題目薑黃素於化療抗藥性消化系癌症治療扮演的角色

        惡性腫瘤在台灣歷年來都佔據國人死亡率第一名。其中,消化系統癌症,特別是肝癌及大腸直腸癌,歷年排名來都高居癌症死亡的前三位。長久以來,肝癌都被視為是台灣的國病,在臨床治療上面臨許多的難題,包括B型肝炎的盛行、臨床早期診斷不易、可接受治癒性手術切除的患者比例低且容易復發、以及目前缺乏有效的輔助性化療藥物。而大腸直腸癌,受全球飲食及生活模式西化影響,台灣地區的發生率及死亡率也逐日攀升,國內許多學者在投入研究後,目前癌症治療的進展仍是有限,也面臨許多瓶頸,癌症治療最困難的部分,除了可能的療效不佳之外,患者常苦於藥物的副作用,所以目前許多研究也著眼於天然植物類萃取物,希望從中發現新製劑,能達到治療效果同時減少副作用,或是增加傳統化療藥物的療效。

        薑黃素的來源就是薑黃,薑黃主要生長在南亞、印度、印尼,薑黃的使用有長達五千年以上的歷史。而自1910年以來,確立薑黃素為薑黃中的有效成分,長久以來薑黃粉做為調味料以及天然色素使用。薑黃當中最主要的有效成分薑黃素(Curcumin),薑黃素的療效有殺菌、降血糖、抗氧化、抗發炎、調節免疫反應,在癌症治療方面,也發現到與乳癌、子宮頸癌、淋巴癌以及頭頸部癌症相關。而在消化系統癌症方面,目前的研究仍然有限,治療的機轉也仍未確立,本研究的目標是,探討薑黃素在不同的消化系統癌症的應用以及藥物敏感性。

        我們挑選了常見的消化系統癌症,肝癌及大腸直腸癌。首先,藉由分析不同分化型態的肝癌細胞株為起點,找出新的微核酸的資訊。我們分析兩株肝癌細胞株(HepG2、HepJ5)後發現,依照分化程度的不同,微核酸200家族的表現量也不同,其中以微核酸200a/b跟肝癌細胞分化的程度有較明顯的相關,低分化程度的HepJ5細胞有較低的微核酸200a/b表現量。而在大腸直腸癌方面,我們分析兩株大腸直腸癌細胞株(HT-29、DLD-1),發現依照分化程度的不同,熱休克蛋白(heat shock protein)的表現量也不同,其中以熱休克蛋白27(HSP 27)跟大腸直腸癌細胞分化的程度有較明顯的相關。於是我們根據這樣的結果來探討薑黃素在消化系統癌症上的治療角色,並找尋可以進一步研究的方向。

        在肝癌細胞方面,藉由慢病毒載體(Lentiviral transfection)誘導miRNA 200 a/b的高表現量,細胞存活分析實驗中(MTT assay)發現,miRNA 200 a/b的表現量增加時會減少薑黃素的抑癌反應。使用流式細胞儀進行細胞週期及細胞凋亡分析結果也發現,miRNA 200 a/b的表現量增加時減少了細胞凋亡、也減少了薑黃素對於肝癌細胞的毒殺作用。另一方面,熱休克蛋白27(HSP 27)跟大腸直腸癌細胞分化的程度有較明顯的相關,分化程度低的DLD-1細胞,有較高的HSP 27表現量,而使用小干擾RNA(small interferering RNAs)抑制HSP 27表現量之後,則觀察到對薑黃素較高的抗藥性。最後,在機轉方面部分,薑黃素的療效與增加氧化壓力,促進細胞凋亡及自噬反應,抑制抑制細胞週期等機轉有關。

      總結,薑黃素對於消化系統癌症:肝癌及大腸直腸癌具有抑癌效果,而針對不同的細胞株微核酸200a/b及熱休克蛋白27可作為一項有效的篩選指標,分化較差的肝癌細胞有較低的微核酸200a/b表現量,分化較差的大腸直腸癌細胞則是有較高的熱休克蛋白27表現量;在分化較差的細胞族群,薑黃素提供了較高的敏感性。薑黃素對人體的毒性極低且耐受度高,我們的發現提供了薑黃素運用於消化系統癌症的新方向,將來可以藉由偵測患者癌症組織微核酸200a/b或熱休克蛋白27的表現量,預估是否屬於分化不良型癌細胞,進一步幫助選擇化療藥物或合併薑黃素治療,減少藥物抗性及減少副作用,繼而發展個人化的癌症醫療。

    入學年月:1009
    畢業年月:108年1
    指導教授: 張育嘉、魏柏立