史亞波 周夢娜 劉華兵 殷俊翔 曹振軍 龔帥昌#
(1 南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院 江西 南昌 330006;2 江西省人民醫(yī)院 南昌 330006;3 南昌醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 江西 南昌 330006)
膽管癌是繼肝細(xì)胞癌之后的第二大常見肝臟惡性腫瘤,在過去的40 年中,膽管癌的總體發(fā)病率在全球范圍內(nèi)逐漸增加[1]。手術(shù)是首選治療方案,但大多數(shù)患者處于疾病中晚期,無法根治性治療影響其結(jié)局??等R特注射液是一種雙相廣譜抗腫瘤藥物,用于治療多種原發(fā)性惡性腫瘤,包括肺癌、肝癌、胃癌和乳腺癌,其在體外和體內(nèi)腫瘤模型中被證實(shí)對許多腫瘤細(xì)胞系具有抗增殖和促凋亡作用[2]。臨床應(yīng)用證明,康萊特與化療、放療或手術(shù)相結(jié)合,可顯著降低癌癥惡病質(zhì),提高癌癥患者的生活質(zhì)量,改善預(yù)后[3]。而康萊特注射液是否可用于膽管癌的臨床治療以及作用機(jī)制等方面的相關(guān)研究甚少。本研究采用人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 作為研究對象,探討康萊特注射液可能的抗腫瘤相關(guān)機(jī)制,為膽管癌臨床診斷及藥物治療篩選提供新的理論依據(jù)?,F(xiàn)報(bào)道如下:
1.1 材料 人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810(上??道噬锟萍加邢薰荆?,臨床藥物100 mg/ml 康萊特注射液(國藥準(zhǔn)字Z10970091),RPMI-1640 培養(yǎng)基(美國GIBCO 公司),10%胎牛血清(FBS,美國GIBCO 公司),磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)和胰蛋白酶-EDTA(德國Merck 公司),CCK-8 試劑盒和蛋白提取試劑盒(上海碧云天公司),Transwell 小室(北京萌壯科技有限公司),兔抗人Bcl-2、Bax 和Caspase-3 單克隆抗體(美國CellSignaling 公司),鼠抗人GAPDH 單克隆抗體(美國Abcam 公司),0.1%結(jié)晶紫染色液(廣州和為醫(yī)藥科技有限公司),碘化丙啶(北京奧萊博科技有限公司),4%多聚甲醛溶液(湖北科沃德化工有限公司),辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的山羊抗兔IgG(美國Santa Cruz 公司),RIPA 細(xì)胞裂解液(北京索萊寶科技有限公司),Annexin V-FITC/PI 凋亡檢測試劑盒(美國BD 公司)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 取用人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 分別置于內(nèi)含10%FBS 及1%青霉素鏈霉素的RPMI-1640 培養(yǎng)基中,在37℃、5%CO2和98%相對濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),在pH 7.4 下用PBS洗滌,并用胰蛋白酶-EDTA(0.25%)分離傳代后取對數(shù)生長期細(xì)胞用于實(shí)驗(yàn)。
1.2.2 運(yùn)用CCK-8 法檢測康萊特注射液對人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 的增殖影響 采用100 mg/ml 康萊特注射液處理人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810(制備成單細(xì)胞懸液),取對數(shù)生長期的細(xì)胞分別以每孔5×103個細(xì)胞/ml 接種于96 孔板中,繼續(xù)培養(yǎng),四周用PBS 填滿,作為實(shí)驗(yàn)組,同時以此方法設(shè)置空白對照組(康萊特濃度為0 mg/ml)。分別在24 h、48 h、72 h、96 h 4 個時間段檢測每個時間段的細(xì)胞生長狀態(tài),設(shè)置6 個復(fù)孔,加入10 μl CCK-8 溶液,在37℃、5%CO2和98%相對濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 h 后酶標(biāo)儀測定450 nm 波長處各孔的吸光度(OD 值),同時繪制生長曲線,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.2.3 運(yùn)用流式細(xì)胞儀測定人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 的凋亡情況 采用100 mg/ml 康萊特注射液處理人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810,取對數(shù)生長期的細(xì)胞分別接種5×105個細(xì)胞至6 孔板,置于37℃、5%CO2和98%相對濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h 后,離心收集上述細(xì)胞,作為實(shí)驗(yàn)組,以同樣的方式進(jìn)行空白對照組處理(康萊特濃度為0 mg/ml)。同時用預(yù)冷的PBS 洗滌細(xì)胞并重懸,將細(xì)胞懸液(400 μl)加入15 μl Annexin V-FITC、10 μl 碘化丙啶(PI)中充分混勻,孵育20 min 后用流式細(xì)胞儀檢測各組細(xì)胞凋亡情況,分析細(xì)胞凋亡并記錄,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,用FlowJo V10 軟件處理。
1.2.4 Transwell 實(shí)驗(yàn)檢測人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 的遷移能力 采用100 mg/ml 康萊特注射液處理人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 作為實(shí)驗(yàn)組,并細(xì)胞計(jì)數(shù),另設(shè)空白對照組(康萊特濃度為0 mg/ml)。將細(xì)胞沉淀用無FBS 的培養(yǎng)基進(jìn)行稀釋(1:6),并調(diào)整濃度為1×105個/ml,取80 μl 細(xì)胞懸液接種于上室。在下室中加入含有10%FBS 作為趨化劑的培養(yǎng)基。在37℃、5%CO2和98%相對濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,取出Transwell 小室,PBS 沖洗,用棉簽拭去上下室的液體,使用4%多聚甲醛溶液固定20 min,后再次PBS 沖洗,并用0.1%結(jié)晶紫染色30 min,后顯微鏡下觀察、拍照計(jì)數(shù),實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.2.5 Western Blot 檢測人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 信號通路中關(guān)鍵蛋白Caspase-3、Bcl-2和Bax 的表達(dá) 采用100 mg/ml 康萊特注射液處理48 h 的人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 作為實(shí)驗(yàn)組,以同樣的方式進(jìn)行空白對照組處理(康萊特濃度為0 mg/ml)。后分別用PBS 洗滌細(xì)胞2 次,使用RIPA 緩沖液充分裂解細(xì)胞,于冰上裂解30 min 后離心,取上清,使用二辛可酸法(BCA)法測定蛋白質(zhì)濃度,通過SDS-PAGE 在80 V 電泳下分離1.5 h,并在100 V 電泳下轉(zhuǎn)移到PVDF 膜2 h。5%脫脂奶粉封閉,加入一抗Caspase-3(1:1 000)、Bcl-2(1:2 000)、Bax(1: 2 000)及內(nèi)參GAPDH(1:2 000)在4℃室溫下孵育過夜。然后在室溫下與HRP 綴合的多克隆IgG(1:1 000)(二抗)結(jié)合,孵育2 h,PBST 洗滌5 min×3 次,使用數(shù)字成像儀拍照,并使用Image J 進(jìn)行灰度值比較分析記錄,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用Graphpad Prism 8.0 軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以()表示,多組間比較采用單因素方差分析,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 康萊特注射液對人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 增殖的影響康萊特注射液(100 mg/ml)處理RBE 和HCCC9810 細(xì)胞后,與對照組(康萊特濃度為0 mg/ml)相比,隨著藥物作用時間的延長,顯著降低了RBE 和HCCC9810 細(xì)胞的活力,抑制細(xì)胞增殖,并且抑制程度存在時間依賴性,隨作用時間的延長而逐步增加,96 h 時最為明顯(P<0.05)。見圖1、表1 與圖2、表2。
表1 康萊特對人膽管癌細(xì)胞RBE 增殖的影響()
注:n=3 是指重復(fù)了3 次實(shí)驗(yàn)。
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表2 康萊特對人膽管癌HCCC9810 細(xì)胞增殖的影響()
表2 康萊特對人膽管癌HCCC9810 細(xì)胞增殖的影響()
注:n=3 是指重復(fù)了3 次實(shí)驗(yàn)。
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圖1 康萊特對人膽管癌細(xì)胞RBE 增殖的影響
圖2 康萊特對人膽管癌HCCC9810 細(xì)胞增殖的影響
2.2 康萊特注射液對人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 凋亡率的影響 采用流式細(xì)胞術(shù)計(jì)算細(xì)胞凋亡率,經(jīng)康萊特注射液(100 mg/ml)處理48 h后,與對照組相比(康萊特濃度為0 mg/ml),康萊特注射液能加速RBE 和HCCC9810 細(xì)胞凋亡(P<0.05)。見圖3、表3 和圖4、表4。
表3 康萊特對人膽管癌RBE 細(xì)胞凋亡的影響(%,)
表3 康萊特對人膽管癌RBE 細(xì)胞凋亡的影響(%,)
注:n=3 是指重復(fù)了3 次實(shí)驗(yàn)。
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表4 康萊特對人膽管癌細(xì)胞HCCC9810 凋亡的影響(%,)
表4 康萊特對人膽管癌細(xì)胞HCCC9810 凋亡的影響(%,)
注:n=3 是指重復(fù)了3 次實(shí)驗(yàn)。
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圖3 康萊特對膽管癌RBE 細(xì)胞凋亡的影響
圖4 康萊特對人膽管癌細(xì)胞HCCC9810 凋亡的影響
2.3 蛋白質(zhì)印跡法檢測結(jié)果 人膽管癌細(xì)胞RBE和HCCC9810 經(jīng)100 mg/ml 康萊特注射液處理48 h后,與對照組比較(康萊特濃度為0 mg/ml),凋亡通路中的關(guān)鍵蛋白Bcl-2、Bax 和Caspase-3 被檢測到。隨著作用時間的延長,Caspase-3 蛋白表達(dá)增加,Bcl-2 逐漸開始減少,Bax 隨藥物作用時間的增加呈現(xiàn)逐漸上調(diào)的趨勢(P<0.05)。見圖5、圖6。
圖5 康萊特對人膽管癌細(xì)胞RBE 凋亡通路中的關(guān)鍵蛋白Caspase-3、Bcl-2 及Bax 蛋白表達(dá)水平的影響
圖6 康萊特對人膽管癌細(xì)胞HCCC9810 凋亡通路中的關(guān)鍵蛋白Caspase-3、Bcl-2 及Bax 蛋白表達(dá)水平的影響
2.4 康萊特注射液對人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 遷移能力的影響 (Transwell 小室實(shí)驗(yàn)結(jié)果)觀察顯微鏡單視野下穿過小室的人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 細(xì)胞數(shù)量見圖7、圖8 及表5。結(jié)果顯示,隨著康萊特用藥時間的延長,在顯微鏡單視野下穿過小室的RBE 和HCCC9810 細(xì)胞數(shù)量與對照組相比較,遷移細(xì)胞的數(shù)量明顯減少(P<0.05)。
表5 康萊特對人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 遷移能力的影響(個/ 高倍鏡,)
表5 康萊特對人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 遷移能力的影響(個/ 高倍鏡,)
注:n=3 是指重復(fù)了3 次實(shí)驗(yàn)。
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圖7 康萊特對人膽管癌細(xì)胞RBE 遷移能力的影響(結(jié)晶紫染色200)
圖8 康萊特對人膽管癌細(xì)胞HCCC9810 遷移能力的影響(結(jié)晶紫染色200)
膽管癌是一種起源于膽管上皮細(xì)胞的惡性腫瘤。它是僅次于肝細(xì)胞癌的第二大最常見的原發(fā)性肝惡性腫瘤,約占所有原發(fā)性肝腫瘤的15%和所有胃腸道癌癥的3%[4]。然而,過去幾十年中,膽管癌的發(fā)病率和病死率在全球范圍內(nèi)不斷增加,這對公共衛(wèi)生帶來了巨大的挑戰(zhàn),其預(yù)后較差。目前,膽管癌的主要治療方案仍是外科手術(shù)切除,輔以化療。但是,即使進(jìn)行根治性手術(shù),患者的5 年生存率仍然較低,中位生存時間不到12 個月。這主要是由于膽管癌常常在晚期才被發(fā)現(xiàn),且易于轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。近年來中醫(yī)藥制劑在肝膽腫瘤的治療中起到重要的作用,例如能夠提高外科手術(shù)成功率、改善機(jī)體內(nèi)環(huán)境、調(diào)節(jié)患者免疫力等,同時聯(lián)合應(yīng)用化療藥物不僅能降低化療所帶來副反應(yīng),還能使其抗腫瘤作用增效,從而提高治療效果[5~6]。
抗腫瘤藥物康萊特注射液的有效成分薏苡仁,具有多種抗癌作用,其主要活性成分是含有4 種脂肪酸的甘油三酯化合物,可以作用于腫瘤細(xì)胞的G2/M 期,抑制細(xì)胞的有絲分裂及生長[7]。此外,康萊特注射液還能有效地抑制腫瘤血管的形成、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡和抑制腫瘤細(xì)胞增殖[8]。研究表明,康萊特注射液可以通過對Na+/K+-ATP 酶的抑制來調(diào)控腫瘤生長及影響其細(xì)胞周期,進(jìn)而產(chǎn)生抗癌作用[9]。此外,康萊特已被證明通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt/mTOR 信號通路來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并抑制癌細(xì)胞增殖,從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對化療的敏感性[10~11]。康萊特還可激活機(jī)體免疫系統(tǒng),如NK 細(xì)胞的活性,增加CD4+/CD8+的比例,使白細(xì)胞介素(IL)-2 水平分泌增多,降低轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)核因子-κB(NF-κB),促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬功能及脾淋巴結(jié)的增殖,通過免疫調(diào)節(jié)作用在體內(nèi)表現(xiàn)出抗腫瘤活性[12~13]。這些作用在體內(nèi)表現(xiàn)出抗腫瘤活性,使康萊特注射液成為一種重要的抗癌藥物,但康萊特注射液是否能影響人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC98100 生長、凋亡、遷移,相關(guān)報(bào)道不多見。
本研究發(fā)現(xiàn),康萊特注射液在作用于人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 后,與對照組相比,康萊特注射液能夠抑制人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810的增殖、遷移能力,誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡,機(jī)制可能與凋亡信號通路關(guān)鍵蛋白Caspase-3、Bax 和Bcl-2 有關(guān)。Bcl-2 家族的促凋亡和抗凋亡因子通過復(fù)雜的相互作用共同決定著細(xì)胞進(jìn)程,抗凋亡蛋白Bcl-2 高表達(dá)時,形成Bcl-2/Bax 異源二聚體,保護(hù)細(xì)胞,抑制凋亡;而促凋亡蛋白Bax 高表達(dá)時形成Bax/Bax 同源二聚體,通過從線粒體中釋放細(xì)胞色素C 和抑制Bcl-2 的抗凋亡作用使細(xì)胞趨向凋亡。所以,Bcl-2 與Bax 比例大小決定著細(xì)胞的最終歸宿[14]。Bax 是最知名的直接影響細(xì)胞凋亡的下游p53 轉(zhuǎn)錄靶標(biāo)之一,同時Bcl-2 和Bax 的表達(dá)均受抑癌基因p53 的調(diào)節(jié),p53 已被證明可直接激活促凋亡蛋白Bax、Caspase-3,從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡[15]。Caspase 是程序性細(xì)胞死亡的關(guān)鍵介質(zhì),凋亡的早期啟動和晚期進(jìn)展與之密切相關(guān)。激活Caspase-3 使其表達(dá)后能夠催化許多關(guān)鍵細(xì)胞蛋白發(fā)生特異性裂解。Caspase-3 通過自身蛋白水解切割、加工、激活組裝核酸內(nèi)切酶,使核體間DNA 斷裂,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡,其第2 個途徑涉及線粒體的參與,線粒體將Caspase 激活蛋白釋放到細(xì)胞質(zhì)中,從而形成凋亡小體。Caspase-3 也可介導(dǎo)PAK2 和凝溶膠蛋白裂解導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[16]。通過本研究,實(shí)驗(yàn)組中康萊特注射液作用于人膽管癌RBE 和HCCC9810 后,Caspase-3、Bax 蛋白表達(dá)明顯上調(diào),Bcl-2 蛋白表達(dá)下調(diào);基于上述研究結(jié)果,康萊特注射液可能通過調(diào)控細(xì)胞凋亡信號通路關(guān)鍵蛋白Caspase-3、Bcl-2 和Bax 來抑制膽管癌的惡性生物學(xué)行為。
綜上所述,本研究表明康萊特注射液可能是一種潛在的、治療膽管癌的藥物,可以抑制人膽管癌細(xì)胞RBE 和HCCC9810 的生長和遷移能力,促進(jìn)其凋亡,機(jī)制可能與其能上調(diào)凋亡信號通路關(guān)鍵蛋白Caspase-3、Bax 和下調(diào)Bcl-2 蛋白表達(dá)有關(guān)。未來的研究還應(yīng)進(jìn)一步探討康萊特注射液在膽管癌治療中的具體作用機(jī)制,以及其與其他治療方法的聯(lián)合應(yīng)用是否可以提高治療效果。