复方万年青胶囊联合氟尿嘧啶注射液(5-FU)对胃癌荷瘤小鼠的免疫调节作用及其抗癌机制研究
2022-02-21曲笑锋石菊李铁锡于艳辉刘松枝唐晓桐徐建鄢必新
曲笑锋,石菊,李铁锡,于艳辉,刘松枝,唐晓桐,徐建,鄢必新*
(1.吉林修正药业新药开发有限公司,长春130103;2.吉林天力泰药业有限公司,长白朝鲜族自治县134400)
复方万年青胶囊处方包含虎眼万年青、半枝莲、虎杖、郁金、白花蛇舌草、人参、丹参、黄芪、全蝎、蜈蚣。功能主治为解毒化瘀,扶正固本。用于肺癌、肝癌、胃癌化疗合并用药,且具有减毒增效的作用。本研究基于胃癌荷瘤小鼠模型,通过体外检测免疫调节相关指标及NF-kb p65/p38水平,探究其作用机制,为临床应用提供理论依据。
1 材料
1.1 动物
BALB/c小鼠,雌雄各半,18~22g,购自长春市亿斯实验动物技术有限责任公司,合格证号:SCXK(吉)2020-0002。
1.2 药物
复方万年青胶囊:由吉林天力泰药业有限公司提供,批号:20190701;氟尿嘧啶注射液(5-FU):江苏豪森药业集团有限公司,批号:190604;10×电转液:Solarbio,批号:D1060-500;5×Tris-甘氨酸电泳缓冲液,Solarbio,批号:T1070-500;5×loading buffer:Biosharp,批号:660272;1×PBST缓冲液:Solarbio,批号:T1070-500,P1031-500;高灵敏度ECL化学发光试剂盒:南京建成生物工程研究所,批号:20191121;Page Ruler Prest:thermofisher,批号:00318120;βactin:BOSTER,批号:BA2305;P38 MAPK:CST,批号:8690;NF-kb/p65,CST,批号:8242;山羊抗兔二抗:BOSTER,批号:BA1054;山羊抗鼠二抗:BOSTER,批号:BA1050;PBS:HyClone,批号:AE29449011;RPMI1640培养基:HyClone,批号:AE29163435;Gey′s红细胞裂解液:源叶生物,批号:L14M11G113128;LDH试剂盒:南京建成生物工程研究所,批号:20201228;IgG试剂盒:南京建成生物工程研究所,批号:20201228;IgM试剂盒:南京建成生物工程研究所,批号:20201228;TNF-α试剂盒:南京建成生物工程研究所,批号:20201229。
1.3 仪器
SMP500-18272-LSIO酶标仪;JA1103N型电子天平;HHS水浴锅;低温高速离心机;Trans-blot SD cell半干转膜仪;Gel imaging system;MCO-18AIC二氧化碳培养箱。
2 方法
2.1 分组
BALB/c小鼠84只,随机分为7组,每组12只,雌雄各半,分别为空白对照组、模型对照组、5-FU对照组、复方万年青胶囊1倍临床剂量对照组、复方万年青胶囊3倍临床剂量对照组、复方万年青胶囊1倍临床剂量+5-FU联合组(0.5g·kg-1+70mg·kg-1)、复方万年青胶囊3倍临床剂量+5-FU联合组(1.5g·kg-1+70mg·kg-1),连续给药14d。
2.2 制备胃癌细胞悬液
小鼠腹腔接种胃癌瘤液后,待腹部出现明显的腹水处死,仰卧固定,消毒皮肤,用眼科剪小心剥离表皮,露出外膜,抽取腹腔肿瘤积液,以0.9%氯化钠注射液稀释,调整细胞浓度至2.0×106个/mL,放在冰浴中备用。
2.3 接种小鼠胃癌实体瘤模型的建立
除空白组以外,于无菌条件下抽取接种于小鼠7d的生长良好的腹水,按6×106mL,每只0.2mL接种于小鼠腹腔内进行建模[1-5]。24h后,空白组、模型组小鼠腹腔注射0.9%氯化钠溶液10mL·kg-1,每天1次,5-FU对照组1次/14d,复方万年青胶囊联合5-FU低剂量组、复方万年青胶囊联合5-FU高剂量组,腹腔注射5-FU,同时分别灌胃给药,每天1次。以上各组连续给药14d。
2.4 Western Blot样品制备[6-7]
取荷瘤胃癌小鼠瘤体组织约50mg,加入800μL细胞裂解液,利用组织研磨器充分研磨组织,放入4℃垂直旋转1h,12000rpm,离心20min,取上清,测量蛋白含量,-80℃保存待用。根据蛋白浓度,取50μg蛋白,与5×蛋白上样缓冲液混匀,在98℃加热器上加热5min,瞬离10s。10% SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离目的蛋白,80V,20min,待样品进入分离胶后,调整100~120V,80min。取出凝胶转膜,20V,50min。转膜后用含有5%脱脂奶粉的PBST封闭至少1h后,弃掉封闭液,孵育一抗(3% BSA的PBST按1∶1000比例稀释),4℃,过夜。回收一抗,PBST洗三次,10min/次。孵育二抗(5%脱脂奶粉按1∶1000稀释)室温,摇床,孵育45min。弃二抗,PBST洗三次,10min/次。将显色液A和B按照1∶1的比例混匀,均匀滴加于膜上,化学发光仪检测NF-kb p65、p38蛋白的表达情况。
2.5 对荷瘤小鼠血清酶学指标的影响[8]
采集小鼠外周血,放置于-80℃保存,用于随后的检测。通过酶联免疫试剂盒检测免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、肿瘤坏死因子α(TNF-α),相关操作严格按照试剂盒说明书进行。
2.6 对荷瘤小鼠NK细胞活性的影响[9-11]
2.6.1 脾细胞悬液的制备
小鼠脱颈椎处死,剪开肌层无菌取脾,置于预冷PBS的培养皿中,剥离剩余脂肪和胰腺。剪碎脾脏通过70μm细胞过滤器以收集单细胞悬浮液。将细胞悬浮液1500转,5min离心后用Gey′s溶液裂解红细胞,静止3min后再次离心。反复裂解离心直至无红色沉淀,用PBS重悬即收获脾细胞悬液。
2.6.2 NK细胞活性测定
对K562细胞以及脾细胞进行活细胞计数。将100μL K562细胞作为靶细胞(2.5×106个/mL)加入到96孔培养板的每个孔中。将100μL脾淋巴细胞用作效应细胞(1×107个/mL)添加至每个测试孔。同时设最大释放孔及空白对照孔。即:
测 试 孔:K562 100μL+脾细胞100μL
空白对照孔:K562 100μL+RPMI1640 100μL
最大释放孔:K562 100μL+LDH释放剂(稀释后)100μL
细胞于37℃、5%CO2条件下培养4h后使用LDH测定试剂盒测量LDH水平。基于公式计算NK细胞的细胞毒率:
ODtest表示试验孔的吸光度,ODmin表示空白对照孔的吸光度,ODmax表示最大释放孔的吸光度。
2.7 统计分析
实验数据统计采用SPSS 19.0软件,结果用均值±标准差表示,P<0.05具有统计学差异;Western Blot法检测蛋白表达情况后,利用Image J、Graphpad Prism软件分析蛋白表达量。
3 实验结果
3.1 对免疫调节作用的影响
3.1.1 对荷瘤小鼠血清酶学指标的影响
结果表明,与空白对照组比较,模型对照组荷瘤小鼠血清中IgM、IgG、TNF-α活性有不同程度升高(P<0.05,P<0.001);与模型对照组比较,复方万年青胶囊3倍临床剂量+5-FU联合组荷瘤小鼠血清中IgM、IgG、TNF-α活性不同程度降低(P<0.05,P<0.001),复方万年青胶囊1倍临床剂量+5-FU联合组荷瘤小鼠血清中IgM、IgG明显降低(P<0.01);与5-FU对照组比较,复方万年青胶囊3倍临床剂量+5-FU联合组荷瘤小鼠血清中IgG活性明显降低(P<0.01),复方万年青胶囊1倍临床剂量+5-FU联合组荷瘤小鼠血清中IgG活性极明显降低(P<0.001),详见表1。
3.1.2 对荷瘤小鼠NK细胞杀伤率的影响
各实验组小鼠NK细胞杀伤率分别为81.5%、41.1%、159.6%、96.2%、86.3%、120.6%和194.2%,详见表2。
3.2 对NF-kb p65/p38水平的影响
结果表明,与模型对照组比较,5-FU对照组与复方万年青胶囊1倍、3倍临床剂量+5-FU联合组均能够下调NF-kb p65/p38水平;复方万年青胶囊1倍、3倍临床剂量组可使NF-kb p65/p38水平升高,详见图1。
4 讨论
胃癌是全球十大恶性肿瘤之一,其发病隐匿,进展迅速,多数患者确诊时已为进展期,临床研究显示,在接受手术的患者中,有50%左右患者在1年内复发,2年内复发转移则占70%率以上[12]。大量基础研究表明,肿瘤周围免疫抑制的炎症微环境是肿瘤形成的重要因素,可推动胃癌的恶性进程和治疗失败。而中医药在调节机体免疫方面有传统优势,多项研究已证实,中药有减轻肿瘤微环境的免疫抑制状态、治疗肿瘤的作用[13]。复方万年青胶囊以清热解毒药虎眼万年青、半枝莲、虎杖、白花蛇舌草为君,以补气升阳药人参、丹参、黄芪为臣,以郁金、全蝎、蜈蚣为佐使进行配伍,具有解毒镇痛、散结消肿的功效,清热解毒的同时,补气升阳、活血止痛,调节机体免疫功能。
NK细胞可以通过自然杀伤和介导抗体依赖性的细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)直接杀伤靶细胞[14],它不依赖抗体和补体而直接实现免疫功能,NK细胞的活性更是衡量机体免疫的重要指标。本研究采用BALB/c小鼠的腋下移植瘤模型,研究复方万年青胶囊的免疫调节作用[15,16],实验结果表明,复方万年青胶囊联合氟尿嘧啶注射液能明显增加小鼠NK细胞杀伤率,且复方万年青胶囊与氟尿嘧啶注射液联合组荷瘤小鼠血清中IgG、IgM含量明显降低并趋于正常水平,同时炎性因子TNF-α活性明显降低,提示复方万年青胶囊对氟尿嘧啶注射液的癌症治疗具有增效作用,具有明显的免疫调节功能。
肿瘤细胞在细胞生理学方面有6个标志性改变:生长自给自足、逃避凋亡、对生长抑制信号的不敏感、无限增殖性、血管生成、组织侵袭性和转移性[17,18]。很多介导这些效应的基因转录受NF-kb调控;MAPK通路是近年来发现的与肿瘤细胞凋亡有关的信号转导通路,包括JNK、ERK、p38等关键调控因子。其中,p38受细胞因子、药物、辐射等刺激而产生相应作用,参与肿瘤细胞的发生和进展。有研究显示p38表达异常与肿瘤患者生存期显著相关,活化的p38可以抑制Bcl-2活化和诱导Bax转位,并通过诱导线粒体凋亡途径促进肿瘤细胞凋亡[19-22]。本研究结果显示,复方万年青胶囊单独给药NF-kb p65/p38水平升高,联合用药后可有效降低NF-kb p65/p38 MAPK比值,而p38活性的增强可抑制Bcl-2活化,达到促进细胞凋亡发生的目的。综上所述,复方万年青胶囊联合5-FU可能通过降低NF-kb p65/p38水平,抑制Bcl-2活化,从而抑制肿瘤细胞增殖,促进肿瘤细胞凋亡的发生。