6 種抗腫瘤中藥注射液對卵巢癌細胞中ATF3 mRNA 表達的影響

張湘奇， 陳君君， 楊 姣，， 石美智， 祁美娟， 肖 霄， 韓永龍，?

（1. 上海交通大學附屬第六人民醫院藥劑科， 上海 200233； 2. 上海健康醫學院附屬第六人民醫院東院藥劑科， 上海 201306； 3. 上海海洋大學食品學院， 上海 201306）

卵巢癌是女性生殖系統腫瘤中發病率第二、 致死率第一的惡性腫瘤[1］， 目前臨床治療常為手術加化療， 而國內將抗腫瘤中藥注射液與化療藥物聯用[2-4］以協同增強抗腫瘤效果， 提高機體免疫功能。 中藥可作用于腫瘤發生發展多個環節， 具有安全性高、 價格低廉、 不良反應少等優點， 中藥注射劑治療惡性腫瘤時， 無論是在減輕臨床癥狀、 防止復發轉移、 延長生存期、 提高生存質量， 還是在與放化療配合、 增效減毒等方面都呈現出較好的療效[5］， 但其種類繁多， 成分復雜， 抗癌機制不明，從而限制了合理應用。

轉錄激活因子3 （ATF3） 是轉錄因子ATF／CERB 家族成員之一， 在腫瘤細胞增殖、 凋亡、 轉移方面起著重要作用[6］， 近年來有研究者提出可將其作為抗腫瘤藥物新靶點[7］。 本實驗選取臨床常用的6 種抗腫瘤中藥注射液（消癌平注射液、艾迪注射液、 華蟾素注射液、 復方苦參注射液、 斑蝥酸鈉維生素B6注射液、 參芪扶正注射液）， 評價其對2 種卵巢癌細胞A2780、 SK-OV-3 增殖的抑制作用及細胞中ATF3 mRNA 表達的影響， 從而篩選通過作用于ATF3 來影響腫瘤生長和轉移的中藥注射劑， 對相關抗癌機制研究有重要意義。

1材料

1.1 試藥 消癌平注射液（南京圣和藥業有限公司， 每支20 mL， 每1 mL 含1 g 通關藤， 批號201709111）； 艾迪注射液（貴州益佰制藥股份有限公司， 每支10 mL， 批號20160833）； 華蟾素注射液（安徽華潤金蟾藥業股份有限公司， 每支5 mL， 每1 mL 含0.5 g 干蟾皮， 批號61206-1）；復方苦參注射液（山西振東制藥股份有限公司，每支5 mL， 每1 mL 含2 g 苦參， 批號20170304）；斑蝥酸鈉維生素B6注射液（貴州柏強制藥有限公司， 每支10 mL， 每1 mL 含0.1 mg 斑蝥酸鈉， 批號2016080602）； 參芪扶正注射液（麗珠集團利民制藥廠， 每瓶250 mL， 批號20170511）。 胎牛血清（批 號 1932562）、 0.25% 胰 蛋 白 酶 （ 批 號1951049）、 青霉素、 鏈霉素溶液 （批號15140-122） （美國Gibco 公司）； DMEM 高糖培養基（批號AD17628284）、 McCOY’ 5A 培 養 基 （批 號AC13430279） （美國HyClone 公司）； 噻唑藍MTT（批號303H0528） （北京索萊寶科技有限公司）；曲格列酮（美國Cayman 公司， CAS 號97322-87-7，貨號71750）； RNA isolater Total RNA Extraction Reagent （貨號R401-01， 批號7E141K7）、 HiScript ⅡQ RT SuperMix for qPCR （＋gDNA wiper） （貨號R223-01， 批 號7E140L7）、 ChamQ SYBR qPCR Master Mix （High ROX Premixed） （貨號Q341-02，批號7E170L7） （南京諾唯贊生物科技有限公司）。

1.2 細胞株 人卵巢癌細胞系A2780， 購自北京北納創聯生物技術研究院； 人卵巢癌細胞系SKOV-3， 購自中國科學院典型培養物保藏委員會細胞庫。

1.3 儀器 生物安全柜（新加坡藝思高科技有限公司， 型號Class II BSC）； 二氧化碳培養箱（日本Panasonic 公司， 型號MCO-18AIC）； 電子分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司， 型號ME203）； 臺式低溫離心機 （美國Beckman 公司， 型號Microfuge 20R）； 多功能酶標儀（奧地利Molecular Devices 公司， 型號Spectra Max i3x）； 定量PCR 儀（美國ABI 公司， 型號Pro Flex）； 實時熒光定量PCR 儀（美國Roche 公司， 型號Light Cycler 480II）。

2 方法

2.1 細胞株培養 A2780 細胞培養于含10%胎牛血清、 1%青霉素-鏈霉素溶液（兩者終濃度分別為100 U／mL、 100 μg／mL） 的DMEM 高糖完全培養基中， 培養條件為溫度37 ℃、 CO2飽和濕度5%，每2～3 d 傳代1 次， 培養2 ～3 代后取對數生長期細胞進行實驗。 SK-OV-3 細胞培養于含10%胎牛血清、 1%青霉素-鏈霉素溶液的McCOY’5A 完全培養基中， 培養條件為溫度37 ℃、 CO2飽和濕度5%， 每3～5 d 傳代1 次， 培養2 ～3 代后取對數生長期細胞進行實驗。

2.2 中藥注射液對卵巢癌細胞增殖的作用 采用MTT 法。 調整細胞懸液密度至5×104／mL， 接種于96 孔培養板中， 每孔100 μL， 即5×103細胞／孔，空白組加入相應量無細胞培養基， 細胞貼壁后根據藥物濃度梯度加入含藥培養基， 參考文獻[8-12］和預實驗， 分別確定為消癌平注射液10、 20、40 μL／mL， 艾迪注射液10、 20、 40 μL／mL， 華蟾素注射液5、 10、 20 μL／mL， 復方苦參注射液1、5、 10 μL／mL， 斑蝥酸鈉維生素B6注射液50、100、 200 μL／mL， 參 芪 扶 正 注 射 液 25、 50、100 μL／mL， 而對照組、 空白組加入不含藥培養基， 每組設3 個復孔， 37 ℃、 5%CO2下培養24 h。無菌PBS 緩沖液溶解MTT 粉末， 制成5 mg／mL 溶液， 每孔加入10 μL MTT 溶液繼續孵育4 h， 棄去上清， 加入150 μL DMSO 振蕩溶解紫色晶體10 min， 酶標儀測定490 nm 波長下吸光度（A），計算細胞增殖率， 公式為增殖率= [（實驗組A-空白組A） /（對照組A-空白組A） ］ ×100%， 平行3 次， 取平均值。

2.3 中藥注射液對卵巢癌細胞中ATF3 mRNA 表達的影響 采用RT-PCR 法。 細胞接種于6 孔板中， 每孔5×105個細胞， 細胞貼壁后用無血清培養基處理12 h， 用含40 μmol／L 陽性誘導劑曲格列酮[13］的完全培養基配制終濃度分別為消癌平注射液10、 20、 40 μL／mL， 艾 迪 注 射 液 10、 20、40 μL／mL， 華蟾素注射液5、 10、 20 μL／mL， 復方苦參注射液1、 5、 10 μL／mL， 斑蝥酸鈉維生素B6注射液50、 100、 200 μL／mL， 參芪扶正注射液25、 50、 100 μL／mL 的藥液， 而對照組只加入無藥培養基， 陽性誘導組只加入含40 μmol／L 曲格列酮的完全培養基， 各濃度設置3 個復孔， 每孔完全培養基加2 mL 藥物。 作用24 h 后， Trizol 法提取總RNA， 酶標儀測定RNA 純度及濃度， 按上樣1 000 ng計算各樣品上樣量， 根據逆轉錄試劑盒說明書配制20 μL 上樣體系加入PCR 小管中， 置于PCR 擴增儀上， 50 ℃下運行15 min 合成cDNA，85 ℃下運行5 s 終止反應， 進行逆轉錄。 以逆轉錄得到的cDNA 為模板， 按PCR 擴增說明書加入相應量擴增溶液及引物， 20 μL 上樣體系中含25 ng模板DNA、 10 μmol／L 引物、 10 μL RT-PCR Master Mix， 96 孔檢測板離心后， 放入熒光定量PCR 儀上， PCR 反應條件為95 ℃下酶激活30 s， 95 ℃下變性10 s， 60 ℃下退火延伸30 s， 進行40 個循環后降溫得融解曲線， 驗證引物特異性。 ATF3 基因引物序列為正向TTGCCATCCAGAACAAGCACCTC（5′→3′）， 反向GCACTCCGTCTTCTCCTTCTTCTTG（5′→3′）， 平行3 次。

2.4 統計學分析 通過Graphpad prism 6.0 軟件進行處理， 數據用表示， 組間比較采用單因素方差分析。 以P＜0.05 為差異具有統計學意義。

3 結果

3.1 中藥注射液對A2780 細胞增殖的影響 圖1顯示， 與對照組比較， 消癌平注射液中、 高劑量組（20、 40 μL／mL）， 艾迪注射液中、 高劑量組（20、40 μL／mL）， 華蟾素注射液中、 高劑量組 （10、20 μL／mL）， 復方苦參注射液中、 高劑量組（5、10 μL／mL）， 斑蝥酸鈉維生素B6注射液高劑量組（200 μL／mL）， 參芪扶正注射液中、 高劑量（50、100 μL／mL） 組對A2780 細胞增殖有顯著抑制作用（P＜0.05， P＜0.01）， 并隨藥物濃度升高而增強。

圖1 中藥注射液對A2780 細胞增殖的影響Fig.1 Effects of Chinese herbal injections on A2780 cell proliferation

3.2 中藥注射液對A2780 細胞中ATF3 mRNA 表達的影響 圖2 顯示， 40 μmol／L 曲格列酮刺激后， A2780 細胞中ATF3 mRNA 表達明顯升高； 與曲格列酮組比較， 消癌平注射液低劑量組（10 μL／mL）， 華蟾素注射液中、 高劑量組（10、20 μL／mL）， 復方苦參注射液低、 中劑量組（1、5 μL／mL）， 參芪扶正注射液高劑量組（100 μL／mL）ATF3 mRNA 表達顯著降低（P＜0.05， P＜0.01）， 而斑蝥酸鈉維生素B6注射液高劑量組（200 μL／mL）其mRNA 表達顯著增加（P＜0.01）， 約為對照組的80 倍。

3.3 中藥注射液對SK-OV-3 細胞增殖的影響 圖3 顯示， 與對照組比較， 艾迪注射液低、 中、 高劑量組 （10、 20、 40 μL／mL）， 華蟾素注射液低、中、 高劑量組（5、 10、 20 μL／mL）， 復方苦參注射液高劑量組（10 μL／mL）， 斑蝥酸鈉維生素B6注射液高劑量組（200 μL／mL） 對SK-OV-3 細胞增殖呈顯著抑制作用（P＜0.05， P＜0.01）， 并隨藥物濃度升高而增強。

3.4 中藥注射液對SK-OV-3 細胞中ATF3 mRNA表達的影響 圖4 顯示， 40 μmol／L 曲格列酮刺激后， A2780 細胞中ATF3 mRNA 表達明顯升高； 與曲格列酮組比較， 消癌平注射液低劑量組（10 μL／mL）， 艾迪注射液中劑量組（20 μL／mL），華蟾素注射液低、 中劑量組（5、 10 μL／mL）， 復方苦參注射液低劑量組（1 μL／mL） ATF3 mRNA表達顯著降低（P＜0.05， P＜0.01）； 斑蝥酸鈉維生素B6注射液低、 中、 高劑量組 （50、 100、200 μL／mL） 其mRNA 表達顯著增加（P＜0.01），約為對照組的100～200 倍。

4 討論

惡性腫瘤的治療和預后一直是臨床、 基礎研究的熱點和難點。 以豐富的中草藥寶庫為基礎， 近年來我國研發了數十種中藥注射液來輔助臨床常規的腫瘤治療， 以期達到協同增效、 提高患者免疫力、延長生存時間、 提升生活質量的效果， 但其使用是否恰當、 是否能通過作用于有效靶點增強抗癌作用、 是否能防止腫瘤轉移或免疫逃逸還需要進一步考察。

圖2 中藥注射液對A2780 細胞中ATF3 mRNA 表達的影響Fig.2 Effects of Chinese herbal injections on ATF3 mRNA expression in A2780 cells

圖3 中藥注射液對SK-OV-3 細胞增殖的影響Fig.3 Effects of Chinese herbal injections on SK-OV-3 cell proliferation

圖4 中藥注射液對SK-OV-3 細胞中ATF3 mRNA 表達的影響Fig.4 Effects of Chinese herbal injections on ATF3 mRNA expression in SK-OV-3 cells

本實驗選擇6 種臨床上常用的抗腫瘤中藥注射液， 其中消癌平注射液是由通關藤干燥藤莖經水提醇沉制成的中藥注射劑[14］， 功效清熱解毒、 化痰散結， 是肺癌、 肝癌、 消化道腫瘤的治療藥物和化療輔助藥物； 艾迪注射液由人參、 黃芪、 刺五加、斑蝥提取物制成， 臨床用于治療原發性肝癌、 肺癌、 惡性淋巴瘤、 婦科惡性腫瘤； 華蟾素注射液提取自干蟾皮， 有效成分為蟾蜍毒素類， 可抑制多種惡性腫瘤增殖、 轉移， 對化療非敏感腫瘤的療效良好； 復方苦參注射液由苦參、 白土苓提取而成， 功效涼血解毒、 散結止痛， 臨床上主要用于緩解癌腫疼痛、 減少放化療毒副作用； 斑蝥酸鈉維生素B6注射液有效成分為斑蝥酸鈉， 是抗腫瘤活性成分斑蝥素的半合成衍生物， 適用于中晚期肝癌、 肺癌、宮頸癌等治療[11］； 參芪扶正注射液提取自黨參、黃芪， 功效益氣扶正， 臨床上用于癌癥患者放化療中增強機體免疫功能和化療敏感性。 上述中藥注射液在臨床使用過程中均可與化療藥物聯用以抑制腫瘤生長， 但具體機制未明。

作為一種適應性反應基因， ATF3 可參與細胞內外復雜的進程， 在靜息細胞中低表達， 可被一系列應激信號（如缺氧、 DNA 損傷、 抗癌復合物等）快速誘導， 它在腫瘤形成發展過程中發揮著關鍵作用， 但其對腫瘤產生的效應是復雜且矛盾的， 根據誘導因素、 細胞類型、 內外環境等不同可表現為促癌或抑癌2 種截然相反的作用。 研究表明[15］，ATF3 過度表達可促進前列腺癌細胞PC-3 的能動性及侵襲性， 但也可促進其凋亡； Yin 等[7］發現， 人乳腺癌細胞中ATF3 被TGF-β 誘導而表達增加后，可通過上調Slug、 Snail 等侵襲促進因子的轉錄來抑制細胞凋亡， 并促進癌細胞轉移； Chang 等[16］報道， ATF3 高表達可能與使用紫杉醇引起的乳腺癌肺轉移有關， 沉默該因子后可顯著減少乳腺癌轉移和復發； ATF3 在卵巢癌中作用的研究報道較少，目前已有報道該因子在晚期卵巢乳頭狀漿液性癌老年患者中表達升高， 并與復發轉移率直接相關[17］，有研究已將抑制其作為評價卵巢癌有效治療和是否有轉移可能的重要指標[18-19］。

本實驗檢測6 種中藥注射劑對2 種卵巢癌細胞A2780、 SK-OV-3 增殖的抑制率及ATF3 mRNA 表達。 前期報道， 曲格列酮可作為ATF3 陽性誘導劑， 刺 激 其 mRNA 表 達 升 高[13］， 本 實 驗 選 擇40 μmol／L作為誘導劑量。 結果表明， 各中藥注射液在一定濃度內均可抑制A2780、 SK-OV-3 細胞增殖， 并呈濃度依賴性， 其中消癌平注射液在不影響腫瘤細胞增殖的低濃度下可抑制ATF3 mRNA 表達； 艾迪注射液對A2780 細胞中ATF3 mRNA 表達的作用不明顯， 但20 μL／mL 下可抑制SK-OV-3 細胞增殖， 并對其mRNA 表達有抑制作用； 較低濃度華蟾素注射液對2 種細胞增殖率及ATF3 mRNA表達均有抑制作用； 高濃度（100 μL／mL） 參芪扶正注射液可抑制A2780 增殖， 并下調ATF3 mRNA表達； 消癌平注射液、 艾迪注射液、 華蟾素注射液、 復方苦參注射液在較高濃度時有誘導ATF3 mRNA 高表達的趨勢， 雖然不明顯， 但仍應引起研究者重視； 斑蝥酸鈉維生素B6注射液對卵巢癌細胞中ATF3 的誘導能力非常強， 可將其mRNA 表達增加至約 100 倍以上， 可能與其濃度太高（200 μL／mL） 引起細胞應激有關， 也有可能是斑蝥酸鈉可直接誘導其mRNA 表達， 該中藥注射液作為抗腫瘤藥物或放化療輔助藥物使用時， 是否可能通過誘導ATF3 來引起腫瘤復發和轉移仍需進一步基礎研究及臨床實驗。

綜上所述， 華蟾素注射液可抑制卵巢癌細胞A2780、 SK-OV-3 的增殖， 并下調ATF3 mRNA 表達， 而斑蝥酸鈉維生素B6注射液可大幅上調卵巢癌細胞中其mRNA 表達。 中藥注射劑要求大量基礎研究去闡明其作用機制， 而ATF3 作為與腫瘤凋亡、 轉移相關的重要作用靶點， 有望作為評價藥物抗癌及預后的指標之一。