黄芪总提物的抗肿瘤作用及其机理研究

【摘要】：黄芪是肿瘤临床的常用中药，现代医学表明，黄芪及其某些有效组分有免疫增强及抗肿瘤作用，但其制剂仍属粗放。黄芪总提物(Total Astragalus Extract, TAE)是从黄芪中提取的有效部位群，主要由黄芪总苷(AST)与黄芪多糖(APS)组成。鉴于目前肿瘤的治疗尚不尽人意，寻找新型抗肿瘤药仍是当务之急。据此，我们采用体内、外相结合的方法，分别从整体、细胞、分子水平上，研究了TAE的抗肿瘤作用及其作用机理。主要内容概括如下： 1．对动物移植性肿瘤的抑制作用 采用小鼠肝癌(HepA)和肉瘤(S180)的实体型以及小鼠Ehrlich腹水癌。每一种瘤株的实验均重复三批。三批实验结果表明，TAE低、中、高3个剂量(15，50和150mg·kg~(-1)，ig，d1-d11)治疗小鼠HepA实体型的平均抑瘤率分别为40.8％，45.8％和43.0％。治疗小鼠S180实体型的平均抑瘤率分别为57.1％，54.5％和45.9％。对Ehrlich腹水癌小鼠的生存期，TAE中、高剂量可使存活20天以上的小鼠数明显增加，20天存活率分别为54.5％和69.7％。提示TAE不仅对小鼠HepA与S180的实体型有明显的抑制作用，而且对Ehrlich腹水癌小鼠的生存期亦有一定的延长作用。对TAE两个主要部位——AST和APS的抗肿瘤作用的研究表明，AST低、中、高3个剂量(3，10和30mg·kg~(-1)，ig，d1-d11)治疗小鼠 2003年安徽医科大学博士学位论文 HePA实体型的平均抑瘤率分别为35 .2%，40.8%和43.6%;治疗小鼠5180实体型 的平均抑瘤率分别为44.6%，502%和54.1%。APS低、中、高3个剂量(12、40 和120mg’k梦，ig，dl一dll)治疗小鼠HePA实体型的平均抑瘤率分别为41.3%， 53.6%和45.3%。说明AST和APS均为TAE抗肿瘤作用的活性部位。 2.免疫调节作用 用环磷酞胺(CyeloPhosphamide，CTX)或5一氟尿喀陡(5一Fluorouraeil，5一Fu) 制备正常及荷瘤小鼠的免疫抑制模型，通过体内给药和体外检测的方法，观察 TAE的免疫调节作用，实验结果表明，TAE中、高剂量均可明显升高CIX降低正 常或荷5180小鼠的胸腺指数。TAE与5一Fu合用，可使5一Fu降低的HePA小鼠胸 腺指数和血清IL-2含量上升。本文结果还表明，TAE3个剂量(15，50， 150mg’kg一1，19，d1一dll)与cTx合并治疗荷5180小鼠不仅可减轻cTx对荷瘤 小鼠脾细胞COnA增殖反应及IL一2诱生的抑制作用，还可对CTX降低腹腔巨噬细 胞产生TNF一。有明显的提升作用。体外实验结果表明，TAE(25mg·L一’)可明显促进 亚适量ConA诱导正常小鼠脾细胞增殖反应以及IL一2的产生，还可促进亚适量 LPS诱导正常小鼠腹腔巨噬细胞产生r1NF一Q。提示TAE不仅能上调正常和荷瘤小 鼠低下的免疫功能，而且对二类免疫细胞的增殖和/或分泌均有增强作用。 3.对化疗药抗肿瘤的增效作用 TAE3个剂量(10，20和40mg’kg一，，19，dl一dll)分别与cTX3个剂量 (5，10和20mg·kg，ip，dl，4，7，10)联合治疗小鼠5180实体型，或分别与 5一Fu3个剂量(5，20和Zomg·kg一，，ip，dl，4，7，10)联合治疗小鼠HepA实 体型，实验结果经药物相互作用动力学软件分析，Q值均在一1一1之间，提示TAE 与CTX或5一Fu合用均有相加作用。 2003年安徽医科大学博士学位论文 4.对肿瘤化疗药降低外周血白细胞的减毒作用 实验结果表明，TAE3个剂量(15，50和1 somg·kg”，19，dl一dll)与 cTx(80mg’kg一l，iP，d6与d7)合用于正常小鼠，可明显提升cTx降低的外周血 白细胞。此外，TAE3个剂量(15，50和1 somg·kg”，19，dl一dll)与eTx (somg·kg一，，ip，d一，4，7，10)合并治疗荷5150小鼠，在保持eTx疗效的同 时，对其降低外周血白细胞数，亦有明显的提升作用。提示TAE对CTX降低正常 与荷瘤小鼠外周血白细胞有明显的减毒作用。 5.抗肿瘤作用的机理 TAE不仅有抗肿瘤作用和免疫调节作用，而且有增效与减毒作用，符合生物反 应调节剂(BRM)的要求。实验也提示AST与APS均是TAE的活性部位。那 么，TAE及其活性部位是如何发挥抗肿瘤作用的呢?采用MTT比色法或护H]TdR 渗入法分别检测了TAE、AST和APS体外对人肝癌Bel一7404细胞株、人宫颈癌 HeLa细胞株和人白血病K562细胞株生长的影响。结果显示，TAE(10，20，40， 50，160或32omg·L一，)对Bel一7404细胞、HeLa细胞和K562细胞均有明显的抑制 作用。AsT(10，20，40，50，160或32omg·L”)对Bel一7404细胞、HeLa细胞和 K562细胞的生长亦有剂量依赖性的抑制作用，但APS(10、20、40、80、160或 320mg’L一’)对Bel一7404细胞、HeLa细胞和K562细胞的生长均没有直接抑制作 用。APS(160，320，640mg·L一’)与小鼠脾细胞和腹腔巨噬细胞分别共培养的两种上 清，对Bel一7404细胞的生长均有显著的抑制作用。用小鼠IFN一Y ELISA试剂盒和 TNF一Q放免药盒检测培养上清，实验结果表明，随着APS浓度的增加，APS分别 增加腹腔巨噬细胞培养上清中TNF一a的含量和脾细胞培养上清中IFN一Y的含量。 提示APS通过促进IFN一Y和TNF一Q的分泌等免疫反应而实现其抗肿瘤作用。 TAE和AST是如何直接抑制肿瘤细胞的生长?本文采用流式细胞术检测和分 析了TAE和AST对Bel一7404细胞和HeLa细胞周期的影响，结果显示，TAE与 2003年安徽医科大学博士