魏春山,唐海鴻,王宏艷,邢宇鋒,童光東,周大橋
(1.深圳市中醫(yī)院肝病科,廣東 深圳 518033;2.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院感染科,湖北 武漢 430074)
目前認(rèn)為,乙型肝炎病毒X基因(hepatitis B virus x gene,HBx)對于乙型肝炎相關(guān)肝癌的形成和進(jìn)展起到關(guān)鍵作用,而腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移賴以血管內(nèi)皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptors,VEGFRs),其中VEGFR3主要作用于淋巴通路[1],其與HBx是否存在相互作用及其機(jī)制尚不得而知。本研究通過復(fù)制轉(zhuǎn)染HBx基因、VEGFR3基因和氯霉素乙酞轉(zhuǎn)移酶(chloramphenicol acetyltransferase,CAT)基因的肝癌皮下移植瘤模型,并用中藥葉下珠水提物(the aqueous extract ofphyllanthusurinariaL.,AEP)進(jìn)行干預(yù),擬探討HBx和VEGFR3在乙型肝炎相關(guān)肝癌中的作用。
穩(wěn)定 人 肝 癌 細(xì) 胞 株 HepG2-HBx,HepG2-CAT,HepG2-VEGFR3,由本課題組前期通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)染法構(gòu)建,液氮凍存于本院中心實驗室。AEP,由本課題組采用乙醇水提取法制備[2]。環(huán)磷酰胺(cyclophosphamide,Cytoxan,CTX)針劑(江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,國藥準(zhǔn)字號為H32020857,批號 11031921)。裸鼠(Balb/c-nu 裸小鼠)60只,購自南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心(實驗動物生產(chǎn)合格證號:SCXK(粵)2006-0015;編號:0083740),4周齡,雄性,體質(zhì)量10.87~17.21g。VEGFR3兔多抗、HBx單抗(Abcam)等,購自廣州英韋創(chuàng)津生物科技有限公司,按試劑盒說明書操作。其他實驗材料由廣州中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院分子免疫研究所提供。
2.1 細(xì)胞制備[3]將液氮凍存細(xì)胞HepG2-HBx,HepG2-CAT,HepG2-VEGFR3分別按常規(guī)復(fù)蘇、傳代、擴(kuò)增,檢測細(xì)胞活力,調(diào)細(xì)胞濃度至1.0×107/ml。
2.2 動物管理 裸鼠(實驗動物使用許可證號:SYXK(粵)2008-0001)在3種肝癌細(xì)胞擴(kuò)增完成前1周購買,立即進(jìn)行編號、稱體質(zhì)量、分裝,飼養(yǎng)于廣州中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心SPF實驗室(編號0058667),25℃室內(nèi)飼養(yǎng),以適應(yīng)環(huán)境,每周稱體質(zhì)量1次。
2.3 動物分組 通過SPSS 17.0隨機(jī)數(shù)字法,對動物進(jìn)行隨機(jī)分組,每組6只,共10組(G1—G10),常規(guī)飼養(yǎng)1周后復(fù)制肝癌移植瘤模型,模型復(fù)制成功后按照分組分別進(jìn)行藥物干預(yù)(見表1)。
表1 接種不同肝癌細(xì)胞的裸鼠分組及藥物處理因素
2.4 模型復(fù)制方法 收集1.0×107/ml的目的細(xì)胞懸液,外包裝滅菌后送入實驗動物中心。模型復(fù)制前稱量裸鼠體質(zhì)量。G1組每只頸背部皮下注射0.2ml生理鹽水。G2—G10組每只頸背部皮下分別注射1.0×107/ml輕輕搖勻的目的細(xì)胞0.2ml。注射后可見注射部位一圓形或橢圓形粟米大小皮丘狀突起,局部皮膚發(fā)白。
2.5 給藥劑量和方法 AEP口服給藥劑量為14.25 g/kg(相當(dāng)于成人劑量的12.5~18.0倍),采用灌胃法,每周6次。CTX給藥劑量(注射劑量)為每只小鼠46.57mg/kg(相當(dāng)于成人臨床用量的20倍)。NS用法:與AEP等容積灌胃,按每只小鼠46.57 mg/kg腹腔注射CTX,每周5次。按CTX使用療程,共使用30次(1個療程),療程結(jié)束時采集標(biāo)本。
2.6 取材 療程結(jié)束時稱量裸鼠體質(zhì)量,常規(guī)摘除眼球取血,頸椎脫臼法處死,取腫瘤、肝臟等新鮮組織。
2.7 觀察指標(biāo)及檢測 分別觀察實驗動物體質(zhì)量;瘤體質(zhì)量、形態(tài)等;酶聯(lián)免疫吸附法測定血清甲胎蛋白(alpha fetal protein,AFP)水平;Western blot檢測瘤組織HBx、VEGFR3蛋白表達(dá)。
2.8 統(tǒng)計學(xué)方法 運(yùn)用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。連續(xù)型變量采用“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)”進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)描述。因素內(nèi)和(或)因素間均數(shù)差異比較,采用單因素方差分析、兩因素析因設(shè)計的方差分析或重復(fù)測量設(shè)計的方差分析,均數(shù)多重比較采用LSD法。顯著性水準(zhǔn):α=0.05。
3.1 各組裸鼠移植瘤復(fù)制情況 模型復(fù)制后第7天,接種3種肝癌細(xì)胞的各組裸鼠瘤體直徑已達(dá)0.5~0.8cm,質(zhì)感稍韌,可在皮下移動,視為模型復(fù)制成功,模型復(fù)制成功率為100%。見圖1。
圖1 裸鼠移植瘤模型(示頸背部皮下移植瘤)
3.2 各組裸鼠體質(zhì)量變化比較 裸鼠體質(zhì)量均隨時間增長,經(jīng)重復(fù)測量數(shù)據(jù)的方差分析,結(jié)果顯示不同觀察時間的體質(zhì)量差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。且不同觀察時間與各分組之間也存在交互作用(P<0.05),在接種肝癌細(xì)胞后第8周,G1組裸鼠體質(zhì)量顯著高于 G2、G4、G5、G7、G8、G10組(P<0.05,或P<0.01)。見圖2。
3.3 接種不同肝癌細(xì)胞和接受不同處理因素的裸鼠移植瘤質(zhì)量比較 經(jīng)兩因素析因設(shè)計的方差分析,各組總體方差齊(P=0.495)。組間分析結(jié)果顯示,接種細(xì)胞因素對腫瘤質(zhì)量差異的主效應(yīng)無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.169);而處理因素(NS、CTX 及AEP)間及處理因素與接種細(xì)胞間的交互作用均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,或P<0.01)。進(jìn)一步將處理因素的主效應(yīng)進(jìn)行多重比較,結(jié)果提示兩治療組(CTX組與AEP組)與對照組(NS組)腫瘤質(zhì)量比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),但AEP組與CTX組之間腫瘤質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
按接種細(xì)胞進(jìn)行分層,對處理因素的效應(yīng)進(jìn)行多重檢驗,結(jié)果顯示,相同接種細(xì)胞組內(nèi),CTX組和AEP組與NS組比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);接種 HepG2-HBx細(xì)胞各組中,AEP組(G4)腫瘤生長最慢,且與CTX組比較,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示AEP有更好的抑制HBx相關(guān)腫瘤生長的作用;而接種 HepG2-CAT細(xì)胞與HepG2-VEGFR3細(xì)胞的各組中,AEP組和CTX組腫瘤質(zhì)量比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
圖2 接種肝癌細(xì)胞后不同時間各組裸鼠體質(zhì)量比較(n=6)
表2 接種不同肝癌細(xì)胞和接受不同處理因素的裸鼠移植瘤質(zhì)量比較(±s)
表2 接種不同肝癌細(xì)胞和接受不同處理因素的裸鼠移植瘤質(zhì)量比較(±s)
注:與接種同一肝癌細(xì)胞、接受NS處理組比較,*P<0.05;與接種同一肝癌細(xì)胞、接受CTX處理組比較,△P<0.05。
HepG2-HBx NS G2 6 3.17±0.35 CTX G3 6 2.23±0.29*AEP G4 6 1.60±0.37*△HepG2-CAT NS G5 6 2.87±0.19 CTX G6 6 1.82±0.19*AEP G7 6 1.89±0.26*HepG2-VEGFR3 NS G8 6 3.04±0.22 CTX G9 6 2.00±0.31*AEP G10 6 2.08±0.39*
3.4 各組裸鼠血清AFP水平比較 兩因素析因設(shè)計的方差分析結(jié)果顯示,各組總體方差齊(P>0.05)。接種細(xì)胞因素與處理因素的主效應(yīng)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);而處理因素與接種細(xì)胞間的交互作用有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。按接種細(xì)胞進(jìn)行分層,對處理因素的效應(yīng)進(jìn)行多重比較,結(jié)果顯示,接種 HepG2-HBx細(xì)胞的各組中,NS組與CTX組、AEP組AFP水平比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表3 各組裸鼠血清AFP水平比較(±s)
表3 各組裸鼠血清AFP水平比較(±s)
注:與接種 HepG2-HBx細(xì)胞、接受NS處理組比較,*P<0.05。
NS G1 6 3.08±1.59 HepG2-HBx NS G2 6 2.90±2.35 CTX G3 6 4.90±1.26*AEP G4 6 4.38±2.55*HepG2-CAT NS G5 6 5.00±1.51 CTX G6 6 2.70±1.23 AEP G7 6 2.83±1.92 HepG2-VEGFR3 NS G8 6 2.62±1.80 CTX G9 6 3.78±1.02 AEP G10 6 2.73±1.91
3.5 接種HepG2-HBx肝癌細(xì)胞的各組裸鼠移植瘤組織HBx表達(dá)水平 單因素方差分析及事后多重比較結(jié)果顯示,AEP組與CTX組移植瘤組織中HBx表達(dá)水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與NS組比較,AEP組和CTX組移植瘤組織中HBx表達(dá)水平均顯著降低(P<0.05)。結(jié)果表明AEP和CTX均具有顯著抑制移植瘤組織中HBx表達(dá)的作用。見圖3和表4。
圖3 接種HepG2-HBx肝癌細(xì)胞的各組裸鼠移植瘤組織HBx表達(dá)水平(Western Blot法)
表4 接種HepG2-HBx肝癌細(xì)胞的各組裸鼠移植瘤組織HBx表達(dá)水平比較(±s)
表4 接種HepG2-HBx肝癌細(xì)胞的各組裸鼠移植瘤組織HBx表達(dá)水平比較(±s)
注:與NS組比較,*P<0.05。
NS G2 6 0.036 7±0.004 5 CTX G3 6 0.032 3±0.003 1*AEP G4 6 0.032 0±0.001 9*
3.6 接種不同肝癌細(xì)胞的各組裸鼠移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)水平比較 兩因素析因設(shè)計的方差分析結(jié)果顯示,各組總體方差齊(P>0.05)。接種細(xì)胞因素及處理因素的主效應(yīng)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);而處理因素與接種細(xì)胞間的交互作用無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。且接種細(xì)胞較處理因素對總變異的貢獻(xiàn)更大(0.785vs0.465)。
按接種細(xì)胞進(jìn)行分層,對處理因素的效應(yīng)進(jìn)行多重比較,結(jié)果顯示,接種相同肝癌細(xì)胞的各組中,AEP組VEGFR3表達(dá)水平最低,但與CTX組表達(dá)水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05);AEP組和CTX組VEGFR3表達(dá)水平顯著低于NS組(P<0.05)。結(jié)果表明AEP具有較好的抑制肝癌細(xì)胞中VEGFR3表達(dá)的作用。
按處理因素進(jìn)行分層,對接種細(xì)胞的效應(yīng)進(jìn)行多重比較,結(jié)果顯示,對于相同的處理因素,接種HepG-VEGFR3細(xì)胞的裸鼠移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)水平最高,接種HepG-CAT細(xì)胞的裸鼠移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)水平最低,接種HepG-HBx細(xì)胞和HepG-CAT細(xì)胞的裸鼠移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)水平均顯著低于接種HepGVEGFR3細(xì)胞的裸鼠移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)水平(P<0.01)。提示HBx蛋白可能具有上調(diào)肝癌細(xì)胞中VEGFR3表達(dá)的作用,AEP可抑制接種3種肝癌細(xì)胞的裸鼠移植瘤組織中VEGFR3的表達(dá),AEP抑制肝癌移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)的作用與HBx蛋白的表達(dá)具有一定關(guān)聯(lián)。見圖4和表5。
圖4 接種不同肝癌細(xì)胞的各組裸鼠移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)水平(Western Blot法)
表5 接種不同肝癌細(xì)胞的各組裸鼠移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)水平比較(±s)
表5 接種不同肝癌細(xì)胞的各組裸鼠移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)水平比較(±s)
注:與接種相同細(xì)胞、接受NS處理組比較,*P<0.05。
接種細(xì)胞 處理因素 組別n VEGFR3相對表達(dá)水平HepG2-HBx NS G2 6 0.130 3±0.017 4 CTX G3 6 0.112 5±0.014 1*AEP G4 6 0.106 7±0.010 3*HepG2-CAT NS G5 6 0.119 7±0.009 2 CTX G6 6 0.101 3±0.010 5*AEP G7 6 0.093 7±0.006 6*HepG2-VEGFR3 NS G8 6 0.161 7±0.011 5 CTX G9 6 0.147 7±0.010 6*AEP G10 6 0.143 7±0.006 6*
腫瘤血管和淋巴管生成是腫瘤轉(zhuǎn)移過程中的重要條件,VEGF及各VEGFR發(fā)揮著各自不同的作用[4],其中VEGFR3參與促進(jìn)新生血管的生長,特別是腫瘤淋巴管的生長和發(fā)育,對腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移起著獨(dú)特的作用[1]。而在乙型肝炎患者腫瘤形成過程中,HBx蛋白是一種多功能的調(diào)節(jié)蛋白,具有廣泛的反式激活功能,在肝癌的發(fā)生、發(fā)展到侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著不可忽視的作用[5],兩者是否對肝癌的生長和轉(zhuǎn)移具有協(xié)同作用尚不明確[6]。
葉下珠(PhyllanthusurinariaL)為大戟科葉下珠屬植物,含有生物堿類、多酚類等多種成分[7],全草入藥,具有抗乙型肝炎病毒和抗腫瘤等作用[8]。目前從葉下珠中分離出沒食子酸、鞣花酸等多種化合物,其中多酚和可水解鞣質(zhì)為葉下珠的主要活性成分,沒食子酸的含量最高,沒食子酸是可水解鞣質(zhì)的單體,具有抗病毒、抗腫瘤[2,5]、抗血管生成[9]等作用,還有直接抗病毒作用[10]。而在目前研究中,尚無葉下珠對肝癌VEGFR3表達(dá)作用的相關(guān)報道。
此前,筆者以扶正祛邪為綱,擬定了復(fù)方葉下珠作為防治肝癌的協(xié)定方,并主要用于治療肝癌及癌前病變[11],以及 HBxAg致肝癌的研究,證實復(fù)方葉下株可通過抑制HBxAg表達(dá)發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)[12],阻止肝癌前病灶生長及肝癌的形成[13],但兩者機(jī)制并不明確。在對葉下珠單體的研究中,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)兩種新的乙酰化黃酮苷化合物,可能發(fā)揮主要藥用價值[14]。
本研究中,各組動物體質(zhì)量均隨時間增長,實驗結(jié)束時,接種HepG2-HBx細(xì)胞的各組中,AEP組(G4)腫瘤質(zhì)量及HBx表達(dá)水平均較CTX組更低,也與前期結(jié)果一致[12]。按處理因素進(jìn)行分層,對接種細(xì)胞因素的效應(yīng)進(jìn)行多重比較,結(jié)果顯示,在接受NS處理的各移植瘤模型中,接種HepG2-HBx細(xì)胞和HepG2-VEGFR3細(xì)胞的裸鼠移植瘤組織中VEGFR3表達(dá)水平均顯著高于接種HepG2-CAT細(xì)胞組(P<0.05),表明VEGFR3在接種 HepG2-HBx細(xì)胞和 HepG2-VEGFR3細(xì)胞的Balb/c裸鼠皮下移植瘤組織中均有較強(qiáng)表達(dá),HBx可能上調(diào)肝癌細(xì)胞中VEGFR3表達(dá)水平。按接種細(xì)胞因素進(jìn)行分層,對于接種相同肝癌細(xì)胞的各組裸鼠,AEP處理組VEGFR3表達(dá)水平均顯著低于NS和CTX處理組,表明AEP具有較好的抑制肝癌細(xì)胞VEGFR3表達(dá)水平的作用。
綜上所述,AEP不僅對肝癌移植瘤中HBx表達(dá)具有直接抑制作用,同時也直接抑制肝癌移植瘤中VEGFR3蛋白表達(dá),并可能通過抑制HBx蛋白表達(dá)間接抑制VEGFR3蛋白表達(dá),實現(xiàn)對乙型肝炎相關(guān)性肝癌的抑制作用。同時,AEP對HBx陰性肝癌的抑制作用,可能也是通過VEGFR3途徑得以實現(xiàn)的。由于乙型肝炎相關(guān)肝癌的機(jī)制尚未完全明了,其攜帶HBx或VEGF及相關(guān)VEGFR的水平可能也與外源性轉(zhuǎn)染基因存在較大差異,因此,對其相關(guān)性尚有待進(jìn)一步探討和確認(rèn)。
[1]Matsumoto M,Roufail S,Inder R,et al.Signaling for lymphangiogenesis via VEGFR-3is required for the early events of metastasis[J].Clin Exp Metastasis,2013,30(6):819-832.
[2]彭立生,賀勁松,童光東,等.葉下珠提取物抗乙肝病毒及乙肝病毒X基因的研究[J].中西醫(yī)結(jié)合肝病雜志,2006,16(6):340-343.
[3]魏春山.葉下珠及其復(fù)方對HBx介導(dǎo)肝癌VEGFR3表達(dá)的影響[D].廣州:廣州中醫(yī)藥大學(xué),2012.
[4]Shibuya M.VEGF-VEGFR signals in health and disease[J].Biomol Ther(Seoul),2014,22(1):1-9.
[5]段昌虎,邰升.HBx與肝細(xì)胞癌發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)展[J].世界華人消化雜志,2013(24):2397-2402.
[6]劉凱歌,高紅艷,趙慧,等.HBx和VEGF與乙肝相關(guān)性肝癌組織血管生成及轉(zhuǎn)移的關(guān)系[J].吉林大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2010,36(2):372-376.
[7]孫偉.苦味葉下珠的化學(xué)成分研究[J].中草藥,2012,43(1):23-26.
[8]Huang ST,Pang JH,Yang RC.Anti-cancer effects ofPhyllanthusurinariaand relevant mechanisms[J].Chang Gung Med J,2010,33(5):477-487.
[9]季秀海.中藥葉下珠抗血管生成作用的篩選及機(jī)理研究[D].南京:南京中醫(yī)藥大學(xué),2010.
[10]竇志芳,馮前進(jìn),周愛香.苦味葉下珠總多酚-殼聚糖復(fù)合物體外抗病毒作用研究[J].中藥藥理與臨床,2007,23(2):30-32.
[11]童光東,張希,周大橋,等.乙型肝炎相關(guān)肝癌的癌前病變早期干預(yù)的臨床研究[J].中華肝臟病雜志,2008,16(10):781-782.
[12]周大橋,童光東,賀勁松,等.復(fù)方葉下珠對人HepG2.2.15細(xì)胞移植裸鼠HBxAg表達(dá)的影響[J].中國中藥雜志,2006,31(19):1649-1651.
[13]周小舟,邱光清,賀勁松,等.抗癌方阻止大鼠肝癌前病灶生長及肝癌形成的研究[J].中西醫(yī)結(jié)合肝病雜志,2007,17(2):92-93.
[14]Wu C,Wei CS,Yu SF,et al.Two new acetylated flavonoid glycosides fromPhyllanthusurinaria[J].J A-sian Nat Prod Res,2013,15(7):703-707.