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〔林志彬專欄〕靈芝抗腫瘤研究的故事二則──抑制腫瘤血管新生&化療耐藥性

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靈芝抗腫瘤不只是增強免疫系統對腫瘤的抑制作用而已,它還能抑制腫瘤血管新生,切斷腫瘤從周邊血管吸取養分的來源;亦能讓原本對化療藥不敏感的癌細胞,因為靈芝的介入而變得比較敏感,進而提高化療藥對癌細胞的殺傷力。當初是怎麼發現靈芝有這些作用的?請看北京大學林志彬教授的這篇專文。

文/林志彬(北京大學藥理學系教授)

◎本文原載於2013年《健康靈芝》第61期2~3頁

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林志彬教授談靈芝輔助治療腫瘤的多靶點作用。
(攝於2016年11月國際靈芝大會,攝影/吳亭瑶)

  

故事一:偶然發現促成了靈芝抗腫瘤血管新生的研究

1980 年代中期以來,我們一系列研究均證明,靈芝水提取物及其所含多醣肽具有明顯的抗腫瘤作用,並證明其抗腫瘤作用主要是透過調節免疫功能而實現,並沒有直接的細胞毒性。2002年博士生曹琦珍在試驗中發現,給接種人類肺腺癌細胞(PG)的BALB/c裸鼠灌胃靈芝多醣肽,具有顯著的抗腫瘤作用,這一偶然的發現讓我感到驚奇,並進一步探討它,使我們獲益匪淺。 

眾所周知,裸鼠是先天免疫功能缺陷的小鼠,按上述觀點來看,不可能有像免疫功能正常小鼠一樣的抗腫瘤作用。我首先想到的是,是否裸鼠種系不純?於是讓研究生檢測裸鼠的免疫功能,結果發現裸鼠確實是T細胞免疫缺陷小鼠,對刀豆蛋白A(ConA)刺激全無反應,而且靈芝多醣肽對裸鼠的巨噬細胞吞噬功能也無影響。因此,不能用「增強抗腫瘤免疫力」來解釋靈芝多醣肽對裸鼠的抗腫瘤作用,但又該如何解釋呢?

經過分析討論,我們把研究目標鎖定在靈芝多醣肽對腫瘤血管新生的影響,並開始試驗。我們採用了學界慣用的雞胚尿囊膜(CAM)試驗,培養八天的CAM上血管豐富,可用來觀察藥物對血管生成的影響。功夫不負有心人,我們很快就觀察到靈芝多醣肽對雞胚尿囊膜的微血管生成有抑制作用【圖1】。

圖1  靈芝多醣肽對雞胚尿囊膜微血管生成的抑制作用

圖片由左至右說明:對照組白色貼片(含生理鹽水)周圍微血管正常;靈芝多醣肽血清(含靈芝多醣肽誘生的IFN-γ)組白色貼片處微血管顯著減少;靈芝多醣肽組白色貼片(含靈芝多醣肽)周圍幾乎看不到微血管。

 
這一結果鼓勵我們進一步研究靈芝的抗腫瘤血管新生作用。在人類臍帶血管內皮細胞(HUVEC)的試驗中,我們進一步發現靈芝多醣肽能做到以下幾件事:1.抑制血管內皮生長因子(VEGF)生成,抑制HUVEC增殖;2.透過抑制抗凋亡基因(Bcl-2)表達,及促進凋亡基因(Bax)表達,而誘導HUVEC凋亡;3.抑制在缺氧條件下培養的人類肺腺癌細胞產生VEGF。 

這些結果證明,直接抑制腫瘤血管新生是靈芝抗腫瘤作用的重要機制。此外,由於IFN-γ、IL-12能抑制腫瘤血管新生,靈芝透過促進IFN-γ生成還能間接抑制腫瘤血管新生。這些研究結果先後發表在學術刊物上【註1】,並被靈芝研究者廣泛引用。 

 

故事二:美國學者自認是第二了!

腫瘤細胞對化療藥產生耐藥性是化療失敗的主要原因,靈芝與化療藥併用對癌症病人的增效減毒作用,是否也涉及到影響腫瘤細胞對化療藥的耐藥性?帶著這個疑問,我們又向新的研究領域進軍了,研究室的李衛東副教授指導八年制本科實習生張博迪、魏蘭,開始研究靈芝多醣Gl-PS對人類白血病細胞株K562多重耐藥性的影響。 

在體外培養的具有多重耐藥性的白血病細胞株K562/ADM 細胞中,加入不同濃度的靈芝多醣,可明顯逆轉K562/ADM 細胞對化療藥阿黴素(Adriamycin,又稱多柔比星,俗稱小紅莓)的耐藥性,恢復其對阿黴素的敏感性,最適濃度的靈芝多醣可使K562/ADM細胞對阿黴素增敏近七倍。

在鐳射共聚焦顯微鏡下,可見K562/ADM細胞內阿黴素的蓄積(紅色螢光)明顯低於敏感的K562細胞,加入Gl-PS 可使K562/ADM細胞內阿黴素的蓄積恢復到與敏感的K562細胞相似的水準【圖2】。

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圖2  阿黴素(小紅莓)在敏感或多重耐藥K562細胞中的蓄積

左上圖為K562/ADM(多重耐藥性的人類白血病細胞株),右上圖為K562(對化療藥敏感的人類白血病細胞株),左下圖為K562/ADM+靈芝多醣(10 mg/L),右下圖為K562/ADM+靈芝多醣(50 mg/L)。紅色螢光代表細胞內蓄積的化療藥。

 
進一步研究還發現,Gl-PS 逆轉K562/ADM對阿黴素的耐藥性,與其下調腫瘤細胞的P-醣蛋白(P-gp)和多重耐藥相關蛋白(MRP1)的表達相關。這一重要發現迅速在專業期刊發表【註2】,沒想到這篇論文還引發了一個難忘的故事。 

2008年暑假的某一天,我接到美國貝克曼研究所腫瘤細胞生物學實驗室David Sadava博士的電郵,說他想利用來北京開會的機會訪問我們的研究室,交流靈芝研究,我立即回信表示歡迎。

他來的那天,我在辦公室接待他,向他介紹研究室的工作,並致贈靈芝研究論文的單印本。他一下子就發現單印本中「靈芝多醣逆轉K562耐藥細胞株多重耐藥性」的論文,稍加瀏覽後,便對我說:「I am number two!」

原來他的實驗室也在研究靈芝菌絲體提取物對敏感或多重耐藥小細胞肺癌細胞的影響,工作尚未結束,故有「我是第二」之說。隔年他的論文發表了,並在致謝欄中感謝我們在北京的討論【註3】。 

回顧這一往事,在為我們研究團隊的成就感到驕傲之時,也很欣賞David Sadava博士的學者風度。
 

參考資料 

【註1】Acta Pharmacol Sin 2004; 25 (6):833-838;Life Sciences 2006; 78(13):1457-1463.
【註2】Acta Pharmacol Sin 2008; 29 (5):620-627.
【註3】Cancer Letters 2009; 277(2):182-189.