【地球圖書館】草藥科學的重大突破:草藥怎麼吃才有效?

---本文為地球圖輯隊 X 時報出版攜手合作---

從研究水稻、酵素到完全不熟悉的草藥,中央研究院農業生物科技研究中心的徐麗芬特聘研究員由零開始。最初她曾被外界挑戰與質疑,認為草藥是江湖術士的把戲,但經過20年的潛心研發,研究團隊運用植物天然成分預防與治療癌症,有了重大斬獲。

本文摘自​研之有物作品《研之有物:見微知著!中研院的21堂生命科學課》,以下為摘要選文。

文章插圖

以科學建立正確的草藥觀念

徐麗芬曾在科普演講中,以「今天沒有要提供神祕的藥方,而是來談談有科學證據的草藥」作為開場白。回憶起當時台下滿座的民眾,她笑著說:

「科普演講比發表論文還困難!很怕聽眾回去仍然霧嗄嗄(bū-sà-sà)。」

要用幾句白話就將學術思維說明清楚,並不容易。不過因為三不五時會接到「草藥諮詢」電話,比如有人聽聞昭和草能抗癌,便急忙問她昭和草要如何煮食?這令徐麗芬察覺大眾對醫藥常識的高度興趣,而傳播正確知識就是科學家的責任。

「有效的抗癌化合物不是家中煮煮就會『跑』出來,或吃了就有效。」

徐麗芬強調,即使許多研究成果通過小鼠試驗,仍無法確定會全然反映療效於人體。此外,實驗室驗證有藥效的植物化合物,是先經由粗萃取物、再透過分離精製濃縮(enrich)而產出,劑量不夠也達不到治療效果。例如有的草藥活性成分含量不高,若換算回原植物,一次可能就要吃掉好幾斤才可達到有功效的劑量;何況全吃下肚也未必就能抗癌,因此更要小心生活中的草藥語言陷阱。

徐麗芬提醒,市售健康食品或有健字號的商品,主要是以保健或預防疾病為目的,而不是用來「治病」,攝取也不宜過量,維持中道即是。

抗發炎的昭和草、抗癌的地膽草

現有超過60%的抗癌藥物,是從植物萃取的有效天然物(natural products),或其化學結構修飾物。例如,太平洋紫杉醇(paclitaxel)即是天然物,為臨床上用於治療乳癌、卵巢癌等多種惡性腫瘤的化療藥物,不過對病患造成的副作用極強。

有鑑於此,徐麗芬團隊研究草藥之抗癌作用,除了發掘單一或多重天然物成分的抗癌功效,降低傳統化療藥物的副作用之外,團隊亦研究草藥是否對易產生抗藥性的化療或標靶藥物有「增敏」(sensitize)效果,亦即,讓草藥成分可作為輔佐劑(adjuvant)來維持或提升臨床抗癌藥物之療效。

在民間,草藥時常被拿來塗抹,抑制發炎、消腫毒,但民眾使用草藥消炎的經驗大多為口耳相傳。徐麗芬表示,草藥研究目的之一,便是透過科學研究驗證草藥的有效性,以檢視民間傳說是否屬實。因此,實驗室從昭和草、地膽草這些菊科植物萃取天然物,以科學技術系統實驗草藥在動物體中如何抑制發炎反應與癌症,包括調控哪些基因、蛋白質、代謝物與訊息傳遞因子等項目。研究發現,「昭和草」含有抑制皮膚發炎的成分,進而證實了該成分具有抑制皮膚黑色素瘤的功效。

文章插圖

近年,科學研究已證實「發炎」和諸多人類的疾病相關,例如:癌症、心血管代謝疾病(過度肥胖、糖尿病)、關節疾病、老化等。雖然發炎有時只是身體的免疫反應,不一定會引發特定疾病,但長期或慢性發炎確實與多種重要疾病的演進有直接關係。因此,深入了解草藥抑制發炎的機制,也有機會發展出抑制腫瘤生長或轉移的天然藥物,昭和草的研究成果即為代表性的例子。

徐麗芬團隊發現,地膽草分離之倍半內酯類(sesquiter-pene lactone)化合物去氧地膽草素DET(deoxyelephantopin)能有效阻止乳癌細胞增生,並且對正常乳腺細胞沒有不良影響。相較之下,傳統化療藥物紫杉醇,雖然也可阻止癌細胞增生,卻會造成正常細胞的蛋白質有異常聚集的現象。

文章插圖
文章插圖
navigate_before navigate_next
01

透過乳癌細胞轉移肺臟之臨床前動物實驗模型,徐麗芬團隊亦發現:比起傳統化療藥物紫杉醇,地膽草DET可以更有效地延長小鼠二倍平均壽命。也就是說,攜有腫瘤的小鼠,未加藥處理的平均壽命是27天;以紫杉醇化療藥物治療能存活37天;而若以地膽草DET治療,壽命則可延長至56天。

此外,一般常見的癌症標靶藥物,通常只能對付癌細胞其中一種標的,最終無法達成有效抗癌效果。腫瘤微環境(tumor microenvironment)的「結構共犯」,包含腫瘤相關基質或免疫細胞、血管增生、促發炎訊息傳遞介質等,也會支援腫瘤成長與轉移。因此現在開發的有效抗癌藥物,不只是對付癌細胞本身,也會將「共犯」一併納入研究與治療範圍。

徐麗芬提出草藥「多重藥理學」(polypharmacology)觀點,認為草藥不像一般標靶藥物只針對癌細胞或單一標的來治療,而可同時調控多靶點,因此草藥化合物具有極大的開發潛力

胞外泌體(exosome)為例,它會把癌細胞的訊息物質傳遞給周遭「結構共犯」,助長癌細胞壯大增生。徐麗芬團隊蒐集乳癌細胞分泌的胞外泌體,發現使用地膽草DET處理癌細胞後,雖然胞外泌體變多,這些胞外泌體的蛋白質成分卻被改變了,反而會阻斷癌細胞與腫瘤微環境的訊息傳遞,包括抑制癌細胞本身活性、讓乳癌細胞不會增生與轉移。

文章插圖

十年磨一藥 實驗室有家的味道

除了研發草藥的藥理活性,植物活性成分的生產與品管、品保流程(CMC),以及未來藥品的研發與產製過程,每一項都耗時費力,也都是相當重要的環節。徐麗芬以昭和草為例說明,從第一篇研究論文發表,到「昭和草植物新藥」被美國食品藥物管理局(FDA)許可為抗癌試驗用新藥(Investigational New Drug, IND),整整花了10年。徐麗芬說,實驗室至少還有3、40種草藥等著研發,「現在連TOP 10都還沒做完!」團隊未來將持續以抗發炎與抗癌為研究標的,也會從單方成分擴展到複方草藥。

目前研究的草藥中,徐麗芬對被宣稱能清涼退火的台灣「青草藥」特別有感。她說,某個午後忽然聞到實驗室有熟悉的家的味道,原來是熬煮的大花咸豐草的香味(大花咸豐草是青草茶的主要材料之一),這猶如普魯斯特一瞬的滋味,讓她赫然浮現與母親在市場叫賣青草茶的兒時記憶。她直說:「從沒想到這輩子會研究青草茶,彷彿是冥冥中的安排。」

草藥是實驗的伴侶,我會一直研究下去……

草藥是一門複雜的科學,跨接農業與醫藥的研究領域,研究過程要理解與探究疾病根源,也需了解植物如何種植、鑽研其有效化學成分與分子藥理機制。徐麗芬期許,科研成果不是只用來發表論文,促成開發以證據為本的產品,用於人類或動物的保健,才是這門科學最大的價值。

文章插圖

本文摘自​摘自​研之有物作品《研之有物:見微知著!中研院的21堂生命科學課》(時報出版),欲購買的小隊員歡迎透過以下連結前往購買:

Q:我也想看《研之有物》!

  • 活動期間:即日起至 2022/02/11 中午12點截止

  • 送出名額:2名(限寄送台澎金馬)

  • 活動方式:

    1. 贊助DQ滿額成為DQ VIP(月定期贊助 100元或年度贊助 1200元)⁣:贊助網址由此去

    2. 滿足贊助條件後加入DQ VIP專屬社團,就有機會獲得《衰爆大歷史》⁣:社團由此去

什麼是地球圖書館?

地球圖書館」是由DQ地球圖輯隊與出版社的合作活動,每月配合站上文章推廣相關閱讀與獨有優惠,獨掉坑不如眾掉坑,博覽世界大小事之餘,希冀讓小隊員對文章所述事件脈絡發展能有更加深入的了解與體會!

文章功能

comment 0
bookmark_border
more_vert