前言

(promotion)：乃細胞表現型上的改變 (3)惡性轉型階段(malignant coversion) (4) 腫瘤形成、生長及惡化(tumor formation, growth and progression)。構成惡性腫

年英國的一位外科醫師 Percival Pott⁽⁷⁾首先提到環境中的化學物質與癌症的發 造業(石棉 asbestos)，發霉的花生 (由黃麴霉菌 Asperqillas flavus 產生黃麴毒素 Aflatoxin B1) 或其它食物，如烤肉所產生的多環芳香胺類致癌物 (polycyclic Yamagiwa 與 Ichikawa⁽¹²⁾將柏油塗抹於兔子上導致皮膚癌而證實柏油中含有致 癌 物 質 。 後 來 經 研 究 發 現 柏 油 中 所 含 的 多 環 芳 香 胺 碳 氫 化 合 物 benzo(α)-pyrene 是一種致癌物質⁽¹³⁾。而在無機化合物方面，已有研究指出長

期攝食含有亞硝機化合物的醃製醬菜食物可能導致胃癌與食道癌⁽¹⁴⁾。而天然 後，該 2-AF 需先經 NAT 的乙醯化形成 2-Acetylaminofluorene (2-AAF)，接著

再 經 細 胞 內 Prostaglandin H synthetase 或 Cytochrome P450 代 謝 形 成 hydroxylamine 及 hydroxamic acid ， 再 由 N-O-acetyltransferase ， UDP-glucuronosyltransferase, Sulfotransferase 或 O-acetyltransferase 進行進一步 代謝，所形成之代謝化合物會自發性的分解產生 nitrenium ions，並且與 DNA 結合形成 DNA adducts^(18-25)，形成活性強的致癌物質(ultimate carcinogen)，最 終造成目標器官癌化⁽²⁶⁾。(如圖 3 所示)。而 2-AF 具有組織專一性，只會與特 定器官結合⁽²⁷⁾。

第三節 【乙醯轉移酵素(N-acetyltransferase，NAT)】

乙醯轉移酵素(N-acetyltransferase， NAT) 的存在因不同的物種、細胞而 異，並且與癌症的發生具有密切關係。NAT 已被證實存在兔子、天竺鼠、大

Locus⁽⁴¹⁾。NAT1 及 NAT2 基因是屬於單一、無 intron 的 exon，具 870bp 的 open 有 N-acetylation, O-acetylation 和 N,O-acetylation 作用，並且與某些致癌物的 活化(activation)及去毒化(detoxication)有關⁽⁴⁸⁾。依 NAT 對受質的催化速率，可 將 NAT 分為快的或慢的 NAT^(49-53)。NAT 活性快的個體，暴露到 2-AF 較易得 合物含有 sulf-hydry1、amino、hydroxy1 基，進入體內後須先經 NAT 的乙醯 化代謝後，利用 Acety1-Co A 上的乙醯基轉移至受質(例如 2-AF)的 NH2 基上 而形成 Acety1 amine (例如 2-AAF (N-acety1-2-aminofluorene))。然後經由體內 其 他 酵 素 ， 如 細 胞 色 素 P450(Cytochrome P450) ， 硫 基 轉 移 酵 素 (Sulfotransferase) ， 和 甲 基 轉 移 酵 素 (Methyltransferase) ， 黃 基 加 氧 酵 素

(Oxygenase) 等 的 進 一 步 代 謝 ， 才 會 成 為 活 性 的 終 極 致 癌 物 (ultimate carcinogen)，然後與靶的器官細胞內的 DNA 的 Guanine 共價結合，形成核酸 衍生物(Nucleic acid adducts)，最後造成標的器官細胞 DNA 的突變，而致癌化

(18-25)

Ac-NAT + Amine ＜＝＞ Acetyl-amine +NAT

G0期進入 G1期。G1期是產生新的子細胞所必須經過的生長發育階段。在這階 週期紊亂，使細胞失去正常的行為與生長方式而產生癌症^(67-69)。CDK(cyclin dependent kinase)與 cyclins 是推動細胞週期進展的物質，而 CDK 須與 cyclins 結合成複合體才具有功能，進而使細胞激活由 G1進入 S 期或由 G2進入 M 期，

它們的作用就是將磷酸根加到蛋白質上。其中 cyclin D 結合 CDK4 及 CDK6 作用在 G1中期至晚期，cyclin E結合 CDK2 作用在 G1晚期，cyclin A 結合 CDK2 作用在 S 至 G2期，cyclin A 以及 cyclin B 結合 CDK1 作用在 G2至 M 期。有 些研究發現人類的癌症可能與 cyclins D1 基因的放大(amplification)和 cyclins D1 蛋白質的過度表現(over expression)有關⁽⁷⁰⁾。本實驗將探討 Paclitaxel 對肝 癌細胞株細胞週期的影響，並進一步檢測與肝癌細胞株細胞內的 cyclins 的調 控關係。

第五節 【細胞凋亡(Apoptosis)】 細胞膜外。而 Annexin V 是一種 Ca²⁺ dependent phospholipid-binding protein，

對 PS 具有高度親和力，因此我們使用接有螢光的 Annexin V 偵測細胞凋亡的

第六節 【細胞壞死(necrosis)】 (ADP-ribose) polymerase (PARP)是藉著水解 DNA，催化 poly(ADP-ribose)和一 些核蛋白的形成，而後再釋放出 nicotinamide⁽⁷³⁾。而在細胞凋亡時 PARP 則會 被 Caspase-3 催化切割成 89 及 24 kDa 的片段⁽⁷²⁾。且已有研究指出 PARP 則會 被 Caspase-3 射線誘導形成的 G1或 G2 arrest 中扮演相當重要角色⁽⁷⁴⁾，因此我 們利用可與 ADP-ribose 聚合物專一性結合的抗 poly (ADP-ribose)的單株抗體 (10H)進行免疫檢測⁽⁷²⁾。

而且，不少抗腫瘤藥物在臨床使用過程中會產生抗藥性。因此，新型抗腫瘤 藥物的研發，隨著科學技術的快速發展，細胞生物學與分子生物學的進步而 不斷出現，例如單株抗體的導向治療、腫瘤細胞的誘導分化及治療，抗腫瘤 侵襲及抗腫瘤轉移藥的研究、免疫治療、基因治療等^(75-87)。

第八節 【關於本實驗癌症治療藥物－紫杉醇(Paclitaxel，Taxol)】

紫杉醇是由太平洋紫杉(Pacific yew 學名為 Taxus brevifolis)之樹皮抽取出 來的⁽⁸⁸⁾。紫杉醇在 1960 年代開始有許多藥物學與藥劑學方面之研究。至於原 方法，在自然雜誌發表(Nature 367, 630-634, 1994)。共使用 27 個有機化學反 應，並分離出 19 種中間產物，最後終於合成了 Paclitaxel。

在 1978 年，亞伯愛恩斯坦醫學院(Bronz, N.Y.)的一位教授 Dr. Susan B.

Horwitiz 及她的研究生 Peter B. Schiff 發現 Paclitaxel 殺死癌細胞之作用原理與 其他的抗癌藥物不同^(91-93)。

在正常細胞中，微管(microtubule)是一種具有彃性的特殊裝置，它為了細 胞的順利分裂(mitosis)，可以收緊也可以鬆散，它便是構成了有絲分裂過程中

的紡綞體(mitotic spindle)。它之主要功能在使染色體(chromosome)，在細胞分 之轉移性乳癌^(101-103)。Paclitaxel 現在被認為是對乳癌與卵巢癌最有用的藥物，

Paclitaxel 用於其它惡性腫瘤的治療目前也正在積極研究中^(104-106)。截至目前為 止的研究顯示，在非小細胞及小細胞肺癌，頭頸部鱗狀上皮癌，膀胱癌，生 殖細胞瘤等均報告有相當療效^(104-106)，但在腸胃道癌如大腸直腸癌，胰臟癌方 面則無明顯治療效果，它在肝癌的治療效果則尚無定論^(107-108)。因此，本實驗 希望藉由 Paclitaxel對人類肝癌細胞株(HA 22 T/VGH)的 NAT 基因表現及細胞 週期的影響，來探討未來在臨床病患使用藥物治療的立基。