王潘紅 鄭明 蔡云峰
小細(xì)胞肺癌(SCLC)是肺癌的一種特殊類型,約占所有肺癌的15%,相比于其他類型,SCLC 易出現(xiàn)侵襲性發(fā)展和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,危害性較大[1]。SCLC 主要發(fā)生在吸煙人群中,由于吸煙人口逐年增多以及吸煙人口低齡化等情況,SCLC 的發(fā)病率每年都有所增長[2]。植物中提取的大黃素(EM)具有較高的藥用性[3],有研究發(fā)現(xiàn),大黃素對小鼠肝癌、淋巴肉癌、黑色素瘤和肺癌等均有較高抑制作用,可作為一種新型的抗癌藥物。紫杉醇(TAXOL)是一種從植物紅豆杉的樹皮中所提取的天然有效成分,具有較好的抗腫瘤活性,在臨床上已經(jīng)用于多種癌癥的治療[4],但在SCLC 治療中的應(yīng)用較少,有學(xué)者指出,紫杉醇與其他抗腫瘤藥物聯(lián)合使用會(huì)有更好的治療效果[5-6]。本實(shí)驗(yàn)擬通過建立SCLC裸鼠模型,探討紫杉醇聯(lián)合大黃素對模型裸鼠TTF-1、CD56、ProGRP 的影響,旨在為肺癌的臨床治療提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 BALB/ c-nu 裸鼠購自北京動(dòng)物模型庫。裸鼠4~6 個(gè)月齡,體質(zhì)量20~24 g,在(21±2)℃、40%~70%的濕度和12 h 的光/暗循環(huán)環(huán)境下飼養(yǎng),本實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格遵守一般動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理學(xué)原則。
1.2 儀器與試劑 大黃素(批號(hào):wkq16071004,純度>98%)購自四川維克奇生物公司;紫杉醇(批號(hào):130416-12,純度>98%)購自西昌市凱源康藥業(yè)公司;HE 染色液購自美國Origene;TTF-1、CD56、Pro-GRP抗體購自美國Sigma 公司;免疫組化試劑盒購自Abcam(中國)公司;NF05DH-1831 型血?dú)夥治鰞x購自廣州華西科創(chuàng)科技有限公司;iTube 3000 全自動(dòng)發(fā)光免疫分析儀購自煙臺(tái)艾德康生物科技有限公司。
1.3 實(shí)驗(yàn)分組 通過脛骨結(jié)節(jié)骨髓腔注射方法構(gòu)建SCLC 裸鼠模型[7]。將成功建模的裸鼠分為3組,分別為模型組、TAXOL組和TAXOL+EM組,每組各20 只,另選20 只健康裸鼠為空白組。其中TAXOL組裸鼠給藥60 mg/mL 紫杉醇,TAXOL+EM組裸鼠給藥30 mg/mL紫杉醇+30 mg/mL 大黃素,空白組和實(shí)驗(yàn)組用同種方法給予等量的溶劑,共給藥14 d。
1.4 動(dòng)脈氧分壓(PaO2)檢測 分別于給藥第1、7、14 天采集大鼠動(dòng)脈血0.2 mL,采用血?dú)夥治鰞x按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行檢測PaO2。
1.5 肺、肝組織HE 染色觀察 各組小鼠折頸處死,取其肺部組織。肺組織用體積分?jǐn)?shù)10%甲醛固定、脫水、包埋、切片,然后對切片脫蠟和HE 染色,在光鏡下(×400)觀察組織病理形態(tài)。取裸鼠肝組織,操作同上述步驟,觀察SCLC 肝轉(zhuǎn)移的情況。
1.6 免疫組化檢測TTF-1、CD56 水平 肺組織經(jīng)切片、二甲苯脫蠟、梯度酒精水化、抗原修復(fù)。后加入一抗(1 ∶200),4℃過夜,PBS 洗3 次。加入生物素標(biāo)記二抗,37℃孵育1 h。DAB 顯色液染色。蘇木素染核,酒精脫水,二甲苯透明30 min,中性樹膠封片,于倒置顯微鏡100 倍視野下觀察是否陽性。
1.7 CLIA 法檢測ProGRP 水平 取各組裸鼠外周血,按照全自動(dòng)發(fā)光免疫分析儀機(jī)器說明書操作,檢測裸鼠血清中ProGRP 的水平。
1.8 RT-PCR 法檢測TTF-1、CD56、ProGRP 的mRNA水平 取出大鼠肺組織,用Trizol 法裂解并提取總RNA,使用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將mRNA 反轉(zhuǎn)錄成cDNA。在冰上準(zhǔn)備50 μL PCR 擴(kuò)增反應(yīng)體系:2XSYBR25 μL,上、下游引物各1 μL,cDNA 2 μL,雙蒸水20.7 μL,TaqDNAPolymerase0.3 μL。在實(shí)時(shí)熒光定量PCR 儀上反應(yīng),反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性10 min,95℃變性10 s,60℃退火30 s,45 個(gè)循環(huán),95℃10 s,65℃60 s,97 ℃1 s。記錄各孔Ct 值,以β-actin 作內(nèi)參,采用2-ΔΔCt計(jì)算各mRNA 的相對表達(dá)量,計(jì)算公式為:ΔΔCT=ΔCt 實(shí)驗(yàn)-ΔCt 空白,其中ΔCt=Ct 目的-Ct內(nèi)參。引物序列及產(chǎn)物大小見表1。
表1 引物序列表(5'→3')
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件。多組間比較用單因素方差分析,組間兩兩比較用LSD 檢驗(yàn),計(jì)量資料用卡方檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組不同時(shí)間PaO2比較 模型組,TAXOL組和TAXOL+EM組在1 d、7 d及14 d PaO2水平均低于空白組(P<0.05);TAXOL組和TAXOL+EM組PaO2水平隨著持續(xù)給藥而升高,且均高于模型組(P<0.05);TAXOL+EM組各時(shí)間點(diǎn)PaO2水平均高于TAXOL組(P<0.05),見表2。
表2 不同時(shí)間段各組PaO2比較[mmHg,()]
表2 不同時(shí)間段各組PaO2比較[mmHg,()]
注:與空白組比較,#P<0.05;與模型組比較,*P<0.05;與TAXOL組比較,△P<0.05
2.2 肺組織染色結(jié)果比較 與空白組比較,其他組裸鼠肺組織明顯發(fā)生病變,肺泡間隙變??;與模型組比較,TAXOL組和TAXOL+EM組肺部組織病變情況有所緩解;與TAXOL組比較,TAXOL+EM組肺組織恢復(fù)情況更好,見圖1。
圖1 各組肺組織HE染色情況
2.3 各組肝轉(zhuǎn)移結(jié)果比較 與空白組比較,其他組裸鼠肝組織出現(xiàn)結(jié)節(jié),病理染色結(jié)果與肺組織結(jié)果相似,提示肺癌細(xì)胞發(fā)生肝轉(zhuǎn)移;與模型組比較,TAXOL組和TAXOL+EM組肝組織轉(zhuǎn)移程度有所減輕;與TAXOL組比較,TAXOL+EM組肝組織情況更好。見圖2。
圖2 各組肝組織HE染色情況
2.4 各組TTF-1、CD56、ProGRP 水平比較 見表3。
表3 各組TTF-1、CD56、ProGRP水平比較
2.5 各組TTF-1、CD56、ProGRP 的mRNA 水平比較 見表4。
表4 各組TTF-1、CD56、ProGRP的mRNA水平比較()
表4 各組TTF-1、CD56、ProGRP的mRNA水平比較()
注:與空白組比較,#P<0.05;與模型組比較,*P<0.05;與TAXOL組比較,△P<0.05
SCLC 是神經(jīng)內(nèi)分泌型肺癌的一種,相比于其他類型的肺癌具有更高的侵襲能力。SCLC 由于其高增殖、轉(zhuǎn)移快等特點(diǎn),易復(fù)發(fā)和和惡化,是一類危害較大的惡性腫瘤[8]。SCLC 單純通過手術(shù)切除治療療效欠佳,臨床上通常聯(lián)合使用化療或放療方法[9]。
紫杉醇是多種癌癥化療的常用藥物,受到廣泛的關(guān)注和研究。紫杉醇通過結(jié)合微管蛋白抑制其聚解,導(dǎo)致其排列異常并阻斷腫瘤細(xì)胞正常的有絲分裂紡錘體發(fā)育和隨后的細(xì)胞分裂達(dá)到抗腫瘤效果[10]。同時(shí)由于腫瘤細(xì)胞的抗藥性等原因,單一使用紫杉醇治療的手段急需改進(jìn)。紫杉醇聯(lián)合其他藥物被認(rèn)為可以有效增強(qiáng)其功效。劉曉潔等通過體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇聯(lián)用紫杉醇可以通過增加P-gp 蛋白的表達(dá),有效促進(jìn)食管癌EC109 細(xì)胞的凋亡[11];TOMOYUKI 等[12]研究發(fā)現(xiàn)紫杉醇聯(lián)合雷公藤治療晚期胃癌患者具有更高的的療效和安全性。盧娜等研究指出,姜黃素聯(lián)合多西紫杉醇對人肺癌細(xì)胞放療增敏機(jī)制與腫瘤細(xì)胞周期阻滯和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān),且在紫杉醇濃度為60 mg/mL時(shí)效果最好[13]。大黃素是天然的生物抑制劑,近年來作為抗癌藥物被廣泛研究。何敏等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蘆薈、大黃素聯(lián)用順鉑可以增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞的凋亡[8]。
TTF-1 是NKX2 家族的一種轉(zhuǎn)錄基因核蛋白,常在肺組織和甲狀腺組織及其癌變過程出現(xiàn)、表達(dá),影響多種基因調(diào)控,>90%原發(fā)性SCLC 表達(dá)陽性TTF-1[14]。CD56 是一種跨膜神經(jīng)細(xì)胞糖蛋白黏附分子,是肺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤首選的特異性標(biāo)志物[15]。PROGRP 是腦腸激素的一種,是SCLC 增殖因子胃泌素釋放肽的前體,可作為SCLC 特異性腫瘤標(biāo)志物[16]。
本研究結(jié)果顯示,紫杉醇與大黃素聯(lián)用可以有效降低裸鼠TTF-1、CD56、ProGRP 水平,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,且效果比單一使用紫杉醇更好,這與上述研究結(jié)果相似。同時(shí),隨著給藥時(shí)間的延長,單一使用紫杉醇的小鼠PaO2上升水平減緩,而紫杉醇和大黃素聯(lián)用給藥的小鼠PaO2持續(xù)上升,提示紫杉醇與大黃素聯(lián)用的抗腫瘤效果不僅優(yōu)于同濃度的紫杉醇,且可能在一定程度上能克服腫瘤細(xì)胞的抗藥性,從而達(dá)到持續(xù)抑制的效果。
綜上所述,大黃素可以增強(qiáng)紫杉醇對SCLC 裸鼠TTF-1、CD56 及ProGRP 的影響,降低TTF-1、CD56及ProGRP 表達(dá)水平,有效抑制SCLC,同時(shí)可以在一定程度上減少腫瘤細(xì)胞的抗藥性,達(dá)到持續(xù)抑制的效果,為SCLC 的治療提供新的科學(xué)思路。