烏梅丸對免疫性結腸炎大鼠NF-κB、IL-10的影響

沈洋 趙歡 潘一鳴 呂鵬 曾志豪 李亞 侯麗

摘要?目的：探討烏梅丸為對免疫性結腸炎大鼠核轉錄因子NF-κB及抑炎性因子IL-10表達的影響。方法：實驗動物40只隨機分為正常對照組、模型組、陽性對照組、烏梅丸低劑量組、烏梅丸高劑量組，半抗原2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）加乙醇局部灌腸復制免疫性結腸炎模型，每天進行疾病活動指數（TDI）評分，ELISA測定大鼠血清IL-10水平，Western Blot法測定病變結腸組織NF-κB表達水平。結果：模型大鼠造模給藥后出現便血、稀便、精神萎靡、解剖觀察結腸黏膜組織有潰瘍形成;與正常對照組比較，模型組大鼠血清IL10水平降低、結腸黏膜組織NF-kB表達升高（P<0.05）;給藥處理后，各組NF-kBp65表達較模型組均降低，其中烏梅丸低劑量組降低最為顯著;陽性對照組血清IL-10表達升高，烏梅丸低劑量組、烏梅丸高劑量組降低（P<0.05）。結論：烏梅丸對免疫性結腸炎大鼠炎性活化過程中NF-kBp65激活有顯著抑制作用，從而抑制其下游炎性因子表達，降低損傷，血清中IL-10的低表達可能與烏梅丸募集IL-10向結腸病變組織減少損傷相關。

關鍵詞?烏梅丸;甲潑尼龍片;免疫治療;不良反應;免疫性結腸炎;IL-10;NF-κB;TDI評分

Effect of Wumei Pills on NF-κB and IL-10 in Mice with Immunotherapy-Induced Colitis

Shen Yang，Zhao Huan，Pan Yiming，Lyu Peng，Zeng Zhihao，Li Ya，Hou Li

（Dongzhimen Hospital，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100700，China）

Abstract?Objective：To investigate the effect of Wumei Pills on the expression of NF-κB and IL-10 in rats with immune colitis.Methods：A total of 40 experimental animals were randomly divided into a normal control group，a model group，a positive control group，a Wumei Pills low-dose group，high-dose group.Colitis was induced in mice by intracolonic instillation of 2，4，6-trinitrobenzenesulfonic acid（TNBS）.Disease activity index（DAI）score was recorded daily for colitis assessment.Serum IL-10 level was measured by ELISA and NF-κB expression was determined by Western blotting.Results：A model was considered a success when bloody and loose stool，sluggishness，and ulcerative lesions of the colonic mucosa were observed upon intracolonic instillation of TNBS.Compared with the normal control group，there was a decrease in serum IL-10 level and an increase in NF-κB expression in the model group（P<0.05）.Upon herbal intervention，NF-κB p65 expression in each group was lower than that in the model group，with the Wumei Pills low-dose group showing the most significant difference.Serum IL-10 level increased in the positive control group and decreased in both the Wumei Pills low-dose and high-dose groups（P<0.05）.Conclusion：Wumei Pills significantly inhibits the activation of NF-κBp65 during inflammatory activation in rats with immune colitis，thereby inhibiting the expression of downstream inflammatory factors and reducing damage.The reduction of tissue damage by Wumei Pills might be associated with low serum IL-10 level.

Key Words?Wumei Pills; Methylprednisolone; Immunotherapy; Side effects; Immune colitis; IL-10; NF-κB; TDI

中圖分類號：R289文獻標識碼：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2019.12.019

以免疫檢查點抑制劑為代表腫瘤免疫治療是繼靶向治療后又一種新興的治療手段。免疫檢查點抑制劑通過解除腫瘤局部微環境免疫抑制，進而促使效應T細胞恢復特異性識別功能進而殺傷腫瘤細胞。正常組織免疫抑制受到破壞可導致自身免疫耐受受到損害，進而導致免疫治療相關不良反應（Immune-related Adverse Events，irAEs），常見受累部位包括皮膚、消化道、肝臟、甲狀腺等，結腸炎是最常見的消化道不良反應之一，免疫治療導致的免疫功能紊亂是免疫治療相關性結腸炎的病因所在，發病與潰瘍性結腸炎類似。本研究參考免疫性結腸炎模型，觀察烏梅丸對結腸炎大鼠血清IL-10、病變結腸黏膜NF-κB影響，探討烏梅丸是否可以從調節免疫角度改善免疫性結腸炎性反應狀，為今后腫瘤免疫治療不良反應的臨床策略提供思路。

1?材料與方法

1.1?材料

1.1.1?動物?Sprague Dawley大鼠40只，雄性，體質量（25010）g，購于北京維通利華實驗動物技術有限公司，SPF級。動物許可證號：SCXK-（京）2013-0035。動物飼養環境溫度（24±2）℃，相對濕度（50±10）%，自由攝食飲水，12 h/12 h明暗交替。

1.1.2?藥物?卓美樂（甲潑尼龍片，Pfizer Italia SrI公司產品，T96680），購于北京中醫藥大學東直門醫院，烏梅丸顆粒劑（烏梅24 g、細辛9 g、干姜15 g、黃連24 g、當歸6 g、黑附子9 g、蜀椒6 g、桂枝9 g、黨參9 g、黃柏9 g）由北京康仁堂藥業有限公司提供。

1.1.3?試劑與儀器?2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS，美國sigma公司，批號：P2297）;白細胞介素-10（IL-10）ElISA試劑盒（abcam，批號：ab100764）;NF-κB p65山羊抗小鼠一抗（MDL公司，批號：MD2142），β-actin山羊抗兔一抗（MDL公司，批號：MD2141），酶標儀（BIO-RAD，型號：550），電熱恒溫水浴槽（上海一恒恒溫設備廠，型號：HWS-24）;-80 ℃低溫冰箱[日本SANYO，型號：MDF-C8V（N）]4 ℃低溫冰箱（青島海爾冰箱股份有限公司，型號：HXC-106）;制冰機（美國SCOTSMAN，型號：AF10）;PVDF膜（0.22 μm）（美國Millipore，型號：ISEQ00010）;3MM濾紙（英國Whatman，型號：3030861）;脫色搖床（海門其林貝爾儀器制造公司，型號：TS-100）;旋渦混勻器（海門麒麟醫用儀器廠，型號：XW-80A）;電泳儀（北京百晶生物技術有限公司，型號：BG-subMIDI）;低溫離心機（Sigma，型號：3-30K）;SDS-PAGE電泳系統（美國BIO-Rad，型號：1645056）;凝膠成像系統（美國UVP，型號：GelDoc-It310）;ChemiDoc MP化學發光成像系統（美國Bio-rad，型號：170-8280）。

1.2?方法

1.2.1?分組與模型制備?分組：造模32只大鼠隨機分為模型組、陽性對照組、烏梅丸低劑量組、烏梅丸高劑量組，每組8只。模型制備：超凈工作臺下先配制50%乙醇溶液，然后和50 g/L的TNBS等體積混合制成免疫復合物，造模前現用現配。大鼠禁食（不禁水）24 h，10%水合氯醛腹腔麻醉（0.3 mL/100 g）后仰臥位固定于木板，食用油涂抹肛周，32只大鼠按照TNBS 100 mg/kg劑量用2 mm硅膠管（食用油潤滑）連接注射器由肛門插入8 cm局部灌腸1次，再注入0.5 mL空氣，注射完畢動物頭部向下木板微微傾斜約30° 2 min，從木板取下大鼠歸籠，自然蘇醒，恢復飲食。其余8只大鼠同樣方法給予等量0.9%氯化鈉溶液。

1.2.2?給藥方法?模型組按1 mL/100 g灌胃生理鹽水，陽性對照組按2 mg/kg卓美樂水溶液，烏梅丸低劑量組按照生藥量13.4 g/kg灌胃烏梅丸藥液，烏梅丸高劑量組按照生藥量26.8 g/kg灌胃烏梅丸藥液，于造模3 d后開始灌胃給藥，1次/d，連續給藥14 d。

1.2.3?檢測指標與方法?給藥期間每天記錄體質量，觀察大鼠體征、大便性狀、隱血情況，并進行疾病活動指數（Disease Activity Index，DAI）評分，見表1，評估疾病活動狀態。給藥14 d后禁食24 h，10%水合氯醛（0.3 mL/100 g）腹腔注射麻醉，股動脈取血，3 000 r/min離心10 min分離血清，剖腹取病變部位結腸組織。

1.3?統計學分析?采用SPSS 20.0統計軟件分析，經正態檢驗后，計量資料數據以均數±標準差（±s）表示，正態數據組間比較以單因素方差分析，非正態數據組間比較用非參數檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2?結果

2.1?一般狀態比較?除正常對照組外，各組大鼠造模后當天出現便血、稀便，便血由肉眼血便變為潛血共持續3～5 d，食量減少，體質量下降，肛周污濁，毛色暗淡粗糙沾染糞便，隨時間推移，各組大鼠體質量先下降后持續增長，烏梅丸低劑量組癥狀好轉最明顯，飲食逐漸恢復、毛色潤澤、行動積極活躍，大便性狀由稀轉干、逐漸成形;其次是陽性對照組，飲食一般，具有一定體力，大便始終未成形;高劑量組癥狀改善有限，形體消瘦，大便次數多、稀便，蜷臥懶動。取材時模型組大鼠結腸壁厚薄不均，腸壁縱向切開觀察可見腸黏膜潰瘍、糜爛，黏膜表面水腫，給藥各組大鼠結腸黏膜表現為不同程度充血水腫，潰瘍較模型組少見，烏梅丸高劑量組腸道內可見藥物殘渣。

2.2?TDI評分?給藥后各組TDI評分隨時間均逐漸降低，前期由于便血、體質量降低等因素DAI評分普遍偏高，各組間DAI差異無統計學意義（P>0.05）;便血停止后體質量逐漸復，影響DAI的主要因素為大便性狀，烏梅丸低劑量組大便性狀改善最為明顯，給藥終點大便性狀幾乎恢復正常，從第5天開始與模型組比較，差異有統計學意義，P<0.05，陽性藥組和烏梅丸高劑量組均無統計學意義（P>0.05）。與陽性藥組比較，烏梅丸低劑量組從第6天開始差異有統計學意義（P<0.05），烏梅丸高劑量組無統計學意義（P>0.05）。烏梅丸低劑量組與烏梅丸高劑量組比較，從第5天開始差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。

2.2?IL-10表達情況?與對照組比較，模型組大鼠血清IL-10表達降低，差異有統計學意義（P<0.05）;與模型組比較，陽性對照組血清IL-10表達升高，烏梅丸低劑量組、烏梅丸高劑量組降低，差異有統計學意義（P<0.05）;與陽性對照組比較，烏梅丸低劑量組、烏梅丸高劑量組血清IL-10表達降低，差異有統計學意義（P<0.05）。見表3。

2.3?各組大鼠腸黏膜NF-κB表達情況?與對照組比較，模型組大鼠NF-κB表達升高（P<0.05）;與模型組比較，陽性對照組、烏梅丸低劑量組、烏梅丸高劑量組NF-κB表達降低（P<0.05）;與陽性對照組比較烏梅丸低劑量組、烏梅丸高劑量組NF-κB表達降低（P<0.05）。見表4，圖1。

3?討論

腹瀉是接受腫瘤免疫治療患者最常見胃腸道不良反應，而該癥狀的發生與結腸炎密切相關（腹部疼痛、放射檢查、內窺鏡檢查）[1]。CTLA-4和PD-1/PD-L1兩類免疫檢查點抑制劑比較，接受前者治療發生腹瀉的機率遠遠大于后者。接受了ipilimumab（CTLA-4）治療的患者任何等級腹瀉發生率約30%，嚴重（3級以上）腹瀉的發生率大約為10%[2]，結腸炎發生時間集中在3次治療之后，持續34 d左右，與給藥量無明顯相關性[3]。約5%的患者發生了嚴重（3級以上）結腸炎[4]，而遲發型結腸炎發生率更高，有研究顯示接受CTLA-4免疫治療的腫瘤患者發生遲發性結腸炎的機率高達12%，伴發的出血、腸穿孔和難治性腹瀉等棘手癥狀甚至需要手術來解決[5]。相對CTLA-4免疫檢查點抑制劑而言，PD-1免疫檢查點抑制劑胃腸道相關irAEs輕緩許多[6]，黑色素瘤患者接受nivolumab單抗治療后，17%患者被觀察到腹瀉、結腸炎，只有1.2%患者發生3級以上嚴重胃腸道相關irAEs，接受另外一個PD-1免疫檢查點抑制劑pembrolizumab的患者，結腸炎發生率為2.8%，與用藥量呈正相關，2種PD-1免疫檢查點抑制劑比較，pembrolizumab胃腸道相關irAEs平均持續時間（大約18周）遠大于nivolumab（大約6周）[7]。腫瘤治療相關免疫性結腸炎臨床處理以靜脈輸注糖皮質激素為主，同時停止免疫治療，糖皮質激素治療無效者需考慮加用英夫利昔（Infliximab）等免疫抑制劑[8-10]，停藥再加糖皮質激素的免疫抑制作用，會大大降低免疫治療的有效性，免疫抑制劑的加入，還可能增加機會性感染的風險。隨著腫瘤免疫治療臨床推進，將來我國會出現大量接受免疫治療患者，免疫治療相關性結腸炎患者的數量屆時也會激增，因此提早研究解決辦法具有前瞻性、可行性、必要性。

白細胞介素-10（IL-10）是一種具有抗炎及免疫抑制作用的細胞因子，由CD4+的T細胞、抗原呈遞細胞等分泌，具有抑制巨噬細胞活性，抑制IL-1、IL-6、TNF-α等炎性反應細胞因子分泌的功能，在免疫應答和炎性反應的負反饋調節中具有不可替代的作用[11-13]。IL-10主要通過JAK-STAT途徑發揮作用，當IL-10與IL-10受體1結合后發生結構變化，暴露IL-10受體2的結合位點，在2個受體彼此靠近后引起細胞中JAK1和TyK2的激活，引起JAK1的磷酸化，進而激活STAT3從而選擇性地抑制或激活轉錄基因發揮作用[14]。研究顯示IL-10在克羅恩病、系統性紅斑狼瘡、干燥綜合征等自身免疫性疾病的發生和發展過程中都有著十分重要的作用[15-17]。正常腸道內定植有細菌菌群，不斷地和食物抗原和潛在的病原體接觸，卻不至于發生慢性腸道炎性反應，保持了腸道免疫上的穩態，這是多種免疫調節機制相互作用的結果，而在諸多機制之中，IL-10和轉化生長因子-β的作用尤為關鍵[18]。核轉錄因子κB（Nuclear Factor Kappa B，NF-κB）廣泛存在于各種組織細胞中，是一類具有多向轉錄調節作用的核蛋白因子，在收到炎性反應遞質刺激后激活，調控多種基因的轉錄表達，在炎性反應、免疫、細胞的增殖以及凋亡等中發揮重要作用[19-20]。NF-κB未被激活時，與核因子κB抑制蛋白相結合并以無活性的三聚體形式存在，在細胞收到刺激后，核因子κB抑制蛋白磷酸化后降解，而NF-κB則和蛋白結合移位至細胞核，和靶序列相結合，激活下游轉錄基因[21]。NF-κB對炎性反應遞質的刺激敏感，是炎性反應的敏感核轉錄因子，通過促進炎性細胞因子基因的轉錄使得IL-1、IL-6、TNF-α等炎性反應細胞因子表達增加導致炎性反應的強化[22]。在炎性反應性腸病的腸道上皮細胞中NF-κB明顯激活，而在正常的腸道的上皮中則無激活[23]。對潰瘍性結腸炎的小鼠使用NF-κB反義寡核苷酸灌腸，可以降低其IL-1、IL-6、TNF-α的水平，改善其癥狀和組織損傷[24]。

本研究顯示烏梅丸可降低免疫性結腸炎大鼠病變結腸組織NF-κB水平，進而抑制IL-1等炎性因子分泌，從而達到減輕炎性損傷的目的;既往研究顯示，烏梅丸可顯著抑制結腸炎大鼠結腸組織IL-1表達，促進IL-10表達，維持細胞因子中促炎因子和抗炎因子間的平衡，從而對潰瘍性結腸炎發揮治療作用[25]。本次研究發現烏梅丸干預后，結腸炎大鼠血清中IL-10表達降低，血清IL-1表達升高，出現與結腸組織中相反的趨勢，提示烏梅丸對結腸炎大鼠的治療作用遠不止調節局部細胞因子中促炎因子和抗炎因子間的產生平衡，還可能具有抑制IL-1等相關炎性因子遷移至病變部位、募集IL-10等抑炎因子至病變結腸部位的作用，進一步減輕炎性損傷作用。隨著我國腫瘤免疫治療臨床工作的大量開展，免疫治療胃腸道不良反應患者數量將會激增，本研究具有一定的前瞻性并為治療腫瘤免疫治療不良反應提供一定的治療思路，但本次研究借用動物模型為免疫性結腸炎模型，并非腫瘤免疫治療藥物誘發，具有一定局限性。

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（2018-12-26收稿?責任編輯：王明）