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玄参别名元参、黑参、浙玄参等,为我国传统大宗药材,主产地为浙江、安徽、四川、贵州等地[1-2]。玄参,始载于《神农本草经》,被列为中品,味甘、苦、咸,性微寒[3];归肺、胃、肾经,具有清热凉血,滋阴降火,解毒散结的功效,常用于热病伤阴,舌绛烦渴,津伤便秘、目赤、咽痛等症[4-5]。环烯醚萜苷类是玄参的主要有效成分,包括哈巴苷、哈巴俄苷等,临床上主要用于脑缺血、高血压、糖尿病等疾病,具有抗炎、保护心血管、抗肿瘤、免疫调节等作用[6-9]。
关于不同产地玄参有效成分含量测定的报道较少,仅有的报道也只集中在少数产地[10-11]。玄参药材原植物生长环境差别大,不同的生境因子下药材质量参差不齐,且在栽培过程中,栽培品系繁多混杂,严重阻碍了玄参产业的可持续发展。2020版《中国药典》规定将哈巴苷、哈巴俄苷作为玄参药材的质控成分,现代药理学研究也表明哈巴苷、哈巴俄苷具有保护心血管、保护神经的药理作用[12-13]。因此,课题组以哈巴苷和哈巴俄苷成分为指标性成分,收集全国玄参15个主产区玄参种质资源,建立HPLC法对其进行含量测定,分析不同产地玄参环烯醚萜苷类成分之间的差异性,以期为玄参药材质量控制提供理论依据。
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2019年11月至2019年12月,收集浙江磐安、安徽谯城区、贵州阳溪、河南朱庄、四川陇东等15个产地新鲜玄参种质资源,经浙江中医药大学药学教研室秦路平教授鉴定为玄参科植物玄参(Scrophularia ningpoensis Hemsl.)的干燥根,信息见表1。
表 1 不同产地玄参样品信息
编号 产地 经度(°) 纬度(°) 海拔(l/m) 降雨量(l/mm) 年平均温度(t/℃) S1 浙江磐安 120.43 29.05 1020 1440.1 17.4 S2 浙江临安 119.72 30.23 1050 1463.3 16.2 S3 杭州植物园 120.13 30.27 25 1400.3 16.1 S4 安徽涡阳 116.22 33.52 40 809.8 15.1 S5 安徽谯城区 115.77 33.88 35 805.0 14.5 S6 安徽利辛 116.20 33.15 22 823.9 14.8 S7 河南太丘 116.13 33.93 32 740.5 14.3 S8 河南南丰 115.20 33.65 34 738.6 14.6 S9 河南朱庄 114.51 33.01 33 740.5 14.3 S10 四川陇东 102.71 30.48 1428 1000.0 12.6 S11 四川永富 102.65 30.55 1456 984.6 13.4 S12 四川五龙 102.77 30.40 1410 993.4 12.5 S13 贵州洛龙 107.71 29.06 832 1170.4 22.1 S14 贵州阳溪 107.57 29.07 1300 1100.3 16.3 S15 贵州玉溪 107.36 29.05 1324 1070.3 15.6 -
Waters Alliance e2695型高效液相色谱仪(美国Waters公司);ZORBAX Eclipse C18色谱柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm);XS105型电子分析天平(梅特勒-多利多公司);超纯水仪(美国Millipore公司);DXF–60D型中药打粉机(广州市大祥电子机械设备有限公司);KQ–300DV型超声波(广州颖汉科技有限公司);DHG–9031A型电热恒温鼓风干燥箱(上海森信试验仪器有限公司)。哈巴苷(B20481)、哈巴俄苷(B20480)对照品均购于上海源叶生物科技有限公司。乙腈(色谱级,美国天地公司),磷酸(色谱级,上海阿拉丁公司),其余试剂均为分析纯。
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ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:乙腈(A)–0.03%磷酸水溶液(B),梯度洗脱(1~10 min,3%~10% A;10~20 min,10%~33% A;20~25 min,33%~50% A;25~30 min,50%~80% A;30~35 min,80% A;35~37 min,80%~3% A;37~42 min,3% A);体积流量1.0 ml/min,柱温30 ℃,进样量为10 μl;检测波长为210、280 nm。色谱图见图1。
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精密称取哈巴苷、哈巴俄苷对照品适量,用30%甲醇溶液制备成终质量浓度为每1 ml含哈巴苷0.6 mg、哈巴俄苷0.2 mg的混合对照品溶液,于4 ℃冰箱中保存备用。分别精密吸取哈巴苷、哈巴俄苷混合对照品溶液0.34、0.67、1.00、1.40、1.70 ml置于2 ml容量瓶中,30%甲醇溶液定容至2 ml,吸取上述溶液适量,0.45 μm微孔滤膜过滤,按“1.3.1”项下色谱条件依次进样。哈巴苷的检测波长为210 nm,哈巴俄苷的检测波长为280 nm。以对照品溶液质量浓度为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y)进行回归,结果见表2,可知哈巴苷与哈巴俄苷在各自范围内线性关系良好。
表 2 线性关系考察
成分 回归方程 线性范围 r 哈巴苷 Y=2964.3X+5156.4 0.1020~0.5100 mg/ml 0.9999 哈巴俄苷 Y=13919X+366.1 0.0340~0.1700 mg/ml 0.9999 -
将洗净后的玄参根切片,置于60 ℃烘箱中烘至恒定质量,粉碎后过3号筛。精密称取玄参根样品粉末0.25 g,置于25 ml具塞锥形瓶中,精密加入50%甲醇溶液25 ml,密塞,称定重量,浸泡1 h,超声处理45 min(300 W, 40 kHz),放冷,再称定重量,用50%甲醇溶液补足损失的重量,摇匀,用0.45 μm微孔滤膜过滤,取续滤液,即得。按“1.3.1”项下色谱条件平行测定3次。
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精密吸取哈巴苷、哈巴俄苷对照品溶液适量,按“1.3.1”项下色谱条件依次进样6次,测得哈巴苷、哈巴俄苷峰面积RSD分别为0.11%、0.09%,表明仪器精密度良好。
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取浙江磐安样品,按“1.3.3”项下方法制备供试品溶液,分别于0、2、4、8、12、18、24 h,按“1.3.1”项下色谱条件进样,测得哈巴苷、哈巴俄苷峰面积RSD分别为0.24%、0.17%,表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。
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取浙江磐安样品6份,按“1.3.3”项下方法制备供试品溶液,按“1.3.1”项下色谱条件进样,测得哈巴苷、哈巴俄苷含量的RSD分别为0.59%、0.50%,表明该方法重复性良好。
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取含量已知的浙江磐安样品,精密称定0.125 g, 加入哈巴苷、哈巴俄苷对照品适量,按“1.3.3”项下方法制备成供试品溶液,按“1.3.1”项下色谱条件进样,计算回收率,结果见表3。
表 3 加样回收率试验结果(n=6)
成分 称样量(m/g) 原有量(m /mg) 加入量(m /mg) 测得量(m /mg) 回收率(%) 平均回收率(RSD)(%) 哈巴苷 0.1251 0.0748 0.0748 0.1478 0.9759 97.44(0.93) 0.1250 0.0748 0.0748 0.1476 0.9733 0.1251 0.0748 0.0748 0.1486 0.9866 0.1254 0.0750 0.0750 0.1482 0.9760 0.1253 0.0749 0.0749 0.1480 0.9760 0.1251 0.0748 0.0748 0.1465 0.9586 哈巴俄苷 0.1250 0.1065 0.1065 0.2093 0.9653 97.08(1.24) 0.1254 0.1068 0.1068 0.2126 0.9906 0.1252 0.1067 0.1068 0.2089 0.9569 0.1251 0.1066 0.1068 0.2109 0.9766 0.1253 0.1068 0.1068 0.2096 0.9625 0.1251 0.1066 0.1068 0.2105 0.9728 -
应用SPSS 19.0软件处理数据。方差分析采用单因素ANOVA分析,聚类分析采用组间连接法[14]。
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15个产地间玄参根中哈巴苷、哈巴俄苷的含量存在统计学差异(P<0.01),结果见表4。哈巴苷、哈巴俄苷含量以及两者总量分别为0.791、0.228、1.265 mg/g。四川陇东产哈巴苷含量最高、安徽谯城区含量最低;浙江磐安产哈巴俄苷含量最高,四川永富含量最低;四川陇东产哈巴苷与哈巴俄苷总量最高,杭州植物园最低,含量范围在0.752~1.529 mg/g之间,均符合《中国药典》2020版质量标准。
表 4 不同产地间玄参样品中各成分含量测定结果(
$\bar x \pm s$ ,n=3,mg/g)样品 哈巴苷含量 哈巴俄苷含量 哈巴苷与哈巴俄苷总量 S1 0.598±0.003 0.852±0.003 1.450±0.006 S2 0.979±0.002 0.520±0.004 1.499±0.006 S3 0.600±0.007 0.152±0.009 0.752±0.013 S4 0.625±0.003 0.542±0.003 1.167±0.004 S5 0.489±0.002 0.831±0.008 1.320±0.009 S6 0.558±0.003 0.615±0.006 1.173±0.009 S7 0.730±0.021 0.626±0.017 1.355±0.038 S8 0.921±0.007 0.563±0.006 1.484±0.002 S9 0.642±0.004 0.655±0.004 1.297±0.008 S10 1.147±0.006 0.382±0.002 1.529±0.008 S11 0.992±0.016 0.036±0.002 1.029±0.017 S12 0.560±0.002 0.422±0.001 0.983±0.002 S13 0.759±0.006 0.385±0.005 1.144±0.009 S14 1.120±0.009 0.234±0.015 1.355±0.024 S15 1.140±0.007 0.297±0.294 1.434±0.010 均值 0.791** 0.228** 1.265** **P<0.01,表示不同产地的哈巴苷或哈巴俄苷含量存在极显著差异。 -
对不同产地之间中的有效成分与生境因子进行相关性分析,结果如表5所示,哈巴苷与海拔、降雨量、年平均温度呈正相关关系,与海拔正相关系数最高为(0.440);与经度、纬度之间呈负相关关系,与经度负相关系数最高为(–0.419)。哈巴俄苷与经度、纬度呈正相关,与海拔、降雨量、年平均温度呈负相关,与海拔负相关系数最高为(–0.360)。
表 5 玄参中哈巴苷、哈巴俄苷含有量与生境因子相关性分析
项目 哈巴苷 哈巴
俄苷经度 纬度 海拔 年降
雨量年平均
温度哈巴苷 1.000 哈巴俄苷 −0.553 1.000 经度 −0.419 0.572 1.000 纬度 −0.341 0.506 0.370 1.000 海拔 0.440 −0.360 −0.620* −0.768** 1.000 年降雨量 0.098 −0.243 0.184 −0.795** 0.508 1.000 年平均温度 0.079 −0.237 −0.005 −0.507 0.009 0.363 1.000 *P<0.05,表示显著相关;**P<0.01,表示极显著相关。 -
以哈巴苷、哈巴俄苷含量以及两者总量为参考指标,对15个产地玄参进行聚类分析,根据欧式距离D2=19.98将不同产地划分为3个类群,如图2所示。类群I共5个产地,分别为浙江临安,河南南丰,贵州阳溪、玉溪,四川陇东,该类玄参中哈巴苷含量、哈巴苷和哈巴俄苷总量最高;类群II有8个产地、分别为贵州洛龙,四川五龙,安徽利辛、谯城区、涡阳,浙江磐安,河南太丘、朱庄,这些产地哈巴俄苷含量次之;类群III共有2个产地,分别是四川永富和杭州植物园,这两个产地的哈巴俄苷含量、哈巴苷和哈巴俄苷总量最低。
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本试验采用高效液相法测定玄参哈巴苷与哈巴俄苷含量,经PDA检测器对哈巴苷和哈巴俄苷标准品溶液进行波长扫描,结果显示,哈巴苷的最大检测波长是210 nm,与溶剂甲醇的吸收波长一致,此处会有溶剂峰的出现,而哈巴俄苷的最大检测波长是280 nm,此时基线平稳,未与溶剂峰相重叠,因此,确定检测波长为210 nm和280 nm;采用2020版《中国药典》中哈巴苷与哈巴俄苷的含量测定的提取方法及流动相,结果显示,提取、分离效果良好,哈巴苷与哈巴俄苷在甲醇中超声处理45 min即可提取完全,各峰之间的分离度>1.5,理论塔板数>5000,哈巴苷与哈巴俄苷的保留时间分别是10.107、24.116 min。
药用植物的生长环境对次生代谢产物的积累起着非常关键的作用,包括经纬度、海拔、降雨量等[14]。本实验结果显示,15个产地玄参根中哈巴苷、哈巴俄苷的含量存在统计学差异(P<0.01),其中四川陇东、河南南丰、浙江临安、磐安含量最高;海拔、降雨量、年平均温度与哈巴苷之间呈正相关,与哈巴俄苷呈负相关。课题组发现,浙江临安、磐安的海拔分别是1050 m、1020 m,远高于杭州植物园的25 m,因此,临安、磐安哈巴苷的含量要高于植物园,这与实验结果一致;经纬度与哈巴俄苷呈正相关,且相关系数较大,经纬度越高,哈巴俄苷的含量就越大,四川陇东、永富、五龙的经纬度低于安徽利辛、涡阳、谯城区,因此,前者的哈巴俄苷的含量低于后者。结果显示,经纬度越高越有利于哈巴俄苷的积累,降雨量越大,海拔越高,越有利于哈巴苷的积累,故可优先在拥有上述环境条件的种质中选择。本实验只对玄参中哈巴苷、哈巴俄苷的含量进行测定,下一步将继续增加其他活性成分的含量测定,为玄参的质量控制提供参考依据。
Determination of harpagide and harpagoside contents in Scrophularia ningpoensis from 15 origins
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摘要:
目的 建立HPLC法同时测定玄参中哈巴苷、哈巴俄苷的含量。 方法 采用HPLC-PDA法测定,固定相采用Eclipse Plus C18色谱柱,以乙腈–0.03%磷酸水溶液为流动相,梯度洗脱;体积流量1.0 ml/min;检测波长210、280 nm。 结果 哈巴苷、哈巴俄苷分别在0.1020~0.5100 mg/ml(r=0.9999)、0.0340~0.1700 mg/ml(r=0.9999)范围内线性关系良好,平均加样回收率分别为97.44%、97.08%,RSD分别为0.93%、1.24%。不同产地之间哈巴苷与哈巴俄苷含量差异大(P<0.01),其中、四川陇东、浙江临安、磐安、河南南丰含量较高。 结论 该方法稳定准确,重复性好,可用于玄参的质量控制。 Abstract:Objective To establish an HPLC method for the simultaneous determination of harpagide and harpagoside content in Scrophularia ningpoensis (SN). Methods An Eclipse C18 column was used for determination of methanol extract of S. ningpoensis with a HPLC-PDA method and mobile phase of acetonitrile-0.03% phosphate solution in a gradient elution manner. The flow rate of mobile phase was 1.0 ml/min, and the detection wavelengths were 210 nm and 280 nm. Results Harpagide and harpagoside contents in SN showed good linear relationships within 0.1020-0.5100 mg/ml (r=0.9999) and 0.0340-0.1700 mg/ml (r=0.9999). Their average recovery rates were 97.44% and 97.08%.The RSDs were 0.93% and 1.24%.. There were significant differences in the contents of harpagide and harpagoside in SN from 15 origins (P<0.01). The content of harpagoside in Sichuan Long-dong, Zhejiang Lin-an, Zhejiang Pan-an and Henan Nan-feng is higher. Conclusion This method is stable, accurate and reproducible and can be used for the quality control of SN. -
Key words:
- Scrophularia ningpoensis /
- Harpagide /
- Harpagoside /
- HPLC
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据国际癌症研究机构(IARC,https://www.iarc.who.int/)提供的数据显示,2020年女性乳腺癌现已成为全球最常见的癌症之一[1]。其中有15%~25%的乳腺肿瘤存在人类表皮生长因子受体2(HER2)过表达。HER2阳性的乳腺癌浸润性强、无病生存期短、预后差,对化疗敏感性差,且易复发[2]。曲妥珠单抗是一株靶向HER2的人源化单克隆抗体。虽然曲妥珠单抗单药对乳腺癌治疗起到了很好的改善的效果, 但其疗效还有所不足,如对HER2过表达的乳腺癌患者初次治疗有效率仅在30%左右[3]。EGCG是绿茶中主要的多酚[4],有抑制肿瘤细胞生长、增殖、转移和血管生成,诱导细胞凋亡和增强抗肿瘤免疫等多种抗肿瘤作用[5-9]。据报道,EGCG在乳腺癌、胃癌、白血病、膀胱癌治疗中均显示有抗肿瘤作用[10-13]。本实验旨在探讨曲妥珠单抗与EGCG对HER2过表达细胞株是否具有协同增殖抑制作用,为HER2高表达乳腺癌的治疗提供新的思路。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料
EGCG(MedChemExpress公司),CCK-8检测试剂盒(美国bimake生物科技有限公司);GAPDH一抗、AKT一抗、p-AKT一抗、MAPK一抗、p-MAPK一抗、EGFR一抗、p-EGFR一抗、HER2一抗、p-HER2一抗、抗兔IgG一抗、抗鼠IgG一抗、HRP抗体二抗(美国Cell Signaling Technology公司),凝胶过滤层析标准品(美国BIO-RAD公司),二抗Goat pAb to Human IgG(英国Abcam公司)。
1.1.2 细胞株
人乳腺癌细胞系BT474、SK-BR-3(购自中国科学院细胞库并保存于本实验室)。
1.1.3 仪器
AKTA Avant 25蛋白纯化仪、Imager 600超灵敏多功能成像仪(美国Cytiva公司); Agilent 1200 series高效液相色谱仪(美国Agilent公司);Spark多功能酶标仪(瑞士TECAN); Intellicyt® iQue3 高通量流式细胞仪(德国赛多利斯)。
1.2 方法
1.2.1 曲妥珠单抗的表达与纯化
用含有曲妥珠单抗重链和轻链表达载体的质粒共转染Expi293F细胞7 d后收集培养上清液,用Protein A亲和层析法进行纯化。SEC-HPLC对抗体的纯度进行检测,并用流式细胞术检测曲妥珠单抗抗体与HER2过表达细胞株SK-BR-3、BT474的结合活性。
1.2.2 流式细胞术
细胞按3×104个细胞/孔铺于V型底96孔板中,每孔30 μl。曲妥珠单抗按100 nmol/L的起始浓度,3倍比稀释,分成11个浓度梯度,末孔为PBS作为阴性对照,加入铺有细胞的96孔板中,每孔30 μl。曲妥珠单抗与细胞4℃共孵育1~2 h,用含0.1% BSA的PBS洗1遍,加入二抗Goat pAb to Human IgG,1∶200稀释,每孔30 μl,4℃孵育30 min。二抗孵育结束,用含0.1% BSA的PBS洗2遍,每孔加入30 μl 含0.1% BSA的PBS,用 Intellicyt® iQue3 高通量流式细胞仪进行检测。
1.2.3 细胞培养
采用含10%胎牛血清的DMEM培养基培养SK-BR-3细胞,用含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基培养BT474细胞,培养条件为5% CO2,37℃。当细胞密度达到80%~90%时进行传代,每周2~3次。取对数生长期的细胞进行实验。
1.2.4 CCK8检测细胞增殖
将细胞按1×104个细胞/孔的数量接种于96孔板中,在37℃、5% CO2条件下培养24 h。每孔加入100 μl含设定浓度药物的培养基,培养48 h后,弃去孔内培养基,每孔加入100 μl含10%CCK8试剂的培养基,继续培养1~3 h,用酶标仪在450 nm测定光密度值(A),并计算细胞的增殖抑制率。增殖抑制率=(A对照−A实验)/(A对照−A背景)。联合给药组用CompuSyn软件计算CI值(药物联合指数),通过CI值的数值可以定量判断药物间相互作用的强度以及性质(CI>1为拮抗作用;CI=1为相加作用;CI<1为协同作用)。
1.2.5 Western blot检测
根据分组将细胞按5×105个细胞/孔的数量接种于6孔板培养24 h。弃去原培养基,加入含设定浓度药物的培养基继续培养24 h。采用细胞裂解液试剂盒提取各组细胞总蛋白,用BCA试剂盒测定蛋白浓度。按每泳道30 μg蛋白样品的上样量进行聚丙烯酰胺凝胶电泳后,转移至PVDF膜。用5%脱脂奶粉在摇床上室温封闭1 h,加入一抗4 ℃孵育过夜,加入二抗室温孵育1 h。一抗、二抗均按照抗体使用说明书稀释。洗膜后,加ECL发光液,用超灵敏多功能成像仪进行显影,并用ImageJ软件对条带进行灰度值分析。目的蛋白相对表达量=目的蛋白灰度值/内参GAPDH灰度值 。
1.2.6 统计学方法
采用 GraphPad prism 8.0软件(Version X,USA)进行统计学分析和作图,用compuSyn软件计算联合指数。两组数据之间比较采用t检验,多组数据之间比较采用单因素方差分析(ANOVA)。P<0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 SEC-HPLC检测曲妥珠单抗的纯度
将表达纯化后的曲妥珠单抗用SEC-HPLC进行检测,结果显示曲妥珠单抗的纯度为100%,且分子量大小在150 kDa(1kDa=1×103)左右(图1)。
2.2 流式细胞术验证曲妥珠单抗与SK-BR-3、BT474的结合活性
采用流式细胞术测定曲妥珠单抗与HER2过表达乳腺癌细胞株SK-BR-3和BT474的结合活性。结果显示,曲妥珠单抗以浓度依赖性的方式结合SK-BR-3和BT474细胞,其中,曲妥珠单抗与SK-BR-3细胞株结合的EC50值为1.128 nmol/L,与BT474细胞株结合的EC50值为1.203 nmol/L,两者EC50值大约一致(图2)。
2.3 用CCK8法测定 EGCG 、曲妥珠单抗单独及联合对BT474的增殖抑制作用
采用CCK8法测定EGCG单药、曲妥珠单抗单药及两者联合对BT474的增殖抑制作用。图3A和图3B结果显示, EGCG和曲妥珠单抗对BT474细胞均显示出浓度依赖性的增殖抑制作用。图3C结果显示EGCG和曲妥珠单抗联合给药组的增殖抑制作用显著强于单药组。图3D结果显示EGCG在一定浓度范围内(45~200 μmol/L)与16.67 nmol/L 曲妥珠单抗联用时显示有协同抗肿瘤作用(CI<1)。
图 3 EGCG单药组、曲妥珠单抗单药组及两者联用组对BT474细胞增殖的影响注:A.EGCG对BT474细胞增殖的影响;B.曲妥珠单抗对BT474细胞增殖的影响;C.16.67 nmol/L曲妥珠单抗、16.67 nmol/L IgG 曲妥珠单抗同型对照、45 μmol/L EGCG、16.67 nmol/L曲妥珠单抗与45 μmol/L EGCG联用对BT474细胞增殖的影响;D.16.67 nmol/L曲妥珠单抗联合不同浓度EGCG对BT474细胞增殖的影响,计算联合指数(CI),Fa表示效应值;*P<0.05,****P<0.0001,与空白组比较;△△△△P<0.0001,与IgG组比较;####P<0.0001,与曲妥珠单抗组比较2.4 用CCK8法测定 EGCG 、曲妥珠单抗单独及联合对SK-BR-3细胞的增殖抑制作用
采用CCK8法测定EGCG单药、曲妥珠单抗单药及两者联合对SK-BR-3的增殖抑制作用。图4A和图4B结果显示,EGCG和曲妥珠单抗均对SK-BR-3细胞显示出浓度依赖性的增殖抑制作用。图4C结果显示,EGCG和曲妥珠单抗联合给药组的增殖抑制作用显著强于单药组。图4D结果显示,EGCG在一定浓度范围内(7.5~120 μmol/L)与16.67 nmol/L曲妥珠单抗联用时有协同抗肿瘤作用(CI<1)。
图 4 EGCG单药组、曲妥珠单抗单药组及两者联用组对SK-BR-3细胞增殖的影响注:A.EGCG对SK-BR-3细胞增殖的影响;B. 曲妥珠单抗对SK-BR-3细胞增殖的影响;C. 16.67 nmol/L 曲妥珠单抗、16.67 nmol/L IgG 曲妥珠单抗同型对照、15 μmol/L EGCG、16.67 nmol/L曲妥珠单抗与15 μmol/L EGCG联用对SK-BR-3细胞增殖的影响;D. 16.67 nmol/L曲妥珠单抗联合不同浓度EGCG对SK-BR-3细胞增殖的影响,计算联合指数(CI),Fa表示效应值;**P<0.01,***P<0.001,与空白组比较;△△△P<0.001,与IgG组比较;####P<0.0001,与曲妥珠单抗组比较2.5 Western blot法检测EGCG、曲妥珠单抗单用及二者联用对BT474细胞中EGFR、HER2、Akt、MAPK及其磷酸化蛋白表达的影响
图5A-F结果显示,EGCG单药、曲妥珠单抗单药及两者联用组均能显著降低BT474细胞中p-Akt、p-MAPK、p-EGFR的表达。图5G-H结果显示,曲妥珠单抗单药组能显著降低BT474细胞p-HER2的表达,EGCG单药组虽然无显著性差异(P>0.05),但对p-HER2的表达有一定抑制作用。与EGCG和曲妥珠单抗单药组相比,EGCG与曲妥珠单抗联用可进一步显著降低BT474细胞p-Akt、p-MAPK、p-EGFR、p-HER2蛋白的表达。
图 5 EGCG单药组、曲妥珠单抗单药组及两者联用组对BT474细胞中MAPK、Akt、EGFR、HER2及其磷酸化蛋白的表达的影响注:A. p-Akt、Akt的蛋白表达水平;B. p-Akt、Akt的相对蛋白表达量;C. p-MAPK、MAPK的蛋白表达水平;D. p-MAPK、MAPK的相对蛋白表达量;E. p-EGFR、EGFR的蛋白表达水平;F. p-EGFR、EGFR的相对蛋白表达量;G. p-HER2、HER2的蛋白表达水平;H. p-HER2、HER2的相对蛋白表达量;****P<0.0001,与对照组比较;##P<0.01、###P<0.001、 ####P<0.0001,与曲妥珠单抗组比较3. 讨论
ErbB-2(HER-2/neu)是一种分子量为1.85×105的穿膜受体络氨酸激酶,属于表皮生长因子受体家族[14]。该家族由4个紧密相关的络氨酸激酶(TK)受体组成:HER1(EGFR)、HER2、HER3和HER4。HER2主要是通过与家族中的其他成员形成同源或异源二聚体,激活下游的RAS/MAPK和磷脂酰肌醇-3/激酶(PI3K)/ATK信号通路,进而促进细胞增殖、迁移、血管生成以及抑制细胞的凋亡[15-16]。ERK/MAPK通路是参与细胞增殖控制的主要细胞内信号通路之一。 PI3K/ATK信号通路在控制Her-2/neu过表达细胞的生长和转化表型中起重要作用[17-18]。HER2过表达的癌症表现出较强的转移能力和浸润能力,对化疗敏感性差,且易复发。
曲妥珠单抗是一株靶向HER2的人源化单克隆抗体。1998年,被美国食品药品监督管理局(FDA)批准应用于治疗HER2阳性的转移性乳腺癌[19]。曲妥珠单抗可能通过下调HER2受体在细胞膜上的表达,阻断HER2和HER3形成异源二聚体从而抑制下游通路,导致细胞周期阻滞,以及抗体依赖的细胞介导的细胞毒性活性[20]等。虽然曲妥珠单抗单药治疗起到了一定的效果, 但大部分HER2过表达的乳腺癌患者对曲妥珠单抗治疗不产生反应,初次治疗有效率大约在30%, 即使对曲妥珠单抗产生反应的患者也有约50%会在1年内发生耐药。
茶多酚可以抑制多种与细胞增殖和肿瘤进展相关的酶活性。EGCG是茶多酚中的主要成分之一。研究显示,在人A431表皮样癌细胞中,EGCG可能通过阻断EGF与其受体的结合进而抑制EGFR活性[21]。EGCG能抑制结肠癌细胞中EGFR、HER2、HER3的激活,并抑制细胞生长[22]。
为了进一步提高HER2靶向治疗疗效,在本研究中我们探讨了曲妥珠单抗和EGCG在乳腺癌细胞的联合抗肿瘤作用。实验结果发现EGCG与曲妥珠单抗在一定浓度范围内可以协同抑制HER2过表达乳腺癌细胞的生长,提示临床治疗中如果利用EGCG和曲妥珠单抗联合治疗则需重点关注两者各自的剂量。可以先利用乳腺癌荷瘤小鼠模型对不同剂量的EGCG和曲妥珠单抗的联合抗肿瘤作用进行评价,并参考动物体内药效实验的结果进行EGCG和曲妥珠单抗联合用药临床试验的设计,通过临床试验的结果确定临床治疗时最佳的联合用药剂量。
本研究还对EGCG和曲妥珠单抗的联合抗肿瘤作用机制进行了阐明:与EGCG和曲妥珠单抗单药组相比,EGCG与曲妥珠单抗联用可进一步显著降低BT474细胞中p-EGFR、p-HER2和p-Akt、p-MAPK的表达,提示EGCG和曲妥珠单抗联用对HER2过表达乳腺癌细胞的协同增殖抑制活性可能与其显著增强的对Akt和MAPK信号通路的抑制作用有关。本研究为EGCG与曲妥珠单抗的联合应用提供了理论支持,并为HER2过表达乳腺癌的治疗提供新的思路。
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表 1 不同产地玄参样品信息
编号 产地 经度(°) 纬度(°) 海拔(l/m) 降雨量(l/mm) 年平均温度(t/℃) S1 浙江磐安 120.43 29.05 1020 1440.1 17.4 S2 浙江临安 119.72 30.23 1050 1463.3 16.2 S3 杭州植物园 120.13 30.27 25 1400.3 16.1 S4 安徽涡阳 116.22 33.52 40 809.8 15.1 S5 安徽谯城区 115.77 33.88 35 805.0 14.5 S6 安徽利辛 116.20 33.15 22 823.9 14.8 S7 河南太丘 116.13 33.93 32 740.5 14.3 S8 河南南丰 115.20 33.65 34 738.6 14.6 S9 河南朱庄 114.51 33.01 33 740.5 14.3 S10 四川陇东 102.71 30.48 1428 1000.0 12.6 S11 四川永富 102.65 30.55 1456 984.6 13.4 S12 四川五龙 102.77 30.40 1410 993.4 12.5 S13 贵州洛龙 107.71 29.06 832 1170.4 22.1 S14 贵州阳溪 107.57 29.07 1300 1100.3 16.3 S15 贵州玉溪 107.36 29.05 1324 1070.3 15.6 表 2 线性关系考察
成分 回归方程 线性范围 r 哈巴苷 Y=2964.3X+5156.4 0.1020~0.5100 mg/ml 0.9999 哈巴俄苷 Y=13919X+366.1 0.0340~0.1700 mg/ml 0.9999 表 3 加样回收率试验结果(n=6)
成分 称样量(m/g) 原有量(m /mg) 加入量(m /mg) 测得量(m /mg) 回收率(%) 平均回收率(RSD)(%) 哈巴苷 0.1251 0.0748 0.0748 0.1478 0.9759 97.44(0.93) 0.1250 0.0748 0.0748 0.1476 0.9733 0.1251 0.0748 0.0748 0.1486 0.9866 0.1254 0.0750 0.0750 0.1482 0.9760 0.1253 0.0749 0.0749 0.1480 0.9760 0.1251 0.0748 0.0748 0.1465 0.9586 哈巴俄苷 0.1250 0.1065 0.1065 0.2093 0.9653 97.08(1.24) 0.1254 0.1068 0.1068 0.2126 0.9906 0.1252 0.1067 0.1068 0.2089 0.9569 0.1251 0.1066 0.1068 0.2109 0.9766 0.1253 0.1068 0.1068 0.2096 0.9625 0.1251 0.1066 0.1068 0.2105 0.9728 表 4 不同产地间玄参样品中各成分含量测定结果(
$\bar x \pm s$ ,n=3,mg/g)样品 哈巴苷含量 哈巴俄苷含量 哈巴苷与哈巴俄苷总量 S1 0.598±0.003 0.852±0.003 1.450±0.006 S2 0.979±0.002 0.520±0.004 1.499±0.006 S3 0.600±0.007 0.152±0.009 0.752±0.013 S4 0.625±0.003 0.542±0.003 1.167±0.004 S5 0.489±0.002 0.831±0.008 1.320±0.009 S6 0.558±0.003 0.615±0.006 1.173±0.009 S7 0.730±0.021 0.626±0.017 1.355±0.038 S8 0.921±0.007 0.563±0.006 1.484±0.002 S9 0.642±0.004 0.655±0.004 1.297±0.008 S10 1.147±0.006 0.382±0.002 1.529±0.008 S11 0.992±0.016 0.036±0.002 1.029±0.017 S12 0.560±0.002 0.422±0.001 0.983±0.002 S13 0.759±0.006 0.385±0.005 1.144±0.009 S14 1.120±0.009 0.234±0.015 1.355±0.024 S15 1.140±0.007 0.297±0.294 1.434±0.010 均值 0.791** 0.228** 1.265** **P<0.01,表示不同产地的哈巴苷或哈巴俄苷含量存在极显著差异。 表 5 玄参中哈巴苷、哈巴俄苷含有量与生境因子相关性分析
项目 哈巴苷 哈巴
俄苷经度 纬度 海拔 年降
雨量年平均
温度哈巴苷 1.000 哈巴俄苷 −0.553 1.000 经度 −0.419 0.572 1.000 纬度 −0.341 0.506 0.370 1.000 海拔 0.440 −0.360 −0.620* −0.768** 1.000 年降雨量 0.098 −0.243 0.184 −0.795** 0.508 1.000 年平均温度 0.079 −0.237 −0.005 −0.507 0.009 0.363 1.000 *P<0.05,表示显著相关;**P<0.01,表示极显著相关。 -
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