癌症

動物體內細胞分裂調節失控而無限增殖的細胞稱為腫瘤細胞

（tumor cells），其主要特徵為：1. 細胞生長與分裂失去控制：核質 比例增大，分裂速度加快，結果破壞了正常組織的結構與功能；2. 具 有滲透性和擴散性：良性腫瘤與惡性腫瘤細胞最主要的區別是：惡性 腫瘤細胞的細胞間黏著性下降，具有滲透性和擴散性，易滲入周圍健 康組織，或透過血液循環或透過淋巴途徑轉移，並在其他部位黏著和 增殖；3. 細胞間相互作用改變：正常細胞之間的辨識主要透過細胞 表面專一性蛋白的相互作用，癌細胞在轉移過程中除了產生水解酵 素，而且異常表現某些膜受體蛋白，以便與他處細胞黏著及生長；4.

蛋白質表現譜系或蛋白質活性改變：癌細胞的蛋白質表現譜系中，往 往出現自胚胎中表現的蛋白，且多數癌細胞中具有較高的端粒?

（telomerase）活性。5. mRNA 轉錄譜系的改變：將乳腺癌和直腸癌 細胞與正常細胞中基因表現普進行比較。檢測的 30 萬個轉錄片段中

（transcripts），相當於 4.5 萬個所表現的基因中約有 500 個轉錄片段

（相當於 75 個基因）有明顯不同（6）。

癌症因其衍化的組織或細胞而分類：來自上皮細胞稱為上皮細胞 瘤（cacinomas）；來自結締組織或肌肉組織稱為肉瘤（sarcomas）；來 自造血系統者稱為白血病（leukemias）。約有 90﹪的人類癌症是上皮 細胞瘤，而最常見的前五種上皮細胞瘤是肺癌、胃癌、乳癌、大腸直 腸癌和子宮頸癌（7）。

根據九十一年版之衛生統計重要指標中的報告，發現在已開發國 家中，癌症（惡性腫瘤）一直是屬於高死亡率的一項因素。世界衛生 組織最新統計顯示﹐世界癌症新發病例每年約為 1000 萬，因癌症死 亡的人數每年約為 700 萬，癌症死亡率在世界各國中都佔了第一位。

二 、 乳 癌 （ breast cancer）

女 性 乳 房 之 發 育 主 要 是 靠 雌 激 素 （ estrogen ） 和 黃 體 激 素

（progesterone）的控制。雌激素由循環血液中的膽固醇轉化而來，

為第 3 位置上含有 OH 基的 18 個碳類固醇激素，包括三種激素：17 β-estradiol（E₂）、estrone（E₁）、estriol（E₃），其中以 17β-estradiol 的作用性最強的雌激素。可由卵巢濾泡內膜（theca interna）、顆粒細 胞（granulosa cell）、黃體（corpus luteum）、胎盤等分泌，其生理功 能為：刺激濾泡的生長、刺激子宮內膜的增生、促進第二性徵的發育、

刺激乳房內管腺增生等。而黃體激素為含 21 個碳之類固醇激素，可 由黃體及胎盤分泌，其生理功能為：刺激月經前子宮內膜的增生、刺

激子宮頸及陰道的週期變化、乳腺小葉及腺泡的發育等。約三分之一 的乳癌病例中，發現乳癌的危險因子包括較高濃度或增加雌激素的暴 露。雖然由雌激素所誘發腫瘤形成的機制尚有爭議（ 8），但關於雌激 素產生基因毒性的效應已經被提出（9）。許多的臨床研究、流行病學 和生物學的研究皆指出雌激素參與了乳癌的起始和擴展期（10-12）。

也有文獻指出雌激素之荷爾蒙取代療法會增加乳癌的發生率（13）。 當正常乳房細胞轉變成原發性或早期之乳癌細胞時，其生長雖仍 受雌激素影響，但卻轉變為對雌激素具高度敏感性，屬於雌激素相關 (estrogen-dependent)型乳癌。再發性或後期之乳癌細胞則有失去對雌 激素反應的現象，其生長轉變為不受雌激素的影響，屬於雌激素不相 關(estrogen-independent)型乳癌。而本實驗選擇 estrogen-independent 型的人類乳癌細胞（MDA-MB-231）作為實驗的細胞株評估藥物的作 用。

三 、 人 類 乳 癌 細 胞 株 （ MDA-MB-231 ）

MDA-MB-231 類型為 human breast adenocarcinoma，種（species）

為 Homo sapiens（human）。其生長特性為貼附型的細胞，具有突變 的 p53 和缺乏功能性的雌激素接受體（14-15）。

第 二 節 石 斛 的 簡 介

石斛屬是蘭科中最大的屬之一，石斛性味甘，寒；歸胃、肺、腎 經。功能滋陰除熱，補脾進食，益精壯骨。《本草綱目拾遺》謂其：

清胃，除虛熱，生津，已勞損。以之代茶，開胃健脾。《本草備要》

載能治發熱自汗，夢遺滑精，囊澀餘歷（16-17）。

圖 2.1 石斛的外觀 一 、 石 斛 植 物 之 化 學 成 分

石斛屬植物具有其特殊之生物鹼和蘭科特有芳香類化合物，是主 要活性成分來源。其主要成份可分為 21 種類別，分別為 acylated anthocyanins (AA)、alkaloid salts (AS)、bibenzyls (B)、bidihydroph- enanthrene (BDP)、coumarins (C)、dendrobine-type alkaloids (DBA)、

9, 10-dihydrophenanthrenes (DP) 、 9,10-dihydrophenanthropyrans (DPP) 、 9, 10-dihydrophenanthraquinones (DPQ) 、 dendroxine-type alkaloids (DXA)、fluorenones (F)、glycosides (G)、indolizine alkaloids (IA)、nobiline-type alkaloids (NA)、phenanthrenes (P)、phenolic esters

(PE) 、 phenanthraquinones (PQ) 、 steroids (S) 、 spirophthalides (phthalide-pyrrolidine alkaloids) (SA)、sesquiterpenes (ST) 、others (O) 如：oleanolic acid、aurantiamide acetate、dimethyl terephthalate 等（18）。

二 、 石 斛 的 藥 理 （ 抗 癌 作 用 ） － 文 獻 回 顧

1994 年，馬國祥等人在鼓槌石斛及其化學成份的抗腫瘤活性作 用 之 研 究 指 出 （ 19）， 分 別 以 鼓 槌 石 斛 的 乙 醇 提 取 物 及 毛 蘭 素

（erianin）、毛蘭菲（confusarin）、鼓槌菲（chrysotoxene）進行抗腫 瘤活性研究，發現對小鼠肝癌以毛蘭素作用最強，其抑瘤率為 62.25

﹪。且從小鼠的體重、精神狀態、毛髮脫落等情形，其副作用遠低於 腫瘤化療藥物 5FU。

1995 年，Lee 等人（20）從金釵石斛（D. nobile）中分離? 2 個 具有抗癌活性的并菲類（phenanthrenes）成分，為 4,7-dihydroxy- 2methoxy-9,10-dihydrophenanthrene 及 denbinobin。

1997年，王天山等人研究指出，鼓槌石斛中聯芐類化合物如：毛 蘭、鼓槌石斛素（chrysotoxine）、鼓槌菲（chrysotobibenzyl）及菲類 化合物如：毛蘭菲對體外培養的腫瘤細胞株K₅₆₂的生長具有不同的抑 制作用，其抑制細胞增殖50﹪的藥物濃度（IC₅₀）分別為0.0065、5.34、

0.32和46.15 µg /mL（21）。

1998年，馬國祥等人採用轉殖人類MDR-1（multi-drug resistance-1

）基因至對長春花鹼及阿霉素具有交叉抗藥性的鼠? 色素瘤細胞株，

投與從鼓槌石斛中分離的二個氫芐類化合物毛蘭及鼓槌素的抗腫瘤 多藥的抗藥性進行研究，結果證明鼓槌石斛中此兩化合物均能增加阿 霉素（adriamycin, ADM）在多抗藥性細胞株中的累積（22）。

2001年，張潔等人在探討銅皮石斛水提液的抗癌活性及其誘導 急性白血病細胞凋亡的發生機制之研究指出（23），當投與銅皮石斛 水提液至HL-60細胞株中，利用MTT assay檢測可以發現使細胞株之 生長停滯。利用DNA電泳、流式細胞儀及西方點墨法觀察誘導HL-60 的凋亡模式。利用DNA電泳檢測投予銅皮石斛水提液（6.25 mg/mL），

24-72 h的癌細胞，可以發現DNA裂解片段。利用螢光觀察顯微鏡則 發現，細胞在銅皮石斛水提液之作用下發生細胞濃縮、核染色質凝聚 的情形，並出現凋亡小體。利用西方點墨法檢測投予銅皮石斛水提液

（6.25 mg/mL）的癌細胞中凋亡抑制基因Bcl-2之表現，結果發現處 理6-12 h後癌細胞中Bcl-2蛋白質表現量增加，而24-48 h處理後Bcl-2 蛋白質表現量降低。

第 三 節 細 胞 週 期 （ cell cycle） 之 調 控 對 細 胞 增 生 的 影 響 細胞增生(cell proliferation)是細胞生命活動的重要特徵之一。生 命過程有長有短，但最終的命運無外乎兩種：其一，細胞分裂（cell division），由原來的親代細胞（mother cell）變成兩個子代細胞

（daughter cell）；其二，細胞死亡（cell death），生命活動消失。細胞 增生受到嚴密的調控機制所監控，不僅要遵循細胞自身的增生調控規 律，同時還要遵守生物體整體調控機制的調節。一般而言，可將複雜 的細胞增殖現象分為三個時期：細胞生長期、DNA複製期、細胞分 裂期，這整個過程稱為細胞週期，如圖 2.2（24）。

圖 2.2 細胞週期的調節（24）

細胞週期可分為 Interphase （G₀、G₁、S and G₂ phase）及 M phase

（24-25）。

Gap 0 (G₀)：細胞處於休眠期，可能為暫時性或永久性的停止生 長。當細胞得到訊號指使，會快速返回細胞週期，分裂 增殖。如結締組織中的纖維母細胞，平時並不分裂，一 旦組織受到傷害，它們會返回細胞週期，分裂產生大量 纖維母細胞，分佈於傷口部位，使傷口癒合。如神經細 胞（neuron）發展到最後階段便不再生長。

Gap 1 (G₁)：此期之細胞開始生長，細胞大小增加，同時產生 RNA 及合成蛋白質，目的是為 DNA 複製做好準備。在 G₁的 晚期有一個特定時期，稱為限制點（restriction point）或 檢查點（checkpoint）。如果細胞走向分裂，則可以通過 限制點進入 S 期，開始合成 DNA。

Synthesis (S) phase：DNA 合成期，為了使分裂後的二個子細胞相似，

必須複製使含量增加一倍。

Gap 2 (G₂)：DNA 複製到有絲分裂的期間，此時細胞核內 DNA 的含 量由 G1 期的 2 n 變成 4 n。G₂期也存在限制點，檢查 DNA 是否完成複製，細胞是否生長至合適大小，環境因 素是否有利於細胞分裂等。

Mitosis (M) phase：細胞分裂期，這個階段的細胞停止生長及蛋白質 合成，所有細胞的能量集中在複雜而有規律性的細 胞分裂以期得到兩個相似之子細胞。

文獻指出，當DNA受損時，週期便無法通過檢查點（checkpoints）

而停滯 （Cell cycle arrest），此時細胞內會進行DNA的修復，一旦修 補完成時才進入下一期，若是發現有無法彌補的錯誤時，細胞則選擇 走向凋亡 (apoptosis)，以避免錯誤遺傳至下一代（26）。

在真核細胞中，經由一系列特殊的Cyclin-CDK（ Cyclin-CDK complex）的活化與否來調控細胞週期進行，細胞的增生。對於多樣 的抑制增生（antiproliferative）訊號，包含有DNA損傷（DNA damage）、 分 化（ differentiation）、接觸性抑制 （ contact inhibation）、和衰老

（senecence）則會促使CDK的抑制者來負向調控細胞週期的進行

（27-30）。

調控細胞週期進行的蛋白稱為Cyclins，而調控Cyclins活化的則是 一些Cyclin-dependent kinases（CDKs）。這些Cyclins與CDKs會形成複 合物，而此複合物的活化與分解則調節著週期的進行。Cyclins家族，

主要在細胞週期中被合成。目前已知至少有8種Cyclins的存在，分別

為A、B_1,2,3、C、D_1,2,3、E、F、G及H，這些Cyclins在N-端與CDKs鍵

結處皆具有約150個胺基酸的相同區域，稱之為cyclin-box（30-33），

cyclin-box媒介Cyclins與CDKs的結合。

Cyclins C、D以及E，主要存在於G₁時期，並在G₁-S的過渡期間 被分解（34）。而Cyclins A與B被稱為mitotic cyclins，穩定的存在於 interphase，但在mitosis 時會迅速分解（34）。而Cyclin H則會和 CDK 7 形成一具有酵素活性的複合物，進而活化cdc 2 (CDK1) 及CDK2

（35-36）。

在哺乳動物細胞中，Cyclin A在G₁期的早期即開始表現並逐漸累 積，到達G₁/S交界處，其含量到達最大值並維持到G₂/M期。Cyclin B 從G₁期晚期開始表現並逐漸累積，到 G₂期後期達到最大值並一直維持 到M期的中期，然後迅速分解。作為G₁期之Cyclin D在細胞週期中持 續表現，而Cyclin E則在 M期的晚期和G₁期早期開始表現並逐漸累 積，到達G₁期的晚期，其含量到達最大值，然後逐漸下降，到達G₂

在哺乳動物細胞中，Cyclin A在G₁期的早期即開始表現並逐漸累 積，到達G₁/S交界處，其含量到達最大值並維持到G₂/M期。Cyclin B 從G₁期晚期開始表現並逐漸累積，到 G₂期後期達到最大值並一直維持 到M期的中期，然後迅速分解。作為G₁期之Cyclin D在細胞週期中持 續表現，而Cyclin E則在 M期的晚期和G₁期早期開始表現並逐漸累 積，到達G₁期的晚期，其含量到達最大值，然後逐漸下降，到達G₂