白花蛇舌草提取物抗多發性骨髓瘤細胞機制研究

劉淑艷 黃 暢 林圣云

多發性骨髓瘤（MM）為血液科常見惡性腫瘤，目前多種新藥包括新一代的蛋白酶體抑制劑、單克隆抗體及移植技術的應用和發展，大大改善了MM 患者預后。但幾乎所有患者都會復發，而且對標準治療方案耐藥[1]。臨床除使用西藥治療外常輔助以中草藥治療以期縮短緩解時間、減輕并發癥、改善耐藥、提高患者生活質量及延長患者生命。白花蛇舌草為臨床常用抗腫瘤中藥，有實驗證明，白花蛇舌草多糖成分對MM 細胞具有誘導凋亡作用[2]。本研究將白花蛇舌草提取物（HDE）單體成分作用于不同MM 細胞，初步探究其抗腫瘤成分及抗腫瘤機制，為研究MM治療新藥及改善耐藥提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料 RPMI 8226 和NCI-H929 細胞株來源于浙江大學附屬第一醫院血液學研究所。HDE 由浙江省中醫院中藥制劑室從白花蛇舌草（杭州蕭山醫藥公司中藥分公司，批號110326）中提取制備。硼替佐米（西安楊森制藥有限公司，規格：3.5mg，批號170615343）；As2O3（黑龍江哈爾濱醫大藥業，規格：10mg，批號20170401）。

1.2 試劑及儀器 IMDM 培養液（Gibco）；胎牛血清（Gibco）；四甲基偶氮唑藍（MTT，Sigma）；碘化丙錠（PI）試劑盒（聯科生物，批號A82381024）；細胞凋亡檢測試劑盒（聯科生物，批號A80010633）；二氧化碳孵育箱（美國Thermo，3111）；流式細胞儀（美國BD公司，FACS CantoⅡ）；酶標儀（美國BIO-TEX，Epoch2）；二甲基亞砜（DMSO，SIGMA 公司）；水平式離心機（北京京立離心機有限公司，LDZ5-2）。

1.3 方 法

1.3.1 HDE 制備 取200g 白花蛇舌草的干燥全草，經粉碎后用5400mL 體積分數80%乙醇浸泡（RT，0.5h）并濃縮提取（80℃，2h），再將經過干燥蒸發得到的提取物溶解于200mL 蒸餾水中，用乙酸乙酯進行液液萃取，把過濾和干燥得到的5g 提取物再次溶解于100mL 蒸餾水中，并用蒸餾水和體積分數60%乙醇進行連續多次洗脫，將乙醇餾分洗脫物收集和干燥后用蒸餾水配成12mg/mL 的受試物樣品。

1.3.2 細胞培養 細胞懸浮生長于DMEM 培養液（含胎牛血清）的培養瓶中，并置于CO2孵育箱中進行孵育，常規換液并觀察細胞生長情況，每2～3 天傳代1 次，取對數生長期細胞進行實驗。

1.3.3 MTT 法檢測細胞增殖抑制情況 取對數生長期RPMI 8226 及NCI-H929 細胞，以6×105/mL 接種于96 孔培養板，終體積150μL。分別按終濃度1.25、2.50、5.00、7.50、10.00μM 加入As2O3，按終濃度12.5、25.0、50.0、75.0、100.0nM 加入硼替佐米，作用24、48h。分別按終濃度25、50、75、100、125μg/mL 加入HDE，作用48、72h。培養結束后每孔加入MTT 15μL（5g/L），37℃放置4h；2500r/min 離心20min，棄上清液，每孔加入DMSO 150μL，振動儀振動10min 使結晶物搖勻溶解。酶聯免疫分析儀讀取490nm 處的吸光度（OD）值，并用以下公式計算各組細胞增值抑制率。實驗設4 個平行孔，重復實驗3 次。按公式計算細胞增殖抑制率。實驗重復3 次，每組設3 個復孔，取平均值為最終結果。Logit 法計算半數抑制濃度（IC50）；細胞增殖抑制率（%）=（對照組OD-實驗組OD）÷（對照組OD-空白組OD）×100%。

1.3.4 流式細胞術檢測細胞凋亡及細胞周期 RPMI 8226 細胞以2×105/mL 接種于培養瓶，終體積5mL。按終濃度2.5、5.0、10.0μM 分別加入As2O3，按終濃度25、50、100nM 分別加入硼替佐米，作用24h 后測定細胞細胞凋亡及細胞周期。按終濃度50、100、150μg/mL分別加入HDE，作用48h 后測定細胞凋亡及細胞周期，同時設空白(不加藥)對照組，800r/min 離心5min后收集細胞，分別收集1.5×105個和2×105個細胞，冷PBS 洗滌2 次，800r/min，4℃離心5min，棄上清。100μL 1×Binding Buffer 重懸細胞，加5μL Annexin V-FITC 和5μL PI 染色劑，輕輕混勻，避光室溫反應15min，加入300μL 1×Binding Buffer 重懸，立刻用流式細胞儀檢測，用Cellquest 1.2 分析軟件分析結果。

1.3.5 統計學方法 應用SPSS 19.0 軟件進行數據分析處理。計量資料以均數±標準差（）表示，單變量兩組比較采用t 檢驗，多組資料比較采用單因素方差分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同藥物及濃度對RPMI 8226 及NCI-H929細胞增殖抑制的影響 不同濃度As2O3、硼替佐米及HDE 作用于RPMI 8226 及NCI-H929 細胞增殖的抑制作用具有濃度及時間依賴性（趨勢圖見圖1-1 至2-3）。不同藥物作用于細胞的IC50 見表1。

圖1-1 不同濃度As2O3作用于RPMI 8226

圖1-2 不同濃度硼替佐米作用于RPMI 8226

圖1-3 不同濃度HDE 作用于RPMI 8226

圖2-1 不同濃度As2O3作用于NCI-H929

圖2-2 不同濃度硼替佐米作用于NCI-H929

圖2-3 不同濃度HDE 作用于NCI-H929

2.2 不同藥物及濃度對RPMI 8226 及NCI-H929細胞周期的影響 流式細胞儀結果顯示，與對照組比較，硼替佐米均可使RPMI 8226 及NCI-H929 細胞G2/M 期所占比例增加，HDE 均可使RPMI 8226及NCI-H929 細胞G0/G1 期所占比例顯著增加。而As2O3對RPMI 8226 細胞周期無明顯影響，可使NCI-H929 細胞G0/G1 期所占比例增加。且上述三種藥物濃度越大，對RPMI 8226 及CNI-H929 細胞周期影響越大。見圖3-1、2，表2-4。

圖3-1 不同藥物對RPMI 8226 細胞周期的影響

圖3-2 不同藥物對NCI-H929 細胞周期的影響

2.3 不同藥物及濃度對RPMI 8226 及NCI-H929細胞凋亡的影響 流式細胞儀結果顯示，與對照組比較，As2O3、硼替佐米、HDE 均可誘導細胞凋亡，且隨著濃度的增加，細胞凋亡比例增高。見圖4-1、2，表5-7。

表1 不同藥物不同時間作用于RPMI 8226、NCI-H929 細胞的IC50（）

表1 不同藥物不同時間作用于RPMI 8226、NCI-H929 細胞的IC50（）

注：HDE：白花蛇舌草提取液；IC50：半數抑制濃度

表2 不同濃度As2O3對RPMI 8226、NCI-H929細胞周期影響（%）

表3 不同濃度硼替佐米對RPMI 8226、NCI-H929細胞周期影響（%）

表4 不同濃度HDE 對RPMI 8226、NCI-H929細胞周期影響（%）

圖4-1 不同藥物對RPMI 8226 細胞凋亡的影響

圖4-2 不同藥物對NCI-H929 細胞凋亡的影響

表5 不同濃度As2O3作用于RPMI 8226、NCI-H929 細胞24h 的凋亡率（%，）

表5 不同濃度As2O3作用于RPMI 8226、NCI-H929 細胞24h 的凋亡率（%，）

注：不同濃度As2O3對RPMI 8226、NCI-H929 細胞凋亡率的影響（P均＜0.01）；與0μM 組比較，*P＜0.05；與2.5μM 組比較，△P＜0.05；與5.0μM 組比較，▲P＜0.05

表6 不同濃度硼替佐米作用于RPMI 8226、NCI-H929細胞24h 的凋亡率（%，）

表6 不同濃度硼替佐米作用于RPMI 8226、NCI-H929細胞24h 的凋亡率（%，）

注：不同濃度硼替佐米對RPMI 8226、NCI-H929 細胞凋亡率的影響（P均＜0.01）；與0nM 組比較，*P＜0.05；與25nM 組比較，△P＜0.05；與50nM 組比較，▲P＜0.05

表7 不同濃度HDE 作用于RPMI 8226、NCI-H929 細胞48h的凋亡率（%，）

表7 不同濃度HDE 作用于RPMI 8226、NCI-H929 細胞48h的凋亡率（%，）

注：不同濃度HDE 對RPMI 8226、NCI-H929 細胞凋亡率的影響（P 均＜0.01）；與0μg/mL 組比較，*P＜0.05；與50μg/mL 組比較，△P＜0.05；與100μg/mL 組比較，▲P＜0.05；HDE：白花蛇舌草提取液

3 討論

本實驗提取白花蛇舌草浸取物，結果顯示，HDE在一定濃度范圍內對MM 細胞具有較為明顯劑量依賴的殺傷作用，50～75μg/mL 對細胞的抑制作用最為明顯。其通過改變細胞周期及誘導細胞凋亡來發揮抑制MM 的作用。

腫瘤細胞的周期調控也是治療腫瘤的方法之一[3]。本研究發現，HDE 可阻滯MM 細胞在G0/G1期，這是其具有抗腫瘤作用的機理之一，其對細胞周期素D1、E 以及細胞周期正性因子CDK2/4/6 的作用機制還需進一步實驗研究。研究顯示，一定濃度的As2O3可使Hs-SμLton 細胞主要阻滯于G0/G1 期，而誘發細胞凋亡。As2O3誘導MM 細胞凋亡與線粒體相關[4]。HDE 促凋亡作用可能與As2O3有相似之處。同時其具有誘導MM 細胞凋亡的作用，但具體機制與蛋白酶體抑制劑不同。以硼替佐米為代表的蛋白酶體抑制劑可將MM 細胞阻滯在G2 期，其具體的機制包括促進MM 細胞內促凋亡蛋白NOXA 和抑癌基因p53 表達，激活Caspase 通路，導致組蛋白高度乙酰化，從而導致MM 細胞凋亡等[5-6]。目前治療MM 新藥物及方法層出不窮，免疫調節劑、組蛋白去乙酰化酶抑制劑、信號轉導調節劑、單克隆抗議及CAR-T治療等均在深入研究[7-8]。

目前已知的可能導致MM 耐藥的機制較多，有研究發現，miR-221-222 可下調激素敏感MM 細胞中p53 相關凋亡調節物（PUMA），促使MM 細胞對激素耐藥[9]。高表達的重組蛋白及超二倍體都與MM 的預后良好相關，重組蛋白的下調導致MM 細胞對免疫調節劑的耐藥[10]。硼替佐米耐藥機制部分原因可能是IGF－1 及受體的高表達激活下游的Akt 及JNK 通路[11]。Hedgehog 信號通路的活化，促進下游抗凋亡基因BCL2 的表達可抑制硼替佐米誘導的細胞凋亡作用[12]。組蛋白去乙酰化抑制劑（HDACi）對于多種抗MM 藥物的耐藥，可通過下調相關耐藥基因（miR-221-222、c-Myc）、消除IL-6 和IGF-1 對MM 細胞的保護作用、阻礙HIF-1α 活化、降低NF-κB 活性等，從而發揮克服相關藥物耐藥[13-16]。目前中藥有效成分作為化療及靶向治療腫瘤的輔助治療，逆轉MM 耐藥方面均發揮了較大作用，為其他抗MM 中藥的研究提供了更為成熟的思路及方法[17-18]。

綜上所述，HDE 可能通過誘導RPMI 8226 及NCI-H929 細胞凋亡及阻滯細胞周期來抑制骨髓瘤細胞增殖。