2019年8月29日／山东省济宁市第一人民医院／International Journal of Immunopathology and Pharmacology
文／林伟康（台湾大学生化科技学系大学部四年级）
灵芝里的高分子量多醣向来被认为是灵芝能够有效抗肿瘤的要角，然而也有越来越多证据显示，低分子量的灵芝多醣也有很好的抗肿瘤活性。来自中国山东省济宁市第一人民医院妇产科的团队於2019年8月29日线上发表在《International Journal of Immunopathology and Pharmacology》（国际免疫病理与药理学杂志）的报告，即利用纤维素酶类将高分子量灵芝多醣进行分解，经此方式获得的低分子量灵芝多醣（即酵素水解灵芝多醣）被证实比原本的高分子量灵芝多醣更能抑制子宫颈癌的发展。
子宫颈癌是女性生殖系统中最常见的一种恶性肿瘤疾病，每年全球都会诊断出超过五十万起的新病例，严重影响女性的健康与生活。放射线疗法、化疗与手术是子宫颈癌诊治中最常见的治疗手法，可是以上几种方式都有诸多限制，而且还会对病患造成副作用。因此，发展拥有高疗效并且同时对病患具有低毒性的抗癌药物是非常重要的。
灵芝是传统中医中拥有悠久使用历史的食药用菇，它的其中一种主要活性成分，灵芝多醣体，在过去许多研究中都被认为具有抗微生物、抗肿瘤和抗氧化等功效，而这些功效都与灵芝多醣体的分子结构有着密切的关联。
近来有越来越多证据显示，低分子量灵芝多醣对於多种不同癌症肿瘤有抗癌活性。而这些低分子量灵芝多醣体，可以利用酶类将高分子量灵芝多醣进行分解来制备。
此篇报告中，研究者即利用纤维素酶（cellulose）以酵素水解的方式制备了「酵素水解灵芝多醣体」（enzymatically hydrolyzed Ganoderma lucidum polysaccharides，简称EGLP），并且通过子宫颈癌肿瘤的动物实验，证明了这个低分子量的EGLP比起原本的灵芝多醣体（G. lucidum polysaccharide，简称GLP）有更好的抗癌活性。
图一 以HPSEC-RI色谱系统分析GLP与EGLP的多醣组成特徵
低分子量的EGLP比高分子量的GLP更能抑制肿瘤生长
实验所用的灵芝多醣体GLP是从人工栽培品种的灵芝子实体萃取而得，再以此GLP经纤维素酶作用得到EGLP。
动物实验进行的方式则是：先将小鼠子宫颈癌细胞株（U14）植入小鼠皮下，二十四小时後将小鼠分成四组（每组八只）给予不同的治疗：
MC组是给予生理盐水的控制组；CTX组每天给予25 mg/kg的子宫颈癌化疗cyclophosphamide（环磷醯胺，商品名：癌德星）；GLP组和EGLP组则是以口服方式每天给予80 mg/kg的灵芝多醣体GLP或酵素水解灵芝多醣体EGLP。
经过十四天的治疗後将小鼠牺牲，收集其胸腺、脾脏和肿瘤组织样本进行分析。结果发现：控制组小鼠的体重、脾脏与胸腺质量指数和肿瘤重量都是最高的，CTX组小鼠则最低。EGLP组的肿瘤重量比起GLP组来得更低，其肿瘤生长抑制率也比GLP组高出近两倍（表一）。
此外，根据实验第三、六、十二天测量的肿瘤体积显示，EGLP抑制子宫颈癌肿瘤生长的作用虽比不上CTX，但比起GLP已有更好的效果（图二）。
表一 各组子宫颈癌小鼠的体重、脾脏与胸腺质量指数、肿瘤重量，以及肿瘤生长抑制率
图二 实验期间子宫颈癌小鼠的肿瘤体积变化（左图）
＆实验结束时从小鼠体内取出的肿瘤组织（右图）
EGLP提升体内抗氧化能力，保护组织器官
一个良好的抗癌药物除了应具备抑制肿瘤细胞生长的能力，同时对其它组织器官带来的毒性也要越小越好。
SOD、CAT与GPx是阻止自由基伤害体内器官的防御来源，MDA则是体内脂质过氧化反应的产物，具有致癌性，会损害细胞。因此研究者对四组子宫颈癌小鼠的这些指标进行分析。
图三显示，比起控制组，SOD、CAT与GPx在EGLP组中都有显着提升，但在CTX组中则是明显下降。相对的， MDA水平在EGLP组中显着下降，在CTX组中则上升。
这些结果说明，EGLP在肿瘤小鼠里能有效提升体内抗氧化酶的活性，并降低脂质过氧化反应，CTX则是完全相反。
将此实验结果结合表一里四组小鼠的脾脏和胸腺重量指数，可以看到：
CTX会显着降低肿瘤小鼠的脾脏与胸腺重量指数，同时伴随着降低抗氧化酶浓度和增加体内脂质过氧化反应的特性，因此CTX是一个能够有效杀死子宫颈癌细胞，但又会为免疫器官带来毒性与其他负面作用的治疗药物。
相反的，EGLP可有效增加这些免疫器官的重量指数，同时不会像CTX那样带来那麽强烈的毒性。
图三 子宫颈癌小鼠的血清抗氧化酶与脂质过氧化物浓度
EGLP不像化疗药有显着毒性
ALT（GPT）、AST（GOT）、BUN（尿素氮）和CRE（肌酐酸）是肝脏与肾脏功能的指标，其在血清里的浓度过高即表示肝脏或肾脏出现了问题。
而根据研究者的分析发现，比起控制组，CTX组这四项指标都明显上升，而GLP与EGLP组这四项指标的水平则与控制组几乎一样，说明了CTX会为肿瘤小鼠的肝脏与肾脏带来很大的毒性，而EGLP与GLP则不会（图四）。
图四 子宫颈癌小鼠血清中与肝、肾功能相关的酵素浓度
EGLP可促进子宫颈癌细胞凋亡
为了了解EGLP与CTX两者的细胞凋亡调节机制，研究者进一步对四组小鼠肿瘤组织的Bax（细胞凋亡的主要调节者）、Bcl-2（细胞凋亡的重要调节者）、COX-2（其过量表现与子宫颈癌的发病有关）和cleaved caspase-3（它的活化可以诱导子宫颈癌细胞凋亡）等四种蛋白酶的表现量做了定量研究。
结果发现，EGLP和CTX组肿瘤组织的Bcl-2与COX-2表现量比起控制组来得更低，Bax和cleaved caspase-3的表现量则显着提升（图五）。
细胞实验也显示，经EGLP或GLP处理四十八小时的小鼠子宫颈癌细胞株U14，比控制组更能诱导癌细胞凋亡，而且比起GLP，EGLP有着更高的促凋亡效率。这说明EGLP可以更有效的调节癌细胞中与细胞凋亡相关的蛋白酶，进而提升子宫颈癌细胞的凋亡（图六）。
图五 子宫颈癌小鼠肿瘤组织中细胞凋亡相关蛋白酶的表现量
图六 不同处理方式对子宫颈癌细胞的促凋亡作用
总结上述实验结果可知，比起化疗药CTX和高分子量灵芝多醣体GLP，经酵素水解而得的低分子量灵芝多醣体EGLP可以更有效的抑制子宫颈癌肿瘤的生长，最重要的是，其对免疫器官造成的毒性和副作用也比较小，EGLP所具备的癌症治疗潜能，有望在未来通过更深入的研究，为癌症患者带来新的希望。
〔资料来源〕Kong M, et al. Antitumor activity of enzymatically hydrolyzed Ganoderma lucidum polysaccharide on U14 cervical carcinoma-bearing mice. Int J Immunopathol Pharmacol. 2019 Jan-Dec;33:2058738419869489. doi: 10.1177/2058738419869489.
