第一章 前言
乳癌自八十九年女性癌症死因的第五名成長為九十年的第四 名,死亡率成長7%,超越子宮頸癌,成為女性癌症死因的第四位,
至九十三年,仍維持第四名。乳癌死亡率逐年攀升,從 85~93 年間,
死亡率由每10 萬人口 9 人增加到 12 人。
在北美和歐洲,乳癌是婦女最常見的惡性腫瘤[1]。乳癌的危險因 子如:月經初潮年齡早、閉經年齡晚、初產年齡晚、家族史等[2]。日 趨年輕化,是台灣婦女乳癌的另一特徵。在美國,三分之二的乳癌發 生在停經後婦女,台灣則相反,乳癌發生率的高峰一直落在40~50 歲婦女,比歐美年輕了10 歲以上。台灣地區婦女乳癌發生率及死亡 率的急速上升,在近二十年間,大概已上升二至三倍之多,而且這個 趨勢並未有減緩的情形,一般認為和國人的生活習慣西化有十分密切 的關係。西化的生活飲食習慣,包括營養的改善所進一步造成婦女初 經年齡的提前、停經年齡的延後、停經後肥胖人口的增加,均會使得 現代婦女相較於從前有更多的機會暴露在荷爾蒙的影響下,進一步增 加乳癌發生的危險性。
乳癌的治療方式可分手術、化學藥物治療、放射線治療、荷爾 蒙療法、生物製劑療法。其中作為加強輻射線對腫瘤殺傷作用,同時
保護或減少正常組織受到傷害的藥物稱為輻射增敏劑。傳統上使用的 輻射增敏劑包括:metronidazole、misonidazole、halogenated pyrimidine analogue 及化學藥物如 mitomycin、5-FU、cisplatinum、paplitaxel 等
[3],雖能增強放射敏感性、增加腫瘤控制率提高療效,但因有較大的 毒副作用,故限制其臨床應用。
合併療法於癌症治療上有較好的反應並可減低副作用,應用中藥 輔助輻射治療,一般認為可以提高療效,增強免疫功能,並減輕不良 副作用。從中草藥中尋求低毒高效的輻射增敏劑,正是放射腫瘤學家 研究的重要課題。實驗發現,部分中草藥與輻射聯合有明顯的增敏作 用,且具有減輕輻射的毒性損傷,保護骨髓造血功能和免疫功能。我 們希望能由中草藥中,尋找能增強乳癌細胞毒殺作用的輻射增敏劑,
評估中草藥在乳癌細胞之毒殺作用與其輻射增敏效果,尋找中草藥之 最大有效效價,以期能成為提高放療效果的新藥。
第二章 文獻探討
第一節 乳癌
在北美和歐洲,乳癌是婦女最常見的惡性腫瘤[1]。根據衛生署最 新發佈的國人十大死因統計,癌症仍佔第一位,女性前五大癌症死因 依序為肺癌、肝癌、結腸直腸癌、乳癌及子宮頸癌。其中乳癌自八十 九年的第五名成長為九十年的第四名,死亡率成長7%,超越子宮頸 癌,成為女性癌症死因的第四位,至九十三年仍維持第四位。乳癌死 亡率逐年攀升,從85~93 年間,死亡率由每 10 萬人口 9 人增加到 12 人。
日趨年輕化,是台灣婦女乳癌的另一特徵。在美國,三分之二 的乳癌發生在停經後婦女,台灣則相反,乳癌發生率的高峰一直落在 40~50 歲婦女,比歐美年輕了 10 歲以上。台灣地區婦女乳癌發生率 及死亡率的急速上升,在近二十年間,大概已上升二至三倍之多,而 且這個趨勢並未有減緩的情形,一般認為和國人的生活習慣西化有十 分密切的關係。
乳癌的危險因子如:月經初潮年齡早、閉經年齡晚、初產年齡 晚、家族史等[2]。癌症遺傳學研究顯示,乳癌病人的乳癌抑癌基因 BRCA1、BRCA2 基因所在位置,均有高比率的缺損[4,5]。就乳癌的發
生而言,基因缺損斷裂造成的基因體不穩定是乳癌進展的原動力,但 這種不穩定又是造成每個乳癌都有其特有基因變異型態的主要原 因,這項結果將對人類解釋乳癌及其他癌症的發生及進展,提供關鍵 性的訊息。
乳癌主要致癌機轉是建立在女性荷爾蒙(主要是動情激素)對 乳房細胞(或乳癌細胞)的促進增生作用上,因此西化的生活飲食習 慣,包括營養的改善進一步造成婦女初經年齡的提前、停經年齡的延 後、停經後肥胖人口的增加,均會使得現代婦女相較於從前,有更多 的機會暴露在荷爾蒙的影響下,進一步增加乳癌發生的危險性。
乳癌的治療方式可分手術、化學藥物治療、放射線治療、荷爾蒙 療法、生物製劑療法。放療的副作用可能導致患者嚴重口乾、噁心、
嘔吐、白血球減少、放射性皮膚炎、放射性肺炎、上臂水腫、臂叢神 經炎等症狀,以及免疫功能下降而影響療效,這些副作用可能與自由 基引起的脂質過氧化反應有密切關係。
30 多年前,在世界各地只要遇到罹患乳癌的病人,就進行全乳 房切除手術或乳房根除手術;意即當時在乳癌和全部乳房切除二者之 間劃下等號。全乳房切除手術易導致乳癌病人的心理創傷,藉由乳房 重建可緩和精神創傷。在歐美先進國家,這20 年來乳房保留手術合 併放射線治療已普遍地應用在臨床上,由過去數十年所累積的經驗顯
示,採用乳房保留手術加上手術後輻射治療來治療早期乳癌,其療效 與傳統的改良型根治性乳房切除術(乳房全部切除)的療效是一樣 的,甚至效果還好一點點[6]!最新的統計資料顯示接受這兩種不同治 療方式而存活八年的機率都是接近80%;意即接受這兩種不同的手術 後,每100 人中有 80 人可繼續存活 8 年,當然有些人還可繼續存活 10 年、15 年、20 年或到很年老而自然死亡。National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project 於 1985 年開始追蹤研究,統計資料顯示接受 這兩種不同治療方式,其綜合存活率相類似約 60%[7-10]。
第二節 乳癌的中醫治療
乳癌屬中醫學的“乳岩”、“奶岩”、“乳中結核”、“乳癖”。歷代文 獻對乳癌症狀之描述如下:[11]
(一)乳岩
1. 《瘡瘍經驗全書、乳岩》
「乳岩乃陰極陽衰,血無陽安能散、致血滲于心經即生此疾若未 破可療,已破即難治,捻之內如山岩故名之,早治得生遲則內潰爛,
見五臟而死。」
2. 《婦人良方、乳病證治》
「若初起內結小核或如鱉棋子,不赤不痛,積之歲月,漸大毚岩,
崩破即如熟石榴或內潰深洞,血水滴瀝,此屬肝脾鬱怒,氣血虧損名 曰乳岩,為難療。」
3.《婦人大全良方》
「肝脾鬱怒,氣血虧損,名曰乳岩。」
4.《醫學入門、論證治法》
「乳岩乃鬱怒有傷肝脾,結核如鱉棋子大,不痛不癢,五、七年後 外腫紫黑內漸潰爛名曰乳岩,傷盡氣血方死。」
5.《薛己醫案、癰岩治法》
「乳岩乃七情所傷,肝經血氣枯槁之證,宜補氣血解鬱結來治 之,大抵鬱悶則脾氣阻肝氣逆遂成隱核不痛不癢,人多忽之最難治 療,若一有此,宜戒七情遠厚味解鬱結,更以養血氣之榮治之庶可保 全,否則不治,亦有二三載或五六載方潰陷下者曰乳岩,蓋其形岩凸 似岩穴也最毒,慎之可保中一二也。」
6.《外科正宗、乳岩》
「又憂鬱傷肝,思慮傷脾,積想在心,所願不得志者,致經絡疲憊 聚結成核,初如豆大漸如棋子半年一年,二載三載不疼不癢漸漸而 大,始生疼痛,痛則無解,日後腫如堆栗或如覆碗,色紫氣穢,漸漸 潰爛,深者如岩穴,高者若泛蓮,疼痛連心,出血作臭,其時五臟具 衰,四大不救名曰乳岩,凡犯此者百人百必死。」
7.《醫宗金鑒、外科心法要訣、乳岩》
「乳癌初結核隱疼,肝脾兩損氣鬱凝,核無紅熱身寒熱,速灸養血 免患攻,耽延續發如堆栗,堅硬岩形引腋胸,頂透紫光先腐爛,時流 污水日增疼。潰後翻花怒出血,即成敗證藥不靈。」在此認識到乳癌 晚期可轉移至胸壁和腋窩[12]。
8.《醫宗金鑒、婦科心法、乳岩》
「乳岩之證,初起結核如圍棋子大,不痛不癢,五、七年或十餘 年從內潰破,嵌空玲瓏,洞竅深陷,有如山岩,故名乳岩,皆緣抑鬱 不舒,或性急多怒,損傷肝脾所致,宜速服十六味流氣飲。」
(二)奶岩
《丹溪心法、卷五、乳癰》
「懮怒鬱悶,晰夕積累,脾氣消阻,肝氣橫逆,遂成隱核,如大 棋子,不痛不癢,數十年後,方為瘡陷,名曰乳岩。以其瘡形嵌凹似 岩穴也,不可治矣。若於始生之際,便能消釋病根,使心清神安,然 後施之治法,亦有可安之理。」
(三)乳中結核
1.《外科大成、胸部、乳中結核》
「如梅如李,雖患日淺,亦乳岩之漸也。由肝脾虛者用四君子湯 加芎歸、升麻、柴胡,由郁結傷脾者,用歸脾湯,輕者夢見散。」
2.《醫宗金鑒、外科心法要訣、乳中結核》
「乳中結核梅李形,按之不移色不紅,時時隱痛勞岩漸,證由肝 脾郁結成。」注「此證乳房結核堅硬,小者如梅,大者如李,按之不 移,推之不動,時時隱痛,皮色如常,由肝脾二經氣鬱結滯而成,形 勢雖小不可輕忽,若耽延日久不消,輕成乳勞,重成乳岩,慎之慎之。」
(四)乳癖
1.《瘍科心得集•辨乳癖、乳痰、乳癌論》
「有乳中結核,形如丸卵,不疼痛;不發寒熱,皮色大變,其核 隨喜怒為消長,此名乳癖。」
2.《外科真詮•乳癖》
「乳癖,……遇寒作痛,總由形寒飲冷,加以氣鬱痰飲,流入胃 絡,積聚不散所致。又乳癖,……年少氣盛,患一二載,……可消散;
若年老氣衰,患經數載者不治,宜節飲食,息惱怒,庶免乳癌之變。」
3.《瘍醫大全》
「有左乳內忽大如桃,又不疼,色亦不赤,……為痰氣鬱結,誰 知肝氣不舒乎。夫乳屬陽明,乳腫宜責陽明矣,而余獨謂之肝,不起 世人之疑乎。夫陽明胃土,最畏肝木,肝氣亦不舒矣;治法不必治胃,
但治肝而腫自消矣。」
中醫學認為乳癌的病因病機主要是正氣不足,風寒侵入,七情內
傷,鬱結傷脾,所願不遂,引起體內臟腑功能紊亂,沖任氣血失調,
乃至氣滯血瘀,邪毒蘊內,痰濁交凝,結滯乳部而成乳癌[13]。顧乃強 針對不同類型的乳腺癌提出了不同的治則。他指出單純性乳癌由於氣 鬱痰濁結滯乳中而成,治療上注重疏肝理氣、解鬱化痰;炎性乳癌因 肝火瘀毒互結所致,以清熱解毒為,輔以活血軟堅。對于晚期乳癌,
將扶正固本放在首位,常用益氣健脾、養陰生津及益精養血的藥物
[14]。單敬文將乳癌分為肝氣鬱結型、氣滯痰凝型、熱毒內攻型及氣陰 兩虛型,治療分別用疏肝理氣、化痰軟堅、清熱解毒、益氣養陰等法
[15]。顧伯華認為乳癌的腫塊形成非因寒而瘀凝,乃肝火煎熬津液氣血 而致瘀凝痰結所致,這類腫塊是“真熱假寒”,不能用治流痰陰沮的溫 經散寒方藥,而必須用清熱解毒的方藥治療[16]。余慎初認為,乳癌常 以肝鬱化火和熱毒蘊結為主要病理變化[17]。
乳癌的中醫治療原則如下:
1、扶正固本法:具有調節機體免疫、調節內分泌、改善骨髓造 血機能、改善機體的物質代謝、調節細胞內的 cAMP/cGMP 的比值和 直接抑制腫瘤細胞增殖等方面的作用。扶正固本藥具有提高血象,加 強細胞免疫功能,促進網狀內皮系統的吞噬功能,改善機體免疫狀 態,增強激素調節作用,保護骨髓增強放、化療療效,達到控制復發 和制癌作用[18]。
2、活血化瘀法:活血化瘀藥物能通過調整結締組織的代謝,而 減輕放療導致的組織纖維化。活血化瘀藥還能阻止癌細胞在微循環中 的停留、聚集和種植,從而減少癌瘤轉移發生率,同時還可以改善微 循環,增強血管通透性,改善實體瘤的局部缺氧狀態,提高放、化療 的敏感性,以使更多的致敏淋巴細胞到達腫瘤部位,發揮其抗癌作用。
3、化痰軟堅法:痰為機體水液代謝所產生的病理產物,多由脾 虛運化失調引起。化痰散結藥對局部病灶和轉移淋巴結有消散作用。
4、以毒攻毒法:乳腺癌的發生其本為正氣不足,其標為邪毒內 結,歷代醫家都十分重視峻猛之劑治療癌症,所謂“毒陷邪深,非攻 不克”,在應用時較為慎重,一般用於乳癌晚期,尤其是復發或轉移 的病例。該法與活血化瘀結合應用對疼痛的控制作用較為明顯[12]。
以毒攻毒法中的清熱解毒法,是臨床比較常用的法則,它能解除 熱邪及火毒鬱結所致的病症,屬於八法中之大法。就是說當病邪化熱 潘灼陰液,即用寒涼藥來消除發熱因素,起著瀉火解毒,清熱保津等 作用。如《素問‧至真要大論》說:“治諸勝復……熱者寒之,溫者 輕之。” “熱淫於內,治以鹹寒,佐以甘苦,以酸收之,以苦發之。”
“火淫於內,治以鹹寒,佐以苦辛,以酸收之,以苦發之。”提出了火 熱之邪侵入人體所造成的各種熱性病症,均應用鹹寒、苦寒、甘寒、
酸寒等藥進行治療。熱毒與腫瘤的關係密切,炎症和感染往往是促使
腫瘤惡化和發展的因素之ㄧ,而清熱解毒藥能控制腫瘤周圍炎症和其 他感染,減輕症狀,控制腫瘤的發展[19]。且清熱解毒藥具有較廣的抗 菌譜,能抑制病毒,提高機體的非特異性免疫力,對實驗動物的腫瘤 有一定的抑制率[20]。
依據乳癌的中醫治療原則,所以我們選擇了活血化瘀、軟堅散 結、清熱解毒等三類中草藥,作為篩選範圍。
第三節 合併療法(Combination Therapy)
隨著醫學發展,對乳腺癌治療是應用各種方法的綜合治療,包括手 術、放療、化療、內分泌治療及中醫中藥治療。目前手術治療是乳腺 癌的首選治療,輔以放療、化療及內分泌治療。由於這些治療而出現 一系列毒副反應及腫瘤復發轉移等方面難題,給中醫治療乳腺癌帶來 新的挑戰和機遇,由於乳腺癌首選手術治療,中醫治療作為綜合治療 方法之一,治療乳腺癌的重點是防止癌的復發與轉移,減少因化療、
放療所引起的毒副反應,進而提高術後生活品質,延長生存時間[12]。 中西醫藥並用是當代醫學的重要趨勢,近來合併療法
(combination therapy)於癌症放療或化療配合中藥,發現中藥可扶正 固本,增效減毒。合併療法於癌症治療上有較好的反應,應用中藥輔
助放射治療,一般認為可以提高療效,增強免疫功能,並減輕不良副 作用。
放療與中醫藥結合的方法和目的有幾種:1.是增強對放射線的敏 感性,增強局部效果。2.防治和減輕放療的毒副反應和後遺症。3.放 療後鞏固療效,防止復發和轉移,提高遠期生存率[21]。
第四節 輻射的生物效應
放射線依其特性在生物個體之作用方式,主要可分為游離輻射
(ionizing radiation)和非游離輻射(non-ionizing radiation)兩種,游 離輻射包括X-ray、α-ray、γ-ray 及帶有質量的 β-ray 與熱中子
(thermoneutron)等;非游離輻射則有紫外線(UV light)、無線電波 及微波,有時亦包括紅外線(infrared ray)。X-ray 及 γ-ray 為極短的 電磁波,為電磁(electromagnetic)輻射,是屬於低 LET 放射(low linear energy transfer);而 β-ray 與熱中子,則為帶有質量的質點,為微粒性 輻射,是屬於高LET 輻射,穿透力強。當離子化放射線碰到有機物 質的大分子時,就會產生兩種不同的反應,一種為直接反應;另一種 為間接反應。在直接反應上,會使核酸DNA 分子螺旋的單股或雙股 破壞,DNA 鹼基置換,二分子聚合作用(dimer formation),分子間
到生物體內的水分子或其它有機分子,就會產生自由基,這些自由基 可進一步作用,引發結構及體內分子包括醣類、蛋白質與脂質過氧化 物的裂解,最後導致細胞溶解,嚴重的甚至造成生物體死亡[22]。游離 輻射線對腫瘤細胞會造成單股或雙股DNA 的斷裂,細胞偵測到此種 DNA 傷害時,會選擇活化 DNA 修補系統,或是讓細胞走上凋亡的途 徑[23]。
第五節 輻射增敏劑
輻射治療在腫瘤治療中占有重要地位,據統計,大約有70%的惡 性腫瘤患者,在病程的某一時期需進行輻射治療。由於瘤體內含有 10~15%對輻射線有抗拒作用的乏氧細胞,輻射治療不能有效的殺滅 癌細胞,而成為放療後腫瘤復發的重要原因之一[24],也使放療的效果 受到限制。輻射會增加人類大腸癌HT 細胞中胸腺嘧啶磷酸酶的量
[25]。輻射增敏劑的效果可降低乏氧細胞對輻射的抗性,加速放療時腫
瘤的消退,提高放療結束時腫瘤的全消率,減少復發和轉移,提高腫 瘤治愈率[26]。
作為加強輻射線對腫瘤殺傷作用,同時保護或減少正常組織受到 傷害的藥物稱為輻射增敏劑(Radiosensitizer)。所謂增敏,就是使細胞
周期“同步化”過程,亦即將腫瘤的細胞群改造成為步伐更整齊的細胞 群,以便用放射線殺傷,其方法可綜合為物理增敏(如加溫、超短微 波等)和化學增敏(如 metronidazole)。輻射對腫瘤細胞的傷害取決於 pH、營養狀況及氧分壓[27-32]。
乏氧會造成基因不穩定,包括基因放大[33]。在輻射及化學藥物對 腫瘤的控制上,乏氧是最重要的限制因子[34],在1904 年放射腫瘤學 者首先提到“氧的作用”,直到 1950 年輻射增敏作用的氧分壓研究在 正常及腫瘤組織被完成。氧分壓在20-30 mm Hg 時有充分的輻射增敏 作用,在3 mm Hg 有一半的輻射增敏作用[35]。在動物實驗曾做了許 多乏氧細胞的排除,包括:氧釋放化學品、人工氧攜帶、高壓氧、氧 消耗的抑制劑,高LET 輻射的使用及輻射增敏劑[36]。在1955 年 Churchill-Davidson 在臨床輻射治療介紹高壓氧,高壓氧顯然會增加 氧化作用、促進血管新生(angiogenesis),而導致血流的增加[37-39]。而 血管新生則在異種移植的卵巢癌的老鼠中被發現。在兩個星期的高壓 氧治療後,首先發現血管新生,三個星期後達到最明顯[40]。在頭部和 頸部的腫瘤中,高壓氧有較成功的療效[41-44]。高壓氧的臨床試驗和放 射治療,對於子宮頸癌有很好的療效,除了病人本身有貧血外[45]。高 壓氧對於正常的皮膚、連接性組織和腸會增加輻射傷害和嚴重性、及 複雜的影響[46]。氧化作用受到可用血紅素量的影響,以及氧氣傳輸和
血紅素對於氧氣的親和性[47-50],對於在頸部、喉部和子宮內膜的腫 瘤,貧血的病人輻射反應較低[50,51]。追溯過去和未來的臨床研究,顯 示如果病人已經達到每100 ml 有 12g 的血紅素,使用輻射治療,可 增加腫瘤的控制速率[52]。若血紅素的濃度從每 100 ml 有 12g 變成 15g,可能降低缺氧組織的體積約 30%,而加強了腫瘤的輻射增敏作 用[53]。輻射增敏劑對於組織的乏氧細胞具有細胞毒性[54],並且模仿氧 分子在DNA 的作用,減少細胞硫醇的濃度,排除競爭的修復反應[55]。
輻射增敏劑對腫瘤有1.5~2 倍的治療增強比例(therapeutic
enhancement ratio)。在有氧的腫瘤中未發現輻射增敏的可能性。理想 的組織乏氧細胞致敏物質,應該使腫瘤細胞對於輻射有增敏作用,而 不是一般正常的細胞[56]。
第六節 西藥輻射增敏劑
傳統上使用的輻射增敏劑 (Radiosensitizers)其作用機制多為增加 DNA 的損傷或是抑制 DNA 的修補系統[57,58],包括:metronidazole、
misonidazole、halogenated pyrimidine analogue 及化學藥物如
mitomycin、5-FU、cisplatinum、paplitaxel 等[59],雖能增強放射敏感 性、增加腫瘤控制率提高療效,但因有較大的毒副作用,故限制其臨
床應用。
最好的輻射增敏試劑是Nitroimidazoles,包括Metronidazole (the trichomonacide, Flagyl) 和 Misonidazole (Ro-07-0582) 。Metronidazole 作用機制為轉移電子,使受放射損傷於target molecule 所產生的自由 基,不能重新獲得電子而被修復。但misonidazole 只作用於腫瘤之乏 氧細胞,且只對頭頸部腫瘤比較有療效Metronidazole 和 misonidazole 在動物和人類都有許多臨床試驗,有較強的放射增敏作用,但臨床試 驗發現有很嚴重的神經毒性,而限制了可使用劑量[60,61]。
維他命C 本身對於腫瘤細胞具有細胞毒性[62],而且可加強
misonidazole 的細胞毒性[63]。和單純的輻射治療比較,對多型性神經
膠母細胞瘤的病人,在輻射治療同時給予Metronidazole 或
misonidazole,可讓這些病人多活幾個月[64],Misonidazole 已經應用於 子宮頸癌的臨床試驗。
有一個與misonidazole 構造相似、毒性較低之化合物,ethanidazole
(SR2508 ), 正 在 發 展 中[65]。不 論 結 果 如 何 ,ethanidazole 和 misonidazole 一樣,作用點只限於腫瘤中的乏氧細胞。某些 halogenated pyrimidines,如 5 – iododeoxyurdine 及 5 – bromodeoxyurdine,也有 腫瘤輻敏效果,不過對正常組織也會造成大的傷害[66]。
對於直腸、肛門、食道、胰臟和喉部的惡性腫瘤病人,使用 5-fluorouracil和放射治療來做治療,可增加局部腫瘤的控制[67,68]。 Fluoropyrimidines (5-fluorouracil 和 fluorodeoxyuridine)在輻射前和輻 射期間給藥,可增加輻射的敏感性,其作用機制主要在造成S 期檢查 點的調節障礙[25]、S 期的停滯[69,70]或抑制胸腺嘧啶合成酶[71]。
Gemcitabine於輻射前24小時給藥可達到最大的增強效果,在重新 分配進入S期和去氧核醣磷酸化特別是dATP的消耗[72-75],可達到最大 的增敏效果,所以可能可以作為輻射增敏劑。許多證據顯示核醣核酸 還原酶的抑制是增敏的關鍵步驟[73,76]。Gemcitabine的作用可能是和 DNA修復途徑,例如降低同質性末端接合(homologous recombination) 能力(同質性末端接合是S期和G2期的主要修復機制)[77]及凋亡有關,
但尚待證實。和正常組織比較,癌細胞S期檢查點的缺失,或許可提 供作為殺死癌細胞的分子機制。在動物實驗也證實Gemcitabine每週給 藥2次加上輻射,比每週給藥1次加上輻射,對腫瘤細胞有明顯的生長 延遲作用[78]。
Cisplatin有多種作用:例如adduct的形成、抑制DNA損傷的修補,
但是否選擇性的對抗癌細胞,而對正常組織沒有傷害則不確定[79]。 Platinum analogs,如cis-diamminoplatinum (II) (cisplatin),
cis-diammine-1,1-cyclobutane dicarboxylatoplatinum(II) (carboplatin)、
及最近的 cis-[(1R,2R)-1,2-cyclohexanediamine-N,N_]
[oxalato(2-)-O,O_] platinum (oxaliplatin),在輻射前後給藥,可增加輻 射導致的自由基增加[29]、抑制DNA損傷的修補[80]、細胞週期的停止
[81,82]。Oxaliplatin是最新發展的第三代Cisplatin類似物,對DNA合成的
抑制有較好的作用[83,84]。
Roscovitine屬於olomoucine相關的purine,也是CDK的選擇性抑制
劑[85,86],可抑制DNA合成,引發細胞死亡[87]。同時可抑制人類乳腺上
皮細胞的增殖[88],及抑制cdc2/cyclin B、cdk2/cyclin A、cdk2/cyclin E 複合體的激酶活性[89],少量的Roscovitine可造成哺乳動物細胞週期 G1-S和G2-M檢查點的停留[90,91]。在此論文中,我們選擇Roscovitine 作為從中草藥中篩選輻射增敏劑試驗中之陽性對照組。
近年來輻射增敏劑之發展轉而向天然物質中尋找,一個頗受注 目的例子是由Western Yen 分出的 paclitaxel(taxol)[92]。Taxol 屬 diterpene 類化合物,含有一個 texane ring 結構。Taxol 可結合 microtubles 之 tublin 次單位,會在細胞週期將細胞阻斷在 G2-M 期
[93,94]。因為G2-M 在細胞循環中是輻射敏感度較高之生長期,taxol
才被考慮拿來作輻射增敏劑之研發。Tishler 報導說 taxol 對人類 astrocytoma 細胞株有輻射增敏作用[95]。不過,Liebmann 則認為 taxol 對某些人類腫瘤細胞只有中度之輻射增敏效果[96],另有些腫瘤細胞並
沒有因taxol 導致輻射增敏反應。另外一方面,Hei 發現 taxol 會促進 老鼠細胞株的輻射癌化[97]。因此,taxol 作為輻射增敏劑仍有待一步 研究與評估。
第七節 中藥輻射增敏劑
已知中藥的輻射增敏作用之研究如:薑黃中的薑黃素(curcumin) 對許多腫瘤有生長抑制作用,薑黃素2 μM 和 4 μM 加上輻射比單獨 輻射有較明顯的細胞群落抑制及凋亡;薑黃素加上輻射可増加 cytochrome C、caspase-9、和 caspase-3 的活性[98]。苦楝油(Neem oil) 是一種印度植物(Azadirachta indica)種子萃取出來的油,在輻射前後 給予Neem oil,可縮短 G2-M 期。Neem oil 可增強細胞的輻射敏感 性,使次致死傷害轉化成致死傷害,且能抑制DNA 雙股斷裂修復,
縮短G2 期[99]。冬凌草甲素(Oridonin)在輻射時,0.01 mM oridonin 加 上1 mM misonidazole 對乏氧細胞有 1.92 倍的增強比例,oridonin 加 輻射 和 misonrdazole 加輻射個別也有 1.16 和 1.59 倍的增強比例,
oridonin 對有氧細胞沒有增敏效果[100]。
馬藺子素是從馬藺子中抽取的有效成分,為一種新型醌類結構化 合物。馬藺子素對乏氧細胞有放射增敏作用,而對有氧細胞作用不 大。其機理主要是增加乏氧細胞氧含量,減少其GSH 量,抑制細胞
致死損傷修復[101]。馬藺子素不增加放射治療的皮膚黏膜反應,對造 血功能亦無影響。
鶴草酚(Agrimophol)主要存在於仙鶴草根部,經放射線照射後可
迅速氧化,並釋放出H2O2、O2–•和•OH 等毒性物質,其中•OH 可以 直接攻擊腫瘤細胞的DNA 核苷酸、核苷和鹼基以及膜結構等,造成 腫瘤細胞的不可逆性損傷,從而增加了放射線對腫瘤細胞的放射性殺 傷效應。史紀蘭的結果顯示,鶴草酚與放射治療合併應用後,對人肺 腺癌細胞株luyepa 的殺傷率,比單純應用放射治療者可提高 25.1
%[102]。青蒿琥酯(Artemisinin)是青蒿素的衍生物,其為二氫青蒿素的
12-α-琥珀酸酯鈉。抗瘧機理:青蒿琥酯的化學結構含有過氧橋,在代 謝過程中可產生自由基,使紅血球的O2和 H2O2活性氧濃度升高。青 蒿琥酯分子中含有過氧橋結構,在與癌細胞接觸時,可能使氧釋放,
發生了模擬氧作用,從而增加 HeLa 細胞對放射敏感性的作用。藥理 活性及臨床療效:抗瘧疾、抗焦虫、抗血吸虫、抗腫瘤。青蒿琥酯對 小鼠P388 細胞、人宮頸癌 HeLa 細胞、人肝癌 SMMC-7721 細胞及裸 鼠移殖人鼻咽癌都有抑制作用[103]。
枸杞多糖對常態和急性乏氧Lewis 肺癌,均有較明顯的放射增敏 效應,而且無明顯毒性反應,有在臨床推廣試驗觀察及做更深入基礎 研究的價值[104]。
薏苡仁酯(coixenolide, CXL)是從中藥薏苡仁提取的有效成,具有 抗癌和免疫調節作用。以前的研究觀察到CXL 能抑制人鼻咽癌細胞 的生長,然而鼻咽癌以放射治療為主,故值得研究CXL 和放射線的 相互作用。薏苡仁配合放療治療晚期鼻咽癌已取得較好的近期和遠期 效果,提示該中藥能提高鼻咽癌的輻射敏感性。低劑量的 CXL (未產 生細胞抑制作用)與 γ 射線配合,可使後者的量效曲線向左移。CXL 可使腫瘤細胞對輻射的敏感性上升,加入CXL 10-7~10-6 mol/L,可使 放射劑量減少7.41~17.31%,從而產生明顯的增敏作用。至於 CXL 的放射增敏機理,是否與增加腫瘤細胞的耗氧量有關,以及在缺氧條 件下,CXL 對 CNE 2Z 的放射增敏作用等研究仍在進行中。另外,照 射前後加CXL,兩者的結果無差異,故臨床應用薏苡仁或 CXL 時,
不必受照射時間的限制[105]。
蠍毒(scorpion poison)是抗癌中藥全蠍節毒囊的分泌物,可延長荷 瘤小鼠生存期,具有良好的抗腫瘤效應和熱增敏效果,誘導細胞凋亡 是其抗腫瘤的主要機制。組化實驗表明,蝎毒+熱療、蝎毒+放療都明 顯高於各單獨使用的效果。觀察發現,對照組的凋亡細胞極為少見,
三種單純治療組中較為多見,聯合治療組明顯多於單純治療組,表明 蝎毒、熱療、放療均可誘發細胞凋亡,與文獻報導相符,而聯合治療 的誘發作用更為突出[106]。
欖香烯(Elemene)是從薑科植物莪朮中提取的抗癌有效成分,是以 β-欖香烯為主要成分的蓓萜類化合物,基礎與臨床研究發現,其對多 種腫瘤細胞有殺傷力,能誘導細胞凋亡,阻滯細胞週期,無骨髓抑制 及肝腎功能損害,因而欖香烯被認為是一種低毒性的廣譜抗癌藥物
[107]。
第三章 材料與方法
第一節 材料
壹 儀器
無菌操作台 (Lian Shen, Japan)
細胞培養箱 (Nuaire, USA)
細胞計數器 (Haemocytometer; Boeco, Germany)
光學顯微鏡 (Motic, Japan)
離心機 (BOECO, Germany)
酸鹼值測定計 (C831; Consort, UK)
微量天平 (AB204-S, Switzerland)
去離子水製造機 (Minipore, USA)
超高速離心機(Himac CS 120GX, Japan)
Shaker bath (BT-350; YIH DER, Taiwan)
超音波震盪器Sonicater (Misonix, Farmingdale, NY , USA)
ELISA reader(Anthos-2020, Salzbrug, Austria)
水浴槽 Water bath (TKS, Taipei, Taiwan)
流式細胞儀(FACSCalibur, BD, USA)
螢光顯微鏡(ZEIZZ, Germany)
相機(NIKON, Japan)
直線加速器:(ELEKTA SL-18, England)
貳 材料
細胞培養盤 (TPP, Switzerland)
離心管 (季勗, Taiwan)
Paraffin (American national can,USA)
0.22 μm 濾膜(sartoriu, 縉階)
0.8 μm 濾膜(mdi, 伯森)
冷凍管(Cryovial, Canada)
FALCON 專用管(FALCON, USA)
Slide(FEA, Taiwan)
Cover glass(MARIENFELD, Germany)
參 試劑
HBSS (Sigma, USA)
FBS (Fetal Bovine serum; Gibco, USA)
MTT (3-(4,5-dimethylthibzol-2-yl)-5-(3-carboxyphenyl)-2- (4-sulpophenyl)-2H-tetrazolium ) (Promega, USA )
MTS (3-[4,5-dimethylthiazol-2yl]-5-(3-carboxymethoxymethoxy phenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H- tetrazolium ) (Promega, USA)
CCK-8 (Cell count kit-8) (Promega, USA) Penicillin-Streptomycin (Gibco, USA) PI (Propidium iodide; Sigma, USA) RNase A (Sigma, USA)
Sodium bicarbonate (Merck, USA) Sodium chloride (Scharlau, Spain) Trypsin-EDTA (Gibco, USA) HCl (WAKO, Japan)
Sodium hydroxide (Fisher Chemicals) L-15 medium (Gibco, USA)
DMEM medium (Gibco, USA) HEPES (BIOLOGICAL, Industries)
NEAA (Non-essential amino acid, BIOCHROM AG) Sodium Pyruvate (Sigma, USA)
Insulin (Gibco, USA)
PBS (phosphate buffered saline) (Sigma, USA) Tryphan – Blue (BIOCHROM AG)
DMSO (Dimethyl sulfoxide) (Sigma, USA)
Methanol(TEDIA, USA)
Acetic acid(J.T.Baker, USA)
Crystal violet(Sigma, USA)
Alcohol(島文藥品株式會社, Japan)
Acridine Orange(Sigma, USA)
H2O2(MERCK, Germary)
Normal-saline solution (大塚製藥, Japan)
第二節 方法
壹、細胞培養
(一) 細胞來源
1、MDA-MB-231 侵犯性人類乳癌細胞株 (invasive Human breast adenocarcinoma cell line,ER (estrogen receptor)-negative,AhR (aromatic hydrocarbon receptor)–negative,p53–negative and
Rb-negative )購自新竹食品工業發展研究所菌種保存中心(BCRC 60425)
2、MCF-7 非侵犯性人類乳癌細胞株 (non-invasive Human breast adenocarcinoma cell line,ER-positive,AhR-positive,p53–positive and Rb-positive)購自新竹食品工業發展研究所菌種保存中心
(BCRC 60436)
(二) 細胞培養液之配製
1、HBSS 之配製
HBSS 一罐先溶於約 900 ml Milli-Q 去離子水中,加入 3.7 g 的 NaHCO3,再用 HCl 調整 pH=7.0~7.2 後以 Milli-Q 去離子水添加足 量體積至1 L,在無菌操作下以 0.2 μm 之濾膜過濾,儲存於 4℃備用。
2、Trypsin-EDTA 之配製 0.5% Trypsin-5.3mM EDTA 以 HBSS 稀釋成最後濃度 0.05% Trypsin - 0.53mM EDTA
3、L-15 完全培養液( Complete Medium )之配製
取1 包 L-15 粉末培養基,溶於 700 ml milli-Q 水中,再以 300 ml milli-Q 水沖淨袋內殘留粉末,攪拌使其溶解,配置為培養液。並以 1N HCl 調整 pH 值為 7.6,在無菌操作下以 0.22 μm 無菌過濾膜過濾,
並分裝至已標示之無菌玻璃瓶中,每瓶為450 ml,置於 4℃備用,使 用前加入1% penicillin/streptomycin (P/S),10% FBS (fetal bovin serum),1% 1M HEPES。
4、DMEM 完全培養液( Complete Medium )之配製
取1 包 DMEM 粉末培養基,溶於 700 ml milli-Q 水中,再以 300 ml milli-Q 水沖淨袋內殘留粉末,加 3.7 g NaHCO3 ,攪拌使其溶解,
配置為培養液。並以 1 N HCl 調整 pH 值為 7.3,在無菌操作下以 0.22 μm 無菌過濾膜過濾,並分裝至已標示之無菌玻璃瓶中,每瓶為 450 ml,置於 4℃備用,使用前加入 1% of penicillin/streptomycin(P/S),
10% of FBS (fetal bovin serum),1% of 1M HEPES,0.1% of
non-essential amino acid (100X),1% of 100 mM sodium pyruvate,
0.25% of 4mg/ml insulin。
(三) MDA-MB-231 乳癌細胞的培養方法
吸掉舊培養液,用PBS (phosphate buffered saline)洗滌細胞 2 次,
移去PBS,加入 2 ml 0.05% trypsin-0.53mM EDTA 溶液,37 ℃作用 1
~3 分鐘,待細胞自瓶壁脫落後,加入 8 ml 含血清之新鮮培養基,離 心1200 rpm 5 分鐘,除去上清液,計數細胞,將細胞培養在 75T 培 養瓶,置於含有5% CO2的37℃恆溫培養箱內培養,拴緊瓶蓋,2~4 天更換細胞培養液。將細胞維持在對數生長期(log phase),並維持 細胞繁殖一代所需之時間(TD;doubling time )在正常範圍(30-40 小時)內。
(四) MCF-7 乳癌細胞的培養方法
吸掉舊培養液,用PBS (phosphate-buffered saline)洗滌細胞 2 次,
移去PBS,加入 2 ml 0.05% trypsin-0.53mM EDTA 溶液,37℃作用 1
~3 分鐘,待細胞自瓶壁脫落後,加入 8 ml 含血清之新鮮培養基,離 心1300 rpm 10 分鐘,除去上清液,計數細胞,將細胞培養在 75T 培 養瓶,置於含有5% CO2的37℃恆溫培養箱內培養,2~4 天更換細 胞培養液。將細胞維持在對數生長期(log phase),並維持細胞繁殖 一代所需之時間(TD;doubling time)在正常範圍(30-40 小時)內。
(五) 細胞數目計算
先將培養盤內之培養液吸去,再以約7 ml 的 PBS 小心清洗細胞 兩次後,加入約2 ml 的 0.05% trypsin -0.53mM EDTA ,37℃作用 1
~3 分鐘,待細胞自瓶壁脫落後,加入 8 ml 含血清之新鮮培養基中和 trypsin-EDTA 活性,並用 pipette 以緩慢來回抽吸方式將細胞打散。
離心1200 rpm 5 分鐘,除去上清液,並加入 10 ml 培養液稀釋混勻。
如所含細胞密度過高,則算出的數目誤差較大,需再加入更多的培養 液稀釋。取出100 μl 細胞懸浮液和 10 μl tryphan-blue,在 96-well 內 混合均勻,共取2 次。分別從混合液中各取出 10 μl 的細胞懸浮液放 在細胞計數盤(haemocytometer)上下兩個凹槽上,利用蓋上蓋玻片時 的虹吸作用將細胞均勻平均分散於細胞計數區域。在顯微鏡下計數細 胞數目(細胞顏色較亮者為存活的細胞)並算出細胞計數盤內 9 大格 中2 格(左上角及右上角區域)之活細胞總數(N 值)。N 值除上 4,再 乘上1.1(稀釋倍數)x10(細胞懸浮液總量)x 104 即可得 10 ml 中 的細胞總數目(cells/10 ml)。
貳、細胞株解凍與保存
(一)細胞株解凍
將液態氮保存之細胞冷凍管(cryovial)在 37℃水浴槽中回溫約
9 ml 細胞培養液,充分混合均勻後離心 1200 rpm 5 分鐘,去除上清 液,再加入細胞培養液,並使用pipet 將離心後所剩之 pellet 進行混 合,計數細胞,置於含有5% CO2的 37℃恆溫培養箱內培養。
(二) 細胞株保存
指數期生長( log phase )的細胞離心 1200 rpm 5 分鐘,去除上清液 後,加入含有7%無菌 DMSO 之細胞培養液,使用 pipet 進行混合,
每管放5 x 105~1 x 106 cell,取 1 ml 放入凍乾管中(凍乾管先 lable 細 胞名稱、代數、細胞數目、日期),迅速放到-80℃冰箱中進行降溫,
24 小時後再移至液態氮桶中保存。
參、中藥之配製
(一) 篩選的中藥
1、清熱解毒類
青蒿(Artemisia apiacea)、蒲公英(Taraxacum mangolicum)、敗醬草 (Patrinia scabiosaefolia)、紫花地丁(Viola yedoensis)、白花蛇舌草 (Hedyotis diffusae)、金銀花(Lonicera japonica)、牡丹皮(Paeonia suffruticosa)、虎杖(Polygonum cuspidatum)、大青葉(Isatis
indigotica)、黃芩(Scutellaria baicalensis)、黃柏(Phellodendron amurense)
2、活血化瘀類
丹參(Savia tatarica)、紅花(Carthamus tinctorius)、三稜(Sparganium stoloniferum)、莪朮(Curcuma zedoaria)、三七(Panxa pseudo-ginseng var.notoginseng)、薑黃(Curcuma longa)、王不留行(Vaccaria pyramidata)
3、其他
甘草(Glycyrrhiza uralensis)、夏枯草(Prunella vulgaris)、茶多酚 (Epigallocatechin gallate)、Baicalin、Baicalein
(二) 中藥的配製
1、中藥 stock 溶液的配製
中藥浸膏由港香蘭藥廠提供。現以牡丹皮浸膏為例:若港香蘭藥 廠標示其含水量為49.63%,即其含藥量為 50.37%,若欲製備濃度為 50 mg/ml 的 stock 溶液,則相當於 10 ml 內含 500 mg 的中藥乾重
50.37%* X= 500 mg → X= 992.7 mg
將含中藥浸膏的試管置於一般水浴槽中回溫,在取量之前須混合均 勻,再以刮杓挖取浸膏,取量(992.7 mg)時,須達到克數後小數點第 三位準確,於15 ml 離心管加 Milli-Q 水至 10ml,用 parafilm 將離心 管口封住,混合均勻,在4℃冰箱 rotating overnight,超音波震盪 2
小時,離心3000 rpm 10 分鐘後,取上清液,再次離心 7500 rpm 10 分鐘後,取上清液,在無菌操作下以0.8 μm 之濾膜過濾,再以 0.22 μm 之濾膜過濾,並儲存於-20℃備用。
2、中藥配製回收率
從-20℃冰箱,取出中藥 stock 溶液於 37℃水浴槽回溫,取 4 個 1.5 ml eppendorf 離心管,先秤 eppendorf 離心管的淨重,分裝 1 ml 中藥stock 溶液至 eppendorf 離心管,分裝時一邊晃動離心管,秤重,
放置冷凍乾燥機,約2-3 天後,收取檢品,秤重<eppendorf 離心管 + 中藥乾重>,減掉eppendorf 淨重即為中藥乾重,可得中藥真正的濃 度。
肆、輻射條件
輻射之機型為直線加速器ELEKTA, SL-18 England ,由中國醫藥 大學附設醫院放射腫瘤科提供,使用條件為6 MEV,3~8 Gy/min,
標的物距離為100 cm。
伍、細胞活性分析
1、MTT
以Cell Proliferation Kit-l (MTT) 為受質,測定存活細胞粒腺體中 succinate dehydrogenase 的活性,以測定細胞存活率。在 96 wells 培養
盤中,每well 接種 5.0x104個細胞,待24 小時,吸去培養液,加入 含不同中藥藥物之培養液,培養 24 小時之後,照輻射。在 37℃培養 箱下作用48 小時,除去培養基,加 PBS 洗 1 次,除去 PBS,加培養 基及MTT 試劑(避光),4 小時後,加入 SDS-0.01 N HCl,在 37℃培 養箱下overnight,以 ELISA reader 在波長 570/650 nm 讀取吸光值。
以加入與藥物等量體積的水處理的細胞之吸光值為陰性對照組。以實 驗組及陰性對照組扣除背景值(只有培養液),之後相除,計算出細 胞之相對存活百分比。
2、MTS.
3-[4,5-dimethylthiazol-2yl]-5-(3-carboxymethoxymethoxyphenyl)-2 -(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium (MTS) 為受質,測定存活細胞粒腺體 中succinate dehydrogenase 的活性,以測定細胞存活率。在 96 wells 培養盤中,每well 接種 5.0x104個細胞,待24 小時,吸去培養液,
加入含不同中藥藥物之培養液,培養24 小時之後,照輻射。在 37℃
培養箱下作用72 小時,以 ELISA reader 在波長 490/650 nm 讀取吸光 值。以加入與藥物等量體積的水處理的細胞之吸光值為陰性對照組。
以實驗組及陰性對照組扣除背景值(只有培養液),之後相除,計算 出細胞之相對存活百分比。
3.CCK-8
以Cell Counting Kit-8 (CCK-8) 為受質,測定存活細胞粒腺體中 dehydrogenase 的活性,以測定細胞存活率。在 96 wells 培養盤中,每 well 接種 5.0x104個細胞,待 24 小時,吸去培養液,加入含不同中藥 藥物之培養液,培養24 小時之後,照輻射。在 37℃培養箱下作用 72 小時,以ELISA reader 在波長 450/650 nm 讀取吸光值。以加入與藥 物等量體積的水處理的細胞之吸光值為陰性對照組。以實驗組及陰性 對照組扣除背景值(只有培養液),之後相除,計算出細胞之相對存 活百分比。
陸、細胞群落試驗 (Clonogenic survival assay)
在25T flask 中,每瓶 flask 接種 300 個細胞,待 24 小時,吸去 培養液,並加入含中藥之細胞培養液,經24 小時培養後(37℃,5%
CO2),照輻射。再經 12~15 天培養,吸去培養液,加 PBS 洗二次,
以2 ml methanol:acetic acid (3:1)之固定液固定 10 分鐘,除去固定液,
加1.5 ml 0.5% crystal violet 染色 10 分鐘。除去染液,以二次水洗三 次,以肉眼計數細胞群落(大於 50 個細胞)生長的數目,再算出細胞存 活率。
柒、流式細胞儀(Flow cytometry)
1、步驟
取 TD 值正常的乳癌細胞,培養在 6 well plate (150000 cells/well) 中24 小時,加入藥物暴露 24 小時後,照輻射。培養 24 小時之後,
以PBS 清洗兩次後,加 0.4 ml 0.05% trypsin -0.53 mM EDTA 將細胞 切下,離心1200 rpm 5 分鐘,去除上清液後,再加入 PBS 1 ml 沖洗,
再度離心,移去上清液,緩緩地震盪,加入70%冰酒精,使細胞固定,
以vortex shake 3 的速度一滴一滴緩慢滴入酒精 2 ml,-20℃冷藏隔天。
2、上機前細胞處理
離心1200 rpm 5 分鐘,倒掉上清液去除酒精,加 1 ml PBS,離 心1200 rpm 5 分鐘,加入 PI 染劑避光,換成 Falcon 專用管,室溫下 incubator 30 分鐘,進行流式細胞儀分析。
3、PI stain 染劑的配製(表 3.1)
表 3.1 PI stain 染劑的配製
組成 最終溶液之濃度 原始溶液之濃度 原始溶液之體積 PI 40 μg/ml 2 mg/ml 1 ml
RNase A 200 μg/ml 10 mg/ml 1 ml
1× PBS - - 48 ml
總體積 50 ml
捌、微核試驗方法(Micronucleus test)
取TD 值正常的乳癌細胞,培養在 6 well plate (150000 cells/well) 中24 小時,加入藥物暴露 24 小時後,照輻射。培養 48 小時後,以 PBS 清洗兩次,去除上清液,以 0.05% trypsin-0.53 mM EDTA 將細胞 切下,離心1200 rpm 5 分鐘,去除上清液,將離心沉澱後的細胞用 pipetment 吸取到乾淨的玻片上,自然風乾,再用甲醇固定 10 分鐘,
用0.2 mg/ml 的 AO(acridine orange)試劑染色,蓋上載玻片,以螢光顯 微鏡觀察,短時間內計數完,計數1000 顆單核細胞內的有微核細胞 數目。
玖、統計分析方法
利用Student’s t-test 方法來分析。Student’s t-test 主要是在分析兩 組間的差異性,p 值小於 0.05 表示有統計上的差異。
第四章 結果
第一節 篩選對乳癌細胞有生長抑制作用的中草藥
壹、中草藥對 MDA-MB-231 乳癌細胞生長的影響
以MTS 分析法觀察 21 味清熱解毒、活血化瘀等中草藥對
MDA-MB-231 細胞生長的影響。由圖 4.1、4.2、4.3、4.4 之結果顯示 與陰性對照組(加等體積的水)比較,在篩選的 21 味中草藥中,可看出 部分的中草藥,例如薑黃、三稜、蒲公英、大青葉對MDA-MB-231 細胞沒有明顯的生長抑制作用。
由圖4.5 之結果顯示與陰性對照組(加等體積的水)比較,5 μg/ml Roscovitine 有明顯的毒性,為 MTS 試驗中的陽性對照組。在 5 μg/ml 的濃度下,其生長抑制率為16.6% (p<0.05);在 7.5 μg/ml 濃度下,其 生長抑制率為37.3% (p<0.05),都有統計上差異。
有些中草藥與其生物活性成分對MDA-MB-231 乳癌細胞有明顯 的細胞毒性,例如黃芩、黃柏、王不留行等中藥與其有效成分
Baicalin、Baicalein 對 MDA-MB-231 細胞有明顯的毒性(圖 4.1、4.3)。
在50 μg/ml 的濃度下,其生長抑制率分別是 Baicalein 為 80.9%、黃 柏為70.8%、黃芩為 32.8%。25 μg/ml Baicalin 作用下,其生長抑制
率為77%。其 IC 50 的比較如下:Roscovitine 為 10.3 μg/ml 、Baicalin 為13.8 μg/ml、Baicalein 為 26.0 μg/ml、黃柏為 32.3 μg/ml、王不留行 為36.9 μg/ml、黃芩為 207.7 μg/ml。
貳、中草藥對 MCF-7 乳癌細胞生長的影響
以MTS 分析法觀察 21 味清熱解毒、活血化瘀及其他…等中草 藥對 MCF-7 細胞生長的影響。由圖 4.6、4.7、4.8、4.9 之結果顯示 與陰性對照組(加等體積的水)比較,在篩選的 21 味中草藥中,可看 出大部分的中草藥,例如黃芩、金銀花、夏枯草、甘草、大青葉對 MCF-7 細胞沒有明顯的生長抑制作用。由圖 4.6 之結果顯示與陰性 對照組比較,黃柏會抑制 MCF-7 細胞之生長,黃柏 100 μg/ml 作用 下,其生長抑制率為 14.3% (p<0.05)。
圖4.1 中草藥對 MDA-MB-231 乳癌細胞之細胞毒性研究(MTS 法)
* p<0.05 與 control 組相比較
Roscovitine
0 20 40 60 80 100 120
0 2. 15 2. 5 3. 75 5 7. 5 10
Dose (uM)
Survival (%)
黃芩
0 20 40 60 80 100 120
0 6 12.5 25 50 75
Dose (ug / ml)
Survival (%)
黃柏
0 20 40 60 80 100 120
0 6 12. 5 20 25 30 40 50 75
Dose (ug / ml )
Survival (%)
* *
*
*
* *
* *
*
* * *
*
*
*
*
圖 4.2 中草藥對 MDA-MB-231 乳癌細胞之細胞毒性研究(MTS 法)
* p<0.05 與 control 組相比較
白花蛇舌草
0 20 40 60 80 100 120
0 62. 5 125 250 500 750 1000
Dose ( ug / ml )
Survival (%)
莪朮
0 20 40 60 80 100 120
0 62. 5 125 250 500 750 1000
Dose (ug / ml )
Survival (%)
蒲公英
0 20 40 60 80 100 120
0 100 300 500 700
Dose (ug / ml)
Survival (%)
三稜
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0
0 1 0 0 3 0 0 5 0 0 7 0 0
Do se ( u g / ml)
Survival (%)
金銀花
0 20 40 60 80 100 120
0 100 300 500 700
Dose (ug / ml )
Survival (%)
夏枯草
0 20 40 60 80 100 120
0 100 300 500 700
Dose (ug / ml )
Survival (%)
* * * * * * *
* *
* * *
* *
圖4.3 中草藥對 MDA-MB-231 乳癌細胞之細胞毒性研究(MTS 法)
* p<0.05 與 control 組相比較
茶多酚
0 20 40 60 80 100 120
0 15 20 25 50 100 150
Dose (ug / ml )
Survival (%)
紫花地丁
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0
0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 3 0 0 5 0 0 7 0 0 Do se ( u g / m l)
Survival (%)
敗醬草
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0
0 3 0 0 5 0 0 7 0 0 1 0 0 0
Do se ( u g / m l)
Survival (%)
B aicalein
0 20 40 60 80 100 120
0 12. 5 25 50 75 150
Dose (ug / ml )
Survival (%)
B aicalin
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0
0 1 2 . 5 2 5
Do se ( u g / m l)
Survival (%)
王不留行
0 20 40 60 80 100 120
0 6 12.5 25
Dose (ug / m l)
Survival (%)
* *
* *
* *
*
* *
* *
* *
*
*
* *
* * *
*
*
*
*
圖4.4 中草藥對 MDA-MB-231 乳癌細胞之細胞毒性研究(MTS 法)
* p<0.05 與 control 組相比較
丹皮
0 20 40 60 80 100 120
0 100 300 700
Dose (ug / ml )
Survival (%)
紅花
0 20 40 60 80 100 120
0 100 300 700 1000
Dose (ug / ml )
Survival (%)
甘草
0 20 40 60 80 100 120
0 100 300 500 700
Dose (ug / ml)
Survival (%)
青蒿
0 20 40 60 80 100 120
0 100 200 300
Dose (ug / ml )
Survival (%)
薑黃
0 20 40 60 80 100 120
0 300 500 700
Dose (ug / ml)
Survival (%)
大青葉
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0
0 3 0 0 5 0 0 7 0 0
Do se ( u g / ml)
Survival (%)
* * * * * * *
* * *
Roscovitine 72HR
0 20 40 60 80 100 120
0 .0 2 .3 2 5 3 . 7 5 5 .0 7 .5 1 0 . 0 Do se ( u g / m l)
Survival (%)
Roscovitine 48HR
0 20 40 60 80 100 120
0. 0 2. 5 5. 0 7. 5 10. 0
Dose ( ug / ml )
Survival (%)
Roscovitine 96HR
0 20 40 60 80 100 120
0 .0 2 . 1 5 3 .7 5 5 .0 Do se ( u g / m l)
Survival (%)
*
*
* *
*
*
*
圖4.5 Roscovitine 對 MDA-MB-231 乳癌細胞之細胞毒性研究(MTS 法)
* p<0.05 與 control 組相比較
圖 4.6 中草藥對 MCF-7 乳癌細胞之細胞毒性研究(MTS 法)
* p<0.05 與 control 組相比較
Roscovitine
0 50 100
0 2.15 2.5 3.75 5 7.5 10 15 20
Dose (uM)
Survival (%)
黃芩
0 50 100
0 12.5 25 50 100 150 200 300 500 700
Dose ( ug / m l )
Survival (%)
黃柏
0 50 100
0 100 300 700
Dose (ug / m l)
Survival (%)
* *
*
* * *
圖 4.7 中草藥對 MCF-7 乳癌細胞之細胞毒性研究(MTS 法)
* p<0.05 與 control 組相比較
金銀花
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0
0 1 0 0 3 0 0 7 0 0
Do se ( u g / m l)
Survival (%)
夏枯草
0 20 40 60 80 100 120 140
0 100 300 700
Dose (ug / ml )
Survival (%)
三七
0 20 40 60 80 100 120 140
0 100 300 700
Dose (ug / ml)
Survival (%)
丹蔘
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0
0 1 0 0 3 0 0 7 0 0
Do se ( u g / m l)
Survival (%)
Baicalin
0 20 40 60 80 100 120 140
0 12. 5 Dose (ug / ml )25 50 100 150
Survival (%)
Baicalein
0 20 40 60 80 100 120 140
0 25 50 100 150
Dose (ug / ml)
Survival (%)
*
* *
* *
* *
*
*
圖 4.8 中草藥對 MCF-7 乳癌細胞之細胞毒性研究(MTS 法)
* p<0.05 與 control 組相比較
薑黃
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0
0 1 0 0 3 0 0 7 0 0
Do se ( u g / m l)
Survival (%)
紫花地丁
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0
0 1 0 0 3 0 0 7 0 0
Do se ( u g / m l)
Survival (%)
青蒿
0 20 40 60 80 100 120
0 100 300 700
Dose (ug / ml)
Survival (%)
三稜
0 20 40 60 80 100 120
0 500 700 1000
Dose (ug / m l)
Survival (%)
茶多酚
0 20 40 60 80 100 120
0 15Dose (ug / ml)20 25
Survival (%)
虎杖
0 20 40 60 80 100 120
0 100 300 700
Dose (ug / ml )
Survival (%)
* * *
*
*
*
* * *
*