人類大腸癌，長由於基因變化所造成，包括 APC、DCC 的變化。本實驗鎖定 大蒜素 DADS 研究探討，以生物資訊(含 GenePix 軟體)對基因表現的資料進行分 析，探討大蒜素 DADS 對於人類大腸腫瘤細胞株 Colo 205 的基因調控表現，以 嘗試探討大蒜抗癌於晶片上，將傳統中藥大蒜的有效成份 DADS 作用於大腸腫瘤 細胞株 Colo 205 並與對照組 DADS 進行雜合，微陣列分析其結果，探討 DADS 作 用於 Colo 205 基因抗癌調控表現機轉。
(一)大蒜素 DADS 與對照組雜合後的基因抗癌調控表現 (甲）、未標準化下 ratio of means 的基因調控表現 1、Apoptosis
癌症是由於一般的細胞過度增生及分化調控失常及浸潤到旁邊正常組織而 形成癌症 。也就是細胞數目過度增生，但卻不能正常分化其它組織或自我凋 亡，因而形成癌症。即腫瘤細胞的產生，是由於癌細胞不能進行一般的分化及 凋亡，隨意增生，而形成癌症。因而許多的抗癌藥物會破壞癌細胞 的 DNA，促 使癌細胞進行自我凋亡，而達到抗癌的效果15,26,45。表 3 未正常化 ratio of/ 實 驗組 對照組的高表現基因組中（high expressed genes up and down），以 DADS 處理 Colo 205 大腸癌細胞株後，以促使癌細胞凋亡（apoptosis）的功能而言，
晶片中的基因 DAP-1（2.25）及 TRIP9（2.07），此二者基因的 ratio 大於 2，
顯見二基因有受到活化的上調（up）的調控作用，因而促使大腸細胞株 Colo 205 有走向自我凋亡（self-aptopsis）的作用，達到抗癌的作用。實際上，也有報
告 39,45指出 DAP-1 是一種裂解? （protease），它能經由 mRNA 複製初期時外因子
（exon）的切割修飾，來調控 DNA 的複製及表現量，它的作用機轉就如同蛋白 激? Caspase-2 一樣，它能調控基因的表現，因而促使大腸細胞株 Colo 205 走 向凋亡，達到抗癌的作用。 以 spot fire 的細胞凋亡的路徑圖 21，其 中 Caspase-2 基因的作用是能促使細胞走向凋亡，而 DAP-1 對於細胞的作用機轉如 同激? Caspase-2 能促使細胞走向凋亡，所以在 DADS 的中藥抗癌藥處理下，
DAP-1 的基因如有愈高的 ratio 數值（ ratio ＝2.25 ＞2），表示 DAP-1 基因 愈被活化，顯示此基因經大蒜素 DADS 作用下，有愈高的基因調控表現，因而它 愈會促使大腸細胞株 Colo 205 的癌細胞走向凋亡，達到期望大蒜能治癌的研 究目的。大蒜素 DADS 亦會活化其它 Caspase 系列，促使細胞走向凋亡，參見
圖 21。
TRIP9 gene 其 ratio＝2.07 大於 2.0，顯見此基因在大蒜素 DADS 的作用 下，也有被活化，呈現向上調高的調控表現。報告指出 TRIP9 蛋白? 會促使 NF-kappa-B 留在細胞質中不進入細胞核作用，達到抑制 NF-kappa-B 的作用，進 而抑制 Ras 基因的作用 61,72，而 Ras 及 NF-kappa-B 對於細胞凋亡是有抑制作用， apoptosis 訊息的啟動蛋白及其基因,例如 fas, fas ligand, TNF a , TNFR1 等，
被稱之為凋亡傳訊因子。(2)另外造成細胞 apoptosis 的重要因數，例如 p53，
則會促使癌細胞內 DNA 毀損，使癌細胞不再複製，反而走向凋亡，這基因被公 認為可抑制細胞癌化的重要因子，很多種的癌細胞多是因為其細胞遺失了 p53，
因而不能促使癌細胞走向凋亡，無限制分裂節結果，形成細胞癌化。(3)而 apoptosis 過程中，在基因轉錄調控上扮演重要角色，包括 c-myc, p53, E2F, c-fos 等。(4)另外，bcl-2 家族 在 apoptosis 扮演十分重要的角色。其某些成 員可抑制 apoptosis，另一些則有促進作用。具有抑制作用的成員包括 bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1, Bcl-w, EBV BHRF1, Ced-9 等。而能促進 apoptosis 的則有 Bax, Bak, Nbk/Bik1, Bad, Bcl-xS 等。(5)ICE (interleukin -1b converting enzyme) 可活化 IL-1b ，因此 ICE family 則被認為對 apoptosis 有抑制作用。
表 3 中基因 Myeloid cell leukemia sequence 1(BCL2-related)是屬於 bcl-2 家族的，其 ratio 只有 0.38，顯見此基因經大蒜素 DADS 作用下，有愈 低的基因調控 ratio 的值表現，表示 DADS 調控抑制了此基因的表現。而我們知 bcl-2-related 基因會透過其所調控 bcl-2 及 mcl-1 蛋白? 來抑制細胞走向凋 亡，即 bcl-2-related 基因功能是抑制細胞凋亡26,29,30，本實驗大蒜素 DADS 會抑 制 bcl-2-related 的表現，即會促使大腸細胞株 Colo 205 的癌細胞走向凋亡，
達到期望大蒜能治癌的效果。即大腸細胞株 Ccolo 205 的 bcl-2-related 基
因，經大蒜素 DADS 作用，受到抑制下調（down）的調控作用，因而達到我們期 望大蒜能治癌的研究目的。
表 3 實驗組 對照組的高表現基因組中透過 apoptosis 功能來表現的還 有另一個基因 Human DENN mRNA, complete cds 。ALzoubi 氏實驗指出 DENN 基因及其所調控蛋白? MADD (MARK-activating death domain-containing protein )，會經由選擇性切割方式來調控基因，抑制細胞凋亡的表現。本實驗
表 3 中 apoptotic protease activating factor 1 (Apaf-1) mRNA ，經 DADS 作用下，期望理應有較高數值的表現，但本實驗只有 0.42，原因為何，不 得而知，仍待進一步探討。
2、Oncogene
由於細胞中致癌基因(Oncogene)的啟動會促使細胞癌化，抑制致癌基因的 活性，則細胞癌化現象也受到抑制，表 3 中以 DADS 以及 DMSO 雜合處理 Colo 205 大腸癌細胞株後，Oncogene 基因有較低的 ratio 數值表現，其 ratio 值分別為 Aplysia ras-related homolog 12 基因 (0.29)；Ras homolog gene family, member G (rho G) 基 因 (0.24)； V-ral simian leukemia viral oncogene homolog B (ras related; GTP binding) 基因 (0.2)， 因都小於 0.5，表示這 些致癌基因經大蒜素 DADS 作用處理下，活性都受到抑制，有向下調控的表現 (down)，表示 DADS 調控抑制了這些致癌基因的活性表現，達到期望大蒜素 DADS 能治癌的研究目的。Oncogene 中； V-ral simian leukemia viral oncogene homolog B (ras related; GTP binding) 基因 (ratio＝0.2)，它會產生 GTP 連接蛋白，類似 RAS 蛋白質 B ，造成 v-ral 白血病致癌因子 RALB (v-ral simian leukemia viral oncogene homolog B)的產生，它轉譯的蛋白質與 RAS 基因的 蛋白質? 物相同部分高達 50%，而 RAS、 RALB 致癌基因會造成細胞癌化 26,29。本
實驗大蒜素 DADS 可抑制大腸細胞株 colo 205 的 RALB 致癌基因的表現(ratio 他二者的致癌基因 Ras homolog gene family, member G (rho G) 、G-蛋白；
及 Aplysia ras-related homolog 12 基因有抑制其表現，ratio 分別 0.24 及 0.29。即 DADS 皆會抑制致癌基因的表現而達到治癌的效果。
（乙）、標準化下 ratio of means 的基因調控表現
以中的表 3 標準化 of 實驗組 DMSO 對照組 DADS 的高表現基因組中（high expressed genes up and down）列於表 4。表 4 探針吸附 cDNA 核? 酸到晶片品 質優劣中 flag A 而言，以表 4 中第 9 行 CHUK(conserved helix-loop-helix ubiquitous kinase)基因而言，其標準化後的 ratio 值 21.5＞2.0，表示此基 因在大蒜素 DADS 處理下，被高度活化，呈現向上調高（up）的調控表現，CHUK 基因主要的作用是經由 kinase 等調控促使細胞 Apoptosis。CHUK 基因會會啟動 一種 Serine/threonine 蛋白激? (kinase)；它會經由與 DR3and DR4/5 致死因 子蛋白? 結合，促使細胞凋亡，如圖 24 所示。它也會經 IkappaB 抑制調控 NF-kappaB 的活性，促使 Colo 205 改走自我路徑。即透過 apoptosis/kinase 的 路徑調控，達到大蒜能治癌的效果。其調控路徑(pathway)如圖 21-2330,47，
以表 4 第 10 行，經大蒜素 DADS 被活化的標準化之實驗組 DMSO/對照組 DADS 的高表現基因組中，以基因 CCR5【chemokine (C-C motif) receptor 5】而言，
它的 ratio 值 21.5，表示此 CCR5 基因被強烈活化而向上(UP)調控 CCR5 所控制的 蛋白? 活性表現，但此基因是一種 CC Chemokine G-蛋白接受體，它會與巨噬體 Macrophage 結 合 ， 向 上 調 控 fas 大 量 的 啟 動， 因 而 造 成 癌 細 胞 走 向 凋 亡 (Apoptosis)，達到殺死癌細胞的效果。圖 2330表示此 CCR5(21.5)基因被大量活 化後，會促進細胞走向凋亡(Apoptosis)的簡圖。即經 DADS 處理，大腸癌細胞株 Colo 205 將透過 CCR5 基因調控作用而走向凋亡(Apoptosis) ，而達到大蒜素 DADS 能治療癌的期望研究結果。
表四中，以 14 行 RAGB(GTP-binding )基因而言，其 DADS/DMSO 的 ratio 值
=0.048<0.5，顯見此基因在大蒜素 DADS 的作用下，明顯受到抑制，但已知 RAGB 基因是調控 GTP 結合蛋白， 是屬 Ras(oncogene)家族，在大蒜素 DADS 作用下，
RAGB 基因活性受到向下調控(Down)的抑制作用(ratio=0.048) ，即 RGGB(Ras) 基因的活性受到 DADS 的抑制，亦即大蒜素 DADS 會抑制 RGGB(Ras)的基因的癌化 作 用 ， 即 大 蒜 素 DADS 確 實 可 透 過 抑 制 RAGB(Ras 家 族 ) 基 因 的 活 性 ， (downregulation)而達到抑制大腸癌細胞株 Colo 205的增長，達到治癌效果29,47。
標準化後的實驗組 DMSO/對照組 DADS 的高表現基因組中表 4 中而言，其第 14 行中的 PPP1R1A 基因，(proteinphosphatase1, regulatory (inhibitor)subunit 1A)，主要功能在 m-phosphatase 的表現作用，其能抑制細胞凋亡(Apoptosis)，即 PPP1R1A 基因透過 m-phosphatase 的作用，促進 NF-kappaB 的表現，而 NF-kappaB 是抑制 Apoptosis 的表現，經大蒜素抑制 NF-kappaB 的表現，即促進癌細胞走向 Apoptosis 路徑，而且在表 4 中 PPP1R1A 基因的 ratio 值只有 0.022，表示 PPP1R1A 基因及其調控機轉的 m-phosphatase 作用愈會受到抑制，表示愈會促使大腸癌細胞 其第五行(Tumor necrosis factor ligand superfamily, member 12)基因而言，其 另外名稱又叫腫瘤壞死因子群 (TNF superfamily)， 是具有多方面功能的細胞激素 群，藉由和標的細胞 (target cell) 上的相對受體結合而傳遞訊息，影響細胞的生 物反應，其中主要的是關於免疫系統及發炎反應的調節。有些腫瘤壞死因子受體群 的成員，例如 TNFRI，Fas，DR3/TRAIL-R1 及 DR5/TRAIL-R2，在細胞內部分具有約 80 個氨基酸序列相似區域，因為此區域和傳遞 apoptosis 訊息有關，所以稱為 death domain，而也因為此區域可以直接活化 caspases，或吸引一些接附蛋白 (adaptor protein)，而間接活化 caspases 路徑，促使細胞凋亡，圖 21。
TNF 家族成員由於具有調節免疫功能，引起發炎反應，殺死腫瘤細胞等廣泛的生
成病人免疫系統活性受到壓抑的原因，DcR3 表現如受到壓抑，癌症也受到控制 30,47。 本實驗 TNFSF12 基因而言，其 DADS/DMSO 的 ratio 值=0.185<0.5，顯見此基因在大 蒜素 DADS 的作用下，明顯受到抑制，表示大蒜素 DADS 能抑制 TNFSF12 基因的活性 (down regulation)，達到治癌的研究目的。
目前的研究表明，DADS 可能通過調控癌相關基因表達以及通過阻抑癌細胞周期 進程等途徑來抑制大腸細胞株 Colo 205 癌細胞增殖，誘導癌細胞分化及凋亡，達到 大蒜素能治癌的研究目的。