金泉克 許建華 肖海娟 陸海 余文燕 王國(guó)娟 孫玨 范忠澤
大腸癌是世界各國(guó)惡性腫瘤中的主要死亡原因之一,在中國(guó),大腸癌的死亡率位居癌癥死亡率的第4、5位[1],而發(fā)達(dá)地區(qū)其死亡率已上升到各種惡性腫瘤中的第3位,上海則已居第二位[2]。奧沙利鉑是目前結(jié)腸癌的一線化療用藥,雖然奧沙利鉑對(duì)許多耐順鉑或卡鉑的腫瘤細(xì)胞仍抑制作用,并且在抗癌活性及毒副反應(yīng)方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),但奧沙利鉑耐藥問(wèn)題也成為影響臨床療效的一大難題[3]。筆者的前期研究表明,具有健脾化濕解毒功效的上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬普陀醫(yī)院制劑腸胃清方可明顯提高晚期胃腸道腫瘤患者以鉑類為基礎(chǔ)的化療的療效,明顯改善生存質(zhì)量,延長(zhǎng)中位生存期[4,5]。應(yīng)用筆者所在的課題組建立的奧結(jié)腸癌耐藥細(xì)胞株HCT 116/L-OHP及其親本株HCT 116進(jìn)行實(shí)驗(yàn),體外實(shí)驗(yàn)研究表明,腸胃清藥物血清可通過(guò)影響DNA損傷修復(fù)途徑,提高奧沙利鉑抑制腫瘤細(xì)胞增殖的效果[6]。本研究在上述工作的基礎(chǔ)上,建立HCT 116及HCT 116/L-OHP結(jié)腸癌皮下移植瘤模型,進(jìn)一步觀察中藥復(fù)方腸胃清煎劑對(duì)L-OHP抑瘤的增效作用。
人結(jié)腸癌細(xì)胞株HCT 116,購(gòu)于南京凱基生物公司。HCT 116/L-OHP為本實(shí)驗(yàn)室自行誘導(dǎo),對(duì)L-OHP耐藥倍數(shù)達(dá)17.00倍。BALB/c裸小鼠80只,4~6周齡,體重(20±2)g,雌雄各半。購(gòu)自于上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司[生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK (滬) 2003-0002],飼養(yǎng)于上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬普陀醫(yī)院動(dòng)物房SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室[動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室許可證號(hào)為SYXK (滬) 2005-0008],自由飲食。
CELL 240型二氧化碳恒溫培養(yǎng)箱(德國(guó)賀利氏公司);倒置顯微鏡(日本Olympus公司);101-2干燥箱(上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠);95%乙醇(分析純)(上海振興化工廠);奧沙利鉑(江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司);乙二醇雙乙胺醚-N,N’-四乙酸(EDTA)(Sigma公司)。
腸胃清煎劑:由生黃芪30 g、黨參15 g、生白術(shù)15 g、豬苓24 g、薏苡仁30 g、八月札24 g、野葡萄藤30 g、紅藤30 g組成。由上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬普陀醫(yī)院制劑室熬制成水煎劑,參照人與小鼠等效劑量換算公式,小鼠劑量約合25 g/kg,高劑量組為50 g/kg。煎煮方法:加水浸泡1小時(shí),水煎2次,每次煎煮1.5小時(shí),每次用水量為藥材的10倍量,水煎液過(guò)濾后濃縮至約150 ml,即為含生藥1.33 g/ml的水煎劑。
接種方法參考《細(xì)胞培養(yǎng)》[7],取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期HCT 116/L-OHP及HCT 116。將細(xì)胞消化后收集到離心管中,然后用磷酸緩沖液(PBS)制成濃度為1×107/ml的細(xì)胞懸液。取4~6周齡BALB/C裸鼠6只,體重(20±2)g,雌雄各半。常規(guī)消毒裸鼠右前肢的腋部皮下。按2×106個(gè)/0.2 ml的細(xì)胞數(shù)量,接種到裸小鼠的右前肢的腋部皮下,傳代14天后,自裸鼠身上剝離腫瘤組織,選取生長(zhǎng)狀態(tài)良好,無(wú)破潰的腫瘤組織置于生理鹽水中,切成1 mm×1 mm×1 mm大小的組織塊備用。在超凈臺(tái)中,裸鼠常規(guī)消毒,用20號(hào)套管針接種于裸小鼠背部右側(cè)近前肢皮下。本實(shí)驗(yàn)所用腫瘤細(xì)胞株為第4代,異位瘤傳至第3代為模型。
最大耐受劑量(maximum tolerated dose,MTD)指動(dòng)物能夠耐受的而不引起動(dòng)物死亡的最高劑量。通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn),確認(rèn)本研究以裸小鼠對(duì)L-OHP 1/2 MTD為實(shí)驗(yàn)劑量。參照文獻(xiàn)[8]報(bào)道,選擇健康裸小鼠15只,分設(shè)不同的劑量組(30、25、20、15、10 mg/kg),每組3只動(dòng)物,每周腹腔注射L-OHP 3次(星期一、三、五),連續(xù)3周,最后確定本研究的MTD,1/2 MTD作為實(shí)驗(yàn)劑量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果僅有10 mg/kg組裸鼠均存活,即本研究MTD量。故以5 mg/kg作為實(shí)驗(yàn)劑量。見(jiàn)表1。
表1 荷瘤裸鼠L-OHP劑量確定
參照《中藥新藥研制開(kāi)發(fā)技術(shù)與方法》[9]。造模成功后,待HCT 116及HCT 116/L-OPH腫瘤生長(zhǎng)至50~100 mm3左右,分別將50只裸鼠隨機(jī)分成5組,每組10只:對(duì)照組予以生理鹽水灌胃,0.4 ml/次,1天1次,每周5次,并予以生理鹽水腹腔注射,隔天1次,每周3次,共3周;腸胃清組,以50 g/kg的腸胃清煎劑予以灌胃,0.4 ml/次,1天1次,每周5次,并予以生理鹽水腹腔注射,同前,共3周;L-OPH組予以1/2 MTD L-OPH腹腔注射,隔天1次,每周3次,共3周,生理鹽水灌胃同前;腸胃清高、低劑量+L-OPH組,分別按50 g/kg和25 g/kg的腸胃清煎劑予以灌胃,0.4 ml/次,1天1次,每周5次,予以L-OPH 1/2 MTD腹腔注射,隔天1次,每周3次,共3周。
以腫瘤體積的變化,反映藥物的療效。從開(kāi)始給藥當(dāng)天即用卡尺測(cè)量腫瘤大小,每周2次,腫瘤體積以公式〔π/6(w1×w2×w2)〕計(jì)算(w1為瘤塊最大徑,w2為最小徑),根據(jù)測(cè)定結(jié)果描繪腫瘤生長(zhǎng)曲線。并以此計(jì)算T/C%(T代表實(shí)驗(yàn)組腫瘤體積,C代表對(duì)照組腫瘤體積)[10]。
以體重的減輕反映治療的毒副作用。體重每周測(cè)定3次,直至末次治療后2周。體重的減輕用公式:開(kāi)始體重-最輕體重/開(kāi)始體重×100%計(jì)算[11]。
瘤體生長(zhǎng)曲線表明,腸胃清煎劑及L-OHP均能在一定程度延緩皮下移植瘤的生長(zhǎng),腸胃清聯(lián)合化療藥物可顯著減緩腫瘤的生長(zhǎng),尤以腸胃清高劑量+L-OHP組瘤體生長(zhǎng)最為緩慢,見(jiàn)圖1、3。腸胃清組、L-OHP組、腸胃清高、低劑量+L-OHP組對(duì)荷HCT 116移植瘤小鼠抑瘤率分別為84.48%、56.66%、53.75%、48.32%,以腸胃清煎劑聯(lián)合L-OHP組明顯,與對(duì)照組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01);對(duì)荷HCT 116/L-OHP移植瘤小鼠抑瘤率分別為74.87%、47.90%、43.52%、38.01%,與對(duì)照組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01);見(jiàn)圖2、4。同時(shí)聯(lián)合給藥對(duì)耐藥株皮下異位瘤的抑制率較敏感株增加,其抑制效果明顯,在有效治療劑量中,與腸胃清劑量存在量效關(guān)系,見(jiàn)圖1-4。
圖1 腸胃清煎劑對(duì)HCT 116/L-OHP細(xì)胞系皮下移植瘤瘤體生長(zhǎng)曲線
圖2 腸胃清煎劑對(duì)HCT116/L-OHP細(xì)胞系皮下移植瘤抑瘤率
圖3 腸胃清煎劑對(duì)HCT116細(xì)胞系皮下移植瘤瘤體生長(zhǎng)曲線
圖4 腸胃清煎劑對(duì)HCT116細(xì)胞系皮下移植瘤抑瘤率
兩組移植瘤小鼠體重在治療后,敏感株異位瘤組:對(duì)照組體重減輕為2%,腸胃清組、L-OHP組、腸胃清高、低劑量+L-OPH組裸鼠體重減輕分別為5%、9.87%、7%、6.43%,同空白對(duì)照組比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),見(jiàn)表2;耐藥細(xì)胞株異位瘤組:對(duì)照組體重減輕為2.20%,腸胃清組、L-OHP組、腸胃清高、低劑量+L-OPH組裸鼠體重減輕分別為4.29%、8.77%、3.21%、3.97%,以L-OHP組最為顯著,同空白對(duì)照組比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),兩腸胃清煎劑聯(lián)合化療作用組荷瘤鼠體重減輕影響均少與化療組,同對(duì)照組比較沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05);同L-OHP組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。見(jiàn)表3。
表2 腸胃清煎劑對(duì)荷HCT116移植瘤小鼠體重變化
注:與對(duì)照組相比aP<0.05。
表3 腸胃清煎劑對(duì)荷HCT116/L-OHP移植瘤小鼠體重變化
注:與對(duì)照組相比aP<0.05,同L-OHP組比較bP<0.05。
近年來(lái)中國(guó)結(jié)腸癌發(fā)病率逐漸升高,但臨床上腫瘤化療耐藥現(xiàn)象日益嚴(yán)重,影響了患者生存期的延長(zhǎng)和生活質(zhì)量的改善[12]。腫瘤的多藥耐藥性(MDR)是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程,影響因素和參與機(jī)制眾多,這也是造成化療失敗的重要原因[13]。臨床和實(shí)驗(yàn)研究表明,中醫(yī)藥聯(lián)合化療可提高化療的效果,其增效作用不僅表現(xiàn)在非鉑類化療的個(gè)體中,而且在以鉑類為基礎(chǔ)治療方案的肺癌、卵巢癌等腫瘤中也得到充分體現(xiàn)[14,15]。體內(nèi)的增效作用,與增加腫瘤化療的敏感性密切相關(guān),同時(shí)與減少腫瘤血管的生成、抑制癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移、調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能等關(guān)聯(lián)。
大腸癌在中醫(yī)學(xué)中屬“積聚”、“腸風(fēng)”、“下痢”、“臟毒”等范疇,其發(fā)病普遍認(rèn)為涉及二方面因素:一為內(nèi)因,為正氣不足;一是外因,為毒邪損傷腸絡(luò),痰瘀凝聚腸道所致。腸胃清方是上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬普陀醫(yī)院博士生導(dǎo)師范忠澤教授的經(jīng)驗(yàn)方,主要由生黃芪、白術(shù)、豬苓、米仁、八月札、野葡萄藤等組成,具有益氣補(bǔ)脾、燥濕理氣解毒之功效。對(duì)病理確診的術(shù)后復(fù)發(fā)或未能手術(shù)的晚期胃癌、大腸癌患者,在化療方案的基礎(chǔ)上,加用具有健脾化濕解毒作用的中藥復(fù)方,與單純化療組對(duì)比,中藥復(fù)方加化療組生存質(zhì)量明顯提高,中位生存期明顯延長(zhǎng)[4,5]。
奧沙利鉑(L-OHP)是近年來(lái)被推薦的II、III期結(jié)直腸癌的一線治療藥物,是繼順鉑、卡鉑后推出的第三代鉑類抗癌藥,其特點(diǎn)是對(duì)耐順鉑、卡鉑細(xì)胞株均有顯著的抑制作用[16]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)逐步增加作用于親代細(xì)胞HCT 116的L-OHP濃度與間斷大劑量L-OHP作用,建立耐藥細(xì)胞HCT 116/L-OHP[17],采用皮下接種的方式建立結(jié)腸癌皮下異位瘤模型,觀察了腸胃清煎劑對(duì)L-OHP治療結(jié)腸癌耐藥細(xì)胞皮下移植瘤的增效作用。研究結(jié)果顯示,腸胃清煎劑聯(lián)合L-OHP組荷瘤小鼠體重減輕影響均少于化療組,尤其是對(duì)HCT 116/L-OHP耐藥細(xì)胞異位瘤裸鼠體重的減輕影響效果更為顯著,表明腸胃清煎劑可以減少L-OHP的毒副作用。同樣,腸胃清煎劑具有一定抑制腫瘤生長(zhǎng)的能力,在聯(lián)合化療藥物作用下,其抑制效果明顯,以耐藥細(xì)胞異位瘤體更為顯著,表明腸胃清煎劑可以對(duì)L-OHP治療耐藥結(jié)腸癌具有增敏作用。而且,在有效治療劑量中,與腸胃清煎劑劑量存在量效關(guān)系。
隨著對(duì)腫瘤多藥耐藥機(jī)制研究的深入,逆轉(zhuǎn)耐藥治療已成為腫瘤治療的熱點(diǎn)之一,而耐藥機(jī)制的復(fù)雜性決定了理想的逆轉(zhuǎn)藥物應(yīng)該具有多靶點(diǎn)效應(yīng)。中藥復(fù)發(fā)的多靶點(diǎn)特性,在腫瘤治療中的作用引起了人們的廣泛關(guān)注,臨床實(shí)踐證明腸胃清煎劑具有良好的減毒增效作用,且體外研究已表明中藥逆轉(zhuǎn)耐藥的有效性。本研究亦表明,化療藥物聯(lián)合腸胃清煎劑后,其抑制裸鼠體內(nèi)耐藥皮下移植瘤的作用明顯得到增強(qiáng),其增效作用與增加瘤體內(nèi)的藥物濃度有關(guān),但其具體的作用機(jī)制目前尚不明確,有待進(jìn)一步的研究。
參考文獻(xiàn)
[1] 張思維,雷正龍,李光琳,等.中國(guó)腫瘤登記地區(qū)2006年腫瘤發(fā)病和死亡資料分析[J].中國(guó)腫瘤,2010,19(6):356-365.
[2] 張?jiān)?張艷,凌青,等.上海市黃浦區(qū)2002~2006年惡性腫瘤發(fā)病情況分析[J].中國(guó)腫瘤,2010,19(4):232-234.
[3] 崔建東,龍桂寧,張羽,等.以草酸鉑聯(lián)合甲酰四氫葉酸及氟尿嘧啶為二線方案治療晚期大腸癌的療效[J].廣東醫(yī)學(xué),2005,26(1):112-113.
[4] 許建華,范忠澤,孫玨,等.腸胃清治療晚期胃腸癌及對(duì)外周血MDR1mRNA的影響[J].上海中醫(yī)藥雜志,2007,41(5):40-42.
[5] 曹勤,孫玨,沈江帆,等.腸胃清抗幽門(mén)螺桿菌感染的臨床前瞻性研究[J].中華消化雜志,2000,20(1):70.
[6] 陸海,孫玨,許建華,等.腸胃清逆轉(zhuǎn)耐草酸鉑結(jié)腸癌細(xì)胞的DNA損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)刊,2011,13(8):1384-1387.
[7] 司徒鎮(zhèn)強(qiáng),吳軍正.細(xì)胞培養(yǎng)[M].西安:世界圖書(shū)出版西安公司,2007:356.
[8] Mathieu A, Remmelink M, D'Haene N,et al.Development of a chemoresistant orthotopic human nonsmall cell lung carcinoma model in nude mice:analyses of tumor heterogenity in relation to the immunohistochemical levels of expression of cyclooxygenase-2, ornithine decarboxylase, lung-related resistance protein, prostaglandin E synthetase, and glutathione-S-transferase-alpha (GST)-alpha, GST-mu, and GST-pi[J]. Cancer,2004,101(8):1908-1918.
[9] 王北嬰,李儀奎. 中藥新藥研制開(kāi)發(fā)技術(shù)與方法[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2001:995.
[10] Prewett M, Deevi D S, Bassi R, et al. Tumors established with cell lines selected for oxaliplatin resistance respond to oxaliplatin if combined with cetuximab[J]. Clin Cancer Res,2007,13(24):7432-7440.
[11] Liu L, Schwartz S, Davis B M, et al. Chemotherapy-induced O(6)-benzylguanine-resistant alkyltransferase mutations in mismatch-deficient colon cancer[J]. Cancer Res,2002,62(11):3070-3076.
[12] 鄒健,冉志華,黃美蘭,等. 人結(jié)腸癌羥基喜樹(shù)堿耐藥細(xì)胞株SW1116/HCPT的建立與鑒定[J]. 胃腸病學(xué),2006,11(6):327-331.
[13] 周岱翰.中藥抗腫瘤研究的評(píng)析與前景[C]//2008年首屆國(guó)際中西醫(yī)腫瘤研究論壇論文集.2008:34-41.
[14] 曾芹,高國(guó)俊.中西醫(yī)結(jié)合治療難治性卵巢癌療效觀察[J].蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2005,25(1):170-171,173.
[15] Gatti L, Zunino F. Overview of tumor cell chemoresistance mechanisms[J]. Methods Mol Med,2005,111:127-148.
[16] Samimi G, Manorek G, Castel R, et al. cDNA microarray-based identification of genes and pathways associated with oxaliplatin resistance[J]. Cancer Chemother Pharmacol,2005,55(1):1-11.
[17] 陸海,孫玨,許建華,等. 人結(jié)腸癌奧沙利鉑耐藥細(xì)胞HCT116/L-OHP的建立及其耐藥機(jī)制初探[J]. 腫瘤,2011,31(8):675-681.