“滋阴填精”方调控卵巢癌耐药的作用及机理初探
2017-06-27王春梅薛晓鸥
王春梅,薛晓鸥
(北京中医药大学东直门医院妇科,北京 100700)
实 验 研 究
“滋阴填精”方调控卵巢癌耐药的作用及机理初探
王春梅,薛晓鸥*
(北京中医药大学东直门医院妇科,北京 100700)
目的:通过动物实验探讨“滋阴填精”方对卵巢癌耐药的作用并探寻其作用机理。方法:动物模型,分为模型组、顺铂组、中药+顺铂组,中药高、低剂量组。按要求分别进行干预,干预过程中观察动物的一般状态;动物处死后,处理瘤体标本,应用HE染色法检测各组移植瘤的组织结构,观察组织结构的变化,IH法检测各组瘤体LRP、GST-π的表达。结果:与模型组相比,“滋阴填精”方高剂量组、“滋阴填精”顺铂协同作用组均可显著下调LRP的表达,差异具有显著性,P<0.01,P<0.05;“滋阴填精”方与顺铂协同组、“滋阴填精”方高、低剂量组均可明显下调GST-π的表达,与正常组相比,差异显著,P<0.05。结论:“滋阴填精”方可降低卵巢癌对顺铂的耐药性,其机制可能与其降低LRP、GST-π的表达相关。
滋阴填精法;卵巢癌;化疗耐药
卵巢癌的恶性度及癌相关死亡率在妇科恶性肿瘤中一直居于首位[1-3]。因起病隐匿,多数患者直至晚期才能发现。铂类与紫杉醇的联合化疗是一线方案,大部分初治卵巢癌患者对联合化疗十分敏感,但50%~80%的患者在初治18~28个月后复发,并逐渐产生耐药,卵巢癌的5年生存率不到45%。耐药成为影响卵巢癌化疗疗效及患者生存率的主要因素之一[4]。因此,寻求一种增强铂类化疗效果或降低铂类耐药的方法十分必要。
中医学将卵巢癌归于“癥瘕”的范畴。认为其发生与气滞、血瘀、痰湿有关。化疗药为攻伐之品,虽能杀灭肿瘤细胞,但会损伤脾胃,耗精伤血。因多次化疗后,精血损伤与肿瘤耐药同时出现,这种阴精损伤的状态可能与肿瘤耐药密切相关,因此推测“滋阴填精”法可能会调控卵巢癌耐药性。本研究基于“滋阴填精”法,探讨临床验方影响卵巢癌铂类耐药的作用。
1 实验材料
1.1 实验细胞及动物
实验细胞:人卵巢癌耐顺铂株SKOV3-DDP及人上皮性卵巢癌细胞株SKOV3均购买于中国科学院研究所。实验动物:BALB/C裸鼠25只,雌性,4~6月周龄,体质量18~22 g,购买于SLAC公司,饲养于SPF级清洁动物实验室,实验动物适应环境1周,即开始进行移植瘤实验。
1.2 药品及主要实验试剂
滋阴填精方主要组成部分黄精、麦冬、白芍、白术购买于北京东直门医院中药局;顺铂购买于齐鲁制药厂;RPMI-1640培养液:Gib-co公司;胎牛血清:NQBB公司;免疫组织化学用一抗(GST-pi、LRP)、二抗购买于北京中衫金桥公司。
2 实验方法
2.1 细胞培养及耐药性的测定
培养方法:SKOV3和SKOV3-DDP细胞均培养于含10%胎牛血清、105U/L青、链霉素的RPMI1640培养液中,置于37℃、5% CO2培养箱中培养,2~3天传代一次。耐药性测定:将胰酶消化的SKOV3-DDP和SKOV3细胞以一定浓度制成单细胞悬液,以每孔103的浓度接种于96孔培养板中,每组设立4个副孔,培养24 h后,每孔依次加入梯度浓度的顺铂液(0、2.5、5、10、20、40、80、160),再次培养24h后, MTT法检测细胞生存率,计算抑制率,证实SKOV3-DDP细胞的耐药性是否满足实验的需求。
2.2 滋阴填精方的制备
“滋阴填精”方药物组成比例:黄精20 g,麦冬15 g,白芍15 g,生白术15 g,生药浸泡1 h,水煎2次,第1次40 min,第2次25 min,滤纸过滤去渣,22 μm过滤膜灭菌处理后,配成一定生药浓度的母液,储存于-20℃中,待用。
2.3 动物模型的建立及分组、给药
SKOV3-DDP细胞培养、传代,取处于对数生长期的细胞制成单细胞悬液,调整密度至2×107个/mL,混匀后每只裸鼠右肩胛区皮下注射0.2 mL单细胞悬液。注射后,每日观察裸鼠一般状态如饮食、饮水量,皮毛,大便,每3日测体质量、肿瘤生长及周围组织情况,7 d后所有实验动物肩胛区均出现直径约5~7 mm的皮下结节,至此,移植瘤模型建立成功。
将动物模型分为5组,每组5只裸鼠,包括:模型组、顺铂组、滋阴填精方协同顺铂组,滋阴填精方高剂量组,滋阴填精方低剂量组。给药原则:灌胃的液体体积均相同,腹腔注射的液体体积均相同。给药方式:模型组:腹腔注射生理盐水,同时灌胃生理盐水;顺铂组:腹腔注射顺铂液,同时灌胃生理盐水;滋阴填精方高、低剂量组:腹腔注射生理盐水,同时滋阴填精方灌胃;滋阴填精方+顺铂组:滋阴填精方灌胃,同时腹腔注射顺铂液,连续14 d。结束给药第2天,断颈处死,完整剥取瘤组织。
2.4 观察指标
每日观察裸鼠的精神状态、进食量、进水量、活动力、反应力、大便形态等,瘤体生长情况,有无感染及破溃等;每3日测量1次裸鼠体质量。
2.5 HE法检测瘤组织病理结构的变化
瘤组织经福尔马林液固定、石蜡包埋、4 μm连续切片后,HE染色,光镜下观察各组裸鼠移植瘤病理组织学变化。
2.6 免疫组织化学法检测GST-pi、LRP的表达
移植瘤组织经石蜡包埋,连续切片,厚度为4 μm,常温备用。经历脱蜡、复水、免疫、染色、苏木素复染等过程。观察GST-pi、LRP在100和400倍镜下的表达,并随机计数10个高倍视野,IPWIN6032软件计算胞浆内染色面积,取平均值。
2.7 统计学分析
3 结果
3.1 SKOV3-DDP细胞的耐药性
MTT法检测各组细胞存活率,并计算IC50。结果显示:顺铂作用于SKOV3-DDP及SKOV3细胞24 h后IC50分别为(44.92±1.59) 及(8.95±1.47)μmol/L。计算后,SKOV3-DDP细胞的耐药性为SKOV3细胞的5倍。耐药性较强,可应用于卵巢癌耐顺铂动物模型的建立。
3.2 一般情况
裸鼠成瘤及给药过程中,各组裸鼠精神状态良好,活动正常,反应敏捷,皮肤颜色如常,进食、饮水、大小便未见异常,移植瘤组织未见破溃及感染。
3.3 各组瘤组织病理结构变化
见图1。实验各组瘤体病理图片都出现肿瘤细胞排列紊乱、不规则,部分细胞出现肿瘤细胞边界不清、细胞核较深染、异型性明显等现象。模型组肿瘤细胞生长良好,细胞核染色均匀,少见核固缩、核碎裂;用药组部分细胞出现明显核固缩、核深染,部分细胞出现核碎裂、核边际等细胞凋亡征象,部分细胞则出现坏死征象。
图1 HE染色观察各组移植瘤病理组织变化
3.4 LRP的表达
见表1、图2。LRP是一种肺耐药蛋白,其表达主要位于细胞浆或核膜中,免疫组织化学呈黄褐色染色。图2示,100倍及400倍显微镜下各组裸鼠移植瘤组织中,LRP的表达情况。表1可见模型组LRP表达最多,用药组不同程度减少,与正常组相比,顺铂组+中药组、顺铂组、中药高剂量组均具有显著差异(P<0.05)。
表1 各组裸鼠移植瘤组织LRP表达的比较
注:与正常组相比,□P<0.01,■P<0.05
3.5 GST-pi的表达
GST-pi主要存在于胞浆之中,为黄褐色染色。图3所示为100倍和400倍镜下GST-pi表达的差异性。表2所示,模型组GST-pi表达较强,给药组均显示出GST-pi表达下降。与模型组相比,顺铂+中药组,中药的高、低剂量组均显示出显著的抑制作用,与正常组相比,均具有显著性。
表2 各组裸鼠移植瘤组织GST-π表达的比较
注:与正常组相比,□P<0.01,■P<0.05
4 讨论
铂类耐药是影响卵巢癌疗效及患者死亡率的主要原因之一。顺铂在血浆和细胞外基质中,具有相对惰性,一旦进入细胞中,具有活性,形成蛋白质、DNA、RNA的加合物,是其作用的主要毒性位点。铂类药物耐药机制复杂,与DNA修复异常、细胞表面药泵蛋白促使药物外排、活化细胞内解毒系统、 阻滞凋亡通路的进行、肿瘤细胞微环境异常、细胞内药物毒性降低等密切相关[1-2,4]。
谷胱甘肽-S-转移酶(GST)是机体中催化谷胱甘肽与亲电子物质发生结合的一类酶类,共包含5类,其中以GST-pi与恶性肿瘤关系最为密切[5],其基因定位于11q13。研究表明,GST-pi在恶性肿瘤组织中表达升高显著,且可能与肿瘤细胞耐药导致化疗失败关系最密切[6-7]。其原因可能包括:GST-pi能催化GSH与化疗药物结合而解毒,导致肿瘤细胞产生耐药性;GST-pi也可与亲脂性药物结合增加其水溶性,促进外排而降低化疗药物的细胞毒作用,引起肿瘤细胞耐药。 很多研究报导证实,在多种耐药的肿瘤组织中,GST-pi呈阳性高表达[8]。体外试验发现,大多数肿瘤组织中存在 GST-pi高表达,而耐药的乳腺癌细胞株 GST-pi的表达量是非耐药株的5倍[9]。卵巢癌以铂类和紫杉醇联合化疗为主要方案,GST-pi阳性表达与铂类耐药密切相关,GST-pi可能成为卵巢癌化疗耐药以及判断远期疗效的一个独立有效的指标。
肺耐药蛋白(lung resistance protein, LRP)因首次被发现在肺癌细胞中高表达而命名,主要分布于胞浆内或核膜上。后续的研究表明,LRP与多种肿瘤的原发及继发性耐药相关[10],主要介导的耐药为铂类或烷化剂耐药,为预测化疗耐药及结局的重要指标。LRP作用机制复杂,目前尚未完全明确。
中医学认为,化疗药物为攻伐之品,在抑制肿瘤细胞生长的同时,亦对人体精血损伤,从而出现一系列精血损伤的症状,如:面部潮红、口干、少津、低热、恶心、呕吐等。而前期的临床观察中我们发现,经历化疗的病人,大部分会出现一系列精血损伤的症状。所以我们提出:以滋阴填精法调控卵巢癌耐药,临床效果十分显著。滋阴填精方的君药为黄精,具有滋补肺、肾之阴,同时补脾益气的功能。臣药为麦冬和白芍,麦冬可补充肺、胃之阴,白芍又可滋补肝阴,二药同用,既可补充因攻伐之品损伤的阴精,又可助君药滋阴之力;佐使药为生白术,白术可平补肺、脾、肾三气,既可健脾益气,又可缓解攻伐之品对脾胃之损伤,推动药物在体内的运化。
中草药是个巨大的宝库,目前正在研究中的抗肿瘤药,70%~80%来源于自然产物,而中草药是其中重要的组成部分。现代药理学研究表明,很多中草药中的有效成分被证明具有抗肿瘤及逆转肿瘤耐药的作用,如:大黄酸、青蒿素、何首乌、葡萄籽、灵芝多糖、黄芪甲甙等[11-12]。滋阴填精方中的组成药物,其有效成为被证明具有一定的抗肿瘤作用。如:黄精中的有效成分黄精皂甙具有显著的抗肿瘤作用,对卵巢癌及胃癌的耐药菌株有明显的逆转耐药作用;麦冬中有很多糖苷类物质,其中麦冬多糖可显著提高小鼠的免疫功能,并可显著增加小鼠脾脏的重量[13-14]。白芍的主要成分为芍药甙,研究证实,芍药甙与肿瘤免疫密切相关,可以明显增强巨噬细胞的吞噬能力,加强对肿瘤细胞的肃清能力,并可增强M1型巨噬细胞的含量,抑制其向M2型表达[15]。白术中的有效成分能活化并增强网状内皮系统的吞噬功能,促进巨噬细胞的吞噬功能,使巨噬细胞的吞噬百分率,吞噬指数及其溶酶体消化平均较对照组显著增加。研究表明,白术有明显的升白作用,可上调淋巴细胞转化率,增强细胞免疫功能,且明显增高IgG。而以白术为主的方剂可有效促进T细胞免疫功能,其提取物还可以促进肿瘤细胞发生凋亡[16-19]。
综上所述,我们发现“滋阴填精”方的组成药物从不同角度干预了肿瘤细胞的生长及耐药,在本实验中,通过体外培养上皮性卵巢癌耐药细胞株,成功构建卵巢癌耐药裸鼠移植瘤模型,探讨“滋阴填精”方对其耐药性的影响及机理。结果表明,“滋阴填精法”可逆转卵巢癌细胞对铂类的耐药性,其作用机制可能与下调耐药相关蛋白的表达相关。
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2016-07-17
2016-12-09
国家自然科学基金项目(81173293)
王春梅(1982-),女,博士,主治医师,研究方向:中医药治疗妇科肿瘤。
*通讯作者:薛晓鸥(1963-),女,博士,主任医师,研究方向:中医药防治妇科肿瘤。
R285.5
A
1002-2392(2017)03-0001-04