运化毒邪方及其有效成分控制胃癌的研究

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引言
  胃癌是严重危害人民健康及生命的消化道恶性肿瘤,胃癌发病率在全球范围恶性肿瘤中位居第4位,在我国发病率位居第2位,在江苏扬州恶性肿瘤死亡率中位居第1位。我国胃癌患者处于晚期居多,治疗效果较差,预后不佳,治疗手段以化疗为主。但是晚期胃癌患者身体一般情况差,加上化疗药物对消化道、骨髓功能、免疫系统、肝脏、肾脏等的毒副反应,患者化疗耐受性差,如何优化化疗的用药,是肿瘤临床医师重要工作。中药复方和化疗药物的联用,可以减毒增效,提高生活质量,延长生存期。
  依据胃癌患者运化功能差,对毒邪的转运、排泄、化灭等功能的不畅,运化毒邪方是多年来根据胃癌自身特点所自主创新研发的治疗胃癌的药方(由黄芪、人参、炒白术、炒苡仁、蛇舌草、莪术、龙葵、蒲公英、茯苓、炙甘草组成)。课题在构建中医肿瘤数据样本库、胃癌人源性癌组织移植瘤模型等关键技术的基础上,从临床、细胞、动物水平系统研究了运化毒邪方抗胃癌的作用,及从Claudin-4/VEGF-C/GSK3β信号网络调控初步研究运化毒邪方可能的抗胃癌作用机制。
  进一步分析了运化毒邪方化学成分,选取活性成分之一人参皂苷Rg3进行抗胃癌研究,并从剂型改造上(VEGFR-3抗体结合人参皂苷Rg3纳米乳剂)提高人参皂甙Rg3“运”的能力,提高“化”的作用,进一步完善运化思想治疗胃癌。
  本课题共分为六部分研究内容。
  第1章:从毒邪治疗胃癌理论架构
  1.1毒邪理论治疗肿瘤源流及辨治要法
  从毒邪论治是肿瘤治疗的核心问题之一,本文系统梳理了从毒邪理论治疗肿瘤的源流:秦汉时期是毒邪学说论治肿瘤的萌芽期,晋隋唐宋时期大致构建了毒邪学说的框架,即毒邪的分类、内涵、病因病机特点。明清时期进一步认识到外感疫毒这一因素,现代以来多位医家提出“癌毒”这一概念。恶性肿瘤的治疗应在扶正祛邪的总体治疗原则下,特别重视毒邪这一重要病理因素,根据毒邪在恶性肿瘤发生发展过程中的证素、证候特征,病机规律等,阐述了扶正祛毒、清热解毒、理气排毒、祛瘀化毒、化痰散毒、祛风摄毒、泄浊解毒、安邪休毒、灭虫化毒、以毒攻毒等十种抗肿瘤的辨治法则,同时结合现代科学研究成果,逐步完善从毒邪论治恶性肿瘤的理论体系的框架结构。
  1.2基于“脾主运化”理论论治胃癌
  基于经典中医理论及医学科学不断发展,胃癌与“脾主运化”理论存在密切的联系。从脾主运化的理论渊源,脾失运化、毒邪侵犯的胃癌病机,从脾主运化论治胃癌方略等角度进行探讨,以期提高诊治胃癌疗效、改善胃癌预后。
  第2章运化毒邪方对进展期胃癌复发转移干预的临床研究
  目的:探讨运化毒邪方干预进展期胃癌患者的临床疗效,观察运化毒邪方干预治疗对胃癌患者血清代谢物及代谢通路的影响。
  方法:以中医肿瘤网页版信息数据库为依托,对中医肿瘤病人信息进行结构化设计,整合患者基本信息、中医临床信息等相关信息,实现在线查询统计功能。选取2016年2月-2019年3月扬州市中医院收治的98例晚期胃癌患者为研究对象。采用同期对照、非随机临床研究方法,将符合标准病例纳入中药组和化疗组,每组各49例。对照组采用奥沙利铂、替吉奥方案,中药组在对照组的基础上口服运化毒邪方。16例患者血清样本进行衍生化处理,在气相色谱-飞行时间质谱(GC-TOFMS)检测器分析。
  结果:经中医药、化疗治疗4个疗程后评价,治疗后化疗组PR为19例,SD为17例,临床有效率为38.77%,疾病控制率为73.47%;中药组PR为24例,SD为21例,临床有效率为48.98%,疾病控制率为91.84%,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);治疗后中药组KPS、ECOG评分显著升高,CEA、CA199、CA724水平均显著降低,两组治疗前后比较差异具有统计学意义(P<0.05);中药组肝肾功能损伤、胃肠道反应、骨髓抑制的不良反应发生情况均低于对照组,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);化疗组患者的一年生存率明显低于中药组,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);中医药干预、年龄、体重、TNM分期、卡氏评分、手术方式等因素与进展期胃癌的无进展生存期相关,中药治疗、手术方式、体重为影响进展期胃癌的生存期的独立性相关因素。运化毒邪方干预胃癌治疗,主要涉及半乳糖代谢通路、支链氨基酸代谢通路,干预L-异亮氨酸、L-丝氨酸、L-亮氨酸、D-半乳糖、蔗糖、3-甲基-2-氧代戊酸的代谢
  结论:运化毒邪方治疗可以延长进展期胃癌患者生存期、提高生活质量、减轻“奥沙利铂、替吉奥”方案化疗毒副反应,是进展期胃癌预后的独立保护性因素,对胃癌患者血清代谢组学影响主要涉及半乳糖代谢通路、支链氨基酸代谢通路。
  第3章:运化毒邪方对胃癌生长及介导Claudin-4调控上皮间质转化信号通路的作用
  目的:探讨运化毒邪方对胃癌细胞及胃癌人源肿瘤异种移植瘤生长及相关蛋白和mRNA表达的影响。
  方法:MTT比色法检测对运化毒邪方人胃癌细胞增殖能力的影响,划痕实验检测细胞迁移,建立胃癌人源肿瘤异种移植(Patient-Derived tumor Xenograft,PDTX)模型,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测GSK3β、VEGF-C、Claudin-4蛋白表达,qPCR检测GSK3β、VEGF-C、Claudin-4mRNA的表达。
  结果:运化毒邪方1、2、4、8、16、32mg/mL处理24、48h,细胞呈不同程度的生长抑制作用,并且有一定的浓度依赖性。与空白组比较,运化毒邪方3、6mg/mL干预AGS、BGC-803、SGC-7901细胞24h后,运化毒邪方3、6mg/mL组划痕距离明显降低(P<0.05)。运化毒邪方高剂量组的平均肿瘤体积与阴性对照组相比较,有明显差异,并且统计学分析上有明显差异;运化毒邪方低剂量组和运化毒邪方中剂量组的平均肿瘤体积与阴性对照组相比较,有降低趋势,但统计学分析上没有明显差异。运化毒邪方高剂量组的平均肿瘤重量与阴性对照组相比较,有明显差异,并且统计学分析上有明显差异。运化毒邪方干预后AGS、BGC803、SGC7901细胞及肿瘤组织中GSK3β蛋白及mRNA的表达水平增加,VEGF-C、Claudin-4蛋白及mRNA的表达水平降低。
  结论:运化毒邪方可通过抑制上皮间质转化相关蛋白的表达水平和促进抑癌基因相关蛋白的表达水平来共同发挥抑制胃癌生长、侵袭力和转移力的作用。
  第4章:基于高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)联用技术的运化毒邪方化学成分研究
  目的:分析运化毒邪方的化学成分,探讨其发挥药效的化学成分。
  方法:按照运化毒邪方处方中草药比例制备水煎液,采用HPLC-MS联用技术鉴定水煎液中的化学成分。
  结果:运化毒邪方水煎液在正负离子模式下共检测到112种化学活性成分,其中质谱响应强度大于50000的活性成分共有59种,按质谱响应强度排序依次为:甘草苷、芹糖甘草苷、芹糖异甘草苷、芒柄花苷、甘草酸、7-羟基-4-甲氧基异黄酮、4,7-二羟基黄酮、2,4,4-三羟基查耳酮、甘草素、异甘草素、甘草醇、毛蕊异黄酮、(3R)-2,3-二羟基-7,4-二甲氧基异黄酮、汉黄芩素、樱黄素、芫花素、芒柄花素、人参黄酮甙、芸香苷、绿原酸、人参皂苷Ro、对-香豆酸、人参皂苷Rg7、人参皂苷Rf、人参皂苷Rg1、珠子参甙F2、珠子参甙F4、槲皮素-7-O-β-D-葡萄糖苷、异槲皮苷、东莨菪素、东莨菪内酯、人参皂苷Rg3、人参皂苷F2、人参皂苷Rg2、穿心莲内酯、α-檀香醇、木犀草素、蒙花甙、姜黄素、甘草香豆素、咖啡酸、三叶豆甙、人参皂苷R2、人参皂苷F3、竹节皂苷L8、半甘草异黄酮B、柚皮苷、人参皂苷Rb1、白术内酯、人参皂苷Rd、人参皂苷Re、绞股蓝皂苷XVII、棕榈酸、十六酸、茯苓新酸G、24-羟基甘草次酸甲酯、人参皂苷Rh4、人参皂苷Rk3、甘草次酸。经液相测试,样品中人参皂苷Rg3的含量为3.67ppm。
  结论:运化毒邪方含有人参皂苷Rg3等皂苷类31种,黄酮类也有三十多种。
  第5章:运化毒邪方主要活性成分之一人参皂苷Rg3对胃癌生长及Claudin-4/VEGF-C/GSK3β通路调控作用
  目的:运化毒邪方主要组成药物之一即为人参,人参皂苷Rg3是中药材人参的主要活性成分之一,探讨人参皂苷Rg3抗胃肿瘤作用及可能机制。
  方法:MTT比色法检测对人胃癌细胞(AGS、BGC-803、SGC-7901)增殖能力的影响,划痕实验检测细胞迁移,建立胃癌人源肿瘤异种移植模型,Westernblot、qPCR检测Claudin-4/VEGF-C/GSK3β通路蛋白及mRNA的表达。
  结果:人参皂苷Rg31、2、4、8、16、32mg/L处理胃癌细胞24、48h,细胞呈不同程度的生长抑制作用。人参皂苷Rg3给药24h后,对SGC-7901、AGS、BGC-803细胞的生长呈明显抑制作用,24hIC50值依次分别为12.48、31.53、13.05mg/mL。4、8mg/L的人参皂苷Rg3干预BGC-803、AGS、SGC-7901细胞24h后,划痕距离明显降低。应用人参皂苷Rg3高剂量组(20mg/kg)的平均肿瘤重量与阴性对照组相比较,有明显差异,并且统计学分析上有明显差异。与对照组比较,AGS、BGC-803、SGC-7901细胞经过人参皂苷Rg34、8mg/L作用24h后,荷瘤裸鼠人参皂苷Rg3低、高剂量(10mg/kg、20mg/kg),随着药物质量浓度的增加,AGS、BGC803、SGC7901细胞及肿瘤组织中GSK3β蛋白及mRNA的表达水平增加,VEGF-C、Claudin-4蛋白及mRNA的表达水平降低。
  结论:运化毒邪方中有效成分之一人参皂苷Rg3的有抗胃癌作用及对Claudin-4/VEGF-C/GSK3β信号通路有一定调节作用。特别是人参皂苷Rg3对胃癌人源动物模型有抗肿瘤作用,进一步证实人参皂苷Rg3对人体胃癌抑制作用的可靠性。
  第6章:VEGFR3靶向性纳米人参皂甙Rg3对原位胃癌小鼠移植瘤的影响
  目的:本研究的目的是研究VEGFR3靶向性纳米人参皂甙Rg3(VEGFR3-mediatedimmune-nanoemulsion of ginsenoside Rg3,VRIN)对原位胃癌小鼠肿瘤生长和转移的抑制作用。
  方法:建立了裸鼠原位胃癌模型用红色荧光蛋白(RFP)表达人胃癌细胞系NUGC-4-RFP。用溶媒处理荷瘤小鼠(0.2ml生理盐水,每隔一天,静脉注射),5-FU(20mg/kg,每周一次,静脉注射)和VRIN(每隔一天1mg/kg,静脉注射)。实时荧光对各组进行影像学检查以评估肿瘤抑制情况。用开放式荧光成像技术评估转移情况。采用免疫组化和实时RCP法检测肿瘤组织中VEGF-C、VEDF-D和VEGFR-3的表达。
  结果:VRIN和5-FU显著抑制原发性肿瘤的生长(p<0.05)。然而,显著抑制淋巴结转移仅见于VRIN治疗组(p<0.05)。与生理盐水组对比,VRIN治疗可抑制肿瘤中VEGF-C、VEGF-D、VEGFR-3的表达(p<0.05);VEGF-D和VEGFR-3在5-FU组表达无显著性差异(p>0.05)。VRIN组和5-FU组均无明显毒性。
  结论:VEGFR3靶向性纳米人参皂甙Rg3能抑制胃癌生长,通过抑制VEGF-C、VEGF-D和VEGFR-3的表达降低淋巴转移。研究显示了中医药可有效靶向治疗转移性胃癌。
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