李國(guó)峰,張武崗,郭瑩帆,蔡錦洪,梁新麗*,陳海芳*
(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)中藥固體制劑制造技術(shù)國(guó)家工程研究中心,江西 南昌330006; 2.江西中醫(yī)藥大學(xué)現(xiàn)代中藥制劑教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330004)
消癌平口服液是由通關(guān)藤藥材精制提取而成的中藥單方制劑。研究表明,消癌平對(duì)食管癌[1]、胃癌[2]以及肺癌[3]等癌癥有抗癌活性。然而在臨床應(yīng)用中,消癌平常與一線化療藥物順鉑[4]、吉非替尼[5]、紫杉醇[6]等聯(lián)合應(yīng)用居多,單獨(dú)用于抗癌治療較少。其原因可能與其所含藥效成分甾體皂苷類,生物利用度低有關(guān)。將引經(jīng)藥與化療藥合用,即“引經(jīng)化療”[7],擬通過提高治療藥物靶區(qū)的藥物濃度,進(jìn)而提升藥物化療效果,是當(dāng)前惡性腫瘤治療中的一條新途徑、新方法。研究證實(shí),許多引經(jīng)藥物包括冰片、川芎等引經(jīng)藥物可促進(jìn)抗腫瘤藥物順鉑、甲氨蝶呤和替莫唑胺在病變區(qū)的分布[8?10]。那么,是否可通過配伍引經(jīng)藥促進(jìn)消癌平提升抗癌藥效則是本文的研究目的。
桔梗湯出自《金匱要略》,由桔梗、甘草二味藥組成,是治療肺癰的有效處方。同時(shí),李時(shí)珍在《本草綱目》 中指出,桔梗為肺部引經(jīng)藥,與甘草同行,可做舟楫之劑[11]。前人研究桔梗湯中的成分桔梗配伍化療藥可起到引經(jīng)增效作用。李揚(yáng)等[12]發(fā)現(xiàn)桔??稍黾禹樸K原位肺癌移植瘤裸鼠體內(nèi)的分布,提升順鉑抗癌作用。桔梗配伍乳移平可能通過調(diào)節(jié)CXCL12/CXCR4 生物學(xué)軸及癌基因HER?2 抑制乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生、發(fā)展[13]。本研究基于lewis 肺癌荷瘤小鼠模型,考察消癌平口服液配伍桔梗湯前后對(duì)荷瘤小鼠體質(zhì)量變化、小鼠外周血常規(guī)、小鼠血清中IL?2、IL?10 的含量以及腫瘤體積和抑瘤率的影響,以期闡明桔梗湯配伍消癌平的解毒增效作用機(jī)制。
1.1 儀器 酶標(biāo)儀(美國(guó)Thermo 公司);壓力蒸汽滅菌鍋(上海申安醫(yī)好器械廠,型號(hào)LDZX?30KBS);低速離心機(jī)(上海飛鴿股份有限公司,型號(hào)800B);超凈工作臺(tái)[日本Sanyo 公司,型號(hào)MCV?B161S?(T)];二氧化碳培養(yǎng)箱(美國(guó)Thermo 公司);顯微鏡(德國(guó)Leika 公司,型號(hào)DMI3000B);小動(dòng)物血細(xì)胞分析儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司,型號(hào)BC?2800vet);血球儀(瑞士Swelab公司,型號(hào)Autocounter 900+);3?18K 型高速冷凍離心機(jī)(德國(guó)Sigma 公司)。
1.2 藥物與試劑 消癌平口服液(湖北鳳凰白云山藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字Z20060319);桔梗飲片(安徽濟(jì)善堂中藥科技有限公司,批號(hào)20170518);甘草飲片(江西樟樹天齊堂中藥飲片有限公司,批號(hào)20170427)。DMEM 高糖培養(yǎng)基(美國(guó)HyClone 公司);胎牛血清(FBS)(美國(guó)Gemine 公司);青鏈霉素(北京索萊寶科技有限公司);胰蛋白酶(美國(guó)Genview 公司,批號(hào)20170327);小鼠IL?2 ELISA 試劑盒(批號(hào)A202H90532),小鼠IL?10 ELISA 試劑盒(批號(hào)A210904141)。
1.3 動(dòng)物 C57BL/6 小鼠,雄性,SPF 級(jí),體質(zhì)量(20±2)g,購(gòu)自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司[動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(湘)2016?0002]。
1.4 細(xì)胞株 Lewis 肺癌細(xì)胞株購(gòu)自美國(guó)ATCC 細(xì)胞庫(kù),編號(hào)36470TM。
2.1 桔梗湯水提液的制備 準(zhǔn)確稱取桔梗、甘草飲片各30.0 g,加入10 倍體積的雙蒸水浸泡30 min 后加熱煮沸,開始用強(qiáng)火,沸騰后改用文火,保持微沸1 h,攪拌,趁熱過濾,藥渣再加蒸餾水同法煮沸后1 h,濾過。合并濾液,經(jīng)濃縮,最后用雙蒸水定容至250 mL 容量瓶中,密封,放置4 ℃冰箱保存,備用。
2.2 Lewis 肺癌荷瘤小鼠模型的制備 取所培養(yǎng)的處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期Lewis 肺癌細(xì)胞,PBS 清洗2 次后,加胰蛋白酶2 mL消化后終止,1 000 r/min 離心5 min,棄上清,加入含10%胎牛血清的高糖培養(yǎng)基吹打細(xì)胞制成細(xì)胞懸液,細(xì)胞計(jì)數(shù)后,用DMEM 高糖培養(yǎng)基配制成濃度為5×106/mL的單細(xì)胞懸液備用。每只C57BL/6 小鼠右前肢腋下皮下注射0.2 mL 細(xì)胞懸液構(gòu)建Lewis 肺癌荷瘤小鼠模型。注射后的C57BL/6 小鼠繼續(xù)按正常情況飼養(yǎng),每天觀察小鼠接種后的生活狀態(tài)及皮下出瘤情況。
2.3 分組及給藥 接種10 d 左右,注射部位可見皮下腫瘤,腫瘤外觀近似圓形或橢圓形,選取腫瘤直徑為2~3 mm的荷瘤小鼠隨機(jī)分6 組,每組10 只,分別為模型組(生理鹽水)、消癌平口服液組(7.8 mL/kg)、低劑量組(7.8 mL/kg 消癌平口服液+1.3 g 生藥/kg 桔梗湯)、中劑量組(7.8 mL/kg 消癌平口服液+2.6 g 生藥/kg 桔梗湯)、高劑量組(7.8 mL/kg 消癌平口服液+5.2 g 生藥/kg 桔梗湯)、桔梗湯組(2.6 g 生藥/kg 桔梗湯)。連續(xù)給藥2 周。另設(shè)正常組:常規(guī)飼養(yǎng)。
2.4 小鼠生存狀態(tài)觀察 每天觀察給藥后小鼠的活動(dòng)狀態(tài),進(jìn)水飲食量,毛發(fā)色澤,有無(wú)死亡情況以及體質(zhì)量變化。
2.5 瘤體積和抑瘤率測(cè)定 在給藥干預(yù)期間,每隔一天用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鼠瘤徑,計(jì)算瘤體積。末次給藥24 h 后頸椎脫臼法處死小鼠,剝?nèi)×鼋M織稱重。有效率為藥物抑瘤率≥60%的小鼠數(shù)量占本組小鼠總數(shù)中的比例。瘤體積V(mm3)=a×b2/2 (a為腫瘤長(zhǎng)徑,b為腫瘤短徑),抑瘤率= [(模型組瘤重-給藥組瘤重)/模型組瘤重] ×100%。
2.6 小鼠臟器指數(shù)測(cè)定 末次給藥24 h 后稱重,采血后,小鼠脫頸椎處死,解剖并取出小鼠心臟,肝臟,脾臟,肺臟和腎臟組織并稱重。臟器指數(shù)(mg/g)=臟器質(zhì)量(mg)/處死當(dāng)日體質(zhì)量(g)×100。
2.7 小鼠外周血常規(guī)的檢測(cè) 小鼠在末次給藥24 h 后,對(duì)各組C57BL/6 小鼠進(jìn)行靜脈眼眶取血,每只取0.2 mL置于含EDTA?2 K 的1.5 mL 離心管中,混勻,采用全自動(dòng)血液分析儀對(duì)白細(xì)胞(WBC)、紅細(xì)胞(RBC)、血小板(PLT)、血紅蛋白(HGB)進(jìn)行測(cè)定。
2.8 小鼠血清中細(xì)胞免疫因子IL?2 和IL?10 的測(cè)定 血標(biāo)本凝集30 min,以1 000×g離心10 min 后吸取血清,嚴(yán)格按照ELISA 試劑盒步驟和方法進(jìn)行操作。使用酶標(biāo)儀進(jìn)行雙波長(zhǎng)檢測(cè),測(cè)定在450 nm 最大吸收波長(zhǎng)和570 nm 或630 nm參考波長(zhǎng)下得OD。繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程,計(jì)算出白細(xì)胞介素2(IL?2)、白細(xì)胞介素10(IL?10)水平。
2.9 統(tǒng)計(jì)分析 采用Graphpad Prism 5.0 軟件作圖并統(tǒng)計(jì)分析,所有數(shù)據(jù)均以(),多組間比較采用單因素方差分析(One?way ANOVE),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 小鼠的生活狀態(tài) 對(duì)C57BL/6 小鼠觀察發(fā)現(xiàn),接種后第1 周,各組小鼠活動(dòng)正常,無(wú)明顯變化,精神尚可,毛色無(wú)明顯變化。第2 周,空白組小鼠活躍,精神尚可,毛色正常,飲水、進(jìn)食量正常;模型組小鼠活動(dòng)明顯減弱,精神不振,飲水,進(jìn)食量明顯減少,毛色無(wú)光澤;消癌平組小鼠毛質(zhì)較粗糙,精神一般,飲水、進(jìn)食量減少,毛色無(wú)光澤;聯(lián)合給藥組活動(dòng)減弱,精神一般,飲水、進(jìn)食量減少,毛色無(wú)光澤。
3.2 桔梗湯聯(lián)用前后對(duì)小鼠體重的影響 由于小鼠飼養(yǎng)后期腫瘤增長(zhǎng)快速,其瘤子的變化超過體質(zhì)量變化,因此,為了更準(zhǔn)確衡量藥物干預(yù)對(duì)體質(zhì)量的影響,在連續(xù)給藥干預(yù)兩周后頸椎脫臼法處死小鼠,去除腫瘤組織后,對(duì)干預(yù)前后的小鼠稱定質(zhì)量,與正常組比較,模型組荷瘤小鼠體質(zhì)量下降(P<0.01),消癌平治療后體質(zhì)量上升(P<0.05),聯(lián)合桔梗湯后,聯(lián)合用藥組均上升(P<0.05,P<0.01),見圖1。
圖1 各組小鼠體質(zhì)量變化(n=10)
3.3 小鼠腫瘤體積及抑制率 本實(shí)驗(yàn)以治療藥物的抑瘤率>60%為標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為藥物有效,本實(shí)驗(yàn)消癌平組抑瘤率大于60%的比例為18%,低劑量聯(lián)合組和中劑量聯(lián)合組抑瘤率大于60%的比例達(dá)到27%,而高劑量聯(lián)合組抑瘤率大于60%的比例可達(dá)到45%,見表1。連續(xù)給藥14 d 后,與模型組比較,消癌平組瘤體積并沒有減??;而與桔梗湯聯(lián)用后,小鼠瘤體積減少,與消癌平組或模型組相比較,高劑量組瘤體積均減?。≒<0.05),見圖2,治療結(jié)束后剝離瘤組織,見圖3。該結(jié)果表明,隨著桔梗湯劑量的提高,桔梗湯可明顯提升消癌平藥物抗肺癌作用。
表1 各種藥物的抑瘤情況(n=10)
圖2 各組小鼠腫瘤體積變化(n=10)
圖3 各組小鼠腫瘤實(shí)物圖
3.4 桔梗湯聯(lián)用消癌平后對(duì)臟器指數(shù)的影響 由圖4 可以看出,荷瘤小鼠藥物前后的心、肝、肺及腎的臟器指數(shù)變化不大。然而對(duì)于臟器脾,研究發(fā)現(xiàn),相比正常組,模型組荷瘤小鼠脾有一定程度肥大,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。經(jīng)消癌平治療,與正常組比較脾肥大(P<0.01),經(jīng)桔梗湯配伍后,低劑量組和中劑量組肥大趨勢(shì)下降,但差異仍有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而高劑量桔梗湯與消癌平合用后,肥大現(xiàn)象下降趨勢(shì)明顯,與正常組比較無(wú)差異(P>0.05)。
圖4 各組小鼠臟器指數(shù)變化(n=10)
3.5 桔梗湯聯(lián)用消癌平后對(duì)血常規(guī)的影響 由圖5 可以看出,與正常組比較,荷瘤組小鼠WBC 上升(P<0.05),其原因可能是荷瘤小鼠免疫力下降,感染所致產(chǎn)生炎癥。另外,與正常組小鼠比較,荷瘤組小鼠RBC 和HGB 均下降(P<0.05,P<0.01),消癌平組和配伍組與模型組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與正常組比較,模型組小鼠PLT 有下降趨勢(shì),但是差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但經(jīng)消癌平治療后,PLT 下降(P<0.05)。而當(dāng)消癌平與桔梗湯聯(lián)用后,與消癌平組比較,低、中、高劑量組PLT 水平上升(P<0.05)。
圖5 各組小鼠血常規(guī)變化(n=10)
3.6 桔梗湯聯(lián)用消癌平后對(duì)細(xì)胞因子IL?2、IL?10 的影響 由圖6 可以看出,與正常組比較,模型組IL?10 水平升高(P<0.05),而且經(jīng)消癌平治療后,與正常組比較,消癌平組IL?10 水平升高(P<0.01),與模型組比較有升高趨勢(shì)。而桔梗湯與消癌平配伍合用后,與模型組比較,中、高劑量組IL?10 水平降低(P<0.05,P<0.01)。與消癌平組比較,不同劑量聯(lián)用組IL?10 水平均降低(P<0.01)。另外桔梗湯單獨(dú)使用小鼠的IL?10 水平與模型組比較降低(P<0.05),較消癌平組也降低(P<0.01),結(jié)果進(jìn)一步表明,配伍組降低IL?10 水平可能主要與桔梗湯有關(guān)。另外,對(duì)于Il?2 水平來說,與正常組比較,荷瘤組相對(duì)較低,但均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,桔梗湯和消癌平合用后IL?2 水平與消癌平或模型組比較均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
圖6 各組小鼠IL?10、IL?2 水平變化(n=10)
肺癌是目前全球發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤,當(dāng)前對(duì)癌癥患者最主要的治療手段仍以手術(shù)為主,術(shù)后康復(fù)仍需以化療及藥物治療。然而,患者術(shù)后耐受性較低,對(duì)癌癥的治療,化療藥物的治療效果卻并不盡人意,多藥耐藥(MDR)嚴(yán)重,除對(duì)病變部位作用外,還損害正常組織和免疫功能,預(yù)后較差,生活質(zhì)量指數(shù)下降嚴(yán)重,究其原因主要為藥物在體內(nèi)分布廣泛,靶向性差有關(guān)。因此,在保證其療效情況下,提升治療藥物的靶向性并盡可能減少不良反應(yīng)是當(dāng)前臨床研究中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。中藥的引經(jīng)作用與現(xiàn)代制藥理論的靶向作用十分類似,可通過抑制P?糖蛋白促進(jìn)藥物吸收[14?15]。因此,引經(jīng)化療是當(dāng)前在癌癥治療過程中提出的有效治療模式,根據(jù)腫瘤所在部位,服用相應(yīng)的引經(jīng)藥配合治療來增加療效等[7]。如鼻咽腫瘤用辛夷、白芷、蒼耳子引經(jīng),腦腫瘤則僵蠶、全蝎以引藥入腦,肺癌用桔梗、白果,乳腺癌用瓜蔞、山慈菇,胃癌用半枝蓮、白術(shù)[16]。桔梗湯不僅為舟楫之劑,亦為治肺癰之方,因此,本文推測(cè)桔梗湯有引導(dǎo)增強(qiáng)消癌平抗癌藥物的抗癌作用。
機(jī)體的免疫狀態(tài)跟腫瘤的發(fā)生發(fā)展有著密切的關(guān)系。脾是跟免疫密切相關(guān)的臟器,在許多研究中發(fā)現(xiàn),腫瘤經(jīng)化療后存在脾肥大問題[17?18]。而本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Lewis 肺癌荷瘤組小鼠普遍存在脾臟肥大現(xiàn)象,在模型組中荷瘤小鼠脾肥大趨勢(shì),且經(jīng)消癌平治療后肥大現(xiàn)象加劇,但是與桔梗湯聯(lián)合后脾肥大現(xiàn)象減輕。另外,輔助性T 細(xì)胞(Helper T cells,Th)對(duì)機(jī)體的特異性和非特異性免疫均具有重要調(diào)節(jié)作用,其分泌的細(xì)胞因子是抗腫瘤、促腫瘤的各環(huán)節(jié)的重要“信使”。Th 細(xì)胞主要分為Th1、Th2 兩種細(xì)胞,其中Th1 細(xì)胞參與細(xì)胞免疫,其分泌IL?2、IFN?γ 介導(dǎo)細(xì)胞免疫,主要發(fā)揮免疫防御作用;Th2 細(xì)胞分泌的IL?4、IL?10 介導(dǎo)體液免疫,在多種細(xì)胞組織中具有免疫刺激功效及免疫抑制作用,其中IL?10 通常在癌患者中呈高表達(dá)[19?20]。正常情況下,Th1 /Th2 細(xì)胞因子處于動(dòng)態(tài)平衡,共同調(diào)節(jié)機(jī)體免疫。因此,在癌癥治療過程中,維持Th1/Th2 細(xì)胞因子比例增加有利于腫瘤患者的恢復(fù)。而中藥在腫瘤治療通過維持Th1/Th2 平衡發(fā)揮著免疫調(diào)控作用[21?22]。本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),荷瘤小鼠IL?2 水平有下降趨勢(shì),但I(xiàn)L?2 水平整體上與正常組比較無(wú)明顯差異,而IL?10 的水平卻顯著升高。桔梗湯有提升IL?2 的作用趨勢(shì),但是與荷瘤組比較,IL?2 水平差異不大;而桔梗湯與消癌平聯(lián)用后,IL?10 水平卻顯著降低,這表明桔梗湯可能通過抑制IL?10 水平維持Th1 和Th2 的平衡,從而抑制腫瘤生長(zhǎng),減少轉(zhuǎn)移。
腫瘤相關(guān)性貧血(cancer related anemia,CRA)為惡性腫瘤常見并發(fā)癥,約有30%~90% 的患者會(huì)出現(xiàn)貧血,且與腫瘤惡性程度、類型及治療方案有密切關(guān)系[23?24]。CRA 的發(fā)病機(jī)制較復(fù)雜,可能與腫瘤組織浸潤(rùn)或者放化療藥物毒副作用造成的骨髓損傷、骨髓抑制相關(guān)。由腫瘤或其治療引起的貧血可致血液的攜氧能力降低,進(jìn)一步導(dǎo)致腫瘤缺氧,從而進(jìn)一步促使腫瘤通過克隆選擇和基因組改變?cè)黾訍盒赃M(jìn)展和攻擊性[25]。因此,糾正CRA 和PLT 減少,提升患者的生活質(zhì)量是當(dāng)前腫瘤臨床工作的重要工作。中西醫(yī)合用已經(jīng)證實(shí)可以緩解藥物化療所帶來的副作用,提升病人的幸福指數(shù)。本實(shí)驗(yàn)中,與正常組比較,荷瘤組小鼠整個(gè)造血功能和免疫功能發(fā)生了變化,有紅細(xì)胞生成不足、血紅蛋白偏低以及血小板降低等營(yíng)養(yǎng)不良現(xiàn)象。這種現(xiàn)象提示可能與腫瘤細(xì)胞侵犯骨髓有關(guān),從而正常的造血組織被替代,導(dǎo)致紅細(xì)胞生成不足、血紅蛋白偏低以及血小板生成減少等現(xiàn)象。另外本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),化療藥物消癌平可進(jìn)一步加劇PLT 的下降,而桔梗湯的聯(lián)合,盡管對(duì)RBC、HGB 水平僅有提升趨勢(shì),但是卻顯著提升了PLT 的水平,改善了消癌平化療后產(chǎn)生的血小板減少的癥狀,表明桔梗湯可能協(xié)同消癌平提升免疫力作用進(jìn)而增強(qiáng)消癌平的抗肺癌作用。然而,桔梗湯是否也通過引經(jīng)提升消癌平藥效成分的血藥濃度進(jìn)而增強(qiáng)抗肺癌作用仍需實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確認(rèn)。