李 穎,王 凱,胡 瓊
(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,貴州 遵義 563003)
宮頸癌是女性常見的生殖道惡性腫瘤[1-2],其高發(fā)病率躍居女性腫瘤第二位。據(jù)統(tǒng)計(jì)[3],全球每年有約50 萬新發(fā)宮頸癌病例,26 萬死亡病例,且主要集中在欠發(fā)達(dá)國家。雖然宮頸癌細(xì)胞學(xué)篩選極大的改善了宮頸癌的發(fā)現(xiàn)和治療[4],但高危型人乳頭狀瘤病毒(HPV)感染率的提升使宮頸癌發(fā)病率逐年上漲[5]。目前,宮頸癌的治療主要分為手術(shù)治療和同期放化療,其中手術(shù)治療運(yùn)用于宮頸癌早期患者,而同期放化療則主要針對晚期復(fù)發(fā)性宮頸癌患[6]。同期放化療雖能提升患者的近期療效和生存率,然而患者的5 年生存率僅為66%,同時(shí)部分患者由于無法耐受順鉑等一線化療藥物的毒副而中途退出治療[7]。因此急需開發(fā)具有良好抗腫瘤活性且低毒副作用的化療替代藥物。近年來,雙氫青蒿素(DHA)引起了學(xué)者的廣泛興趣,研究發(fā)現(xiàn)雙氫青蒿素不僅能調(diào)節(jié)免疫,抑制結(jié)腸癌、胃癌等,同時(shí)還能逆轉(zhuǎn)某些耐藥菌株的耐藥性[8-9]?;诖?,本研究探討了雙氫青蒿素對宮頸癌U14 裸鼠移植瘤的抑制作用,并分析了其對免疫抑制分子的影響。
1.1 動物、細(xì)胞株 雌性BALB/c 裸鼠15 只,5~6 周齡,體質(zhì)量18~22 g [廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心,動物生產(chǎn)許可證號SCXK(粵)2013-0002]。U14 小鼠子宮頸癌細(xì)胞(上海復(fù)祥生物科技有限公司)。
1.2 試藥 雙氫青蒿素(重慶通和藥業(yè)有限公司,國藥準(zhǔn)字H20050082);順鉑(齊魯制藥有限公司,國藥準(zhǔn)字H20073652)。二甲基亞砜(DMSO)、甲醇(百靈威科技有限公司)。DMEM 高糖培養(yǎng)基(上海微科生物技術(shù)有限公司);胎牛血清(上海碩欣生物科技有限公司);白細(xì)胞介素-4(IL-4)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)、前列腺素E2(PGE2)ELISA 試劑盒(上海仁捷生物科技有限公司)。
2.1 造模、分組、給藥 在含胎牛血清(10%)的DMEM培養(yǎng)基中將U14 宮頸癌細(xì)胞培養(yǎng)至對數(shù)生長期。隨后將0.2 mL 密度為5×107/mL 的U14 單細(xì)胞懸液注入小鼠左后肢近背部皮下,并以此日為第1 天,觀察、記錄小鼠移植瘤生長情況。當(dāng)腫瘤直徑≥5 mm 時(shí),隨機(jī)將小鼠分為對照組(生理鹽水,肌肉注射0.2 mL)、順鉑組(腹腔注射2 mg/kg)、雙氫青蒿素低、高劑量組(灌胃給藥100、200 mg/kg),每組各5 只,1 d/次,連續(xù)給藥10 d。于第11 天處死小鼠,剝瘤稱重。
2.2 檢測U14 荷瘤裸鼠生長狀況及瘤重 自接種瘤細(xì)胞之日起,觀察小鼠的精神狀態(tài)、活動、毛發(fā)、皮膚、飲食等一般情況。每隔2 d 稱量并記錄小鼠體質(zhì)量,同時(shí)對小鼠移植瘤的最長徑(L)和最短徑(W)進(jìn)行測量,瘤體積V=0.5×L×W2。處死小鼠當(dāng)日稱取瘤重,抑瘤率=(1-平均瘤重給藥組/平均瘤重對照組)×100%。
2.3 檢測免疫抑制分子水平 處死老鼠前經(jīng)摘眼球取血約2 mL,血液靜置于室溫2 h,1 500 r/min 離心20 min,取上清液并于-80 ℃保存。根據(jù)試劑盒說明書分別對IL-4、IL-6、TGF-β1、PGE2進(jìn)行檢測,實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)盡量避免血清樣品反復(fù)凍融。
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料以(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK-q 檢驗(yàn)。P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 雙氫青蒿素對U14 荷瘤裸鼠生長狀況的影響 接種U14 細(xì)胞后4 天左右,小鼠體內(nèi)成瘤,并伴有局部炎癥反應(yīng),總成瘤率為100%。給藥前各組小鼠的平均腫瘤大小、體質(zhì)量均無顯著差異(P>0.05)。給藥期間,對照組老鼠精神欠佳、進(jìn)食少;順鉑組小鼠精神萎靡,反應(yīng)遲緩,食欲低下;雙氫青蒿素高、低劑量組小鼠正常進(jìn)食,精神狀態(tài)良好。治療后與對照組比較,順鉑組小鼠體質(zhì)量明顯下降,而雙氫青蒿素高、低劑量組明顯上升(P<0.05),見表1。
表1 雙氫青蒿素對U14 荷瘤裸鼠體質(zhì)量的影響(±s, n=5)
表1 雙氫青蒿素對U14 荷瘤裸鼠體質(zhì)量的影響(±s, n=5)
注:與對照組比較,?P<0.05;與順鉑組比較,#P<0.05
3.2 雙氫青蒿素對腫瘤生長的影響 與對照組比較,順鉑組、雙氫青蒿素組能顯著抑制腫瘤質(zhì)量和腫瘤體積(P<0.05),雙氫青蒿素低劑量組對腫瘤體積無顯著影響(P>0.05),順鉑組對腫瘤質(zhì)量、腫瘤體積的抑制作用明顯優(yōu)于雙氫青蒿素組(P<0.05)。給藥治療后,順鉑組抑瘤率最高(59.67%),其次為雙氫青蒿素高劑量組(41.15%),而低劑量組則相對較低(26.74%)。見表2、圖1。
表2 雙氫青蒿素對對腫瘤生長的影響(±s, n=5)
表2 雙氫青蒿素對對腫瘤生長的影響(±s, n=5)
注:與對照組比較,?P<0.05;與順鉑組比較,#P<0.05;與雙氫青蒿素低劑量組比較,△P<0.05
圖1 各組裸鼠腫瘤生長情況
3.3 雙氫青蒿素對IL-4、IL-6、TGF-β1、PGE2水平的影響與對照組比較,順鉑組、雙氫青蒿素組血清IL-4、IL-6 水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而TGF-β1、PGE2水平顯著降低(P<0.05);雙氫青蒿素高劑量組對TGF-β1、PGE2水平的抑制作用較順鉑組均更顯著(P<0.05)。見表3。
表3 雙氫青蒿素對IL-4、IL-6、TGF-β1、PGE2水平的影響(±s, n=5)
表3 雙氫青蒿素對IL-4、IL-6、TGF-β1、PGE2水平的影響(±s, n=5)
注:與對照組比較,?P<0.05;與順鉑組比較,#P<0.05;與雙氫青蒿素低劑量組比較,△P<0.05
宮頸癌是一類由人乳頭狀瘤病毒反復(fù)持續(xù)感染而導(dǎo)致的嚴(yán)重危害女性健康的惡性腫瘤,其發(fā)病率和死亡率一直直居高不下[10-11]。然而由于其臨床癥狀的隱匿性及早期檢測手段有效性的欠缺,致使該疾病分布具有一定的區(qū)域性,其中發(fā)展中國家的發(fā)病率和死亡率占全球80%左右[12]。宮頸癌診斷與治療指南指出宮頸癌的治療主要為化療聯(lián)合手術(shù)和放療[6],其中順鉑(DDP)為主要的一線化療藥物。然而順鉑屬于周期性非特異性抗癌藥物,其非選擇性特性導(dǎo)致其不僅能與腫瘤細(xì)胞的DNA 結(jié)合,同時(shí)還與血清蛋白、谷胱甘肽、半胱氨酸等還原性生物分子結(jié)合,從而對正常細(xì)胞產(chǎn)生毒性,最終表現(xiàn)為腎毒性、肝毒性、神經(jīng)毒性等多種不良反應(yīng)[13]。因此,開發(fā)新作用機(jī)制、低毒性的抗腫瘤藥物刻不容緩。雙氫青蒿素(DHA)是抗瘧疾倍半萜內(nèi)酯藥物青蒿素的體內(nèi)活性代謝物。研究發(fā)現(xiàn)[8-9,14],雙氫青蒿素不僅具有較好的抗瘧疾、抗病毒活性,其對腫瘤如肝癌、結(jié)腸癌、乳腺癌等均有抑制作用,甚至還能逆轉(zhuǎn)耐藥腫瘤細(xì)胞的耐藥性。故本研究探討了不同劑量雙氫青蒿素對宮頸癌裸鼠移植瘤的作用,并對相應(yīng)的免疫抑制分子表達(dá)水平進(jìn)行了分析。
小鼠體內(nèi)腫瘤生長結(jié)果顯示,順鉑組和雙氫青蒿素治療組的實(shí)體瘤瘤重低于對照組,其中順鉑組瘤重下降最為明顯,而雙氫青蒿素高劑量治療組實(shí)體瘤重顯著低于低劑量治療組(P<0.05),與之相應(yīng)的順鉑組的抑瘤率最高(59.67%),雙氫青蒿素高劑量組的抑瘤率(41.15%)高于低劑量組(26.74%),表明順鉑和雙氫青蒿素對宮頸癌移植瘤有抑制作用,且雙氫青蒿素的抑制作用呈現(xiàn)劑量依賴性。Hu 等[15]報(bào)道雙氫青蒿素在體外能夠顯著誘導(dǎo)宮頸癌Hela 和Caski 細(xì)胞凋亡[(80.30±6.01)%、(83.32±3.28)%;(11.39±2.32)%、(12.17±2.89)%]。
在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中可分泌多種免疫抑制分子,這些免疫抑制分子促使免疫細(xì)胞不能及時(shí)有效地識別并清除腫瘤細(xì)胞,造成腫瘤細(xì)胞免疫逃逸而降低腫瘤治療有效率。因此,本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究了雙氫青蒿素對宮頸癌移植瘤小鼠體內(nèi)免疫抑制分子IL-4、IL-6、TGF-β1和PGE2水平的影響。
IL-4 作為免疫調(diào)節(jié)分子參與多種生理過程,可抑制Th1 細(xì)胞產(chǎn)生,促進(jìn)免疫抑制分子IL-10 產(chǎn)生,致使機(jī)體自我免疫功能被抑制[16];IL-6 是一類促炎因子,能抑制T 淋巴細(xì)胞、抑制自然殺傷細(xì)胞,同時(shí)誘導(dǎo)Th2 細(xì)胞漂移、IL-10 分子分泌,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長[17]。與對照組比較,順鉑和雙氫青蒿素治療組小鼠血清IL-4、IL-6 水平未見明顯變化,表明雙氫青蒿素對這2 種分子水平無調(diào)節(jié)作用。
TGF-β1是一類與腫瘤息息相關(guān)的息息相關(guān)的分子,在腫瘤初期能上調(diào)細(xì)胞周期蛋白激酶抑制劑水平而抑制腫瘤生長,但隨著腫瘤的發(fā)展,TGF-β1則通過抑制T 細(xì)胞、誘導(dǎo)Th2 細(xì)胞漂移、抑制自然殺傷細(xì)胞功能而促進(jìn)腫瘤生長[18];PGE2是花生四烯酸經(jīng)環(huán)氧合酶催化生成的脂質(zhì)代謝物[19],具有與TGF-β1相似的免疫抑制機(jī)制。結(jié)果顯示,順鉑組和雙氫青蒿素組血清TGF-β1和PGE2水平均顯著低于對照組,然而順鉑組TGF-β1水平均明顯高于雙氫青蒿素高、低劑量組(P<0.05),而順鉑組PGE2水平雖與雙氫青蒿素低劑量組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),但仍然呈現(xiàn)上升趨勢,表明順鉑對小鼠免疫可能存在損害,而雙氫青蒿素則可能一定程度上逆轉(zhuǎn)免疫損害情況。該結(jié)果與Zhao等[20]研究類似,即在一定劑量時(shí)雙氫青蒿素能影響T 細(xì)胞功能,同時(shí)雙氫青蒿素能調(diào)節(jié)TGF-β /Smad 途徑而達(dá)到抗炎活性。炎癥是腫瘤發(fā)生發(fā)展中主要的表現(xiàn)癥狀,雙氫青蒿在逆轉(zhuǎn)炎癥微環(huán)境的同時(shí),下調(diào)TGF-β1和PGE2水平,從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答,使機(jī)體的免疫分子能及時(shí)有效的識別并清除腫瘤細(xì)胞,最終達(dá)到治療腫瘤的效果。
綜上所述,雙氫青蒿素能抑制宮頸癌U14 小鼠移植瘤的生長,可能通過抑制TGF-β1和PGE2等免疫抑制分子而產(chǎn)生作用。它是青蒿素的體內(nèi)活性代謝產(chǎn)物,具有口服生物利用度高、毒性小等優(yōu)點(diǎn),可作為潛在抗宮頸癌化療替代藥物。然而,本研究還存在小鼠樣本較少、機(jī)制研究不夠全面等局限性,對于雙氫青蒿素的具體作用機(jī)理還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究。