詹增欽,劉 穎,鄭鐘洪,李景濤,伍 鑫
(廣州中醫(yī)藥大學(xué)金沙洲醫(yī)院國(guó)際腫瘤醫(yī)療中心,廣東 廣州 510000)
膠質(zhì)瘤是最常見的顱內(nèi)腫瘤之一,該病在全球發(fā)病率為3 ~6.4/10 萬[1]。目前,膠質(zhì)瘤的診療方式除了手術(shù)、傳統(tǒng)的放化療外,還有根據(jù)分子病理的靶向治療、腫瘤電場(chǎng)治療,但決定治療方式的因素除了膠質(zhì)瘤生長(zhǎng)的位置,也與潛在的腫瘤生物學(xué)有關(guān)[2]。因膠質(zhì)瘤呈彌漫性浸潤(rùn),中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有敏感性,傳統(tǒng)治療會(huì)導(dǎo)致一系列的神經(jīng)損傷,導(dǎo)致患者預(yù)后生活質(zhì)量往往較差,易復(fù)發(fā),生存期短。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO) 制定的中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的分類[3],Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)膠質(zhì)瘤為低級(jí)別膠質(zhì)瘤(LGG),Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤為高級(jí)別膠質(zhì)瘤,其中以膠質(zhì)母細(xì)胞瘤為主(GBM)。盡管對(duì)于GBM 臨床上有多模式的治療策略,但此病患者的預(yù)后通常不佳,其中位生存時(shí)間僅為12 ~14個(gè)月,5 年內(nèi)生存率僅為5%[4]。因此,深入研究膠質(zhì)瘤的發(fā)病機(jī)制,探索潛在的治療靶點(diǎn)與藥物對(duì)相關(guān)診斷和治療至關(guān)重要。青蒿素的水溶性較差,不易揮發(fā),生物利用度偏低,這限制了其臨床應(yīng)用,因此研究人員通過結(jié)構(gòu)改造合成了低毒、安全的青蒿素衍生物——雙氫青蒿素(Dihydroartemisinin,DHA)[5]。有研究表明,DHA 對(duì)宮頸癌、胰腺癌、肺癌、肝癌、淋巴瘤以及前列腺癌等惡性腫瘤有明顯的抑制作用,國(guó)內(nèi)亦有少量文獻(xiàn)[6]闡述了DHA 與腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生存在一定聯(lián)系。表皮生長(zhǎng)因子(EGF)是由53 個(gè)氨基酸殘基組成的,與細(xì)胞的分化、增殖及癌變關(guān)系密切[7]。通過結(jié)合表皮生長(zhǎng)因子受體可以抑制上皮增殖,促進(jìn)組織修復(fù),且具有保護(hù)細(xì)胞的作用。一旦EGF過度表達(dá),會(huì)引起細(xì)胞過度增生、變異,從而發(fā)生向惡性表型的轉(zhuǎn)化[7]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)是血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性的肝素結(jié)合生長(zhǎng)因子,可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和新生血管的生成。研究表明,在各級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者群體中,VEGF 的表達(dá)均與疾病的嚴(yán)重程度密切相關(guān),提示VEGF 的異常表達(dá)在腦膠質(zhì)瘤惡化的轉(zhuǎn)變過程中發(fā)揮著重要作用[8]。DHA 同時(shí)也介導(dǎo)著VEGF 的表達(dá),但對(duì)于DHA 是否能通過改變EGF 和VEGF 的表達(dá)來控制腦膠質(zhì)瘤的發(fā)展,尚無相關(guān)研究報(bào)道,且鮮有相關(guān)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。在本文中,筆者主要是觀察DHA 對(duì)腦膠質(zhì)瘤小鼠EGF 和VEGF 表達(dá)情況的影響,旨在為抗腫瘤新藥物的開發(fā)提供依據(jù)。
購(gòu)買8 周齡SPF 級(jí)SD 小鼠24 只,雌雄各半,購(gòu)自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心〔生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(粵)2018-0002〕,體重在18 ~22 g 之間。實(shí)驗(yàn)中所有處理方法均經(jīng)過倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
(1)實(shí)驗(yàn)分組:動(dòng)物實(shí)驗(yàn)前喂養(yǎng)1 周,飼養(yǎng)箱溫度(24±1)℃,濕度(50±5)%,明暗各12 h(8 am—8 pm), 自由進(jìn)食及飲水,隨機(jī)分為正常組、模型組、雙氫青蒿素低劑量組、雙氫青蒿素高劑量組各6 只。(2)模型構(gòu)建:除正常組以外,其余組參考相關(guān)文獻(xiàn)造模,將裸鼠固定在小鼠腦立體定位儀上,頭皮逐層切開暴露,用2 mL 注射器針頭在前囟前1.0 mm、中線旁開2.5 mm、硬腦膜下3.5 mm 處鉆孔。用微量注射器吸取10 μL(1×105個(gè)細(xì)胞)配制好的C6 膠質(zhì)瘤干細(xì)胞懸液,緩慢注射于小鼠紋狀體內(nèi),注射后停留10 min。造模7 天后,動(dòng)物活體成像儀檢測(cè)裸鼠腫瘤熒光量達(dá)1×105時(shí),認(rèn)為造模成功。(3)干預(yù)方式:各組小鼠自由進(jìn)食,雙氫青蒿素低劑量組給予25 mg/kg雙氫青蒿素灌胃,雙氫青蒿素高劑量組給予50 mg/kg雙氫青蒿素灌胃,模型組同時(shí)灌胃等量生理鹽水,正常組不做任何處理,每天1 次,持續(xù)15 天。(4)檢測(cè)方法:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,處死小鼠,取腦膠質(zhì)瘤組織(正常組取正常腦組織),用電子天平稱取0.5 g 腦膠質(zhì)瘤組織(正常組取正常腦組織),用眼科小剪刀盡快剪碎,置于勻漿器中,加入9 倍量的冰生理鹽水,用勻漿器制成10%的組織勻漿(勻漿器的末端置于放冰塊的冷水中)。以3500 r/min 離心15 min,取上清液置4℃冰箱保存,按小鼠EGF、VEGF ELISA 試劑盒說明書要求在酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀上檢測(cè)EGF、VEGF 的含量,具體的檢測(cè)方式如下:將各種試劑于室溫下平衡30 min,每孔加樣100 μL,蓋上板膜,37℃孵育2 h,棄去液體,甩干;每孔加入生物素標(biāo)記的抗體工作液100 μL,蓋上板膜,37℃孵育1 h,棄去液體,甩干;洗板3 次,每次浸泡2 min,每孔加200 μL 洗液;每孔加HRP 標(biāo)記的親和素工作液100 μL,蓋上板膜,37℃孵育1 h,棄去液體,甩干,洗板5 次,每次浸泡2 min,每孔加200 μL 洗液;每孔加底物溶液90 μL,37℃避光顯色15 ~30 min;每孔加入終止液50 μL,終止反應(yīng);反應(yīng)終止后5 min 內(nèi)用酶標(biāo)儀在450 nm 波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度OD 值。
通過ELISA 試劑盒檢測(cè)各組小鼠的EGF 和VEGF水平,驗(yàn)證了雙氫青蒿素能夠改變腦膠質(zhì)瘤模型小鼠組織EGF、VEGF 的水平(使其趨于正常),具體的結(jié)果如下(表1 所示):正常組、模型組、雙氫青蒿素低劑量組和雙氫青蒿素高劑量組小鼠腦膠質(zhì)瘤組織EGF 值分別 為(235.87±21.72)pmol/L、(584.36±29.63)pmol/L、(347.34±31.99)pmol/L 和(305.61±28.14)pmol/L。上述各組小鼠的腦膠質(zhì)瘤組織VEGF 值則分別為(37.12±2.21)ng/L、(72.88±6.67)ng/L、(55.40±5.54)ng/L 和(42.81±3.39)ng/L。與正常組對(duì)比,模型組小鼠的EGF 和VEGF 水平均明顯升高(P<0.01);與模型組相比,雙氫青蒿素低劑量組的EGF 和VEGF 水平均明顯下降(P<0.01);與模型組相比,雙氫青蒿素高劑量組的EGF 和VEGF 水平也均明顯下降(P<0.01),并且下降幅度比雙氫青蒿素低劑量組的下降幅度更大,更加接近于正常小鼠的EGF 和VEGF 水平。提示了雙氫青蒿素可以抑制腦膠質(zhì)瘤小鼠模型異常增長(zhǎng)的EGF 和VEGF 水平,使其恢復(fù)至正常的狀態(tài),并且這種抑制效果和雙氫青蒿素的濃度呈正相關(guān)。
表1 各組小鼠EGF 和VEGF 的比較(± s)
表1 各組小鼠EGF 和VEGF 的比較(± s)
注:EGF,表皮生長(zhǎng)因子;VEGF,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子;* 與正常組比較,P<0.01;#與模型組比較,P <0.01;△與雙氫青蒿素低劑量組比較,P <0.01。
組別 只數(shù) EGF(pmol/L) VEGF(ng/L)正常組 6 235.87±21.72 37.12±2.21模型組 6 584.36±29.63* 72.88±6.66*雙氫青蒿素低劑量組 6 347.34±31.99*# 55.40±5.54*#雙氫青蒿素高劑量組 6 305.61±28.14*#△ 42.81±3.39*#△F 值 173.30 65.86 P 值 <0.01 <0.01
青蒿素因其在治療瘧疾中的重要作用而聞名于世。除了抗瘧疾的特性,人們發(fā)現(xiàn)青蒿素及其衍生物還具有多種藥物活性,如抗病毒、抗炎癥和抗腫瘤作用,同時(shí)具有多種生物活性,包括改善肝臟損傷、抑制炎癥和逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞耐藥[9]。DHA 作為青蒿素的衍生物之一,在過去十年的研究中,一直都是抗腫瘤新藥物的研發(fā)重點(diǎn)[10]。其已經(jīng)通過大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)被證實(shí)可抑制癌癥發(fā)生過程[11]。有研究指出,DHA 可通過激活氧化應(yīng)激誘導(dǎo)人急性T 淋巴細(xì)胞增殖及凋亡來抑制癌變,對(duì)多種實(shí)體瘤細(xì)胞具有明顯的生長(zhǎng)抑制作用。不僅如此,DHA 還可通過包括Wnt/β-catenins 等復(fù)雜的信號(hào)通路傳遞細(xì)胞死亡信息、抑制癌變細(xì)胞轉(zhuǎn)移和腫瘤血管生成,并可抑制促癌信號(hào)[12]。有研究指出,DHA 能夠干預(yù)EGF 和VEGF 的表達(dá)。我們的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)初步證明了當(dāng)給予腦膠質(zhì)瘤小鼠DHA 干預(yù)時(shí),小鼠的EGF 和VEGF 表達(dá)水平降低,并且隨著給藥濃度的增加,其表達(dá)水平趨于正常。腫瘤血管生成學(xué)說目前已得到越來越多的認(rèn)可[13]。EGF 和VEGF 與腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生密切相關(guān)[8],臨床上常將這兩者作為膠質(zhì)瘤檢測(cè)的標(biāo)志物。而介導(dǎo)EGF 和VEGF 的信號(hào)通路極其豐富,有JAK2/STAT3 信號(hào)通路、VEGF/VEGFR 信號(hào)通路、PI3K/AKT 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等等[14-16]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果說明雙氫青蒿素可能通過介導(dǎo)某些信號(hào)通路來調(diào)控EGF、VEGF 的表達(dá),從而影響腦膠質(zhì)瘤的發(fā)展進(jìn)程,然而具體的信號(hào)通路,還需進(jìn)一步分析研究。
綜上所述,雙氫青蒿素對(duì)腦膠質(zhì)瘤小鼠的EGF、VEGF 表達(dá)水平具有明顯的抑制效果,其作用機(jī)制可能是雙氫青蒿素通過某些信號(hào)通路來調(diào)控EGF、VEGF 的表達(dá),進(jìn)而影響了腦膠質(zhì)瘤的血管生長(zhǎng)情況。