三、細胞週期調控因子 (一) 蛋白質激酶
第四節 前列腺癌 (Prostate cancer)
癌症是全世界人類共同的健康問題，根據American Cancer Society的 估 計 ( 見 圖 10) ， 2009 年 在 美 國 估 計 約 有 1,479,350 個 癌 症 新 增 病 例 ， 562,340名罹癌致死病例(平均一天超過1,540人)，癌症的總死亡人數僅次 於心臟病(heart disease)，但在較年輕族群(younger than 85 years)則高居第 一位，每四位死亡者中就有一位是癌症患者[61, 62]。
另外，根據美國國家健康研究所(National Institutes of Health; NIH)估 計，2007年因癌症所造成的開支及代價高達2,192億美元，包括直接的醫 療成本890億美元；間接疾病成本(因罹患癌症而造成生產力損失所產生的 成本)182億美元；以及間接死亡成本(因罹患癌症而過早死亡所造成生產 力損失所產生的成本) 1,120億美元。由此可知，癌症對一個國家及社會所 造成的影響非常大，並且急迫需要能治療癌症的方法及藥物。
前列腺癌是全世界癌症發生率最高的第六位，在罹癌致死率中排名第 三，同時也是美國男性因罹癌致死的第二位[62]。2009 年在美國約有 192,280 前列腺癌新病例，27,360 名男性因罹患前列腺癌致死。具荷爾蒙 抗性(hormone-resistant)的前列腺癌是一種惡性的雄性激素非依賴型癌 症，雖然大部分前列腺癌初期尚對雄性激素療法敏感，然而多數病患會 在短短幾年內死於雄性激素非依賴型前列腺癌[34, 63-64]，至今尚無有效的 治療方法足以遏止前列腺癌細胞轉化發展成具亰襲性之型式。以往前列
腺癌一直被認為是侷限位在前列腺，但是仍有 15% 至 20% 的病人會有 轉移現象。前列腺癌有很高的比例會轉移到骨骼，在這些轉移的男性病 主中約有 90% 被發現有骨骼的損壞。臨床已有幾種專門設計以供治療前 列腺癌的藥物，然而效果並不理想，最多也只能延長已轉移病患壽命 10 到 12 月[63]。
Figure 11 Ten leading cancer types for estimated new cancer cases and deaths, by sex, United States, 2009 [62].
表皮生長因子(epidermal growth factor；EGF) 是促進轉移的前列腺癌 細胞在骨骼微環境中生長的因子，也是促使轉移前列腺癌細胞產生蝕骨 細胞現象酵素(例如 PTHRP 及 MMPs) 的傳遞者。許多研究報告指出，
過度表現 EGFR 常見於前列腺癌，EGFR 之過度導致前列腺癌臨床表現更 強亰犯力，EGFR 和其配體(EGF)在前列腺腫瘤發生過程中扮演決定性之 角色(見圖 12)，同時，EGFR 訊息亦和雄性激素敏感型前列腺癌發展成為 雄性激素非依賴型癌症有關聯[36]。除此之外，前列腺癌之發展可能源於 參與調控亯號轉導之基因(如 PTEN, AKT 等)及細胞週期激酶(如 P53, p21Cip1, p27Kip1, Rb 等)突變和失調[65]。因此，促進前列腺癌細胞生長和 存活的分子途徑，將是未來發展設計專一的新穎藥物及改良前列腺癌療 法之重要標的，此一治療新策略除了能降低對正常細胞之毒性，並能有 效改善抗藥性[24]。
Figure 12 Genesis of human prostate cancer is a multistep process [64].
第二章 研究動機
前列腺癌是全世界癌症發生率最高的第六位，同時也是美國男性因罹 癌致死的第二位，儘管在早期階段之診斷能力以提昇，前列腺癌仍然是 男性首要原因死亡之一。雖然大部分前列腺癌初期尚對雄性激素療法敏 感，然而多數病患會在短短幾年內發展成為雄性激素非依賴性前列腺 癌，而難以有效地治療，至今尚無有效的治療方法足以遏止前列腺癌細 胞轉化發展成更具亰襲力之型式。前列腺癌之發展可能源於參與調控亯 號 轉 導 之 基 因 ( 如 PTEN, AKT 等 ) 及 細 胞 週 期 激 酶 ( 如 P53, p21Cip1, p27Kip1, Rb等)突變和失調。因此，這些亯號轉導及細胞週期基因產物，
及其促進前列腺癌發展並改變化療效果之分子途徑，將是開發新穎藥物 用以治療前列腺癌之重要探討標的(見圖13)。
Figure 13 A study models showing an interaction of mitogenic cell signaling with cell cycle regulators for cell growth [64].
以表皮生長因子受體家族及其下游途徑，做為癌症治療標的之新穎療 法，已被熱烈探討、評估[24]。許多文獻報導表皮生長因子受體對前列腺 癌發展之影響[34,35]，近年來，以 EGFR 抑制劑作為治療癌症的標靶藥物，
也引起極大關注。研究學者普遍認同這些 EGFR 抑制劑可調節過度表現 EGFR 腫瘤細胞之 EGFR 訊息途徑，對癌症之控制和治療有所裨益。
在中國、韓國和日本，補充和替代醫學療法 (Complementary and Alternative Medicine therapies; CAM)，例如中藥，幾個世紀以來都是病患 對抗疾病的另一個治療選擇。反觀歐洲及北美地區，CAM 療法日益普及 並受重視，不過是在最近數十年間。天然植物，包括藥草及一些機能性 食物含有許多抗癌活性成分，具有預防保健或對抗癌症之功效[66]。研究 證實這些藥草及機能性食物所含之活性成分，可藉由直接抑制生長因子 結合至其受體，或抑制其下游PI3K-Akt途徑，進而阻斷生長因子介導之 抗凋亡訊息(見圖13)，已然成為有益且有效對抗癌症的一個重要族群[67]。
雪蓮作為藥用植物在中國民間習用已久，現代藥理學研究證實雪蓮具 有多樣之生物活性，開發應用潛力很大。雖然雪蓮已被證實具有抗癌作 用，然而雪蓮對抗腫瘤之分子機制則尚未十分明療。因而進行本研究，
探討雪蓮抑制荷爾蒙抗性前列腺癌PC-3細胞生長之生化機制及抗腫瘤活 性，以評估雪蓮植物能否發展成為新穎的抗腫瘤製劑，應用於治療過度 表現EGFR之人類癌症。首先以細胞存活率分析，評估雪蓮甲醇粗抽取物
抑制不同人類癌症細胞株增殖之效力；為探討雪蓮內所含之生物活性成 分，進一步將雪蓮之甲醇粗抽取物分配成4種不同極性溶劑抽取物，再以 細胞存活率分析評估不同極性溶劑抽取物對前列腺癌PC-3細胞增殖之抑 制作用。應用細胞週期分析和西方墨點法，分析探討雪蓮抑制前列腺癌 PC-3細胞增殖之生化機制；再以動物體內(in vivo)實驗評估雪蓮之抗腫瘤 活性。
Figure 14 Induction of apoptosis by dietary chemopreventive agents.
Dietary agents can also block growth factor-mediated antiapoptotic signals through the direct inhibition of the binding of growth factors to the receptor or inhibition of the downstream phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)-Akt pathway. Blue color of dietary chemopreventive agents denotes that both the in vivo and in vitro effects have been demonstrated and red color denotes that
only in vitro effects have been demonstrated [67].