表明,山豆根水提液對人食管道癌Eca-109 細(xì)胞及肝癌SMMC-7721細(xì)胞均有抑制作用,體內(nèi)能夠抑制荷瘤小鼠的腫瘤生長,顯著延長小鼠的生存期和生存質(zhì)量[6-7]。張奇峰[8]通過開展體外抗腫瘤實驗,發(fā)現(xiàn)山豆根水提取物對人非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞有抑制作用??梢娚蕉垢哂幸欢鼓[瘤作用。近年來,有研究者對山豆根醇提物逐步開展相應(yīng)研究,藥理作用范圍也在不斷擴(kuò)大化,如柯友輝等通過實驗發(fā)現(xiàn)山豆根醇提物抑制TGF-β1/Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮抑制增生性瘢痕的療效[9]。本研究采用乙醇提取物為研究對象,建立Lewis肺癌小鼠模型,觀察山豆根醇提物對Lewis肺癌小鼠的免疫調(diào)節(jié)及抗腫瘤作用,為進(jìn)一步開拓山豆根藥理作用提供實驗依據(jù)。
1.1藥物 山豆根乙醇提取物,南京澤郎生物科技有限公司。提取方法:山豆根(曬干)置干燥箱中60 ℃干燥后粉碎成粗粉。精密稱定約50 g,置于1 L的圓底燒瓶中,以7倍量95%乙醇為提取溶劑,回流提取3次,合并濾液,回收溶劑,濃縮成浸膏,浸膏用0.5%CMC-Na溶液配制成質(zhì)量濃度為40 mg/mL,20 mg/mL,10 mg/mL備用。順鉑(DDP),江蘇恒瑞,批號:20180706;
1.2瘤株及動物 Lewis肺癌細(xì)胞(Lewis lung cancer cell, LLC),上海弘順生物科技有限公司;SPF級6-8周齡C57BL/6J小鼠85只,雌雄各半,單位:濟(jì)南朋悅實驗動物繁育有限公司,許可證號:SCXK(魯)20190003。
1.3試劑與儀器 白介素-2(IL-2);白介素-10(IL-10);白介素-6(IL-6);內(nèi)皮抑素(ES);血管抑素(AS);腫瘤壞死因子(TNF-α);干擾素-γ(TFN-γ);血管內(nèi)皮生長因子(VEGF);缺氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α);基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)試劑盒。批號依次為:E20181115A、E20181028A、E20181120A、E20181113A、E20181109A、E20181205A、E20180927A、E20181209A、E20181118A、E20181027A,蘇州卡爾文生物科技有限公司。PBS緩沖液;HyClone High Glucose DMEM;胎牛血清;胰蛋白酶均購自美國Gibco公司;高速冷凍離心機(jī),湖南湘儀,型號:H1850R;全自動生化分析儀,型號:BS-490,武漢盛世達(dá)醫(yī)療設(shè)備有限公司。
1.4方法
1.4.1細(xì)胞培養(yǎng) 肺癌細(xì)胞采用10%胎牛血清DMEM培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng),溫度37℃,5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱培養(yǎng),隔天換液,細(xì)胞傳代,胰蛋白酶消化,取對數(shù)期細(xì)胞進(jìn)行實驗。
1.4.2建模給藥[10-11]實驗動物正常喂養(yǎng)7天,稱重,根據(jù)動物體重值將動物隨機(jī)分為空白組、模型組、順鉑組、山豆根乙醇提取物高劑量組、山豆根乙醇提取物中劑量組、山豆根乙醇提取物低劑量組,每組13只。各組動物除空白組外分別于右腋皮下接種Lewis肺癌細(xì)胞懸液,每只0.2 mL(細(xì)胞計數(shù)器選取活細(xì)胞數(shù)>95%,濃度為1×107/mL),接種后7 d,選取造模動物右腋下形成瘤塊者為成模動物,最終動物實驗數(shù)確定為每組10只(確保每組成模動物數(shù)量統(tǒng)一)。各組動物給予相應(yīng)藥物,順鉑組腹腔注射DDP6 mg/kg,隔日一次,山豆根乙醇提取物高劑量組(灌胃劑量400 mg/kg)、山豆根乙醇提取物中劑量(灌胃劑量200 mg/kg)、山豆根乙醇提取物低劑量(灌胃劑量100 mg/kg),小鼠灌胃體積均為0.1 mL/10g,其中空白組及模型組給予同等體積生理鹽水,每d1次,連續(xù)21 d。
1.5指標(biāo)檢測
1.5.1血清指標(biāo)檢測 各組動物于末次給藥2h后,10%水合氯醛(0.1 ml/10g)進(jìn)行腹腔注射麻醉,腹主動脈插管取血,15 min,3500 r/min離心,取上清液,酶聯(lián)免疫Elisa法測定血清中白蛋白、IL-2、IL-10、IL-6、TNF-α、AS、ES、TFN-γ、VEGF、HIF-1α、MMP-2含量。
1.5.2臟器指數(shù)及腫瘤抑制率檢測 各組動物取胸腺、脾臟稱重,計算臟器指數(shù);取出瘤塊,稱重,計算腫瘤抑制率(抑制率=模型組瘤塊平均重量-給藥組瘤塊平均重量/模型組瘤塊平均重量)。
1.6統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以的形式表示,運(yùn)用單因素方差對各組間對比,依照方差齊性進(jìn)行LSD法及Games-Howell法選擇,以p<0.05具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1對Lewis肺癌小鼠腫瘤抑制率的影響 與空白組對比,模型組腫瘤形成,瘤體質(zhì)量逐漸增加,模型復(fù)制成功,具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);與模型組比較,順鉑組、山豆根乙醇提取物高、中、低劑量組均可不同程度降低模型動物瘤體質(zhì)量,具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。見表1。
表 1 對Lewis肺癌小鼠腫瘤抑制率的影響
2.2對Lewis肺癌小鼠血清IL-2、IL-10、IL-6、TNF-α含量的影響 與空白組比較,模型組動物血清中IL-10、IL-6含量明顯升高,而IL-2、TNF-α含量顯著降低,具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);與模型組比較,順鉑組、山豆根乙醇提取物高、中、低劑量組均可不同程度升高模型動物血清中IL-2、TNF-α含量,降低IL-10、IL-6含量,具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。見表2。
表 2 對Lewis肺癌小鼠血清IL-2、IL-10、IL-6、TNF-α含量的影響
2.3對Lewis肺癌小鼠血清AS、ES、TFN-γ含量的影響 與空白組比較,模型組動物血清中AS、ES、TFN-γ含量均有所降低,具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);與模型組比較,順鉑組、山豆根乙醇提取物高、中、低劑量組均可不同程度升高模型動物血清中AS、ES、TFN-γ含量,具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。見表3。
表 3 對Lewis肺癌小鼠血清AS、ES、TFN-γ含量的影響
2.4對Lewis肺癌小鼠血清VEGF、HIF-1α、MMP-2含量的影響 與空白組比較,模型組動物血清中VEGF、HIF-1α、MMP-2含量有所升高,具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);與模型組比較,順鉑組、山豆根乙醇提取物高、中、低劑量組均可不同程度降低模型動物血清中VEGF、HIF-1α、MMP-2含量,具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。見表4。
表 4 對Lewis肺癌小鼠血清VEGF、HIF-1α、MMP-2含量的影響
肺癌作為臨床高發(fā)癌腫,主要依據(jù)瘤體細(xì)胞分化、擴(kuò)散及轉(zhuǎn)移程度對肺癌進(jìn)行分類。其中非小細(xì)胞肺癌可分為腺癌、鱗癌和大細(xì)胞癌。已達(dá)肺癌晚期患者,通暢已失去最佳手術(shù)機(jī)會進(jìn)而轉(zhuǎn)向化療手段,但傳統(tǒng)化療常存在不同程度耐藥現(xiàn)象,使得化療療效不斷降低,機(jī)體免疫能力逐漸降低[12]。
干擾素-γ(IFN-γ)是體內(nèi)參與免疫反應(yīng)的重要活性因子,主要由巨噬細(xì)胞和活化T細(xì)胞進(jìn)行分泌增殖。同樣,腫瘤壞死因子(TNF-α)的分泌也依賴巨噬細(xì)胞與活化T細(xì)胞,主要參與炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)過程,TNF-α使血管豐富的腫瘤細(xì)胞發(fā)生明顯的壞死和生長抑制,并參與機(jī)體的炎性反應(yīng)與免疫應(yīng)答,具有抗腫瘤作用[13]。白介素-2(IL-2)對細(xì)胞因子、干擾素成分可發(fā)揮誘導(dǎo)作用,對免疫調(diào)節(jié)有重要的作用,促進(jìn) Fas抗原表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。白介素-6(IL-6)是一種由多種細(xì)胞分泌的、在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞因子, 具有促進(jìn)多種細(xì)胞生長的作用, 也具有促進(jìn)腫瘤發(fā)展的作用。目前研究已證實IL-6在體外可誘導(dǎo)腫瘤增殖功能。IL-6、IL-8對結(jié)腸癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、卵巢癌、肺癌等均有不同程度的誘導(dǎo)效應(yīng)[14]。白介素-10(IL-10)是一種作用比較強(qiáng)的多向性免疫抑制因子,對多種因子均可產(chǎn)生抑制作用,如單核細(xì)胞因子、Th1細(xì)胞因子均產(chǎn)生抑制作用,在體內(nèi)主要由Th2細(xì)胞和癌細(xì)胞分泌。但I(xiàn)L-10對B細(xì)胞的增殖具有促進(jìn)作用,對Th1和Th2類T細(xì)胞之間具有一定介導(dǎo)作用。目前,針對腫瘤免疫治療新的途徑主要是促使腫瘤細(xì)胞由Th2向Th1逆轉(zhuǎn)。TFN-γ由T細(xì)胞分泌,在機(jī)體受到腫瘤組織侵襲時,T細(xì)胞受到刺激后,TFN-γ被大量分泌進(jìn)入血液中,參與免疫反應(yīng),從而增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤作用[15-16]。本次實驗顯示,模型組動物血清中IFN-γ、TNF-α、IL-2含量低于空白組,IL-10、IL-6含量高于空白組,可知模型組動物機(jī)體免疫能力下降,腫瘤組織增生轉(zhuǎn)移,經(jīng)山豆根乙醇提取物干預(yù)后得到明顯改善,可知山豆根乙醇提取物可有效活化T細(xì)胞,增強(qiáng)機(jī)體免疫反應(yīng),使腫瘤細(xì)胞由Th2向Th1逆轉(zhuǎn),有效抑制腫瘤組織增殖轉(zhuǎn)移。
缺氧誘導(dǎo)因子1α (HIF-1α) 可反應(yīng)組織內(nèi)含氧量,研究顯示,在眾多腫瘤組織機(jī)體內(nèi)存在高表達(dá)狀態(tài),腫瘤細(xì)胞可適應(yīng)缺氧環(huán)境主要依靠HIF-1α的誘導(dǎo)作用,促使腫瘤細(xì)胞適應(yīng)缺氧微環(huán)境相關(guān)的基因表達(dá),在腫瘤細(xì)胞血管生成及轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮至關(guān)重要作用[17]?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)作為內(nèi)肽酶家族中的一,是Zn2+依賴型的蛋白酶,能促進(jìn)腫瘤組織的侵襲和遷移,主要通過降解細(xì)胞外機(jī)制(ECM)的成分組成發(fā)揮作用。其中以基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)尤為重要[18]。內(nèi)皮抑素(ES)及血管抑素(AS)是抑制腫瘤血管生成的重要因子,AS抑制血管生成機(jī)制主要與抑制腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖及遷移有關(guān),而ES主要通過抑制新的腫瘤血管生成發(fā)揮抗腫瘤作用。有研究證實,血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在臨床眾多癌癥患者機(jī)體內(nèi)存在高表達(dá)趨勢,如肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌等,可有效反應(yīng)藥物對腫瘤組織的治療效果,具有潛在應(yīng)用價值;與預(yù)后和一些肺癌患者的治療反應(yīng)相關(guān)[19-20]。本次實驗發(fā)現(xiàn),模型動物血清中VEGF、HIF-1α、MMP-2含量明顯高于空白組,AS、ES含量明顯低于空白組,經(jīng)山豆根乙醇提取物干預(yù)后得到明顯改善,可知山豆根乙醇提取物可有效抑制腫瘤細(xì)胞適應(yīng)缺氧微環(huán)境相關(guān)的基因表達(dá),抑制腫瘤血管生成及轉(zhuǎn)移。
綜上所述,山豆根乙醇提取物各劑量均明顯降低模型動物血清中IL-10、IL-6、VEGF、HIF-1α、MMP-2含量,升高IL-2、TNF-α、AS、ES、TFN-γ含量。通過實驗可推測,山豆根乙醇提取物防治肺癌機(jī)制可能與增強(qiáng)機(jī)體免疫能力及抑制腫瘤血管的內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移來抑制血管生成有關(guān)。但本研究在數(shù)據(jù)及指標(biāo)選取方面稍顯不足,未能明確山豆根中抗癌具體單體成分,后期需對醇提物中單體成分進(jìn)行逐步研究,確定抗癌單體成分,增加研究數(shù)據(jù),深入分子水平為臨床防治肺癌提供一定用藥依據(jù)。