能抑制癌症的青花菜
撰文｜楊朝傑
十字花科蔬菜像是青花菜，總是能在健康食物排行榜中名列前茅，除了富含維生素、β 胡蘿蔔素之外，對抗癌症是最常被提及的功效。近期發表在重量級期刊 Science 的研究發現，青花菜產生的天然分子，能夠通過再活化 (reactivation) 癌細胞中異常之抑癌基因的功能，達到抑制腫瘤生長的效果。
●抗癌的關鍵天然分子：芥蘭素 (I3C)
芥蘭素 (indole-3-carbinol, I3C) 是一種天然化合物，可由硫配醣體 (glucosinolate) 降解而產生，而硫配醣體在十字花科蔬菜中含量相當豐富，像是青花菜、花椰菜、甘藍菜、羽衣甘藍等蔬菜。早在十幾年前，科學界就已經知道芥蘭素具有抗癌效果，但究竟是透過怎樣的作用機制？才是科學家想要打破砂鍋問到底的。最近由哈佛醫學院科學家發表在 Science 上的研究，找出了芥蘭素對抗癌症的機制，這也是從基因與分子層面，將芥蘭素與抗癌效果聯繫起來的直接證據。
●抑癌基因 PTEN 之功能是癌症的煞車系統
造成癌症原因很多，像是「致癌」基因突變而功能過於活躍；或者反方向來看，如果「抑癌」基因發生突變而功能過於低下，也一樣會發生癌症。PTEN (phosphatase and tensin homolog：磷酸酶與張力蛋白同源物) 基因是人類癌症中最常發生突變的「抑癌」基因之一，如果其功能無法正常發揮或是表現量低，會如同喪失煞車系統的車子，不斷地往癌症終點方向前進。假設能夠讓煞車功能恢復，這開往癌症終點車子就可停下來；以此類推，通過再活化 (reactivation) 癌細胞中 PTEN 基因的功能，其抑癌作用就可再次展現。
哈佛科學家為了達到上述目的，首先必須找出體內會與 PTEN 蛋白交互作用的調節因子，實驗利用免疫沈澱法和質譜技術分析，發現一種名稱為 E3 泛素連接酶 WWP1 (WW domain–containing ubiquitin E3 ligase 1)，會與 PTEN 蛋白直接結合，並影響 PTEN 蛋白形成二聚體(dimerization) 結構與在細胞膜上的定位，進而使得其抑癌功能喪失。目前也已知 WWP1 經常在多種癌症中過度表達，包括前列腺癌、乳腺癌和肝癌，所以 WWP1 可能就是使得 PTEN 蛋白失去活性的其中一條導火線。
●芥蘭素 (I3C) 可以阻止 WWP1 影響 PTEN 恢復抗癌效果
延著這條線索，我們可以合理推理出避免往癌症方向前進的這條路徑，只要能「阻止 WWP1 去影響 PTEN」，讓 PTEN 發揮該有的煞車 (抑癌) 功能，就有望成功停下開往癌症終點的車子。因此，科學家也運用各種實驗來證實上面的這項想法。
通過體內 WWP1 大量表現的小鼠前列腺癌模型中，研究結果發現十字花科蔬菜的芥蘭素，以每週三次注射 20 mg/kg 的劑量治療一個月，可以顯著抑制癌細胞的生長並使得腫瘤體積縮小。其他分子生物與細胞實驗也證實，芥蘭素可以阻止 WWP1 影響 PTEN 的這條路徑，進而讓 PTEN 蛋白回到正常位置，以執行原本應有的抑癌功能。
●青花菜有益健康但尚不足以用來治療癌症
此項研究發現了調控腫瘤生長的一條新路徑，以及未來可以發展的癌症治療新方法，例如採用基因技術或芥蘭素來阻礙 WWP1 的作用，以解開 PTEN 受到的束縛，不過都仍需進一步的研究來探討。青花菜等十字花科蔬菜對健康相當有益，這是無庸置的事實，但本研究的第一作者 Yu-Ru Lee 博士也提醒，根據實驗中的有效劑量來換算，你必須得每天吃下約 6 磅 (約 2.7 公斤) 的十字花科蔬菜，才能達到抗癌功效。
一天要吃到這麼多的量，顯然不切實際，不過透過定期食用十字花科蔬菜，抱著有比沒有好的心態，來獲取一些天然的抗癌分子也是不無小補。萬萬沒想到日常餐桌上的青花菜，也能讓科學家獲得這麼多的重大啟發，果然是萬物靜觀皆自得，說不定在未來能開發出更強效的 WWP1 抑制劑。文末結語，下次挑選蔬菜時不用遲疑，就決定是你了，青花菜！
參考資料：
- Lee YR, et al. Science. 2019;364:eaau0159. Reactivation of PTEN tumor suppressor for cancer treatment through inhibition of a MYC-WWP1 inhibitory pathway.
- 16 May 2019. Natural compound found in broccoli reawakens the function of potent tumor suppressor.
- The World's Healthiest Foods. What's New and Beneficial About Broccoli.
- Brignall MS. Altern Med Rev. 2001;6:580-9. Prevention and treatment of cancer with indole-3-carbinol.
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作者：楊朝傑 成大微免所碩士，曾著有《圖解醫學》一書，
