2017年9月4日/上海中医药大学/Journal of Ethnopharmacology
文/吴亭瑶
我们常会听到,灵芝因为活性成分多元所以有「多重标靶/多靶点」的作用,也就是可以透过多种不同的作用途径,「多管齐下」改善肿瘤、糖尿病、高血脂、高血压等等。
事实上,这些慢性病的形成背後,都有大量的基因和蛋白(如细胞表面的蛋白受体、细胞内负参讯息传递的蛋白分子、细胞分泌的酶类或激素等等)参与,光靠「扭转(标靶)」其中一个「开关(靶点)」,到头来可能只是杯水车薪,很难达到良好的治疗效果。
因此同时可以影响许多开关的多重标靶药物,就成为新药开发的趋势,而像灵芝这种「现成的」多靶点药物,也日益受到重视。
只是过去研究灵芝,大多是针对单一靶点进行探讨,而後我们再整合各家的研究结果──而且经常是从不同灵芝材料得出的结果──勾勒出灵芝对某种疾病多重标靶的样貌。
倘若就直接针对某个特定的灵芝材料,全盘检视其可能标靶的靶点,又会得到什麽结果?今年(2017)9月4日《Journal of Ethnopharmacology》刊登了一篇来自上海中医药大学的报告,即在这方面做了深入探讨。
12种灵芝成分,标靶20个靶点
该研使用的灵芝材料是「灵芝(Ganoderma lucidum)+紫芝(G. sinense)」子实体乙酸乙酯萃取物,经HPLC、EI-MS和NMR三种仪器监定,此萃取物含有丰富的三萜类,其中最主要的成分有12个,分别是:
灵芝酸(ganoderic acid)A、B、C2、D、H、Y,灵芝稀酸(ganoderenic acid)A、D、G,以及山奈酚(kaemferol)、金雀异黄酮(genistein)和麦角固醇(ergosterol)。
把这12种灵芝成分的化学结构输入电脑,利用分子对位方法(molecular docking),和资料库中各种已知的「靶点」模拟配对,结果发现,可以被标靶的潜在靶点一共有20个。
这些靶点多半和癌症的发展有关,其中甚至有9个靶点可以被2种(含)以上的灵芝成分重覆标靶(如下表),显示它们很可能就是灵芝发挥疗效的关键。
可被多种灵芝成分标靶的靶点
整理/吴亭瑶,资料来源/J Ethnopharmacol. 2017 Sep 4;210:287-295.
6个核心靶点,扮演关键角色
研究者进一步透过电脑运算缩小范围,从中筛选出7种主要活性成分所标靶的6个核心靶点(即上表前6个靶点,重整如下图),以它们作为抗肿瘤动物实验的观察指标。
为求慎重起见,研究者也用同样的分子对接方法,把两岸三地四大中草药资料库中所登录的两百多种灵芝(G. lucidum)活性成分,与各种可以和疾病相对应的靶点,在电脑上模拟配对。
结果发现,一共有116个靶点可以被122种灵芝活性成分标靶,其中最主要的靶点有18个(共对应36种成分),而前述「灵芝+紫芝」萃取物的6个核心靶点也在这里面。研究者因此判断,这6个核心靶点对灵芝功效的发挥,应该具有普遍性的指标意义。
「灵芝+紫芝」子实体萃取物六重标靶示意图
(制图/吴亭瑶,资料来源/J Ethnopharmacol. 2017 Sep 4;210:287-295.)
「灵芝+紫芝」子实体萃取物抑制肝肿瘤生长
为了验证前述利用大数据运算出来的结果并非纸上谈兵,研究者实际把这个富含三萜的「灵芝+紫芝」子实体萃取物,以注射方式治疗肝癌老鼠。其所使用的灵芝剂量,相当於一个60公斤的成年人,每天口服15克「灵芝+紫芝」子实体萃取物。
经过28天的实验之後,比起未予治疗的控制组老鼠,灵芝组的肿瘤体积只有前者三分之一,肿瘤重量也不到前者二分之一(如下图),显示「灵芝+紫芝」子实体萃取物,确实能有效抑制肝肿瘤的生长。
把两组老鼠的肝肿瘤取出来进行分析,结果发现,灵芝组在上述6个核心靶点的基因表现,均与控制组有明显差异。说明「灵芝+紫芝」子实体萃取物的抗肿瘤作用,应该和这些关键分子的调控相关。
经过28天实验,小鼠肝肿瘤的体积与重量示意图
(制图/吴亭瑶,资料来源/J Ethnopharmacol. 2017 Sep 4;210:287-295.)
多重标靶的灵芝,永不退烧的流行
过去灵芝因为成分复杂,而被质疑其作用机制「不够纯粹」;如今灵芝则因为成分多元,具备「多重标靶」的特性,可以同时调整好几个,甚至好几十个与致病有关的「开关」,而被认为潜力无穷。
灵芝没变,但科学家看灵芝的角度却已悄悄转变。
「多重标靶药物」被视为是标靶治疗的进化版,因为藉由「以一对多」的作用方式,既能提升疗效,也能减少药物用量及其副作用,进而提升生命的长度与品质。
而这项获得SCI期刊认可的研究成果,结合了电脑虚拟运算和动物实验,把灵芝「多重标靶抗肿瘤」的特性,更具体的呈现在我们眼前,也再次证明丰富的三萜类对灵芝抗癌的价值。
还在等待科学家们绞尽脑汁开发「多重标靶新药」吗?或许老天爷早就设计好的「多重标靶老药」,恰能满足我们的需求。
〔资料来源〕Zhao RL, et al. Network pharmacology analysis of the anti-cancer pharmacological mechanisms of Ganoderma lucidum extract with experimental support using Hepa1-6-bearing C57 BL/6 mice. J Ethnopharmacol. 2018; 210:287-295.
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