华中科技大学同济医学院：《今幸胶囊对小鼠H22 肝癌的免疫调控作用》
华中科技大学同济医学院实验部分报告：《今幸胶囊对小鼠 h22 肝癌的免疫调控作用》
1 材料与方法
1.1 样品
今幸胶囊由浙江亚克药业有限公司提供（样品批号：170601），内容物为类白色颗粒，感官检查未见异常。
1.2 实验动物
c57bl/6j 雄性小鼠，6 周龄，由北京维通利华实验动物技术有限公司，饲养于华中科技大学同济医学院无特定病原体（spf）级实验动物中心，适应性喂养一周后用于实验。
1.3 细胞
小鼠肝癌细胞系 h22 购自 atcc 细胞库。
1.4 主要药品、试剂
胸腺五肽（thymopentin，tp-5）、顺铂（cis-platinum，cddp）、rpmi-1640 培养基、胎牛血清、双抗（青霉素、链霉素）、脂多糖（lipopolysaccharide，lps）、刀 豆 球 蛋 白 a （ concanavalin a ， cona ） 、 噻 唑 兰 （ methyl thiazolyl tetrazolium, mtt）、apc 标记抗小鼠 cd11b 抗体、pe 标记抗小鼠 gr-1 抗体、pe-cy5 标记抗小鼠 cd3 抗体、pe 标记抗小鼠 nk1.1 抗体、pe 标记抗小鼠程序性死亡分子（programmed death-1，pd-1）抗体、fitc 标记抗小鼠 cd4 抗体、pe 标记抗小鼠 cd8 抗体、pe 标记抗小鼠 cd25 抗体、pe 标记抗小鼠 f4/80 抗体、pe-cy5 标记抗小鼠foxp3 抗体、fitc 标记抗小鼠 cd11c 抗体、pe 标记抗小鼠 mhcii 抗体、apc 标记抗小鼠cd86 抗体、pe 标记抗小鼠 tcr-β抗体、pe 标记抗小鼠程序性死亡分子 1 配体（programmed death-1 ligands，pd-l1）抗体、rmgm-csf、rmil-4、4%多聚甲醛、mouse il-6、il-10、il-12、ifn-γ、tnf-α elisa 试剂盒。
1.5 主要仪器
超净工作台、co2 培养箱、荧光倒置显微镜、高速冷冻离心机、超纯水机、电子天平、流式细胞仪、恒温振荡器、压力蒸汽灭菌锅、4℃、-20℃、-80℃冰箱、低速离心机、多功能酶标仪、电热鼓风干燥箱。
1.6 实验方法
1.6.1 细胞复苏和培养
h22 细胞，昆明鼠腹水传代。
1.6.2 小鼠 h22 肝癌皮下移植瘤模型的建立
小鼠肝癌 h22 细胞株，于昆明小鼠（km 小鼠）腹腔内传代保存。腹腔种植小鼠肝癌 h22 细胞后的第七天（已形成腹水），将 km 小鼠颈椎脱臼处死，75% 酒精浸泡 5min，无菌条件下用 1ml 注射器 4 号针头抽取腹水置于 5ml ep 管中。细胞计数，确定肝癌 h22 细胞个数，调整肝癌 h22 细胞浓度为 107 个/ml 生理盐水（或 pbs）。用 1ml 一次性注射器分别接种至 6 周龄雄性 c57bl/6j 小鼠右前肢腋皮下，每只小鼠注射 0.2ml 细胞悬液（含细胞 5*105 个）。接种后，小鼠每天正常进食，每天观察一次，建立小鼠 h22 肝癌皮下移植瘤模型。
1.6.3 试验分组和给药方法（空白组 10 只，其他组每组 15 只） 空白对照（k）组：正常鼠每天灌胃生理盐水 0.2ml/只。
model(m)组：荷瘤鼠每天灌胃生理盐水 0.2ml/只。
顺铂（cddp）组：荷瘤鼠隔天腹腔注射 cddp 4.8mg/kg，连续注射三周。
今幸胶囊（jinxing）组：荷瘤鼠每天灌胃 今幸 10mg/kg（前期预实验筛选出的最佳剂量，该剂量以人参皂苷 rh2 计。），连续给药三周。
cddp+胸腺五肽（tp-5）组：荷瘤鼠每天腹腔注射 tp-5 0.01mg/kg，隔天腹腔注射 cddp 4.8 mg/kg，连续三周。
cddp+jinxing 组：荷瘤鼠每天灌胃今幸 10mg/kg，隔天腹腔注射 cddp 4.8mg/kg，连续三周。
cddp(1w)+ tp-5(2w)组：荷瘤鼠隔天腹腔注射 cddp 4.8 mg/kg，给药一周，之后每天腹腔注射 tp-5 0.01mg/kg，连续两周。
cddp(1w)+今幸(2w)组：荷瘤鼠隔天腹腔注射 cddp 4.8 mg/kg，给药一周， 之后每天灌胃 jinxing 10mg/kg，连续两周。
每天称量小鼠体重，测量瘤体积，观察小鼠活动及毛皮颜色等。末次给药后， 小鼠经眼眶取血后，颈椎脱臼处死，取胸腺、淋巴结、脾脏、肝脏、内脏脂肪称重。分离脾脏、胸腺和淋巴结淋巴细胞以及骨髓来源的 dcs 测定相关指标。
1.6.4 脾、胸腺、淋巴结细胞悬液制备
无菌条件下迅速取出脾脏，取部分脾组织制备脾淋巴细胞。将脾脏组织放入约含 5ml 无菌 pbs 的培养皿内，清洗三次，用胶头滴管研磨脾脏，经 100 目尼龙筛网过滤，收集细胞悬液于离心管中。1200r·min-1 离心五分钟，加入红细胞裂解液 1ml，1700r·min-1 离心五分钟，再用无菌 pbs 洗涤细胞三遍，用 rpmi-1640 培养基重悬细胞。于倒置显微镜下细胞计数，细胞活力测定需＞90%，并调整细胞浓度为 2*107 个/ml。（胸腺、淋巴结细胞悬液制备方法相同）
1.6.5 脾 t、b 淋巴细胞增殖
取上述脾细胞悬液适量稀释为 3*106 个/ml，0.1ml 接种于 96 孔板，每份样品设 3 个复孔，另加 100μl cona(5μg/ml)或 100μl lps(10μg/ml)分别刺激 t、b 淋巴细胞增殖，同时设置相应对照孔。37℃ 5%co2 培养箱中培养 24h 后，每孔加入 20μl mtt(5μg/ml)，轻轻振摇后继续培养 4h。取出培养板 3000r·min-1 离心15min，弃掉上清，每孔加入 150μl dmso 充分溶解甲瓒，于 490nm 和 570nm处用酶标仪检测 od 值。
1.6.6 脾脏自然杀伤细胞（natural killer cell，nk）、巨噬细胞、t 细胞受体（t cell receptor，tcr）、髓来源的抑制性细胞（bone marrow-derived suppressor cells，mdsc）比例及 pd-1 测定
取 100μl 1*107 个/ml pbs 重悬的脾淋巴细胞悬液，nk 细胞加入 pe-cy5 标记的小鼠 cd3 抗体和 pe 标记的小鼠 nk1.1 抗体；巨噬细胞加入 apc 标记的小鼠 cd11b 抗体和 pe 标记的小鼠 f4/80 抗体；tcr 加入 pe-cy5 标记的小鼠cd3 抗体和 pe 标记的小鼠 tcr-β抗体；mdsc 加入 apc 标记的小鼠 cd11b 抗体和 pe 标记的小鼠 gr-1 抗体；pd-1 加入 pe-cy5 标记的小鼠 cd3 抗体和 pe 标记的小鼠pd-1 抗体，4℃避光孵育 1h，加入 1ml pbs，1200r·min-1 离心 5min， 重复一次，用 300μl pbs 重悬，上流式细胞仪检测细胞百分率。
1.6.7 cd4+cd8+t 细胞测定
研磨脾脏、胸腺和淋巴结，分别制成 1*107 个/ml 的细胞悬液备用，用 pbs
重悬。取 100μl 1*107 个/ml 脾脏、胸腺细胞悬液，均加入 pe-cy5 标记的小鼠
cd3 抗体、fitc 标记的小鼠 cd4 抗体、pe 标记的小鼠 cd8 抗体，4℃避光孵育 1h，加入 1ml pbs，1200r·min-1 离心 5min，重复一次，用 300μl pbs 重悬， 上流式细胞仪检测细胞百分率。
1.6.8 cd4+cd25+foxp3+调节性 t 细胞（regulatory t cells，treg）测定
取上述浓度为1*107个/ml的脾脏、胸腺细胞悬液100μl，按说明书加入fitc 标记的小鼠cd4抗体和pe标记的小鼠cd25抗体，混匀，4℃避光孵育1h。用flow cytometry staining buffer洗涤细胞两次， 1200r·min-1 离心5min。每个样本加入
fixation/permeabilization工作液800μl，4°c避光反应1h。用permeabilization buffer 洗涤细胞两次，每次1ml，1700r·min-1离心5min。100μl permeabilization buffer重悬细胞，加入pe-cy5标记的小鼠foxp3抗体，4°c避光反应1h。用permeabilization buffer洗涤细胞两次，每次1ml，1700r·min-1离心5min。300μl permeabilization buffer重悬细胞，上流式细胞仪检测。
1.6.9 树突状细胞（dendritic cells，dcs）的分离和培养
取每只小鼠的胫骨和股骨，洗净并分离骨髓，100 目尼龙网过滤去除杂质， 用无菌 pbs 清洗后得到骨髓细胞悬液；加入 1ml 红细胞裂解液，避光反应 2min， 加 3ml pbs 终止，再用 3ml pbs 清洗一遍，计数板计数，用 rpmi-1640 培养基调整细胞浓度约为 2*106 个/ml。取 2ml 细胞悬液加入 6 孔培养板中，再加入rmgm-csf（20ng/ml）和 rmil-4（10ng/ml）细胞因子后在 37℃，5%co2 培养箱中培养。每两天半换液，并在倒置显微镜下观察细胞形态、生长情况及集落的数量和大小。第七天收集细胞待用。
1.6.10 dcs 表面分子测定
取 100μl 1*107 个/ml 的 dcs 悬液（pbs 悬浮），加入指定量的流式抗体：
fitc 标记的小鼠 cd11c 抗体、pe 标记的小鼠 mhcii 抗体、apc 标记的小鼠cd86 抗体、pe 标记的小鼠 pd-l1 抗体。4℃避光孵育 1h，pbs 洗涤 1 次，1200r·min-1 离心 5min，重复一次，用 300μl p bs 重悬，上流式细胞仪检测。
1.6.11 elisa 测血清细胞因子
在酶标板上分别设空白孔和待测样品孔。待测样品孔中加样品稀释液 25μl， 然后再加待测血清 25μl，样品最终稀释度为 2.5 倍。用封板膜封板后置 37℃孵育 30min。揭掉封板膜，弃去液体，甩干，每孔加满洗涤液，静置 30 秒弃去， 重复5 次。每孔加酶标试剂50μl，空白孔除外。用封板膜封板后置37℃温育30min，洗板 5 次。每孔先加入显色剂 a 50μl，再加入显色剂 b 50μl，轻轻震荡混匀，37℃避光显色 15min。每孔加入终止液 50μl，于 450nm 处用酶标仪检测 od 值。
2 实验结果
2.1 肿瘤体积
给药组肿瘤体积均小于模型组，且肿瘤体积的增长速度更加缓慢（图 1a）， 单一给药组，肿瘤指数均比肿瘤模型（m）组更小，联合给药组肿瘤指数减小更加明显（图 1b），提示 jinxing 抑癌作用明显，且与化疗药cddp 联合应用时， 抑癌效果更为显著。
图 1 a 为给药后，各组小鼠肿瘤体积随时间的变化曲线（数值为每隔一天的，天数按顺序增加，下同）。b 为各组小鼠的肿瘤指数。
2.2 小鼠体重，死亡率
cddp 在发挥抑癌作用的同时，副作用也非常明显。实验中cddp 组及cddp与tp-5 和今幸联合给药组（cddp+tp-5、cddp+jinxing、cddp(1w)+ tp-5(2w)、
cddp(1w)+今幸(2w)），小鼠状态很差，精神不振，蜷缩少动，从给药开始体重下降明显（图 1a），并且出现不同程度的死亡。其中，cddp 组死亡率最高，4 组联合给药组死亡率其次，今幸组的死亡率明显低于其他组（图 2b）。今幸组小鼠从给药后体重虽然增长很慢，但并未下降，只是在疾病后期体重才开始逐渐下降。结合上部分结果，提示今幸与 cddp 联合用药时，能发挥明显的抑癌作用，同时也能明显降低死亡率。
图 2 a 为各组小鼠的体重随时间的变化曲线图。b 为给药后各组小鼠的死亡率。
2.3 血清中细胞因子
il-10 是一种主要由效应 t 细胞产生的抗炎细胞因子，早期被认为具有免疫抑制作用，近年的研究表明il-10 也可促进机体免疫反应，可活化 t 细胞和 nk 细胞。m 组il-10 的含量显著低于k 组，给药后今幸 组、tp-5 组和cddp(1w)+tp-5(2w)组明显升高（图 3）。提示 今幸可促进血清中 il-10 分泌。
图 3 为血清中 il-10 的水平。（#表示与空白组比较，*表示与模型组比较； *p≤0.05，**p≤0.01，***p ≤0.001，#p 同*p。（下同）
2.4 cd4+t 细胞、cd8+t 细胞
模型组与空白对照组相比，脾脏和胸腺中的 cd4+t 细胞 cd8+t 细胞比例都下降，给药后出现不同程度地上升：
cd4+t 细胞（脾脏）（图 4a）：今幸 组高于cddp 组，cddp(1w)+今幸(2w)组高于 cddp(1w)+tp-5(2w)组；
cd4+t 细胞（胸腺）（图 4c）：今幸组高于 cddp 组；
cd8+t 细胞（脾脏）（图 4b）：今幸 组高于 cddp 组，cddp+今幸 组高于 cddp+tp-5 组，cddp(1w)+今幸(2w)组高于 cddp(1w)+tp-5(2w)组；
cd8+t 细胞（胸腺）（图 4d）：今幸组高于 cddp 组。
结果提示单用一种药物时，今幸能通过上调脾脏中 cd4+t 细胞和 cd8+t 细胞的比例，发挥免疫增强作用。联合用药时，先用化疗药，再用 jinxing 效果更好，且对 cd4+t 细胞和 cd8+t 细胞的刺激能力强于 cddp(1w)+tp-5(2w)。（实验中也检测了胸腺中联合用药组的cd4+t 细胞和 cd8+t 细胞比例，但效果不明显，图略。）
图 4 脾脏、胸腺中 cd4+t 细胞和 cd8+t 细胞比例。a 为脾脏中 cd4+t 细胞的比例。
b 为脾脏中 cd8+t 细胞的比例。c 为胸腺中 cd4+t 细胞的比例。d 为胸腺中 cd8+t 细胞的比例。
2.5 脾脏中 nk 细胞
模型组 nk 细胞比例低于正常组，给药后比例均上升。今幸 组高于 cddp 组，cddp(1w)+今幸(2w)组高于 cddp(1w)+tp-5(2w)组，cddp+今幸 组高于 cddp+tp-5 组。结果提示，单用 今幸 或先用 cddp 再用 今幸 都能促进nk 细胞增殖，增强免疫，今幸 与化疗药 cddp 同时使用效果不明显。
2.6 脾脏中免疫抑制细胞
mdsc（图 6a）：模型组 mdsc 比例高于空白对照组，给药后除 cddp 组和 cddp+tp-5 组外，其他组均下降。cddp+j今幸 组下降程度最大，其次为今幸 组、cddp(1w)+今幸(2w)组。提示 今幸单用或与 cddp 联合用药都能下调脾脏中的 mdsc，发挥免疫增强作用。
tregs（图 6b）：与空白组相比，模型组、cddp 组和 今幸 组 treg 比例稍低于空白对照组。提示单用 今幸 能下调 treg，发挥免疫增强作用。
图 6 脾脏中 mdsc 和 treg 的比例。a 为脾脏中 mdsc 的比例。b 为脾脏中 treg 的比例。
2.7 脾脏中 tcr
脾脏中模型组 tcr 比例低于空白对照组，给药后除 cddp 组，tcr 比例都上 调 。今幸 组 高 于 cddp 组 ， cddp(1w)+jinxing(2w) 组 高 于cddp(1w)+tp-5(2w)组，cddp+今幸 组高于 cddp+tp-5 组，说明 jinxing 对脾脏中的 tcr 有明显的上调作用，且与 cddp 联合用药时效果强于 tp-5。
2.8 骨髓来源的 dcs共刺激分子 cd86（图 8a）：模型组比例下降，给药后除 cddp 组外都上调 ， 今幸高 于 cddp 组 ， cddp+tp-5 组 高 于 cddp+jinxing 组 ， cddp(1w)+tp-5(2w)组高于 cddp(1w)+今幸(2w)组，说明 jinxing 能上调 dc 表面的 cd86 分子，且单用时上调效果更明显。
dcs 表型 mhcii（图 8b）：模型组 mhcii 比例低于空白对照组，给药后比例均上调。今幸 组高于 cddp 组，cddp+今幸 组高于 cddp+tp-5 组，cddp(1w)+今幸(2w)组高于 cddp(1w)+tp-5(2w)组，提示 今幸 对 mhcii分子有明显的上调作用，且联合用药时效果强于 tp-5。
脾脏中 pd-1/dcs 表面 pd-l1（图 8c、8d）：模型组脾脏表面的 pd-1 分子比例高于空白组，jinxing 组低于 cddp 组，cddp+jinxing 组高于 cddp+tp-5 组，cddp(1w)+今幸(2w)组高于 cddp(1w)+tp-5(2w)组。模型组 dcs 表面的pd-l1 分子表达较空白组高，今幸 组低于 cddp 组，cddp+今幸 组低于cddp+tp-5 组， cddp(1w)+今幸(2w) 组高于 cddp(1w)+tp-5(2w) 组， 由于pd-1 与 pd-l1 结合发挥免疫抑制作用，因此结果提示今幸 单用能同时下调脾脏表面的 pd-1 分子和 dcs 表面的 pd-l1 分子，发挥免疫增强的作用。
3 实验结论
图 8 dcs 的表面分子比例。a 为 dcs 表面共刺激分子 cd86。b 为 dcs 表型 mhcii。c 为脾脏表面 pd1 分子。d 为 dcs 表面 pd-l1 分子。
研究结果表明：
1、今幸胶囊与化疗药 cddp 联合用药具有明显的抑癌作用。
2、今幸胶囊没有明显副作用，在治疗过程中基本能稳定小鼠的体重，使小鼠保持较好的生理状态。而化疗药 cddp 虽然抑癌明显，但副作用很大，小鼠体重下降明显，死亡率很高，今幸胶囊与 cddp 联合用药后能降低小鼠死亡率。
3、今幸胶囊能增加脾脏、胸腺中的 cd4+t 细胞和 cd8+t 细胞，nk 细胞和 tcr， 降低脾脏中 mdsc 和 treg 细胞，促进 dcs 表面 cd86 和 mhcii 分子表达，促进 dcs 的成熟，降低 pd-1 与 pd-l1，发挥免疫增强作用。与 cddp 联合用药时， 今幸胶囊与免疫增强剂 tp-5 相比，今幸胶囊对脾脏中 cd4+t 细胞和 cd8+t 细胞、tcr 的上调作用，对dcs 表面的 mhcii 分子的上调作用，均强于 tp-5 与cddp 联合用药。今幸胶囊还可促进血清中 il-10 的分泌，间接调节免疫功能。
4、实验中采用今幸胶囊的剂量以人参皂苷 rh2 计为 10mg/kg，根据今幸胶囊中人参皂苷 rh2 含量以及人和小鼠给药剂量换算，该剂量与产品说明书上日服用量基本一致。
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