灵芝抗肿瘤不只是增强免疫系统对肿瘤的抑制作用而已,它还能抑制肿瘤血管新生,切断肿瘤从周边血管吸取养分的来源;亦能让原本对化疗药不敏感的癌细胞,因为灵芝的介入而变得比较敏感,进而提高化疗药对癌细胞的杀伤力。当初是怎麽发现灵芝有这些作用的?请看北京大学林志彬教授的这篇专文。
文/林志彬(北京大学药理学系教授)
◎本文原载於2013年《健康灵芝》第61期2~3页
林志彬教授谈灵芝辅助治疗肿瘤的多靶点作用。
(摄於2016年11月国际灵芝大会,摄影/吴亭瑶)
故事一:偶然发现促成了灵芝抗肿瘤血管新生的研究
1980 年代中期以来,我们一系列研究均证明,灵芝水提取物及其所含多醣肽具有明显的抗肿瘤作用,并证明其抗肿瘤作用主要是透过调节免疫功能而实现,并没有直接的细胞毒性。2002年博士生曹琦珍在试验中发现,给接种人类肺腺癌细胞(PG)的BALB/c裸鼠灌胃灵芝多醣肽,具有显着的抗肿瘤作用,这一偶然的发现让我感到惊奇,并进一步探讨它,使我们获益匪浅。
众所周知,裸鼠是先天免疫功能缺陷的小鼠,按上述观点来看,不可能有像免疫功能正常小鼠一样的抗肿瘤作用。我首先想到的是,是否裸鼠种系不纯?於是让研究生检测裸鼠的免疫功能,结果发现裸鼠确实是T细胞免疫缺陷小鼠,对刀豆蛋白A(ConA)刺激全无反应,而且灵芝多醣肽对裸鼠的巨噬细胞吞噬功能也无影响。因此,不能用「增强抗肿瘤免疫力」来解释灵芝多醣肽对裸鼠的抗肿瘤作用,但又该如何解释呢?
经过分析讨论,我们把研究目标锁定在灵芝多醣肽对肿瘤血管新生的影响,并开始试验。我们采用了学界惯用的鸡胚尿囊膜(CAM)试验,培养八天的CAM上血管丰富,可用来观察药物对血管生成的影响。功夫不负有心人,我们很快就观察到灵芝多醣肽对鸡胚尿囊膜的微血管生成有抑制作用【图1】。
图1 灵芝多醣肽对鸡胚尿囊膜微血管生成的抑制作用
图片由左至右说明:对照组白色贴片(含生理盐水)周围微血管正常;灵芝多醣肽血清(含灵芝多醣肽诱生的IFN-γ)组白色贴片处微血管显着减少;灵芝多醣肽组白色贴片(含灵芝多醣肽)周围几乎看不到微血管。
这一结果鼓励我们进一步研究灵芝的抗肿瘤血管新生作用。在人类脐带血管内皮细胞(HUVEC)的试验中,我们进一步发现灵芝多醣肽能做到以下几件事:1.抑制血管内皮生长因子(VEGF)生成,抑制HUVEC增殖;2.透过抑制抗凋亡基因(Bcl-2)表达,及促进凋亡基因(Bax)表达,而诱导HUVEC凋亡;3.抑制在缺氧条件下培养的人类肺腺癌细胞产生VEGF。
这些结果证明,直接抑制肿瘤血管新生是灵芝抗肿瘤作用的重要机制。此外,由於IFN-γ、IL-12能抑制肿瘤血管新生,灵芝透过促进IFN-γ生成还能间接抑制肿瘤血管新生。这些研究结果先後发表在学术刊物上【注1】,并被灵芝研究者广泛引用。
故事二:美国学者自认是第二了!
肿瘤细胞对化疗药产生耐药性是化疗失败的主要原因,灵芝与化疗药并用对癌症病人的增效减毒作用,是否也涉及到影响肿瘤细胞对化疗药的耐药性?带着这个疑问,我们又向新的研究领域进军了,研究室的李卫东副教授指导八年制本科实习生张博迪、魏兰,开始研究灵芝多醣Gl-PS对人类白血病细胞株K562多重耐药性的影响。
在体外培养的具有多重耐药性的白血病细胞株K562/ADM 细胞中,加入不同浓度的灵芝多醣,可明显逆转K562/ADM 细胞对化疗药阿霉素(Adriamycin,又称多柔比星,俗称小红莓)的耐药性,恢复其对阿霉素的敏感性,最适浓度的灵芝多醣可使K562/ADM细胞对阿霉素增敏近七倍。
在镭射共聚焦显微镜下,可见K562/ADM细胞内阿霉素的蓄积(红色萤光)明显低於敏感的K562细胞,加入Gl-PS 可使K562/ADM细胞内阿霉素的蓄积恢复到与敏感的K562细胞相似的水准【图2】。
图2 阿霉素(小红莓)在敏感或多重耐药K562细胞中的蓄积
左上图为K562/ADM(多重耐药性的人类白血病细胞株),右上图为K562(对化疗药敏感的人类白血病细胞株),左下图为K562/ADM+灵芝多醣(10 mg/L),右下图为K562/ADM+灵芝多醣(50 mg/L)。红色萤光代表细胞内蓄积的化疗药。
进一步研究还发现,Gl-PS 逆转K562/ADM对阿霉素的耐药性,与其下调肿瘤细胞的P-醣蛋白(P-gp)和多重耐药相关蛋白(MRP1)的表达相关。这一重要发现迅速在专业期刊发表【注2】,没想到这篇论文还引发了一个难忘的故事。
2008年暑假的某一天,我接到美国贝克曼研究所肿瘤细胞生物学实验室David Sadava博士的电邮,说他想利用来北京开会的机会访问我们的研究室,交流灵芝研究,我立即回信表示欢迎。
他来的那天,我在办公室接待他,向他介绍研究室的工作,并致赠灵芝研究论文的单印本。他一下子就发现单印本中「灵芝多醣逆转K562耐药细胞株多重耐药性」的论文,稍加浏览後,便对我说:「I am number two!」
原来他的实验室也在研究灵芝菌丝体提取物对敏感或多重耐药小细胞肺癌细胞的影响,工作尚未结束,故有「我是第二」之说。隔年他的论文发表了,并在致谢栏中感谢我们在北京的讨论【注3】。
回顾这一往事,在为我们研究团队的成就感到骄傲之时,也很欣赏David Sadava博士的学者风度。
参考资料
【注1】Acta Pharmacol Sin 2004; 25 (6):833-838;Life Sciences 2006; 78(13):1457-1463.
【注2】Acta Pharmacol Sin 2008; 29 (5):620-627.
【注3】Cancer Letters 2009; 277(2):182-189.