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恶性肿瘤已成为严重威胁人类健康和生存的重要疾病,化疗是治疗肿瘤必不可少的基本手段之一,但由于目前所用化疗药物多数选择性不强,它们在杀伤肿瘤细胞的同时,也对正常组织细胞产生毒害作用,因此会不可避免地产生毒副作用或不良反应,如传统细胞毒类化疗药物环磷酰胺、顺铂等的主要毒副作用是抑制免疫系统和骨髓造血系统功能,而干扰微管蛋白聚合功能的化疗药物如长春新碱、紫杉醇等往往会导致外周神经病变,新型靶向治疗药物表皮生长因子受体抑制剂则多有广泛而严重的皮肤毒性等等。这些不良反应常常会影响患者的生存质量,使患者因耐受性问题被迫减低化疗药用量甚至停药,严重影响治疗效果,导致治疗失败。 目前临床已有一些用来缓解化疗药不良反应的药物,但多数都有另一些问题,如粒细胞集落刺激因子类药物虽可治疗环磷酰胺导致的白细胞减少症,但这类药物价格昂贵,进一步加重了患者的经济负担;氧四环素和赖甲环素等广谱抗生素虽能治疗厄洛替尼所导致的皮肤毒性,但同时也会对身体正常菌群产生影响,带来其他的毒副作用;而对于紫杉醇导致的外周神经病变,目前尚无有效的药物问世。因此,研究开发行之有效、少有或没有其它不良反应且对多种化疗药物所致不良反应具有缓解或治疗作用的药物,对于提高患者的用药依从性、改善生活质量具有十分重要的意义。 六味地黄汤是中医“滋补肾阴”的经典名方,我室大量实验药理学研究表明,六味地黄汤对化疗药物抑制肿瘤生长具有一定增效作用,同时对包括化疗药物在内的多种因素所致动物免疫功能低下具有明显的促进或改善作用。LW-AFC是我室基于对六味地黄汤药理作用、作用机理以及药效物质基础等进行十余年系统研究,基本阐明其主要药效物质的基础上经配伍组方研究组成的新方。已有研究表明,LW-AFC对荷瘤动物的肿瘤生长具有明显抑制作用,对其免疫功能亦具有明显改善作用,提示LW-AFC对化疗药物可能也具有增效减毒的作用。 本课题选取三种临床常用的有代表性的化疗药物:细胞毒类药物,其最常见的不良反应为免疫抑制和骨髓造血系统损害,以环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)为代表;干扰微管蛋白聚合功能的药物,其最常见的不良反应为外周神经病变,以紫杉醇(paclitaxel,PTX)和长春新碱(vincristine,VCR)为代表,观察了LW-AFC对这三种临床常用化疗药物不良反应的改善作用。 一、LW-AFC对环磷酰胺所致小鼠免疫和骨髓造血功能低下的影响 本室的前期研究表明,腹腔注射小剂量(10mg.kg-1)的环磷酰胺对 Balb/c小鼠移植S180肉瘤的瘤重无明显降低,给予环磷酰胺同时灌胃给予LW-AFC可使瘤重明显减轻,并能明显改善其低下的免疫功能。腹腔注射较大剂量(20mg.kg-1)的环磷酰胺后KM种小鼠移植S180肉瘤的瘤重明显降低,LW-AFC与环磷酰胺联合应用抑瘤率有所升高,并能明显改善其低下的免疫功能。本室的前期研究结果表明,LW-AFC与CTX合用具有增强CTX抗肿瘤能力。本研究进一步研究了LW-AFC对环磷酰胺所致小鼠免疫和骨髓造血功能低下的影响。 1.LW-AFC对环磷酰胺所致小鼠免疫功能低下的影响 采用CTX20mg.kg-1连续腹腔注射10d建立免疫功能低下模型,造模同时灌胃给予LW-AFC,实验结束后观察LW-AFC对CTX所致免疫功能低下的影响。结果表明,模型组小鼠胸腺重量及系数明显降低,脾脏重量及系数变化不明显,脾淋巴细胞自发增殖反应、ConA和LPS诱导的脾细胞的增殖反应显著降低, NK细胞活性明显下降,同时脾细胞CD3+,CD4+CD8-和CD4-CD8+ T细胞百分率明显增加,CD4+/CD8+比值无明显变化,表明模型动物出现了明显的免疫功能低下。灌胃给予 LW-AFC对小鼠体重增长缓慢、胸腺重量及其系数降低,LPS诱导的脾细胞增殖反应及CD4+/CD8+比值无明显影响,但可以使ConA诱导的脾细胞的增殖能力的降低得到明显的改善,明显促进CTX处理小鼠NK细胞杀伤活性,并明显降低CTX所致的CD3+、CD4+CD8-和CD4-CD8+T细胞百分率的升高,结果表明,LW-AFC对CTX所致小鼠免疫功能低下具有明显的改善作用。 2.LW-AFC对环磷酰胺所致小鼠骨髓造血功能低下的影响 采用连续腹腔注射80mg·kg-1 CTX3d或5d建立KM小鼠骨髓造血能力低下模型,观察LW-AFC对骨髓造血能力低下的影响。实验结果表明,CTX处理小鼠的外周血白细胞数显著降低。若给予3d CTX,则外周血白细胞数最低值在第4d,大约8d时恢复到正常水平;若给予5d CTX,则外周血白细胞数最低值在第6d,大约9d时恢复到正常水平,表明腹腔注射0.08g·kg-1 CTX3d或5d可以成功建立KM小鼠白细胞减少症模型。造模后灌胃给予LW-AFC及LW,6d时可观察到LW有明显的升白作用,KM小鼠的外周血白细胞数基本恢复到正常水平,但未观察到LW-AFC的明显的升白作用。 以上结果表明,LW-AFC对环磷酰胺所致免疫功能低下有显著的改善作用,但对环磷酰胺所致骨髓造血功能低下的改善作用不明显。 二、LW-AFC对紫杉醇和长春新碱所致SD大鼠外周神经病变的影响 1.紫杉醇和长春新碱致SD大鼠外周神经病变模型的建立 本课题的前期研究发现,相比于初始体重200g的SD大鼠,初始体重400g的SD大鼠对紫杉醇和长春新碱所致外周神经病变更为敏感,更适合作为紫杉醇和长春新碱致外周神经病变的模型动物。0.1mg.kg-1的长春新碱腹腔注射10次造模对SD大鼠的毒性较大,降低剂量至0.05 mg.kg-1进行造模虽毒性较小,但不能成功建立外周神经病变模型。 本课题采用8d内紫杉醇2mg.kg-1腹腔注射4次、长春新碱0.1mg.kg-1连续腹腔注射10次分别建立两种化疗药所致SD大鼠外周神经病变模型,从8d起每3d进行1次行为学测痛实验,通过机械性异常性疼痛、机械性痛觉过敏和寒敏异常性疼痛等指标检测外周神经病变模型是否建立成功。实验结果表明,紫杉醇2mg·kg-1隔日一次,连续腹腔注射4次后,SD大鼠体重变化和溶剂对照组相比无明显差异,其明显的机械性异常疼痛和痛觉过敏从11d持续到23d,寒敏异常性疼痛仅在11d时明显;长春新碱0.1mg·kg-1每日一次,连续腹腔注射10d后, SD大鼠体重下降明显,从8d到26d表现出明显的机械性异常性疼痛和痛觉过敏,从14d到23d表现出明显的寒敏异常性疼痛。实验结果表明,采用8d内紫杉醇2mg.kg-1腹腔注射4次、长春新碱0.1mg.kg-1连续腹腔注射10次可以成功建立两种化疗药所致SD大鼠外周神经病变模型。 2.LW-AFC对紫杉醇所致SD大鼠外周神经病变的改善 采用8d内紫杉醇2mg.kg-1腹腔注射4次建立紫杉醇所致SD大鼠外周神经病变模型,造模同时灌胃给予LW-AFC20d,从8d起每3d进行1次行为学测痛实验,通过机械性异常性疼痛、机械性痛觉过敏、寒敏异常性疼痛,大鼠后足表皮下神经纤维(intraepidermal nerve fiber, IENF)的密度,大鼠坐骨神经感觉神经元轴突线粒体的形态和数目等指标考察 LW-AFC对紫杉醇和长春新碱致外周神经病变的改善。实验结果表明,紫杉醇2mg·kg-1隔日一次,连续腹腔注射4次后, SD大鼠体重变化和溶剂对照组相比无明显差异,其明显的机械性异常疼痛和痛觉过敏从11d持续到23d,寒敏异常性疼痛仅在11d时明显,LW-AFC用药后可显著而持久地改善紫杉醇所致SD大鼠机械性异常疼痛和痛觉过敏,对冷敏异常性疼痛也有一定的改善。14d时,紫杉醇模型组大鼠后足的IENF数量和对照组大鼠相比大为减少,基本观察不到表皮下IENF的存在,表明紫杉醇可能具有破坏IENF的作用。LW-AFC给药组大鼠后足的IENF数量虽有不同程度的减少,但均可观察到IENF的存在。表明LW-AFC有保护表皮下IENF的功效。紫杉醇处理会导致SD大鼠坐骨神经感觉神经元轴突中空泡变性的异常线粒体的比例显著升高,表明紫杉醇可能具有破坏感觉神经元线粒体的作用。LW-AFC给药后能显著改善该症状,表明 LW-AFC给药能够对坐骨神经感觉神经元轴突线粒体产生保护作用。 3.LW-AFC对长春新碱所致SD大鼠外周神经病变的改善 长春新碱0.1mg.kg-1连续腹腔注射10次建立长春新碱所致SD大鼠外周神经病变模型,造模同时灌胃给予LW-AFC20d,从8d起每3d进行1次行为学测痛实验,通过机械性异常性疼痛、机械性痛觉过敏和冷敏异常性疼痛等指标考察LW-AFC对紫杉醇和长春新碱所致外周神经病变的改善。实验结果表明,长春新碱0.1mg·kg-1每日一次,连续腹腔注射10d后,SD大鼠体重下降明显,从8d到26d表现出明显的机械性异常性疼痛和痛觉过敏,从14d到23d表现出明显的冷敏异常性疼痛,而给药LW-AFC可显著而持久地改善长春新碱所致SD大鼠机械性异常疼痛、痛觉过敏和冷敏异常性疼痛。 以上结果表明,LW-AFC对紫杉醇和长春新碱所致外周神经病变有明显的改善作用。 通过以上研究,本论文主要得出以下结论: 1、LW-AFC能改善环磷酰胺所致的免疫功能低下:LW-AFC对模型动物胸腺、脾脏等免疫器官重量及系数的下降起到一定的改善作用;对 ConA诱导的脾细胞的增殖能力降低及NK细胞活性的降低具有显著改善作用;对模型鼠脾细胞CD4+CD8-和CD4-CD8+T细胞亚群比例异常性地升高具有明显的改善作用。 2、LW-AFC能显著改善紫杉醇所致外周神经病变:LW-AFC能显著而持久地改善紫杉醇所致SD大鼠机械性异常疼痛和痛觉过敏,对紫杉醇所致SD大鼠冷敏异常性疼痛有一定的改善,明显增加紫杉醇所致表皮下神经纤维密度降低;LW-AFC能明显降低大鼠坐骨神经感觉神经元轴突中的异常线粒体比例,表明保护神经细胞线粒体可能是LW-AFC改善紫杉醇所致外周神经病变的作用机制之一。 3、LW-AFC能显著改善长春新碱所致外周神经病变:LW-AFC能显著而持久地改善长春新碱所致SD大鼠机械性异常疼痛、痛觉过敏和冷敏异常性疼痛。 4、上述结果提示,LW-AFC可以改善化疗药所致的免疫功能低下和外周神经病变,有望开发成为减轻化疗药物不良反应的化疗辅助药物。