研究题目:改良四君子汤通过增加巨噬细胞减轻结直肠癌肝转移
研究作者:Jin-Yong Zhou, Min Chen, Cun-En Wu, Yu-Wen Zhuang, Yu-Gen Chen, Shen-Lin Liu
研究机构:南京中医药大学附属医院、江苏省中医院,南京中医药大学
发表期刊:BMC Complementary and Alternative Medicine
发表时间:2019
文章编号及DOI:19:86, https://doi.org/10.1186/s12906-019-2498-4
结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是全球范围内高发的恶性肿瘤,其发病率在美国排第三,在中国近年来也呈持续上升趋势。特别是其生物学特性——肝脏和肺部的转移,是结直肠癌患者高死亡率的主要原因之一。即使经过治疗,约半数患者在五年后仍会经历转移,这为延长患者生存期和提供干预治疗带来了可能性。在中国,改良四君子汤(Modified Si-Jun-Zi Decoction, 简称改良SJZ)作为一种著名的中医药配方,已经被用于临床治疗包括结直肠癌在内的多种癌症。已有研究表明,原始四君子汤(SJZ)对免疫系统和胃肠道系统的功能恢复有益,包括增强T淋巴细胞亚群活性、促进造血功能恢复等,但其是否能有效减轻结直肠癌肝转移的研究目前仍不足。因此,本研究旨在通过小鼠模型验证改良SJZ是否能减少结直肠癌的肝转移,同时探讨其可能的免疫机制。
本研究的主要目的是:
1. 验证改良SJZ对结直肠癌肝转移的抑制效应;
2. 探讨其作用机制,特别是对先天免疫系统中巨噬细胞的调节作用。
本研究包含以下主要流程:
改良SJZ是由南京中医药大学附属医院药剂科根据传统四君子汤进行改良,加入了其它增强抗癌和免疫功能的中药成分,包括黄芪(Radix Astragali)、党参(Codonopsis Pilosula)、白术(Rhizoma Atractylodis Macrocephalae)等11味药材。所有原料均来自江苏省内优质药材供应商,将其煎煮、浓缩后制成3 g药材/ml的浓缩液体,便于后续实验使用。
使用了48只无胸腺裸鼠(BALB/c nu/nu),年龄为4~6周,体重20~24 g。这些裸鼠被分为肿瘤移植组和无肿瘤对照组,所有动物实验均经过南京中医药大学附属医院的动物伦理委员会批准,严格遵守中华人民共和国科技委员会实验动物管理规定。
研究使用了一种模拟人结直肠癌转移特点的小鼠脾脏种植模型。实验将带绿色荧光的结直肠癌细胞(GFP-HCT-116)悬液注射至裸鼠的脾脏,以建立肝转移模型。此模型可以部分模拟临床过程,即癌细胞从结直肠脱落后通过门静脉系统转移至肝脏。
按照注射后第三天开始治疗方案,将肿瘤组裸鼠随机分为四组:
- G1:对照组,给予生理盐水;
- G2:化疗组,使用5-氟尿嘧啶(5-FU,15 mg/kg,腹腔注射,每周两次);
- G3:改良SJZ组(45 g/kg,灌胃,每天两次);
- G4:联合治疗组(5-FU+改良SJZ);
同时,选取40只无肿瘤小鼠,研究不同剂量和治疗时间对免疫系统的影响。
治疗三周后,与5-FU组(66.7%)相比,改良SJZ组裸鼠生存率显著提高至91.7%,而联合治疗组无鼠死亡。
对照组肝转移率高达90.9%,而改良SJZ组降至44.4%,联合治疗组进一步降至30.0%。这种显著的抑制效果表明,改良SJZ对肝转移有抑制作用。
细胞因子检测显示,改良SJZ组小鼠血浆中GM-CSF的水平提高了2倍(8489.14对比4079.35)。此外,干扰素-γ(IFN-γ)、白介素-1α(IL-1α)和白介素-3(IL-3)也显著上调,表明该方剂对先天免疫系统具有增强作用。
流式细胞结果显示,改良SJZ组小鼠脾脏内巨噬细胞数量显著增加,而血液中未观察到显著变化。同时,仅在三周全剂量治疗下巨噬细胞增强效果最为明显,而半剂量或短期治疗未达到类似效果。
研究发现,与对照组相比,中性粒细胞数量在改良SJZ组无明显变化,提示其主要作用靶点或许集中在巨噬细胞上。
本研究证实,改良SJZ能够通过提高巨噬细胞数量和促进GM-CSF等细胞因子表达,有效抑制结直肠癌肝转移。与传统治疗方法相比,改良SJZ在延长裸鼠生存时间及减少转移方面表现出显著优势。这为其作为结直肠癌免疫调节的辅助治疗手段提供了科学依据,同时拓展了中医药对肿瘤领域新靶点的研究视角。