雷公藤甲素的抗腫瘤活性研究

董志華

(江蘇省連云港市第二人民醫院藥學部,江蘇連云港,222006)

雷公藤甲素(TP)是從雷公藤植物中分離出的活性較高的環氧化二萜內酯化合物,是雷公藤的主要有效成分之一,具有很強的抗感染、免疫抑制、抗腫瘤等多種藥理作用[1]。臨床上常用于治療關節炎、自身免疫性紊亂、腫瘤、器官移植、腎病、哮喘等疾病的治療。為進一步研究雷公藤甲素的抗腫瘤活性,以期尋找一種新的具有抗腫瘤活性的天然藥物成分,筆者選取3種腫瘤細胞,并建立荷瘤裸鼠模型,考察雷公藤甲素的體內外抗腫瘤活性,揭示其臨床腫瘤治療的可能應用前景。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 藥品及試劑:雷公藤甲素購于上海融禾醫藥科技發展有限公司;阿霉素購自北京華奉聯博科技有限公司;MTT(噻唑藍)購于美國Sigma公司;人乳腺癌細胞MCF-7、肝癌細胞 SMMC-7721、骨髓白血病細胞株(HL-60)均來源于美國ATCC細胞庫;DMEM高糖培養基購于美國Invitrogen公司。

1.1.2 儀器:BIO-RAD680型伯樂全自動酶標儀(美國);光學顯微鏡(日本OLYMPUS公司)。

1.1.3 實驗動物:裸鼠BALB/c-nu,雌性,體質量18～22 g,購自南京實驗動物中心。

1.2 方法

1.2.1 細胞培養:MCF-7、SMMC-7721、HL-60細胞均選擇DMEM高糖培養基,含10%胎牛血清,37℃下5%CO2培養。

1.2.2 體外細胞毒性實驗[2-4]:MTT法檢測雷公藤甲素對MCF-7、SMMC-7721、HL-60細胞的體外細胞毒性,陽性對照藥為阿霉素。將對數生長期的細胞接種于96孔板種,接種密度為5× 104/mL,待細胞處于對數生長期后分別加入不同濃度的雷公藤甲素(100.0,70.0,40.0,10.0,0.1 nmol/L),空白對照組只加培養液,對照組為阿霉 素(100.0,70.0,40.0,10.0,0.1 μ mol/L)。孵育48 h后每孔加入20 μ L MTT,4 h后吸去藥物,每孔加入150 μ L的DMSO 溶解,并在酶標儀下于570 nm處檢測細胞活性,按以下公式計算細胞生長抑制率,然后以細胞存活率對劑量對數線性回歸計算IC50值。其中雷公藤甲素先溶于DMSO,再用培養液稀釋至所需濃度。

細胞生長抑制率=(1-實驗孔吸光值/空白對照孔吸光值)×100%。

1.2.3 荷瘤裸鼠模型的建立及藥物對裸鼠乳腺癌的治療作用[5-7]:將MCF-7人乳腺癌細胞株接種于裸鼠右側胸壁乳墊下,復制裸鼠乳腺癌動物模型。動物模型復制成功后,將其分成5組,每組10只。空白對照組每只給予生理鹽水0.3 mL/d;陽性對照組阿霉素劑量為10 mg/kg,每只給藥0.3 mL/d,連續10 d給藥;雷公藤甲素3個劑量組為1、4、7 mg/kg,口服灌胃給藥每只 0.3 mL/d,連續給藥7 d。給藥后第8天稱體質量,脫臼處死裸鼠,取出腫瘤稱重,計算抑瘤率,統計體質量變化情況。

抑瘤率%=(1-實驗組平均瘤重/對照組平均瘤重)×100%

1.2.4 統計處理:采用SSPS 11.0統計軟件進行方差分析,數據以均數±標準差(±s)表示,確定方差齊性后,再采用t檢驗法分析各組數據差異的顯著性。

2 結 果

2.1 體外細胞毒性實驗

雷公藤甲素各劑量組與空白對照組比較均能顯著抑制3種腫瘤細胞生長,濃度為nmol/L級,并呈劑量依賴性,與阿霉素相比,抑制腫瘤細胞生長明顯要強,且效果顯著。見圖1、2,IC50值見表1。

表1 雷公藤甲素對不同腫瘤細胞系的IC50(n=5)

圖1 雷公藤甲素對腫瘤細胞的影響

2.2 荷瘤裸鼠模型的建立及藥物對裸鼠乳腺癌的治療作用

各劑量雷公藤甲素對MCF-7荷瘤裸鼠均有抑瘤效果,大劑量組效果最佳,抑癌率為65.3%,與空白對照組比較有顯著性差異(P<0.01);與陽性藥物阿霉素比較效果,大劑量組抑瘤效果也比阿霉素要佳。結果見表2。

表2 雷公藤甲素對裸鼠乳腺癌的治療作用(n=5)

圖2 阿霉素對腫瘤細胞的影響

3 討 論

雷公藤作為祖國傳統的中藥,具有作用機制獨特、抗腫瘤譜廣、多靶點、多途徑、毒性作用輕等優點,可以多方向、多途徑、交叉發揮抗腫瘤作用。然而,目前雷公藤甲素抗腫瘤作用機制尚未得到充分闡明,應用范圍尚不明確。文獻報道的有通過抑制一氧化氮合酶(iNOS)與環氧化酶2(COX-2)表達,抑制熱休克蛋白(HSP)表達,抑制核轉錄因子(NF-κ B)的激活等途徑從而誘導腫瘤細胞凋亡;另外還有干預腫瘤細胞周期、抑制腫瘤血管形成等方式[8]。

雷公藤甲素對3種腫瘤細胞系的體外細胞毒性實驗結果表明:雷公藤甲素對3種腫瘤細胞系MCF-7、SMMC-7721、HL-60 均有明顯的抑制活性,IC50分別為 42.1、54.8、31.9 nmol/L,其中雷公藤甲素對骨髓白血病細胞HL-60的抑瘤效果要比其余2種細胞系更明顯,提示其對不同腫瘤的抑制活性可能存在選擇性差異。對荷瘤鼠MCF-7體內腫瘤的抑制作用實驗結果顯示,雷公藤甲素對MCF-7抑制活性存在藥物依賴性,大劑量效果最好。無論從對腫瘤細胞的毒性作用還是MCF-7荷瘤裸鼠的抑瘤效果,雷公藤甲素均比阿霉素要優,可能與雷公藤甲素對腫瘤細胞較大的殺傷作用有關。

盡管雷公藤甲素的藥效很強,但其毒副反應也不可忽視。如肝腎毒性、皮膚毒性、胃腸毒性、心臟毒性、生殖毒性等[9-10]。假若能降低雷公藤甲素的毒性,發揮起高效的抑瘤活性,則可解決雷公藤甲素全身毒性這一缺點,有望將其開發成高效低毒的腫瘤治療藥物。

[1] 李磊,王興鵬.雷公藤甲素抗腫瘤作用的研究進展[J].上海醫學,2004,27(4):279.

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