平菇 6 - 葡聚糖 / 紫杉醇协同组合：乳腺癌治疗新曙光

为解决乳腺癌化疗耐药及高转移难题，埃及 GEBRI 的研究人员开展平菇 6 - glucan / 紫杉醇联合治疗乳腺癌的研究。结果显示特定组合有协同抗癌效果。该研究为乳腺癌治疗提供新思路，极具科研价值，推荐科研人员阅读。

　　

埃及遗传工程和生物技术研究所（Genetic Engineering and Biotechnology Research Institute，GEBRI）的 Nehal M. EL-Deeb 等人在《BMC Complementary Medicine and Therapies》期刊上发表了题为 “Computational development of mushroom 6-glucan/paclitaxel as a synergistic complementary medicine for breast cancer therapy” 的论文。这篇论文在乳腺癌治疗领域意义重大，为攻克乳腺癌难题提供了全新的思路和潜在治疗方案。

研究背景

乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤，也是癌症相关死亡的主要原因之一。尽管目前有手术切除、辅助化疗、放疗和激素治疗等多种手段，但治疗效果仍不尽人意。一方面，乳腺癌的耐药性问题日益严重，许多患者在治疗过程中对化疗药物产生抗性，导致治疗失败；另一方面，部分治疗策略在某些类型的乳腺癌上效果不佳，比如三阴性乳腺癌，只能依靠细胞毒性化疗，对激素或曲妥珠单抗治疗不敏感。此外，乳腺癌及其治疗还会引发一系列并发症，严重影响患者的生活质量。

研究发现，乳腺癌干细胞是导致肿瘤转移和化疗耐药的关键因素。传统化疗药物紫杉醇（Paclitaxel，PTX）虽在多种癌症治疗中广泛应用，但由于多药耐药（Multi Drug Resistance，MDR）的出现，其临床应用受到极大限制。而从平菇（Pleurotus ostreatus）中提取的 6 - 葡聚糖（6 - glucans），作为一种天然多糖，此前研究证实其具有免疫调节特性，能诱导自然杀伤细胞（natural killer cell，NK - cell）对多种癌细胞产生细胞毒性，尤其是对乳腺癌细胞。不过，6 - 葡聚糖的直接抗肿瘤活性尚不清楚。基于此，研究人员推测 6 - 葡聚糖与紫杉醇联合使用，可能产生协同作用，克服紫杉醇化疗耐药问题，从而开展了此项研究。

研究方法

1. 材料准备：研究中使用的细胞系，如人乳腺癌 MCF - 7 细胞、乳腺腺癌 MDA - MB - 231 细胞和乳腺腺癌 SK - BR - 3 细胞，均购自美国典型培养物保藏中心（American Type Culture Collection，ATCC）。平菇（Pleurotus ostreatus）由美国农业研究服务中心提供，6 - 葡聚糖多糖从栽培的平菇子实体中提取、纯化并鉴定。
2. 细胞实验
   • 细胞活力 / 毒性检测：采用 CellTiter Aqueous One Solution - MTS - assay 和 ATP Cell Viability Luciferase Assay 两种方法，检测不同浓度的 PTX 和 6 - 葡聚糖处理细胞 24、48 和 72 小时后的细胞活力。
   • 乳腺癌干细胞（CSCs）的分离：利用荧光激活细胞分选技术（fluorescence - activated cell - sorting，FACS），从 MCF - 7 和 MDA - MB - 231 细胞中分离出 CD44?/CD24?乳腺癌干细胞。
   • 多种功能检测：通过悬滴法形成乳腺癌球体，检测 PTX、6 - 葡聚糖及其组合对球体形成和细胞活力的影响；运用 Combenefit 软件构建不同组合，评估 PTX 和 6 - 葡聚糖之间的协同或拮抗作用；进行集落形成实验，观察不同处理对 CSCs 细胞形成集落能力的影响；采用 Trans - well 迁移实验和划痕实验，检测细胞的迁移能力；利用 Annexin V/propidium iodide 染色结合流式细胞术评估细胞凋亡；通过 BrdU 增殖实验分析细胞周期；使用 Cayman’s JC - 1 Mitochondrial Membrane Potential Assay Kit 和 2’,7’ – dichlorofluorescin diacetate（DCFH - DA）检测线粒体膜电位和细胞内活性氧（ROS）水平；运用两步 RT - qPCR 技术分析相关凋亡基因的表达。
   
   
3. 统计分析：使用 Graph Pad Prism V.9.0 软件进行统计分析，计算半数抑制浓度（IC??）值，采用单因素和双因素方差分析（ANOVA），以 p 值≤0.05 为具有统计学意义。

研究结果

1. 6 - 葡聚糖对乳腺癌细胞系的抗癌作用：通过 MTS 和 ATP 检测发现，不同乳腺癌细胞系对 PTX 和 6 - 葡聚糖的敏感性不同。SK - BR - 3 和 MDA - MB - 231 细胞系比 MCF - 7 细胞系更敏感。随着 6 - 葡聚糖浓度增加和处理时间延长，细胞增殖率下降，细胞内 ATP 含量减少。计算得到的 IC??值显示，处理时间越长，6 - 葡聚糖和 PTX 的抗癌效果越明显，且在处理 SK - BR - 3 细胞系 48 小时时，IC??值最低，表明此时治疗组合效果最佳。
2. 6 - 葡聚糖对乳腺癌干细胞球体形成的抗癌活性：FACS 分析显示，MDA - MB - 231 细胞系中具有干细胞特性的 CD44?/CD24?细胞比例高于 MCF - 7 细胞系。从 ALDH?/CD44?/CD24?分选的细胞形成的球体对 6 - 葡聚糖和 PTX 单独处理相对不敏感，但高浓度（5.0 mg/ml）的 6 - 葡聚糖能显著抑制球体形成，降低细胞活力，减少细胞内 ATP 含量。MTS 计算得到的 6 - 葡聚糖在 MCF - 7 和 MDA - MB - 231 球体上的 IC??值分别为 2.9 和 3.5 mg/ml，PTX 的 IC??值在球体上比在 2D 细胞系中高 5 - 100 倍。
3. 6 - 葡聚糖和 PTX 联合治疗的抗癌效果
   • 细胞毒性实验：在 2D 细胞系和球体实验中，不同组合的 PTX 和 6 - 葡聚糖处理后，发现 2.0 mg/ml 6 - 葡聚糖与 PTX 联合，能显著降低 PTX 在 MCF - 7 细胞系和球体中的 IC??值，但对 MDA - MB - 231 细胞系 2D 培养时，6 - 葡聚糖组合未降低 PTX 的 IC??值。
   • 协同和拮抗作用分析：使用 Combenefit 软件分析，只有 2.0 mg/ml 6 - 葡聚糖与 3.0 μg/ml PTX 的组合在 MCF - 7 细胞系、MCF - 7 和 MDA - MB - 231 球体上显示出协同作用，协同得分分别为 16、11 和 30。
   
   
4. 联合治疗对 CSCs 细胞集落形成、侵袭和迁移的影响：集落形成实验表明，联合治疗显著降低了 MDA - MB - 231 和 MCF - 7 球体的集落形成能力，其中对 MDA - MB - 231 球体的抑制率达到 57%。Trans - well 迁移实验和划痕实验显示，联合治疗后，细胞迁移能力明显受到抑制，迁移细胞数量显著减少，伤口愈合速度减慢。
5. 联合治疗对肿瘤细胞凋亡和细胞周期的影响：Annexin V - FITC/PI 凋亡检测发现，联合治疗使 MCF - 7 和 MDA - MB - 231 的 2D 细胞和球体中凋亡细胞比例显著增加，分别约为 5 倍和 2 倍（2D 细胞）、3 倍和 1.5 倍（球体）。细胞周期分析显示，联合治疗使 2D 细胞中 MDA - MB - 231 的 sub G0 期细胞比例增加，MCF - 7 的 S 期细胞比例减少；在干细胞球体中，大部分细胞停滞在 sub G0/G1 期，且 BrdU 标记细胞减少约 6 倍。
6. 联合治疗的遗传机制和对线粒体的影响：RT - qPCR 分析表明，联合治疗导致 MDA - MB - 231 CSC 球体中 BCL2、Survivin、MMP7 和 TGF - β 基因表达下调。使用 JC - 1 检测发现，联合治疗使细胞线粒体膜电位降低，红色荧光减少，线粒体去极化，同时细胞内 ROS 水平略有增加。

研究结论与讨论

研究表明，通过计算预测的基于 6 - 葡聚糖的二元补充药物表现出序列和浓度依赖性的抗癌协同效应。2.0 mg/ml 6 - 葡聚糖与 3.0 μg/ml PTX 的组合能有效抑制乳腺癌细胞和干细胞的迁移、逃避和集落形成，促进细胞凋亡，使细胞周期停滞在特定阶段，其作用机制与线粒体功能障碍和相关癌基因下调有关。

该研究具有重要意义。一方面，为乳腺癌治疗提供了新的联合治疗方案，有望克服紫杉醇化疗耐药问题，提高治疗效果，减少肿瘤复发和转移风险；另一方面，深入揭示了乳腺癌干细胞对化疗药物的耐药机制，为未来开发更有效的靶向治疗策略提供了理论依据。同时，研究强调了线粒体作为治疗靶点的潜力，通过靶向线粒体活动，干扰肿瘤细胞的能量代谢和信号通路，为癌症治疗开辟了新的方向。不过，目前研究仍处于临床前阶段，未来还需进一步开展临床试验，验证该联合治疗方案在人体中的安全性和有效性，推动其从实验室走向临床应用，为广大乳腺癌患者带来新的希望。