β-葡聚糖(β-glucan)抗肿瘤作用的研究进展

β-葡聚糖是广泛分布于真菌、细菌和植物体内的生物大分子, 是构筑多种生物细胞壁的材料, 具有抗肿瘤、升白细胞、抗补体活性、抗病毒、抗凝血、激活巨噬细胞、促进细胞因子的合成、诱导NO合成等多种生物学活性, 在生物间相互影响的过程中也显示出各种生物学活性 (如对动物免疫系统的刺激作用等) 。本文就β-葡聚糖抗肿瘤的部位、途径及作用机制等方面做一综述。

1 β-葡聚糖的抗肿瘤作用

1.1 按作用部位分

1.1.1 β-葡聚糖的体外抗肿瘤作用

β-葡聚糖对肿瘤细胞有直接的细胞毒活性, 在体外可直接杀死癌细胞, 而对正常动物细胞无杀伤作用, 这是其与其它细胞毒性抗肿瘤药物相比具有优势的地方之一。在显微镜下可观察到S180腹水瘤细胞在糙皮侧耳多糖 (Pleurotusost-reatus) 的作用下, 细胞逐渐膨胀, 细胞膜上形成一些小泡状凸起, 在1h内完全破碎, 对脾、肝脏、肾、胸腺等细胞没有作用, 细胞完好无损。云芝多糖体外对吉田肉瘤AH-B、腹水肝癌、艾氏腹水癌、白血病L、肉瘤S、白血病P368等肿瘤细胞的增殖均有一定的抑制作用。

1.1.2 β-葡聚糖的体内抗肿瘤作用

许多药理实验已经证明多数β-葡聚糖具有体内抗肿瘤作用。尽管有关香菇多糖的成分和结构报道甚多, 但已明确结构与免疫活性关系的只有β-聚糖。香菇多糖对实体瘤有明显的抑制作用。每只腹水型S180和H22小鼠给予4.35mg/kg香菇多糖, 抑瘤率分别为47%和40%, 荷瘤小鼠的生存期分别延长了8d和10d。

据Chinara G报道, 香菇多糖对许多同种基因和自发性肿瘤以及同种异基因的肿瘤 (如肉瘤180) 的生长均有抑制活性。另外它还能阻断化学和病毒致癌作用和肿瘤的转移。

1.2 按作用途径分

具有细胞毒性的多糖直接杀死肿瘤细胞, 如已有实验证明灰树花β-葡聚糖直接杀伤肿瘤的作用高于目前被广泛使用的灵芝破壁孢子粉。

作为生物免疫反应调节剂通过增强机体的免疫功能而间接抑制或杀死肿瘤细胞, β-葡聚糖能促进LAK、自然杀伤细胞 (NK) 活性、诱导巨噬细胞产生肿瘤坏死因子, 具有宿主介导抗肿瘤活性。Taek等研究表明β-葡聚糖可以通过激活巨噬细胞和自然杀伤细胞的活性来达到抑制肿瘤转移的作用。

2 β-葡聚糖抗肿瘤的机制

自1958年Brander报道了酵母细胞壁多糖 (Zymosan) 具有抗肿瘤作用以来, 大量免疫实验证明β-葡聚糖不仅能激活T、B淋巴细胞, 巨噬细胞 (M) , 自然杀伤细胞 (NK) 等免疫细胞, 还能活化补体, 促进细胞因子的生成, 对免疫系统发挥多方面的调节作用。

灵芝多糖的多糖类型主要为葡聚糖、葡萄糖肽, 以它为例, 其抗癌机理目前尚无定论, 较有代表性理论是免疫功能论, 端粒酶论, 促分化论等三种机理。

所谓免疫功能论就是通过增强机体免疫功能实现的, 这已被许多专家学者所证实。

端粒酶论是最近几年由上海药物研究所实验研究后提出一种新的灵芝抗癌机理。灵芝提取物能造成癌细胞端粒酶失去活性, 促使癌细胞在分裂后自然凋亡。

促分化论是大连医科大学张耀铮教授研究课题, 研究揭示癌细胞在促分化剂作用下可重新向正常细胞分化, 逆转, 开辟一条非杀伤性治疗肿瘤新思路, 新途径。

3 真菌多糖在临床上的应用

近年来, β-葡聚糖作为产业开发的重要对象已倍受关注。从天然产物中已研究开发出许多种有前途的抗肿瘤药物, 如紫杉醇、喜树碱、内酯、多糖、活性肽、萜类等, 其中天然多糖以疗效显著, 无毒副作用等特点而引起人们极大的兴趣。如香菇多糖已经进入临床应用阶段, 在中国和日本抗肿瘤的多糖制剂已经商品化。在日本灵芝提取物专门用于化疗和放疗的配合治疗中, 能增强疗效和加快病情恢复。

已有多种真菌多糖在临床上用于治疗肿瘤, 其多糖类别都是葡聚糖, 如表1所列。

4 β-葡聚糖的研究前景

β-葡聚糖是来源广泛、毒性低、副作用小、而免疫活性强的生物反应调节剂。作为产业开发的对象, β-葡聚糖已经是研究了多年的新材料。而将其作为免疫调节物质进行研究则是近年才开始的。同时登场的研究对象还有细胞因子、基因疗法、肿瘤疫苗等, β-葡聚糖与这些新登场的研究对象的内在关系如何, 有没有共同存在的必要等, 都是急需在分子水平上加以阐明的。

抗肿瘤活性是β-葡聚糖的主要生物学活性指标, 不过, 除利用活体 (in vivo) 试验进行评价外, 建立准确的离体 (in vitro) 试验评价系统的研究尚在探讨中。

β-葡聚糖作为微生物细胞壁成分, 其大批量提取可应用微生物发酵的技术优势, 做到投入少、产出高, 从而在质、量方面都有着极高的药物开发价值, 是糖类科学的又一大研究领域, 具有广阔的发展前景。

摘要：自研究发现β-葡聚糖具有抗肿瘤等多种生物学功效以来, 引来广大科学者对β-葡聚糖的抗肿瘤作用进行研究, 尽管如此, β-葡聚糖的抗肿瘤作用机制等仍未研究透彻。

关键词：葡聚糖,抗肿瘤