陳 卓,于衛(wèi)江
(鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院,河南省腫瘤醫(yī)院藥劑科,鄭州 450008)
調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Treg)包括天然產(chǎn)生的自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和誘導(dǎo)產(chǎn)生的適應(yīng)性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,Treg與自身免疫性疾病的發(fā)生密切相關(guān),其表達(dá)異??蓪?dǎo)致自身免疫性疾病。自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞主要為CD4+CD25+Treg,CD4+CD25+Treg除表達(dá)CD4+分子和CD25+分子外,其特征標(biāo)志為其高表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子Foxp3。此外,F(xiàn)oxp3還是決定CD4+CD25+Treg功能的關(guān)鍵基因。CD4+CD25+Foxp3+Treg能夠抑制小鼠和大鼠的自身免疫性疾病,誘導(dǎo)對(duì)移植物的免疫耐受,阻礙抗腫瘤免疫應(yīng)答的發(fā)生,并抑制CD4+CD25+和CD8+T細(xì)胞的活化與增殖。
視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(retinoblastoma,RB)系一種原發(fā)于視網(wǎng)膜組織的眼內(nèi)惡性腫瘤,多見(jiàn)于3歲以下幼兒,約89%發(fā)生于3歲以前,單眼發(fā)病較多約占60%~82%。目前普遍認(rèn)為,其發(fā)病機(jī)理是由于抗癌基因的失活才導(dǎo)致細(xì)胞惡變的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致RB發(fā)生的起始原因是視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因(Rb)的2次突變,并且Rb基因缺失的個(gè)體發(fā)生RB的幾率比其他腫瘤高2000倍。研究表明,CD4+CD25+Foxp3+Treg水平升高是腫瘤免疫抑制的重要途徑之一,且荷視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤移植鼠脾臟CD4+CD25+Foxp3+Treg的細(xì)胞數(shù)量與正常小鼠相比明顯高出很多,利于腫瘤耐受的形成,抑制免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤的免疫應(yīng)答,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。本文將探討中藥有效成分對(duì)荷視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤小鼠脾CD+CD25+Foxp3+Treg表達(dá)及相關(guān)細(xì)胞因子水平的影響。
本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)動(dòng)物倫理委員會(huì)的批準(zhǔn),4~6周齡清潔級(jí)雄性C57BL/6小鼠80只,體質(zhì)量15.64±3.18g,小鼠體質(zhì)量組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所提供(許可證號(hào)SCXK-2005-0013),中國(guó)中醫(yī)研究院廣安門醫(yī)院動(dòng)物室喂養(yǎng)(許可證號(hào)SYXK(京)2005-0001)。荷視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所提供。
黃芪、黨參購(gòu)自河南省食品藥品檢驗(yàn)所。
FACSCalibur分選型流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD公司)、SM800解剖顯微鏡(日本 Canon)、SIAFRT SYNERGYHT多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)BIO-TEK)。
FITC標(biāo)記抗小鼠CIM(德國(guó)Miltenyi Biotic公司),APC標(biāo)記抗小鼠CD25+、PE標(biāo)記抗小鼠Foxp3(美國(guó)EBioscience公司),流式微球陣列自由組合試劑(IFN-γ、IL-2、IL-6、IL-10、IL-12p70,美國(guó) BD 公司)。
取傳代后12d荷視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤荷瘤小鼠,剝離瘤組織,選取生長(zhǎng)良好的腫瘤組織,制備荷視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤細(xì)胞懸液,每只小鼠右腋皮下接種0.2mL(約含活細(xì)胞數(shù)1×106個(gè))。
小鼠接種后隨機(jī)分為黃芪組、黨參組、黃芪+黨參組和對(duì)照組4大組,每大組20只。接種后24h始至處死止每日灌胃給藥1次。荷瘤對(duì)照組給予生理鹽水灌胃0.3mL/d,各組中藥浸膏用無(wú)菌水稀釋,黃芪組給予黃芪溶液(30mg/kg/d),黨參組給予黨參溶液(20mg/kg/d),黃芪 +黨參組給予黃芪溶液(30mg/kg/d)+黨參溶液 (20mg/kg/d),均為灌胃給藥。
2.3.1 黃芪、黨參及其組方對(duì)小鼠瘤重和體質(zhì)量的影響 將每大組20只小鼠再隨機(jī)分為5d組、10d組、15d組和20d組共4小組,每小組5只。分別于接種后5、10、15、20d處死小鼠,稱荷瘤小鼠體質(zhì)量剝離腫瘤組織,精確電子天平稱取瘤重。小鼠體質(zhì)量=荷瘤小鼠體質(zhì)量-瘤重。
2.3.2 黃芪、黨參及其組方對(duì)小鼠抑瘤率的影響 于接種后5、10、15、20d處死小鼠剝離腫瘤組織,精確電子天平稱取瘤重,按下列公式計(jì)算抑瘤率。抑瘤率(%)=[1-實(shí)驗(yàn)組平均瘤重(g)/對(duì)照組平均瘤重(g)]×100%。
2.3.3 黃芪、黨參及其組方對(duì)小鼠荷視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)移抑制率的影響 將各用藥組及對(duì)照組的20d組小鼠處死,剝離小鼠視網(wǎng)膜生理鹽水沖洗,Bouin氏液固定,解剖顯微鏡下觀察荷視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)移灶個(gè)數(shù)。荷視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)移抑制率(%)=[1-實(shí)驗(yàn)組平均荷瘤轉(zhuǎn)移灶個(gè)數(shù)(個(gè))/對(duì)照組平均荷瘤轉(zhuǎn)移灶個(gè)數(shù)(個(gè))]×100%。
2.3.4 黃芪、黨參及其組方對(duì)荷瘤小鼠脾CD4+CD25+Foxp3+Treg表達(dá)的影響 于接種后5、10、15、20d摘眼球取血,斷頸處死小鼠酒精消毒皮膚,迅速取脾、稱重、研磨,200目濾網(wǎng)濾過(guò)包膜及脂肪組織等,加入2mL PBS,收集脾細(xì)胞懸液計(jì)數(shù)細(xì)胞,取約1×106個(gè)細(xì)胞重懸于100μL PBS中,按照試劑說(shuō)明書進(jìn)行FITC-CD4、APC-CD25染色、破膜,PE-Foxp3染色上機(jī)檢測(cè)。
2.3.5 血清細(xì)胞因子水平檢測(cè) (1)樣本采集:于接種后20 d小鼠摘眼球取血,室溫凝固4h,4000r/min離心20min,收集上清待測(cè);(2)小鼠血清 IL-2、IL-6、IL-10、IL-12p70、IFN-γ 水平用流式微球陣列技術(shù) (CBA)檢測(cè)。①儀器調(diào)整:使用CBA FLEXSET試劑盒中的Cytometer Setup Beads設(shè)定參數(shù);②標(biāo)準(zhǔn)品制備:使用CBA FLEX-SET試劑盒中的細(xì)胞因子標(biāo)準(zhǔn)品按照梯度法稀釋為6000、3000、1500、1250、715、357、178、89、45、0ng/L10 個(gè)濃度;③制備樣品及分析:取待測(cè)血清50μL置于PE管,加入50μL捕獲微球混合物,50μL PE標(biāo)記檢測(cè)抗體,室溫避光孵育4h,加入2mL洗液,150g×6min洗2次,加入200μL洗液上機(jī)檢測(cè),BD CBA軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
應(yīng)用SPSS 11.0軟件統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(珋x±s)表示,各組間比較采用單因素方差分析(P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
20d黃芪組和黃芪+黨參組荷瘤小鼠瘤重分別為(3.38±1.53)g、(2.97 ±1.36)g,明顯低于荷瘤對(duì)照組小鼠瘤重(4.14±1.86)g(P<0.05),15d黃芪+黨參組荷瘤小鼠瘤重(2.73±1.27)g低于荷瘤對(duì)照組小鼠瘤重(3.68±1.83)g(P<0.05),其他各時(shí)間點(diǎn)各組瘤重?zé)o差異。各組小鼠體質(zhì)量隨天數(shù)的增加呈下降趨勢(shì),20d黃芪組體質(zhì)量(17.06±2.53)g高于荷瘤對(duì)照組(12.95±1.74)g(P<0.05),20d黃芪+黨參組體質(zhì)量(17.48±2.16)g高于荷瘤對(duì)照組(12.95±1.74)g(P<0.05),其他各時(shí)間點(diǎn)各組體質(zhì)量無(wú)差異。
表1顯示,黃芪組小鼠和黃芪+黨參組小鼠腫瘤抑制率均明顯高于黨參組小鼠的腫瘤抑制率(P<0.01),而各時(shí)間段黃芪組小鼠腫瘤抑制率與黃芪+黨參組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各中藥有效成分組抑瘤率在用藥前期較為可觀,但隨著給藥天數(shù)的增加,各中藥有效成分組抑瘤率逐漸下降。
表1 各組腫瘤抑制率比較(%,n=5)
表2顯示,20d黃芪+黨參組荷視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)移抑制率為46.61%,視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)移灶個(gè)數(shù)顯著低于荷瘤對(duì)照組、黃芪組及黨參組(P<0.01)。
圖1、表 3顯示,對(duì)照組小鼠 CD4+CD25+Foxp3+Treg表達(dá)隨荷瘤天數(shù)的增加呈上升趨勢(shì),各中藥組小鼠CD4+CD25+Foxp3+Treg表達(dá)在腫瘤病程中均呈下降趨勢(shì)。20d小鼠CD4+CD25+Foxp3+Treg表達(dá)3個(gè)中藥組低于荷瘤對(duì)照組(P<0.05),15d黃芪+黨參組CD4+CD25+Foxp3+Treg表達(dá)低于荷瘤對(duì)照組(P<0.05)。
表3 各組荷瘤小鼠脾CD4+CD25+Foxp3+Treg百分比動(dòng)態(tài)變化(%,珔x ± s,n=5)
圖1 各組荷瘤小鼠CD4+CD25+Foxp3+Treg百分比變化直方圖
表4顯示,黃芪組、黨參組和黃芪+黨參組小鼠血清IL-10水平均低于荷瘤對(duì)照組(P<0.05);黃芪組、黨參組和黃芪+黨參組小鼠血清IL-2及IFN-γ水平均高于荷瘤對(duì)照組(P<0.05),而IL-6、IL-12p70水平各組與荷瘤對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
早在20世紀(jì)90年代初,就有報(bào)道人類腫瘤中有一類起抑制作用的T細(xì)胞,但直到20世紀(jì)90年代中期,Treg被分離出后,關(guān)于人類腫瘤中Treg是否增多的研究才逐漸增多。Woo等首次報(bào)道在非小細(xì)胞肺癌和卵巢癌的腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞中Treg增多。這些Treg分泌TGF-β為Treg導(dǎo)致機(jī)體免疫低反應(yīng)性首次提供依據(jù)。Curiel等證明,在卵巢癌患者中,CD4+CD25+Foxp3+Treg抑制腫瘤特異性T細(xì)胞的免疫活性,有助于腫瘤的生長(zhǎng)、進(jìn)展。又有Larmonier研究證實(shí),荷瘤小鼠體內(nèi)Treg數(shù)目增多。Treg通過(guò)下調(diào)轉(zhuǎn)錄核因子-κB的活性來(lái)影響樹突狀細(xì)胞的功能,而被抑制的樹突狀細(xì)胞表面CD80、CD86和CD40的表達(dá)水平及分泌產(chǎn)生的IL-2、TNF-α均顯著降低,使之發(fā)揮免疫負(fù)性調(diào)節(jié)作用。臨床研究也表明,腫瘤復(fù)發(fā)則患者體內(nèi)Treg數(shù)目有明顯增高,腫瘤增長(zhǎng)與Treg細(xì)胞數(shù)目之間有明顯關(guān)系。在本研究中,黃芪和黨參的中藥組方明顯下調(diào)荷瘤小鼠IL-10的水平及CD4+CD25+Foxp3+Treg表達(dá),可能是與化療藥物類似,通過(guò)抑制腫瘤微環(huán)境中的血管生成,促進(jìn)Treg凋亡,使Treg數(shù)目減少,T細(xì)胞和NK細(xì)胞的作用恢復(fù),從而起到有效控制腫瘤的作用。CD4+CD25+Foxp3+Treg的減少導(dǎo)致IL-10的分泌量減少,從而抑制CD4+CD25+Foxp3+Treg參與腫瘤免疫逃逸及對(duì)機(jī)體免疫的抑制作用。
表4 20d各組小鼠血清細(xì)胞因子水平比較(ng/L,珔x±s,n=5)
中醫(yī)認(rèn)為氣虛是腫瘤的重要病理因素,黃芪屬于傳統(tǒng)益氣中藥,在體內(nèi)具有廣泛的免疫增強(qiáng)作用;黨參具有補(bǔ)中益氣之功效,含有萜類、糖和糖苷類、甾體類等多種化學(xué)成分,有提高機(jī)體免疫力、抗氧化、抗腫瘤等功能。本研究中,黃芪組和黃芪+黨參組在改善荷瘤小鼠體質(zhì)量及抑瘤率方面具有明顯功效,而在抑制腫瘤轉(zhuǎn)移方面則以黃芪+黨參組為最佳。同時(shí)3個(gè)中藥組都能明顯下調(diào)CD4+CD25+Foxp3+Treg百分比,不同中藥對(duì)荷瘤小鼠脾CD4+CD25+Foxp3+Treg表達(dá)的變化趨勢(shì)有不同影響。黃芪+黨參組方較其單味藥黨參、黃芪有較好的抑瘤、抗轉(zhuǎn)移、下調(diào) CD4+CD25+Foxp3+Treg表達(dá)、下調(diào)IL-10水平的作用。綜合以上結(jié)果可以認(rèn)為,中藥黃芪+黨參組方可明顯抑制腫瘤的發(fā)生與發(fā)展,并可有效改善機(jī)體的細(xì)胞免疫效應(yīng),這一結(jié)果也可為研究者探析中藥及其組方的抑癌機(jī)制及在改善西醫(yī)化療效果方面提供一些新思路和新對(duì)策。
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