找出靈芝多醣體調節免疫與抗癌活性的關鍵

靈芝,是許多人相信可以強化調節人體的免疫系統、刺激免疫細胞的增生,甚至有抗癌的作用的一種中藥材。許多研究證實,靈芝的多醣體,是其主要功能的成分;但是,靈芝多醣體的有效結構,以及其作用的機制,其實從來也沒有定論。基因體中心的研究團隊,多年來一直沒有放棄用科學的方法,解析老祖宗留下來的藥方。這些年來,在靈芝對於疾病功效機制的探討,已有若干重要的進展。最重要的進展之一,是先前的研究發現,靈芝名為F3區段的含岩藻醣之多醣萃取物,可以促進各種免疫細胞的增生,並且提升自然殺手細胞的毒殺能力,進而摧毀癌細胞。

最近的一次的突破,是一個結合多個研究領域的智慧結晶。這個團隊用肺癌小鼠實驗模式,加上醣晶片的助力,解構出:靈芝、免疫機制、醣分子結構,以及抗肺癌細胞的真象!研究發現,靈芝多醣具有的抗癌活性的途徑之一,是因為它能誘導出結合癌細胞表面特異表現的醣分子抗體,然後,啟動抗體毒殺效果,消滅癌細胞。

這個研究結果發表在美國國家科學院會報(PNAS)後,旋即被此雜誌特別撰文報導此項創新的研究成果。

吳宗益老師表示,這個研究結果,把之前所研發出來的一些成果,都兜到一塊了!

先前,陽明大學醫學生物技術研究所許先業教授已發現,將F3打入產生肺癌的小鼠時,可以有效的抑制腫瘤生長的現象,然而,利用已知的免疫學知識,卻一直無法解釋這其中抗癌的機理。

由於翁啟惠院長及吳宗益老師所領導的醣分子疫苗研究,已成功證實,運用在癌細胞上特有的醣抗原,可以製備出疫苗,誘導人體自行產生具治療性的抗體。因此,在一次討論會中,就凝具出『倘若將F3打入老鼠中,是不是也可以產生癌細胞上特有醣抗原的抗體,因而產生消滅癌細胞的效果?』的發想。

因此,運用翁院長與吳老師實驗室所發展出的醣晶片作為驗證工具,先把F3打入肺癌老鼠體內,再把這個老鼠的血液放在一片含有不同癌細胞上所含有的將近三十種的醣分子抗原以及其它種類醣分子的醣晶片上;研究人員要看看,打完F3老鼠之血液中所產生的抗體,究竟會和晶片上的那種醣分子結合。

結果,意外的發現,產生的抗體和一個命名為Globo H的醣分子會有作用,而且,抗體的量愈多時,腫瘤就相對長得愈小。Globo H是一個已知在許多種癌症上,都可以找到的特有表現的醣分子,也是團隊多年研究的目標之一。

2013FMSFMS誘發的血清抗體專一性及數量均明顯超出再對F3更進一步的分離,結果發現,富含岩藻醣的FMS區段是F3內最有效果的一段,能誘導出更多對抗Globo H的抗體,更有效的抑制腫瘤的生長,而且結果顯示,岩藻醣的存在與否,和靈芝多醣的活性有直接的關連,若將岩藻醣去除,則靈芝多醣的活性會大幅度的下降。

再由醣晶片的分析顯示,該FMS區段能產生更具專一性的抗體,且這些抗體絕大部分都與癌細胞上具岩藻醣結構的醣分子抗原有好的結合力。

在免疫研究素有心得的林國儀老師的實驗室,接手解析免疫方面的機制,他們得到結論,注射F3或FMS的老鼠,是透過B1免疫細胞產生能辨識Globo H,產生相關醣分子結構的IgM抗體,進而對癌細胞進行抵抗。

最後,藉由生化所邱繼輝老師的協助,利用質譜儀的技術,解析出靈芝多醣體的有效成分的結構。

靈芝在東方文化中被認為是具有神奇功效的「仙草」,歷代的諸多藥典,都對靈芝的功效有著詳細並極為肯定的記載。這個在西方人眼中,一種無法食用的『菇』,是中藥養生的寶。這個研究,總算是把自古以來,靈芝之所以被認為有神奇功效的原委作了一個科學性的交代;這也是首次在分子的層次,從複雜的靈芝多醣體結構中,找出關鍵片段,並且詳細說明其具有免疫調節及抗癌活性的真正原因的一個研究。

此研究的第一作者為台大生化科學所的博士生廖詩芬及中研院基因體中心博士後研究員梁其輝,相關研究論文及期刊摘要報導,可於下列網址參考:

“Immunization of fucose-containing polysaccharides from Reishi mushroom induces antibodies to tumor-associated Globo H-series epitopes”

http://www.pnas.org/content/110/34/13809.full.pdf

http://www.pnas.org/content/110/34/13693.full.pdf

 

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