多醣體與免疫




β-Glucan多醣體(葡聚多醣體)

醣類包括了單糖、雙糖和多糖,其構造大多是由含有6個碳原子形成環狀結構的六碳糖為單位所組成。葡萄糖、果糖是最常見的單糖,而蔗糖、乳糖則是常見的雙糖。雙糖是由兩個相同或不同的單糖結合而成。由為數眾多的單糖鏈結而成的結構就稱為多糖,例如說我們食物中的澱粉就是由許多的葡萄糖以 β-1,4的連結方式所組成的多糖類。我們都很熟悉這是植物儲存能量的一種形式。生物必須將多糖類的 β-1,4的連結分解成為葡萄糖,才能將葡萄糖轉換成能量。

然而自然界中還有一些多糖類是由許多的葡萄糖以 β-1,3結構或是 β-1,3加上 β-1,4的連結方式所組成的多醣類。以這樣結構的葡萄糖會形成非常大的分子,它們沒有甜味,也通常不會被消化道中的酵素所分解,因此被稱做是葡聚多醣體(beta glucan 就像變形金剛一樣組合起來)。大麥、燕麥、薏仁等穀類中所含的葡聚多醣體大都是這種結構。

葡聚多醣體通常也是構成真菌類、細菌及酵母菌等生物的細胞壁成分,用來支撐其結構。

酵母菌和菇蕈等真菌類等的葡聚多醣體在結構上比穀類的複雜,它是由葡萄糖以 β-1,3 鏈結形成主幹,再加上 β-1,6鏈結的分支所構成,因此又稱做是 β-1,3/1,6 葡聚多醣體。許多研究發現這種 β-1,3/1,6 鏈結的葡聚多醣體在提升免疫功能上面扮演著重要的腳色。

由於文化上的差異,東西方的科學家通常分別各自以菇蕈等真菌類或是酵母菌為研究對象。事實上由於物種上的不同,酵母菌細胞壁所具有的 β-1,3/1,6 酵母葡聚多醣體含量遠高於菇蕈等真菌類,其差別可達10倍以上。這或許是和酵母菌在演化上比真菌類(菇蕈)更為原始,構造更簡單有關係。


特殊醣類結構引起免疫反應

目前醫學研究界,有多種菌菇已被廣泛研究作為抗癌的潛力題材,最常見的有:

1.雲芝 (學名:Coriolus versicolor)成分為β-1,3 PSK/PSP多醣體
2.酵母多醣體 如Wellmune WGP β-1,3/1,6 多醣體
3.蟲草(冬蟲夏草cordyceps sinensis或蛹蟲草cordyceps militaris)
   β-1,3/1,4 多醣體
4.靈芝 (學名:Ganoderma lucidum)
5.香菇 (Lentinus edodes)
6.舞菇 (Grifola frondosa )
7.裂褶菌 (Schizophyllum commune)

因為這類真菌細胞壁的多醣體都有廣泛的免疫刺激作用機轉,多用為抗癌中的潛在的免疫調節者,並進一步在細胞動物實驗與人體臨床試驗中測試。

靈芝,香菇,舞菇 

這三類的菌菇在細胞動物實驗中有抗癌成效,但仍多屬動物細胞實驗,欠缺較多人體臨床試驗佐證。

雲芝 (Trametes Versicolor)


雲芝


雲芝早在中國古典醫學裡已經被廣泛討論與使用,是目前研究最多的臨床試驗,日本1970年代即從雲芝CM101菌株中找到Polysaccharide-K(PSK 商品:克速鎮),中國1984年上海醫大楊慶堯教授發現雲芝PSP多醣肽,有抗腫瘤與提升免疫機轉,透過TLR2接受體,可以活化NK自然殺手細胞和T細胞,日本人體試驗研究多著墨在免疫調節,在第一、二、三期臨床研究中,胃癌、大腸直腸癌、食道癌、乳癌等,顯示在臨床上有免疫與腫瘤的效益,是一個適合用於肺癌、胃腸道癌、乳癌治療後的輔助療法。

美國2012年也進行一期乳癌臨床試驗,發現6-9公克的雲芝菌絲粉末,可以幫助乳癌放療後的免疫低下情形,透過IL2/IFN-r細胞激素,提升NK自然殺手細胞活性,與T細胞數量。



效果

臨床上分析,雲芝的有效成分為 PSK 和 PSP 多醣體,分別在日本與中國進行研究,PSK可以增加胃癌,肺癌,食道癌,大腸直腸,攝護腺癌,乳癌的無疾病與整體存活率。
在日本,PSK是日本國家厚生省許可可以常規給予癌症病人再化放療中或是治療後的輔助療法的醫學用菌菇萃取物,但目前沒有相關的第二三期臨床試驗在美國舉行。


安全性

毒性安全性測試,雲芝多醣體PSK/PSP 是低毒性且沒有在動物或人體有報告過急慢性嚴重副作用的報導,少數人會腹瀉/噁心感等極微副作用。

雲芝總結:
多篇臨床人體試驗(日本),提供雲芝多醣體(PSK)為癌正輔助療法的一個證據力,日本的控制型實驗,發現在化療中並用PSK可以改善癌症的治療成效,日本的雲芝多醣體PSK(產品名 Krestin)在台灣也是健保用藥,可使用在胃癌治療結束後半年,美國多家公司也生產PSK相似的雲芝萃取物保健食品,可能可幫助在化學治療與放射線治療後,免疫低下時恢復我們的免疫系統。

酵母多醣體Wellmune WGP

2011發表Nature的酵母多醣WGP機轉

Wellmune WGP酵母多醣體是由美國Biothera公司所研發,是含較多分支的β-1,3/1,6 多醣體,透過Dectin-1受體能區分出究竟是直接接觸到微生物還是偵測到位於遠處的微生物,這種區分使得它能夠啟動有效的微生物撲殺反應。嗜中性球當與Wellmune WGP® 結合後,源自Dectin-1的訊號能夠活化免疫細胞來進行吞噬作用,這是用來辨識和摧毀病原菌的一種先天免疫機制。該公司的Imprime PGG® 是一種注射針劑藥物,目前正在做結直腸癌第三期人體臨床試驗和多項非小細胞肺癌第二期人體臨床試驗的階段,和PD1結合的免疫治療臨床試驗。

比起菇蕈等真菌類,酵母菌的葡聚多醣體的的另一優勢就是它的 β-1,6鏈結的分支長度比較長而複雜,研究發現 β-1,3/1,6鏈結的複雜度與提升免疫力的效果有關係。臨床試驗也證實源自酵母菌的葡聚多醣體比起菇蕈等真菌類的葡聚多醣體更能讓罹患癌症的動物存活率大幅提升。

冬蟲夏草cordyceps sinensis/蛹蟲草cordyceps militaris
   β-1,3/1,4 多醣體

左:蛹蟲草(北冬蟲夏草)                  右:冬蟲夏草

冬蟲夏草與人參,鹿茸是三大中國傳統的滋補和敖貴藥材,但因冬蟲夏草為野生種,形成是真菌「夏草」侵入蝙蝠蛾的幼蟲體內「冬蟲」,並占據其體腔,滋生出無數新菌絲,但因無法人工培育,菌種不一。

近來蛹蟲草(北冬蟲夏草/黃金蟲草),因品種相近,甚至含更多的蟲草素、蟲草酸、抗氧化物等做為養生與抗癌、調節免疫的研究。

總結:
癌症治療,首重免疫,免疫治療時代下,臨床研究與臨床觀察均發現,正規的手術化療放射線治療下,免疫的功能維持扮演一個關鍵的抗癌成功角色。
抽血的白血球數值只能代表數量,卻沒辦法反應免疫功能(如辨識癌細胞能力、吞噬癌細胞能力),化放療後半年容易因免疫低下產生帶狀皰疹就是一個證據,治療中/治療後,均衡與高蛋白質的飲食,積極的免疫營養與免疫調節產品的使用,對於癌症治療,有更顯著的意義~