继细胞凋亡、细胞自噬之後，灵芝提取物逼迫癌细胞自杀的方法又多了一种：细胞焦亡。透过「细胞焦亡」杀死癌细胞并激发抗肿瘤免疫反应的作用机制，被视为是癌症免疫疗法新策略。灵芝的历久弥新真是令人赞叹。
文／吴亭瑶
（https://doi.org/10.1016/j.fct.2023.113654）
「杀死癌细胞」、「提升免疫力」是抗癌的两大基石，如果还能同时做到「抑制癌转移」，外加没什麽毒副作用，就越有机会将抗癌的效果最大化，也越有机会一辈子相安无事地与癌共存。
今年（2023）4月，福建闽江学院海洋药物研发中心主任贾力教授和卢余盛副教授领衔发表在《Food and Chemical Toxicology》（食品和化学毒理学）的研究，即透过乳腺癌细胞及乳腺癌肺转移的动物模型证明，灵芝提取物GLE有上述「三管齐下」的抗癌潜力。
其中GLE透过「细胞焦亡（pyroptosis）」杀死癌细胞并激发抗肿瘤免疫反应的作用机制，不仅跟近年备受瞩目的癌症免疫疗法新策略不谋而合，也令人忍不住惊叹：原来灵芝逼迫癌细胞自杀（启动程序性／计划性死亡）的方式，除了过去已知的细胞凋亡（促凋亡）、细胞自噬（促自噬），还有第三种（促焦亡）！
研究团队与实验材料
本研究除了闽江学院海洋药物研发中心的团队成员之外，还联合了赣南医学院基础医学院、福建中医药大学药学院、瑞士日内瓦大学医学院肿瘤血液学转译研究中心等多所机构的研究人员共同执行。
根据研究报告的叙述进一步追查可知，实验所用的「灵芝提取物GLE（Ganoderma lucidum extract）」是以特定灵芝品种、栽培方式和提取流程做成的灵芝制剂，由灵芝子实体水提取物和醇提取物（80%）和灵芝孢子粉（20%）组成，每100克含有10克灵芝粗多醣和8克灵芝总三萜。
至於用来考验GLE的试金石，则是雌激素受体和黄体素受体均为阳性（ER+/PR+）的人类乳腺癌细胞（MCF-7），以及小鼠三阴性（ER-/PR-/Her2-）乳腺癌细胞（4T1），两者都有转移侵略性。
灵芝提取物可以干扰癌转移的多个步骤
癌转移的过程很复杂。首先，肿瘤必须促进邻近的微血管长出新的血管贯穿肿瘤组织，藉以获取增生壮大的养分；再者，从肿瘤脱离的癌细胞除了必须具备侵袭和迁移的本事才能突破组织重围挺进血管壁周边，也要有能力黏附在血管壁的内皮细胞上才能钻进血管搭乘血液便车，也才能够钻出血管开疆辟土；最後有幸逃过免疫狙击的先锋部队还需具备形成群落的能力，才有办法在新生地落地生根。
癌症转移示意图和五个主要的转移步骤
（https://www.mdpi.com/2073-4409/10/11/2815）
上述任何一项能力受到压制，都会提高癌细胞转移的困难度。不过从本研究的体外实验结果来看，灵芝提取物GLE（50～200 μg/mL）既能够抑制血管新生（如下图），也能削弱乳腺癌细胞存活、迁移、侵袭、黏附、形成群落等能力（如下表），而且抑制效果和GLE剂量呈正相关，这表示只要剂量适当，GLE就有潜力多点突破，全方位阻挠乳腺乳细胞转移。
灵芝提取物GLE抑制血管新生的潜力
口服灵芝提取物提升抗肿瘤免疫力
降低乳腺癌肿瘤切除後的肺转移率
研究者进一步探讨灵芝提取物GLE在体内的抗癌效果：先把乳腺癌细胞4T1植入雌性小鼠的乳房脂肪垫，等肿瘤长至100 mm3即手术切除，并以口服方式每天给予20 mg/kg或200 mg/kg的GLE，连续给予30天。结果这两组的肺转移瘤都比没吃GLE的肿瘤对照组少了三分之一，周边血和脾脏中的毒杀性T细胞也大幅增加，其中200 mg/kg GLE组的自然杀手细胞数量也明显增多。
「毒杀性T细胞」和「自然杀手细胞」是抗肿瘤免疫力的两大指标，前者是带有CD8分子标记（CD8+）的T细胞亚群，可针对性毒杀被锁定的癌细胞；简称NK细胞的後者则不需其他细胞指令，可对任何癌细胞发动攻击。GLE可以壮大此二者的力量，说明GLE抑制乳腺癌肺转移的作用，也与抗肿瘤免疫力的提升有关。
灵芝提取物GLE对乳腺癌小鼠术後肺转移的抑制作用
灵芝提取物GLE对乳腺癌小鼠术後抗肿瘤免疫力的调节作用
灵芝提取物启动癌细胞的「焦亡」程序
「杀死癌细胞」&「提升免疫力」一举两得
此外，根据本研究提出的证据显示，灵芝提取物GLE还能透过「细胞焦亡」的诱发机制毒杀乳腺癌细胞、提升免疫力，为肿瘤生长和转移的抑制再增添筹码。
「细胞焦亡（pyroptosis）」和大家经常听到的「细胞凋亡（apoptosis）」都是细胞自我了断的死亡方式，只是不同於凋亡的细胞萎缩凋零得不动声色，焦亡的细胞则会在细胞膜上「打洞」，使细胞外的体液和水分不断涌入，导致细胞有如气球灌水般地不断肿胀直至破裂。当细胞肚破肠流之际，细胞在焦亡过程中合成的IL-1β、IL-18等细胞激素也会一起流出，进而激起一波有利抗肿瘤的免疫反应（如下图）。
也因为这种死亡方式会使细胞在垂死前爆浆般地喷出促发炎的化学信号，所以才会被名之为pyroptosis——希脑语中pyro指「火焰」，ptosis指「坠落或陨落」，因此pyroptosis有「燃烧後坠落」或「火焰般坠落」之意，与其对应的中文即是「焦亡」。
细胞焦亡提升抗肿瘤免疫力示意图
（https://www.nature.com/articles/s41420-020-00349-0）
启动细胞焦亡的其中一条分子路径是：活化caspase 3（调控细胞自杀程序的关键蛋白酶），再由活化的caspase 3切割「穿孔蛋白GSDME（Gasdermin E）」，使其释出能在细胞膜上「打洞」的N端片段GSDME-N。
也就是说，活化的caspase 3和GSDME-N是细胞启动焦亡机制的分子特徵。当细胞走到这一步，其外观形态会有如气球般肿胀，流出细胞外的乳酸脱氢酶（LDH）也会因为细胞膜严重破损而明显升高。
由於上述现像全都出现在灵芝提取物GLE处理乳腺癌细胞的实验结果里，加上肿瘤切除後连续30天口服GLE的乳腺癌小鼠不仅肺组织里有大量活化的caspase 3蛋白，肺转移瘤里也有大量的毒杀性T细胞浸润（如下图），因此研究团队认为，「促进癌细胞焦亡」应是GLE抑制乳腺癌细胞存活与提升抗肿瘤免疫力的作用机制之一。
灵芝提取物GLE对乳腺癌细胞的「促焦亡」作用
灵芝提取物GLE对乳腺癌小鼠术後肿瘤微环境的调节作用
灵芝提取物杀死乳腺癌细胞的作用
不只「促焦亡」，还有「促凋亡」
上述研究成果证明了，灵芝提取物GLE可透过促焦亡抑制乳癌转移的新发现，让我们对於灵芝如何抗肿瘤有更多的认识。不过研究团队也在体外实验发现，当他们把细胞焦亡的讯号通路阻断时，乳腺癌细胞因GLE而死的比率大概只减少了35%，显示GLE除了「促焦亡」之外，还有其他的杀癌方法。
由於活化的caspase 3蛋白除了可以启动细胞焦亡程序，也能启动细胞凋亡程序（如下图）使细胞以「DNA断裂、细胞核分裂进而导致细胞萎缩分解」的方式了结生命，因此研究团队推断，GLE也能把癌细胞逼上凋亡末路。
caspase 3蛋白启动细胞凋亡和焦亡机制示意
（https://www.nature.com/articles/s41420-020-00349-0）
灵芝提取物透过穿孔蛋白GSDME促癌焦亡
有「避免抗药」和「免疫疗法」双重意义
根据目前科学研究的了解，当癌细胞里的caspase 3蛋白被活化之後，原则上会启动凋亡程序，但如果当下细胞内的穿孔蛋白GSDME（Gasdermin E）表达水平够高，caspase 3蛋白就会转而启动焦亡程序。问题是大多数肿瘤细胞都不太表达GSDME，可是本研究中的灵芝提取物GLE却能提高乳腺癌细胞的GSDME表达量，化不可能的「焦亡」为可能。
由於许多化疗药物的杀癌机制都是透过「促凋亡」达成，使得「抗凋亡」成了癌细胞产生抗药性的常见原因，因此灵芝提取物GLE的「两手策略」，无疑能把那些抗凋亡的癌细胞导向焦亡一途，减少功败垂成的发生。
此外，由於促使焦亡能同步活化以毒杀性T细胞为主的抗肿瘤免疫反应，符合癌症免疫疗法「透过患者自身的免疫系统攻击癌症」的定义，因此「促焦亡」也被誉为新一代的癌症免疫疗法，令人寄予厚望。
灵芝提取物食用安全性高
且能改善肿瘤所致的贫血
从干扰肿瘤转移的各个步骤，到透过促焦亡杀死癌细胞、激发免疫力，证实灵芝提取物GLE辅助抗肿瘤的作用果真不只两把刷子，也为「有些人以灵芝提取物辅助癌症治疗竟有事半功倍的意外收获」提供了部分解释。
更重要的是，灵芝提取物GLE的「有效」并没有与「安全」有所冲突。根据研究团队对於乳腺癌肺转移小鼠术後连续30天口服GLE所做的观察，GLE不仅未对心脏、肝脏、脾脏和肾脏造成负面影响，还可改善肿瘤造成的贫血（如下图），这说明灵芝提取物和一般我们所认知的药物大异奇趣。
灵芝提取物GLE可改善乳腺癌小鼠的贫血指标
癌症治疗从来就不是杀光癌细胞能够解决，也不是两害相权取其轻的药物可以毕其功於一役，而是需要兼顾免疫平衡、保护组织细胞、维护器官功能，才可能积攒出恢复健康的能量。
每一次的研究新发现，都在证明灵芝的宝刀不老和历久弥新。愿上述研究成果的整理有助大家了解灵芝，也愿灵芝的好能为与癌拉锯的朋友们助上一臂之力。
资料来源和参考文献
1. Chunlian Zhong, et al. Ganoderma lucidum extract promotes tumor cell pyroptosis and inhibits metastasis in breast cancer. Food Chem Toxicol. 2023 Apr;174:113654. doi: 10.1016/j.fct.2023.113654.
2. Jenna A. Dombroski, et al. Channeling the Force: Piezo1 Mechanotransduction in Cancer Metastasis. Cells. 2021; 10(11): 2815.
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