β-胡萝卜素对TAⅡ小鼠移植性乳腺癌MA₇₃₇影响的研究

中华肿瘤杂志 1999年第4期第21卷 基础研究

作者：朱元喜　郝希山　孙慧　王庆生

单位：300060 天津，天津市肿瘤医院

　　关键词： 乳腺肿瘤；β-胡萝卜素；小鼠

　　【摘要】　目的　观察β-胡萝卜素(BC)对移植性乳腺癌(MA₇₃₇)生长、荷瘤小鼠生存期及对CMF(CTX、MTX、5-Fu)化疗毒副作用的影响。方法　采用TAⅡ小鼠移植性乳腺癌模型，荷瘤小鼠给予BC和(或)CMF不同处理。结果　(1)BC组、BC+CMF组平均每只小鼠生存时间较对照组显著延长，CMF组小鼠因化疗毒性其生存时间较对照组明显缩短。(2)除CMF组小鼠在实验7天内全部死亡外，BC组、BC+CMF组在实验不同时期肿瘤体积均明显小于对照组。(3)长期单独灌喂BC小鼠均未出现毒副作用。(4)CMF组小鼠在第2次化疗后逐渐出现严重的毒副作用，并在第3次化疗后全部死亡；而BC+CMF组小鼠在第3次化疗后体重略有减轻，未出现其他不良症状，且在化疗后4～5天内体重恢复到治疗前水平。结论　BC可显著抑制MA₇₃₇的生长，延长宿主的生存期，并且对CMF化疗产生的毒副作用有明显的缓解作用，且长期灌喂安全、无毒。

Effect of β-carotene on mouse transplantable mammary cancer MA₇₃₇

　ZHU Yuanxi, HAO Xishan, SUN Hui, et al. Tianjin Institute & Hospital, Tianjin 300060

　　【Abstract】　Objective　To study the effect of β-carotene (BC) on the growth of MA₇₃₇ in TAⅡ mice.Methods　BC (250 mg/kg) dissolved in vegetable oil was given per os by gavage once every other day. Mice were treated with BC alone or in combination with chemotherapy (CMF protocol). Control mice were given solvent vehicle. Tumor volume and survival period of the treated and control mice were recorded.Results　In mice treated with BC alone, the growth of the tumor was retarded, but the tumor inhibitory effect was more marked in mice treated with BC+CMF (growth inhibition rate: 49.1% versus 60.5%). The therapeutic effect of combined use of BC and CMF was only slightly better than that of CMF alone. However, BC helped alleviate toxic side effects of the chemotherapeutic drugs so that the survival period was significantly prolonged in the BC+CMF treated mice. Long term treatment with β-carotene was without side effect.Conclusion　β-carotene inhibits tumor growth, prolongs survival and alleviates toxic side effects of chemotherapy in a mouse mammary cancer model.

　　【Subject words】　Breast neoplasms　　β-carotene　　Mouse

　　病例对照研究表明，肿瘤患者血清β-胡萝卜素(BC)水平较非肿瘤患者显著降低^［1］，动物实验证实，补充BC可延长化学致癌剂诱发肿瘤的潜伏期，抑制肿瘤的生长，并可使部分肿瘤消退，延长宿主的存活期^［2，3］。然而，对移植性肿瘤的研究国内外报道甚少。为此，我们利用BC和(或)化疗药物联合应用，就BC对移植性乳腺癌(MA₇₃₇)的生长及对化疗药物毒副作用的影响进行了研究，以探讨BC在临床化疗中应用的可能性。

材料与方法

　　一、材料

　　1.动物：健康雌性TAⅡ小鼠,5～6周龄，体重18～20 g，天津市肿瘤研究所提供。

　　2.瘤株：移植性乳腺癌(MA₇₃₇)，天津市药品检验研究所提供。

　　3.药品：天然β-胡萝卜素晶体(BC)，中国轻工业部制盐工业研究所提供。环磷酰胺(CTX)、氨甲喋呤(MTX)，上海华联制药公司生产。5-氟尿嘧啶(5-Fu)，上海旭东海普药业有限公司生产。

　　二、方法

　　1.MA₇₃₇移植：处死荷瘤种鼠，取瘤块边缘无坏死部分切成2 mm大小瘤组织块，移植于小鼠右侧背部皮下。整个手术操作在无菌条件下进行。

　　2.药品溶剂或溶液制备：BC溶液制备：BC溶于植物油中，配制成5 mg/0.1 ml溶剂。CMF(CTX、MTX、5-Fu)溶液制备：参照人体乳腺癌临床化疗方案。CTX 600 mg，MTX 20 mg，5-Fu 500 mg，均为每周1次(本方案由天津市肿瘤医院乳腺科提供)。根据实验动物及人的公斤体重计算出与临床化疗同等剂量水平的实验小鼠化疗剂量：CTX 75 mg/kg体重，MTX 2.6 mg/kg体重，5-Fu 65 mg/kg体重。将化疗药品分别溶解于0.9%NS中配制成：CTX 1.5 mg/0.1 ml， MTX 52 μg/0.1 ml，5-Fu 1.3 mg/0.1 ml。

　　3.实验分组：对移植MA₇₃₇的小鼠每天进行观察，待瘤结节生长至5～7 mm时将小鼠随机分为4组，并予不同处理。(1)对照组：植物油0.1 ml，隔日灌喂1次，至实验结束。0.9% NS 0.3 ml，隔日皮下注射，共3次。(2)BC组：BC 250 mg/kg体重，隔日灌喂1次，至实验结束。0.9% NS 0.3 ml，隔日皮下注射，共3次。(3)CMF组：CTX、MTX、5-Fu按方法中计算的实验化疗剂量，隔日分别皮下注射，共3次。植物油0.1 ml，隔日灌喂1次至实验结束。(4)BC+CMF组：BC用法同BC组，CTX、MTX、5-Fu用法同CMF组。

　　4.观察指标及方法：(1)肿瘤体积测量及计算：隔日用游标卡尺测量肿瘤最大直径(a)和横径(b)，根据公式计算肿瘤体积和肿瘤体积抑制率。

　　(2)体重变化：治疗前和治疗后第5天各测量小鼠体重1次，计算小鼠治疗前后体重差值。(3)一般情况及生存期：观察治疗期小鼠的皮肤、精神状态、活动、饮食及粪便情况，并记录死亡日期。

　　　三、统计学处理

　　采用方差分析。

结果

　　1.BC对荷瘤小鼠体重、生存期及化疗毒性的影响：与对照组比较，BC组体重变化差异无显著性(P＞0.05)，BC+CMF组、CMF组体重明显降低，差异有非常显著性(P均＜0.01)，而CMF组小鼠体重下降较BC+CMF组下降更为显著(P＜0.001，表1)。

　　由表2可见，BC组、BC+CMF组小鼠生存期较对照组显著延长，差异有非常显著性(分别P＜0.05，P＜0.01)，而BC组与BC+CMF组比较，差异有显著性(P＜0.05)。

　　CMF组小鼠于第2次化疗后逐渐出现精神不振、活动减少、厌食及消瘦等，第3次化疗后除上述症状进一步加重外，出现血便，小鼠呈极度衰竭状态，并于7天内全部死亡。BC+CMF组小鼠在第3次化疗后，除体重减轻外，均无上述症状，并于4～5天后所有小鼠体重恢复正常。BC组及BC+CMF组的小鼠，在整个实验过程中均未见皮肤黄染、脱毛、出血及腹泻情况。

表1　各组小鼠治疗前后体重变化的影响

组别	动物数	体重减轻(g，±s)
对照组	10	0.63±1.21
BC组	8	0.65±1.29
BC+CMF组	8	-1.26±0.73
CMF组	8	-4.27±1.43

表2　各组荷瘤小鼠存活期的影响

　　^*实验第6天每组各处死1只小鼠做病理组织学检查

　　^△　与对照组比较，P＜0.001　　2.各组不同处理在不同时期对MA₇₃₇生长的影响：由表3可见，BC组、BC+CMF组、CMF组分别与对照组比较，各处理组肿瘤体积均明显小于对照组(P均＜0.001)，肿瘤体积抑制率分别为49.1%、60.5%、58.6%，但BC组、BC+CMF组和CMF组之间相互比较，肿瘤体积差异均无显著性。

表3　各组不同处理后第6天对MA₇₃₇生长的影响

　　由表4可见，BC组、BC+CMF组瘤体积均明显小于对照组(分别P＜0.05，P＜0.01)，瘤体积抑制率分别为50.6%、93.4%。由表5可见，给予不同处

表4　各组不同处理后第14天对MA₇₃₇生长的影响

　　^* BC组与BC+CMF组比较，P＜0.001

表5　各组不同处理后第21天对MA₇₃₇生长影响

　　理后第21天，BC组、BC+CMF组与对照组比较，肿瘤体积差异有显著性(分别P＜0.05，P＜0.001)，BC组、BC+CMF组肿瘤体积抑制率分别为46.7%、83.7%。BC组与BC+CMF组比较，肿瘤体积差异有显著性(P＜0.05)。

讨论

　　在临床化疗过程中，多数患者出现程度不同的不良反应，均与其氧化损伤有关。联合化疗又因各药物间毒副作用的迭加，使患者不能耐受，甚至中断治疗。BC是一种脂溶性不饱和脂肪族碳氢化合物，其分子中含有多个共轭双键，是一种良好的抗氧化剂，能够猝灭自由基，抑制自由基的产生及脂质过氧化^［4，5］，因此能提高机体的解毒功能。当肿瘤发生后，BC还能促进正常细胞内的脂肪合成速度加速，阻止血糖、游离脂肪酸的增加以及胆碱、磷酰胆碱水平的降低，增强宿主自身稳定的潜能^［6］。因此，我们采用MA₇₃₇乳腺癌移植性肿瘤动物模型研究了BC对CMF联合化疗所产生的毒副作用的影响。

　　本研究结果表明，单独补充BC对小鼠体重无明显影响，而且长期补充未见任何中毒症状，且对内脏器官无损害，提示大剂量补充BC安全、无毒，与Toma等^［7］报道结果一致。CMF组、BC+CMF组小鼠体重较对照组均呈负增长，且CMF组较BC+CMF组下降更为显著(P＜0.001)，提示BC可显著拮抗联合化疗对小鼠体重的影响。CMF组小鼠在第2次化疗后，全部小鼠逐渐出现精神不振、活动减少、厌食、皮肤皱缩，并出现腹泻及血便，体重明显减轻。而BC+CMF组小鼠在第3次化疗后，除体重略有减轻外，均未出现上述症状，并在化疗后4～5天内所有小鼠体重均恢复至治疗前水平。

　　本研究结果还表明，BC使荷瘤小鼠生存期显著延长，与Shivapurkar等^［3］报道一致。CMF组小鼠在3次化疗后，由于化疗药物的毒性蓄积均在7天内死亡，而BC+CMF组小鼠生存期较对照组显著延长。由此可见，BC可显著降低联合化疗所产生的毒副作用，保护正常器官组织免受化疗产生的毒性损伤。

　　文献报道^［8，9］BC通过抑制癌细胞DNA合成及癌基因表达，使癌细胞停滞在G₀～G₁期，并可诱导癌细胞分化，进一步增强淋巴细胞、自然杀伤细胞及巨噬细胞对癌细胞的直接杀伤作用^［7，10］。本研究结果表明，给予不同处理后第6天，各实验组的瘤体积明显小于对照组，但各实验组间瘤体积并无明显差别，这可能是由于给药时间短，药物对肿瘤生长的抑制作用从瘤体积的变化中尚未表现出来。在实验的第14，21天，CMF组小鼠在3次化疗后，由于化疗药物的毒性蓄积均在7天内死亡而不能比较外，BC组、BC+CMF组瘤体积均显著小于对照组，且BC+CMF组更为显著(P＜0.001)，BC对MA₇₃₇具有抑制作用，对CMF疗效无拮抗作用。

　　总之，BC可显著延长荷瘤宿主的生存期，对肿瘤生长具有显著的抑制作用，而且长期大剂量服用无任何毒副作用，对联合化疗产生的毒副作用具有显著的缓解作用。至于BC是否能够增强化疗疗效及延长肿瘤术后无病期、防止肿瘤复发，仍需做进一步的研究。

　　 参考文献

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(收稿：1998-09-14　　修回：1998-12-11)