胡 兵安紅梅王雙雙鄭佳露閆 霞黃曉偉
1.上海中醫藥大學附屬龍華醫院腫瘤科(上海,200032) 2.上海市中醫藥研究院中醫腫瘤研究所 3.上海中醫藥大學附屬龍華醫院科技處
養肝解毒散結中藥對肝癌血管生成作用及機制*
胡 兵1,2安紅梅3王雙雙1,2鄭佳露1,2閆 霞1,2黃曉偉1,2
1.上海中醫藥大學附屬龍華醫院腫瘤科(上海,200032) 2.上海市中醫藥研究院中醫腫瘤研究所 3.上海中醫藥大學附屬龍華醫院科技處
目的:觀察養肝解毒散結(YGJDSJ)中藥對肝癌血管生成的作用。方法:裸小鼠皮下移植人肝癌Bel-7402細胞,隨機分為兩組,每組10只,分別給予蒸餾水或YGJDSJ灌胃,1次/d,治療3周后,剝離腫瘤組織,免疫組織化學法檢測血管生成及相關基因表達。結果:YGJDSJ中藥可以抑制Bel-7402人肝癌組織血管生成,與對照組比較差異有顯著性意義(P<0.01);YGJDSJ中藥可降低肝癌組織血管內皮生長因子(VEGF)和乏氧誘導因子-1α(HIF-1α)表達,與對照組比較差異有顯著性意義(P<0.01);YGJDSJ中藥還可降低M2型腫瘤相關巨噬細胞在肝癌組織的分布,與對照組比較差異有顯著性意義(P<0.01)。結論:YGJDSJ中藥可以抑制肝癌血管生成,其機制與下調VEGF、HIF-1α和M2型腫瘤相關巨噬細胞相關。
肝癌;養肝解毒散結中藥;血管生成;血管內皮生長因子;乏氧誘導因子-1a;M2型腫瘤相關巨噬細胞
中醫藥是我國重要的生物醫藥資源,在肝癌的治療中發揮了積極的作用[1]。養肝解毒散結中藥復方(專利號:ZL201110145109.0)是項目組治療肝癌臨床驗方,由女貞子、炙鱉甲、龍葵、蛇莓、澤漆、貓爪草、郁金、虎杖等中藥組成;其中女貞子所含熊果酸可以抑制肝癌VEGF表達和血管生成[2],龍葵、蛇莓、郁金可以抑制雞胚尿囊膜血管生成[3~5],虎杖單體白藜蘆醇和大黃素可以抑制腫瘤血管生成[6,7],提示養肝解毒散結中藥復方可能具有抑制血管生成的作用。本實驗研究擬觀察養肝解毒散結中藥對肝癌血管生成的作用。
1.1 實驗動物及細胞株 BALB/C裸小鼠20只,6周齡,雌性,體重18~23g,購自上海斯萊克實驗動物公司,實驗動物許可證:SCXK(滬)2012-0002,飼養于龍華醫院SPF級動物實驗室。人肝癌Bel-7402細胞購自中國科學院細胞庫。
1.2 主要儀器及試劑 培養箱,美國NuAire公司產品;低溫離心機,美國Thermo公司產品;倒置顯微鏡,日本NIKON公司產品。DMEM、胎牛血清購自Hyclone公司。中藥由龍華醫院中藥房提供并鑒定。CD31、血管內皮生長因子(VEGF)、乏氧誘導因子-1α(HIF-1α)、精氨酸酶/(Arg-1)抗體購自Santa Cruz生物技術公司。其余為國產分析純試劑。
1.3 中藥制備 養肝解毒散結(YGJDSJ)中藥由女貞子12 g,炙鱉甲30g,龍葵、蛇莓、澤漆、貓爪草、郁金、虎杖各15g等組成,按比例配方,加8倍量的水,浸漬1 h;炙鱉甲武火煮沸后文火煎煮0.5 h,加入其他中藥煮沸后文火煎煮0.5 h,濾過;濾渣再加6倍量的水煎煮0.5 h,濾過;合并濾液,濃縮至2 g/ml,4℃儲存備用。

圖1 中藥對肝癌血管生成影響圖(HE,×200)

圖3 中藥對肝癌組織HIF-1α表達影響圖(HE,×200)

圖2 中藥對肝癌組織VEGF表達影響圖(HE,×200)

圖4 中藥對肝癌組織相關巨噬細胞影響圖(HE,×200)
1.4 動物模型制備及分組 常規培養Bel-7402細胞,消化并計數,用PBS調整細胞濃度至5×107個/ml,每只裸小鼠給予無菌皮下注射0.1 m l細胞懸液;待腫瘤生長至可測量范圍后隨機分為對照組和YGJDSJ組,分別給予蒸餾水和YGJDSJ中藥灌胃,0.3 ml/次,1次/d;兩組動物均給予飼料,自由飲用無菌水。治療3周后處死小鼠,保留腫瘤標本備用。
1.5 免疫組織化學檢測 腫瘤組織常規固定、石蠟包埋、切片、脫蠟,3%H2O2封閉10min,PBS沖洗;檸檬酸緩沖液中(pH6.0)煮沸修復抗原,PBS洗滌;3%H2O2抑制內源性過氧化物酶,PBS洗滌;正常動物血清孵育5min,PBS洗滌;加入CD31、VEGF、HIF-1α、Arg-I(濃度1∶100)4℃過夜,PBS沖洗;加入對應二抗,37℃孵育30 min,PBS沖洗,DAB顯色,蘇木素復染,常規封片;Image Pro軟件分析蛋白表達平均光密度值(MOD),結果以對照組倍數表示。
1.6 統計學方法 使用SPSS 18.0進行統計,計量資料以±s表示,兩組之間比較采用t檢驗,P≤0.05為差異有統計學意義。
2.1 兩組小鼠肝癌組織血管生成性況 采用CD31作為新生血管標志,免疫組化檢測新生血管生成情況,結果顯示對照組小鼠肝癌組織有較多新生血管生成,YGJDSJ中藥可以抑制肝癌血管生成,與對照組比較差異顯著(P<0.01)。見表1及插頁圖。
表1 兩組小鼠肝癌組織血管生成平均光密度比較(±s)

表1 兩組小鼠肝癌組織血管生成平均光密度比較(±s)
與對照組比較,**P<0.01
組別 n血管生成(MOD)1.00±0.07 YGJDSJ組 3 0.43±0.04對照組3 **
2.2 兩組小鼠肝癌組織VECF表達情況 免疫組化檢測結果顯示,對照組小鼠肝癌組織VEGF表達明顯,YGJDSJ中藥可以抑制肝癌組織VEGF表達,與對照組比較差異顯著(P<0.01)。見表2及插頁圖1。
表2 兩組小鼠肝癌組織VEGF表達平均光密度值比較(±s)

表2 兩組小鼠肝癌組織VEGF表達平均光密度值比較(±s)
與對照組比較,**P<0.01
組別 n VEGF(MOD)1.00±0.06 YGJDSJ組 3 0.34±0.03對照組3 **
2.3 兩組小鼠組肝癌組織HIF-1α表達情況 免疫組化檢測結果顯示對照組小鼠肝癌組織有較多HIF-1α表達,YGJDSJ中藥可以抑制肝癌組織HIF-1α表達,與對照組比較差異顯著(P<0.01)。見表3及插頁圖3。
表3 兩組小鼠肝癌組織HIF-1α表達平均光密度值比較(±s)

表3 兩組小鼠肝癌組織HIF-1α表達平均光密度值比較(±s)
與對照組比較,**P<0.01
組別 n HIF-1α(MOD)對照組3 ** 1.00±0.05 YGJDSJ組 3 0.25±0.03
2.4 兩組小鼠肝癌組織腫瘤相關巨噬細胞分布情況 采用Arg-I作為M2型腫瘤相關巨噬細胞(TAMS)標志,免疫組化檢測M2TAMS在肝癌組織的分布,結果顯示對照組肝癌小鼠組織有較多M2TAMS分布,YGJDSJ中藥治療后肝癌組織M2TAMS分布顯著減少,與對照組比較差異顯著(P<0.01)。見插頁圖4,表4。
表4 兩組小鼠肝癌組織腫瘤相關巨噬細胞分布平均光密度值比較(±s)

表4 兩組小鼠肝癌組織腫瘤相關巨噬細胞分布平均光密度值比較(±s)
與對照組比較,**P<0.01
組別 n TAM(MOD)1.00±0.04 YGJDSJ組 3 0.31±0.03對照組3 **
根據臨床表現,肝癌可以歸屬于中醫“鼓脹”、“黃疸”、“積聚”、“脅痛”、“肝積”、“肥氣”、“伏梁”等范疇。歷代醫家對相關病證有一定闡發,如《靈樞·邪氣臟腑病形篇》記載“肝脈微急為肥氣,在脅下,若覆杯”,“伏梁,在心下”。《難經·五十五難·五臟攸分》記載"肝之積名曰肥氣,在左脅下如覆杯",《濟生方·癓瘕積聚門》描述“肥氣之狀,在左脅下,覆大如杯,肥大而似有頭足,是為肝積”。
肝癌臨床表現復雜,涉及多個病理因素,屬正虛邪實之證,正虛是肝癌發病的內因;現代中醫發展了癌毒的概念,癌毒是肝癌發生發展的病理基礎,抗癌是治療肝癌的重要法則,可以認為虛、毒、瘀是肝癌的基本病機[1,8]。養肝解毒散結方由多味中藥組成,其中女貞子、炙鱉甲滋陰養肝、散結;龍葵、蛇莓解毒散結;澤漆、貓爪草化痰散結;郁金、虎杖化瘀散結;諸藥合用,共奏養肝解毒散結之功。
腫瘤組織由于生長失控、血管紊亂,腫瘤內部氧水平降低,促使腫瘤細胞通過無氧酵解、腫瘤血管生成等方式以適應乏氧環境;在乏氧條件下HIF-1α蛋白水平升高,HIF-1α可直接結合VEGF啟動子,上調VEGF表達,促腫瘤血管生成[9]。本研究結果顯示,養肝解毒散結中藥可以抑制肝癌組織血管生成,同時伴隨VEGF和HIF-1α表達降低,提示養肝解毒散結中藥對肝癌血管生成抑制作用與下調VEGF和HIF-1α表達相關。
M2型TAMS是介導腫瘤炎癥(Cancer-related inflammation)的主要細胞群體,低表達IL-12、IL-23,高表達IL-10和Arg-I,Arg-1是M2 TAMS的標志基因[10]。腫瘤細胞可以分泌IL-10、CSF-1等細胞因子,促使單核細胞分化為M2 TAMS。此外,腫瘤組織因乏氧高表達的HIF-1α也可以上調CXCL8和CXCR4促M2 TAMS分化。M2 TAMS可以抑制抗腫瘤免疫,促腫瘤轉移,也可以通過分泌VEGF促腫瘤血管生成。本研究結果顯示,養肝解毒散結中藥治療后肝癌組織M2 TAMS分布減少。
綜上所述,本研究結果顯示:養肝解毒散結中藥可以抑制肝癌血管生成,其機制與下調VEGF、HIF-1α和M2型腫瘤相關巨噬細胞相關,值得進一步深入研究。
[1]Hu B,Wang SS,Du Q.Traditional Chinese medicine for prevention and treatmentof hepatocarcinoma:From bench to bedside[J].World J Hepatol,2015,7(9):1209-1232.
[2]高福君.女貞子提取物抑制人肝癌細胞血管生長因子表達作用研究[J].中國實驗方劑學雜志,2011,17(2):139-142.
[3]許揚,潘瑞樂,常琪,等.龍葵抑制雞胚絨毛尿囊膜血管新生的研究[J].中國中藥雜志,2008,33(5):549-552.
[4]許揚,潘瑞樂,常琪,等.蛇莓抑制雞胚絨毛尿囊膜血管新生作用研究[J].中藥藥理與臨床,2008,24(3):65-67.
[5]肖淵,李娜,李海芳,等.觀察12種活血祛瘀類中藥對雞胚絨毛尿囊膜新生血管生成的影響[J].藥物分析雜志,2009,29(7):1079-1082.
[6]Kimura Y,Okuda H.Resveratrol isolated from Polygonum cuspidatum root prevents tumor growth and metastasis to lung and tumor-induced neovascularization in Lewis lung carcinoma-bearingmice[J].JNutr,2001,131(6):1844-1849.
[7]Lin SZ,WeiWT,Chen H,et al.Antitumor activity of emodin against pancreatic cancer depends on its dual role:promotion of apoptosis and suppression of angiogenesis[J].Plos One,2012,7(8):e42146.
[8]杜琴,胡兵,沈克平.肝癌中醫病機與治法研究[J].世界中西醫結合雜志,2010,5(9):814-817.
[9]Masoud GN,LiW.HIF-1αpathway:role,regulation and intervention for cancer therapy[J].Acta Pharm Sin B,2015,5(5):378-389.
[10]Deng S,Hu Bing,Shen KP,et al.Inflammation,macrophage in cancer progression and Chinese herbal treatment[J].JBasic Clin Pharm,2012,2(3):269-272.
Effects and M echanism of YangGan JieDu SanJie Herbs on Angiogenesis in Hepatocellular Carcinoma*
HU Bing1,2AN Hong-Mei3,WANGShuang-Shuang1,2,etal.1.Departmentof Oncology,Longhua Hospital,ShanghaiUniversity of Traditional Chinese Medicine(Shanghai,200032)China
Objective:To observe the effects of YangGan JieDu SanJie herbs(YGJDSJ)on angiogenesis in human hepatocellular carcinoma.Methods:Nudemice subcutaneously transplanted with Bel-7402 human hepatocarcinoma cellswere random ly divided into two groups(10mice per group),and intragastric administered with distilled water or YGJDSJdaily.After threeweeks of treatment,the tumorswere dissected.Gene expression was detected by IHC(Immunohistochemistry).Results:compared with control group,YGJDSJ could significantly inhibitangiogenesis and down-regulated VEGF(Vascular endothelialgrowth factor)and HIF-1α(Hypoxia Inducible Factor-1α)expression in Bel-7402 hepatocarcinoma(P<0.01).At the same time,YGJDSJalso could significantly decrease distribution of TAMs(Tumor-associated macrophages)in Bel-7402 hepatocarcinoma(P<0.01).Conclusion:YGJDSJ can inhibit angiogenesis in hepatocarcinoma and may relate to down-egulation of VEGF,HIF-1αand TAMs.
Hepatocellular carcinoma;angiogenesis;YangGan JieDu SangJie;VEGF;HIF-1α;Tumor-associated macrophages
2016-10-26 編輯:程良斌)
10.3969/j.issn.1005-0264.2017.03.012
國家自然科學基金(No.81473625);上海市中醫藥事業發展三年行動計劃(No.ZY3-CCCX-3-3025);上海市科技支撐項目(No.16401902500)