王俊涛,李伟明,王祥麒
河南中医药大学,河南 郑州 450046
目前,乳腺癌已成为我国女性发病率和致死率第一位的恶性肿瘤,约70%的乳腺癌患者发生骨转移[1-2]。骨转移易引起重度疼痛、病理性骨折、脊髓压迫及高钙血症等骨相关事件,严重影响患者的生活质量。一旦出现骨转移,疾病即进入不可逆阶段,5年生存率仅有20%[3]。王祥麒教授基于“种子-土壤”学说、“肾主骨生髓”理论,结合骨痛缠绵难愈的症状特点,以补肾填精壮骨、化痰散结止痛为基本原则,使肾气旺、精血足、骨髓生化有源、骨骼得以荣养,从根本上阻断乳腺癌患者发生骨转移。本文观察了补肾化痰方对肾虚模型裸鼠乳腺癌骨转移的影响,现将结果报道如下。
1.1 动物30只7~8周龄,体质量20~24 g,雌性裸鼠,在SPF级条件下饲养,由河南省实验动物中心提供,许可证号:SCXK(豫)2010-0002,合格证号:1000142。
1.2 药品与试剂补肾化痰方药物组成:熟地黄30 g,杜仲15 g,怀牛膝15 g,白芥子15 g,生牡蛎30 g,白芍40 g,姜黄15 g,苏木30 g,当归15 g,川芎15 g,均购自河南中医药大学第三附属医院。荧光标记的人乳腺癌骨高转移细胞株(上海中科院细胞库,批号:MDA-MB-231BO);醋酸氢化可的松注射液 (北京紫竹药业有限公司,批号:C1420227188);注射用硫喷妥钠(上海新亚药业有限公司,批号:P20170507130032644);盐酸氯胺酮注射液(西安汉丰药业有限责任公司,批号:C20170724325);甲状旁腺激素相关蛋白(recombinant parathyroid hormone related protein,PTHrP),Abcam公司,货号:ab239527;转化生长因子β(recombinant transforming growth factor beta,TGF-β),Abcam公司,货号:ab215715;骨唾液酸蛋白(bonesialoprotein,BSP),Abcam公司,货号:ab187051。
1.3 仪器动物化学发光活体成像系统(PerkinElmer公司,型号:IVIS®Spectrum BL);显微镜(日本奥林巴斯,型号:IX70);CO2恒温培养箱(Thermo公司);超净工作台(苏州宏瑞净化科技有限公司)。
2.1 造模及分组30只雌性裸鼠随机分为对照组、模型组及治疗组,每组10只。模型组及治疗组裸鼠用醋酸氢化可的松注射液(38 mg·kg-1)皮下注射,每天1次,连用8 d,制成肾虚模型[3]。
模型制成3 d后,将两组裸鼠腹腔注射硫喷妥钠(37.5 mg·kg-1)和腿部肌肉注射氯胺酮(75 mg·kg-1),麻醉后使用注射器将8×105个人乳腺癌细胞株MDA-MB-231BO单细胞悬液注射入裸鼠左心室,制作骨转移模型[4]。
2.2 给药方法于心室注射细胞株48 h后,治疗组以补肾化痰方灌胃。将生药用5倍体积量水浸泡2 h,煮沸30 min,过滤分离药液及药渣,药渣再加入3倍体积量水煎煮20 min,过滤后留药液,合并两次药液于70℃水浴中浓缩至30 mL。治疗组裸鼠的灌胃剂量为3.67 g·kg-1,其余两组灌胃等量生理盐水,连续2周。
2.3 检测指标与方法
2.3.1 裸鼠体质量的检测 造模当天称裸鼠体质量,造模后每周称1次体质量。
2.3.2 活体显像 裸鼠用异氟烷和高压氧气的混合气体麻醉,然后放入活体显像仪中,摆成仰卧位,四肢伸展,固定好后进行检测。发射波长520 nm,激发波长480 nm,曝光时间为1 s。图像处理软件为IVIS自带的LivingImage活体图像分析系统。记录裸鼠骨转移部位数,骨转移部位总数为该组所有裸鼠骨转移部位数之和。
平均骨转移数=(该组所有裸鼠骨转移部位数之和/10)×100%
2.3.3 免疫组织化学检测 完成活体成像后脱颈处死裸鼠,在无菌条件下取骨转移灶,称瘤质量,各组织以4%甲醛溶液保存,固定144 h,编号,脱钙15 d。将病变的骨组织标本切成横截面(约为2~3 mm),梯度酒精脱水1次,二甲苯透明,石蜡包埋。切成5μm厚的薄片,温水平展,平铺于载玻片,滤纸吸走多余水分,置于45℃的烤箱烤片24 h。按试剂盒要求对PTHrP、TGF-β、BSP进行免疫组化染色,步骤如下:①脱蜡、水化组织切片;②将组织切片进行抗原修复;③用3%双氧水阻断内源性过氧化物酶离子水,室温(28℃)15 min;④PBS冲洗3次,每次3 min;⑤滴加一抗,4℃过夜。PBS冲洗3次,每次3 min;⑥分别滴加抗体,37℃孵育20 min,PBS冲洗3次,每次3 min;⑦DAB溶液显色,洗脱,转染,脱水固定;⑧使用IPP(Image Pro Plus)医学图像分析软件进行免疫组化定量分析,测定棕黄色部位的总面积大小和总吸光度值,两者之间的比值是表达部位的平均光密度值。
2.4 统计学方法用Excel建立数据库,采用SPSS 22.0统计分析软件对有关数据进行分析。计量资料所有数据以均数±标准差(±s)表示,组间比较先确定样本是否符合正态分布,再进行方差齐性检验,方差齐性,则采用单因素方差分析;方差不齐,先校正方差,再进行方差分析。检验标准取α=0.05。
3.1 各组裸鼠体质量、瘤质量、骨转移部位数比较与造模前比较,对照组造模后体质量显著增加(P<0.01),模型组造模后体质量明显降低(P<0.05),治疗组体质量无明显变化(P>0.05);与模型组比较,治疗组造模后体质量明显升高(P<0.05)。与对照组比较,模型组瘤质量显著增加,骨转移部位数显著增加(P<0.01);与模型组比较,治疗组瘤质量明显减轻,骨转移部位数明显减少(P<0.05)。见表1。
3.2 各组大鼠骨组织中PTHrP、TGF-β、BSP的表达与对照组比较,模型组大鼠骨组织中PTHrP、TGF-β、BSP表达显著升高(P<0.01);与模型组比较,治疗组PTHrP、TGF-β、BSP表达明显降低(P<0.5)。见图1、图2、图3,表2。
表1 各组裸鼠体质量、瘤质量、骨转移部位数比较 (±s,g)
表1 各组裸鼠体质量、瘤质量、骨转移部位数比较 (±s,g)
注:与造模前比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,#P<0.05,##P<0.01
组别 n 造模前体质量 造模后体质量 瘤质量 骨转移部位数/个对照组 10 21.58±0.35 22.38±0.29** 2.14±0.35## 4.00±1.05##模型组 10 21.41±0.28 20.83±0.74* 3.06±0.48 6.10±0.74治疗组 10 21.49±0.52 21.41±0.44# 2.61±0.42# 5.10±0.88#
图1 各组大鼠骨组织中PTH rP表达情况
图2 各组大鼠骨组织中TGF-β表达情况
图3 各组大鼠骨组织中BSP表达情况
表2 各组大鼠骨组织中PTH rP、TGF-β、BSP的表达 (±s)
表2 各组大鼠骨组织中PTH rP、TGF-β、BSP的表达 (±s)
注:与对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05
BSP对照组组别 n PTHrP TGF-β 10 24.82±7.50 27.72±12.73 23.17±8.39模型组 10 78.84±6.44* 74.41±12.91* 76.35±9.42*治疗组 10 66.37±8.12# 53.92±11.56# 64.28±7.94#
乳腺癌骨转移患者疼痛剧烈,严重影响患者生活质量,许多学者均进行了相关研究[5-9]。有学者认为,肿瘤相关巨噬细胞为骨转移的重要参与者[10],而何玉峰等[11]则提出人体ER、PR、HER-2表达与乳腺癌骨转移具临床相关性。从骨转移学说分析,PTHrP由肿瘤细胞分泌,为破骨细胞活性介导因子之一,刺激骨细胞或基质细胞RANKL合成增加,诱导破骨细胞前体分化成熟而具骨吸收活性[12-13]。TGF-β主要由成骨细胞、破骨细胞以及软骨细胞合成,其C端存在RGD序列与成骨细胞和破骨细胞表面的整合素avβ3识别而导致肿瘤细胞与骨小梁的黏附,促进骨转移进程。此外,BSP可参与信号的识别[14-15],细胞黏附与转移且其可通过自分泌方式促进破骨细胞分化,促成乳腺癌的溶骨性转移。
中医学认为,乳腺癌发病高峰为“女子七七”之时,此时肾精衰竭,加之癌症日久,复经手术、放疗、化疗等,肾精耗伤,无以充髓养骨,以致毒邪趁虚而入,凝结于骨而成骨转移。中医药治疗乳腺癌骨转移当攻补兼施,补肾壮骨治其本,化痰散结治其标[16-17]。补肾化痰方中熟地黄有益精填髓、滋阴补血之功,为“滋真阴、填骨髓之圣药”;杜仲具有补肝肾、强筋骨的功效,能改善乳腺癌骨转移患者肾功能[18],二者共为君药。怀牛膝可引血下行、引药入肾,具有通利肢节筋脉之效;白芥子有走散宣通、利气散结、通行经络之功,以缓解疼痛;生牡蛎出自《医学心悟》之消瘰丸,功用清热消痰,软坚散结;白芍,泄气行血,酸甘化阴,制诸药苦辛燥烈之性,且缓骨转移之痛,四者共为臣药。当归补血活血、祛瘀止痛;川芎活血行气止痛;姜黄破血行气、通经止痛;苏木行血破瘀、消肿止痛,共为佐药。上述药物合用,共同发挥补肾化痰、散结止痛之效[19-20]。
本研究说明,肾虚能导致乳腺癌骨转移加重,而益肾化痰方能降低肾虚所导致的乳腺癌骨转移的程度;乳腺癌骨转移的发生、发展过程中可能有PTHrP、TGF-β、BSP的表达异常,益肾化痰方减轻乳腺癌骨转移的机制可能与调节PTHrP、TGF-β、BSP的表达有关。