2026.03.23
國際分子科學期刊IJMS
歐思佛生技Dr. OXFORD國際論文發表－國際分子科學期刊IJMS：GPDT抑制腎癌細胞研究；一種新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物的光動力學啟動引發腎細胞癌的細胞凋亡(Photodynamic Activation of a Novel Chlorophyll-Enriched Green Propolis Compound Triggers Apoptosis in Renal Cell Carcinoma)
榮獲相當不錯的國際期刊論文發表：國際論文[IJMS, IF 4.9, Q1] IJMS (International Journal of Molecular Sciences) /Int J Mol Sci/ : 這是一本國際性的、經過同行評審的（peer-reviewed）期刊，專注於分子科學領域，通常涵蓋生物化學、分子生物學等。
IF 4.9 (Impact Factor 4.9): 影響因子（Impact Factor, IF）是衡量期刊重要性和影響力的指標。Q1 代表該期刊在所屬領域中排名前 25%。這是最高等級的分類。
一種新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物的光動力活化可誘導腎細胞癌細胞凋亡經過
陳耀寬1，邱慧敏1，黃信義2，劉大春3 和陳子軒4,*
1台灣台中市407，牛津生技工廠股份有限公司
2英國牛津OX2 6HT，Oxperial Biohealth有限公司
3英國牛津大學腫瘤學系，牛津 OX3 7DQ
4英國牛津大學納菲爾德初級保健健康科學系，牛津 OX2 6GG
*
通訊作者。
國際分子科學雜誌 ，2025，26 （ 14），6897；https://doi.org/10.3390/ijms26146897
投稿日期：2025年5月19日 / 修訂日期：2025年6月26日 / 已接受：2025年7月16日 / 發售日期：2025年7月18日
（本文屬於特刊「天然產物的抗癌作用」）
版本說明抽象的腎細胞癌（RCC）因其對傳統療法的抗藥性而面臨巨大的治療挑戰。具有光動力特性的天然化合物，例如葉綠素衍生物，為新型乾預措施提供了潛在選擇。本研究探討了一種富含葉綠素的綠色蜂膠化合物在日光介導的光動力療法（PDT）活化下對RCC細胞的凋亡作用。我們利用高效液相層析（HPLC）對一種由台灣綠色蜂膠、小麥草和桑葉標準化乙醇萃取物配製而成的新型化合物進行了表徵。將人類RCC 786-O細胞以不同濃度的化合物處理，並分別進行或不進行日光PDT（570 nm）。以MTT法評估細胞活力，並計算半數有效濃度（EC50 ）。 HPLC分析鑑定出Artepillin C為主要成分。該化合物誘導劑量依賴性細胞毒性，且日光PDT顯著增強了這種細胞毒性。 EC50值從3.027 µL（單獨使用化合物）降至1.728 µL（合併光動力療法），顯示存在協同效應。與未處理的對照組相比，光動力療法處理組的細胞活力顯著降低（p < 0.05） ，顯示發生了細胞凋亡。日光活化的光動力療法顯著增強了該化合物對腎細胞癌（RCC）細胞的抗癌功效。初步數據表明，富含葉綠素的綠色蜂膠光動力療法（GPDT）有望成為RCC的一種天然輔助治療策略，值得進一步進行體內研究。
關鍵字：
光動力療法（PDT）；台灣綠蜂膠；腎癌；葉綠素衍生物；營養保健品；細胞凋亡；GPDT1. 引言癌症仍然是全球範圍內導致發病和死亡的主要原因之一。在各種惡性腫瘤中，腎細胞癌（RCC）約佔所有腎癌的90%，其特徵是對傳統化療和放療具有抗藥性[ 1 ]。儘管標靶治療和免疫療法近年來取得了進展，但晚期RCC患者的預後仍然很差[ 2 ]，這凸顯了迫切需要開發既有效又低毒的新型治療方法。
近幾十年來，天然化合物，尤其是源自藥用植物和蜂產品的天然化合物，因其在癌症預防和治療中作為輔助手段的潛力而日益受到重視[ 3 ]。這些生物活性物質通常被歸類為營養保健品，具有廣泛的藥理學益處，且毒性相對較低。其中，台灣綠蜂膠（一種主要由蜜蜂採集於馬來蜂（Macaranga tanarius）的樹脂混合物）因其富含多酚類化合物而備受關注，特別是黃酮類化合物、酚酸類化合物、肉桂酸衍生物、萜類化合物、脂肪酸和生物鹼[ 4 , 5 , 6 ]。目前已在各種蜂膠中鑑定出300多種化學成分，其組成會因植物來源和地理區域的不同而有所差異[ 7 ]。
綠色蜂膠中的黃酮類化合物，如槲皮素、芹菜素和白楊素，已在多種癌細胞系中表現出強烈的促凋亡和抗增殖作用，包括前列腺癌、乳腺癌、結腸癌和口腔癌[ 8 , 9 ]。從機制上講，這些化合物促進粒線體介導的細胞凋亡，抑制血管生成，並調節關鍵的致癌訊號通路，如NF-κB、PI3K/Akt和MAPK路徑[ 10 ]。
同樣，我們基於小麥（ Triticum aestivum）和桑葉（ Morus alba ）中富含葉綠素的提取物，選擇了它們，因為它們具有已被充分證實的促凋亡、抗氧化和光動力特性。選擇這兩種植物的原因不僅在於它們富含葉綠素，還在於它們含有獨特的植物化學成分，例如小麥中的β-谷甾醇和桑葉中的黃酮類化合物（如蘆丁和異槲皮素）。這些成分在先前的研究中已被證實具有強大的抗癌活性，並且在這兩種植物中表現出優異的相容性和光動力激活能力[ 11 , 12 , 13 ]。小麥富含葉綠素、維生素和抗氧化酶，已被證明能夠選擇性地誘導癌細胞產生氧化應激，從而促進細胞凋亡而不損傷正常細胞[ 14 ]。研究強調了其對乳癌、口腔鱗狀細胞癌和肺腺癌的抑製作用，其機制涉及DNA損傷誘導和細胞週期阻斷[ 15 ]。另一方面，桑葉萃取物富含葉綠素、黃酮類化合物和多酚，可透過增強活性氧（ROS）介導的細胞凋亡和破壞粒線體膜電位，對子宮頸癌、乳癌和肝細胞癌細胞發揮細胞毒性作用[ 16 ]。總而言之，這些植物來源和蜂產品來源的營養保健品為癌症管理提供了一種多模式方法，結合了抗氧化、抗發炎、促凋亡和免疫調節作用，有望成為癌症預防和治療的輔助藥物。
近年來，營養保健品領域的創新旨在透過葉綠素富集和光動力療法（PDT）等製劑策略來增強天然產物的治療功效[ 13 ]。 PDT利用光敏劑和光照，透過光化學反應產生活性氧（ROS），導致腫瘤細胞氧化壓力和凋亡（圖1）[ 17 , 18 ]。日光PDT等療法因其非侵入性和更廣泛的臨床應用前景而備受關注，因為它們無需特殊設備，即可利用自然或人工光源。在PDT中，光敏劑是啟動這些反應的關鍵，通常與藥物合併使用以增強治療效果[ 19 ]。值得注意的是，近期研究表明，天然葉綠素衍生物能夠有效產生ROS，凸顯了其作為高效能天然光敏劑的潛力[ 20 ]。
圖1. 光動力療法（PDT）的機制。光敏劑（PS）在光源（E）照射下吸收能量，躍遷至激發單線態（<sup> 1</sup> PS<sup> +</sup>），隨後發生系間竄越形成激發三線態（<sup> 3 </sup> PS<sup> +</sup>）。在三線態下，PS可參與兩種不同的光化學反應途徑：I型反應，其中電子轉移至分子氧，生成活性氧（ROS），包括超氧陰離子（O<sub> 2 </sub> • <sup>− </sup> ）、過氧化氫（H <sub> 2 </sub> O<sub> 2< / 1</sup> O <sub>2 </sub>）。這些ROS介導氧化應激，導致細胞毒性和凋亡。縮寫：PS，光敏劑；<sup> 1 </sup> PS <sup> + </sup>，激發單線態；<sup>3</sup> PS<sup> + </sup>，激發三線態；ROS，活性氧。
在此背景下，我們開發了一種新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物——由綠色蜂膠、小麥草和桑葉萃取物組成[ 21 ]——以評估其與日光光動力療法（PDT）聯合應用時的抗癌特性。我們先前的平行研究表明，這種化合物可被特定波長的日光激活，從而增強其對人類膠質母細胞瘤細胞的抗癌療效[ 21 ]。基於這些發現，本研究旨在評估該化合物的體外細胞毒性作用，並確定日光介導的光動力活化是否能增強其抗癌活性。透過比較有無日光照射的治療效果，我們旨在評估該化合物的光敏化潛力，並為其未來的治療開發提供初步證據。
2. 結果
2.1. 高效液相層析法對萃取物化合物進行植物化學分析為了鑑定萃取物的成分，我們進行了高效液相層析（HPLC）分析。圖2展示了GP-WM萃取物的HPLC色譜圖。在20分鐘的保留時間內偵測到兩個明顯的峰，分別標示為a1和a2。透過與標準參考化合物比對，這兩個峰均被鑑定為阿替匹林C，顯示該化合物是GP-WM萃取物中的主要成分。阿替匹林C是一種在台灣綠蜂膠中含量豐富的生物活性分子[ 22 ]，據報其具有抑制腫瘤細胞增殖和轉移的抗癌特性[ 23 ]。本研究著重探討了GP-WM萃取物誘導細胞凋亡的潛力。
圖 2. GP-WM 萃取物的 HPLC 圖譜及 Artepillin C 的化學結構。 ( A ) GP-WM 萃取物中標準參考化合物的 HPLC 分離。峰 a1 和 a2 對應於 Artepillin C 相關化合物。詳細的色譜條件如表1。 ( B ) Artepillin C 的化學結構。
表 1. 高效液相層析的操作參數與條件。
2.2. 評估GP-WM萃取物在有無日光光動力療法（PDT）條件下對786-O細胞凋亡的影響首先，在未進行日光光動力療法（PDT）的情況下，以MTT法評估了不同濃度（0.25、0.5、1、2、4和8 µL）的GP-WM萃取物對786-O細胞活力的影響。結果觀察到細胞活力呈現明顯的劑量依賴性降低。具體而言，0.125 µL的GP-WM萃取物處理使細胞活力從100%降至88.9%；0.25 µL降至74.8%；0.5 µL降至67.1%；1 µL降至40.3%；2 µL降至35.2%；4 µL降至33.11.8 µL。這些結果表明，GP-WM萃取物能夠以濃度依賴的方式有效降低786-O細胞的活力（圖3）。為了進一步量化抑製作用，採用S型曲線擬合劑量-反應數據，確定了半數有效濃度（EC50）。在未進行日光光動力療法（PDT）的情況下，GP-WM萃取物對786-O細胞的EC50計算值為3.027 µL。
圖3. GP-WM萃取物對腎細胞癌786-O細胞活力的影響（有/無日光光動力療法（dPDT））。將細胞以不同濃度（0.25、0.5、1、2、4和8 µL）的GP-WM萃取物處理24小時，隨後以MTT法檢測細胞活力。數據以細胞活力百分比（%）表示。結果代表兩個獨立實驗的平均值±標準誤，每次實驗每個濃度（0.25、0.5、1、2、4和8 µL）均設定三個複孔（n = 3），一組接受dPDT治療，另一組未接受dPDT治療。以單因子變異數分析（ANOVA）和事後檢定進行統計分析，顯著性門檻設定為p < 0.05。縮寫：dPDT：日光光動力療法。
接下來，我們使用MTT法評估了GP-WM萃取物與日光光動力療法（PDT）的聯合作用。值得注意的是，光動力療法增強了GP-WM萃取物對786-O細胞的抑製作用（圖3）。此外，我們也觀察到細胞活力呈現顯著的劑量依賴性降低：在日光PDT條件下，0.125 µL GP-WM萃取物處理使細胞活力從100%急劇下降至26.5%；0.25 µL使細胞活力下降至24.6%；0.5 µL下降至23.5%；11520.8 µL劑量下，細胞活力均維持在11.5%。與日光光動力療法結合後， GP-WM 萃取物的EC 50從 3.027 µL 顯著降低至 1.728 µL，反映出療效得到改善。
與非日光光動力療法組相比，GP-WM萃取物在0.25、0.5、1和2 µL濃度下均表現出顯著更高的抑制率（圖3），顯示聯合治療顯著提高了細胞毒性。這些結果支持以下結論：光動力活化顯著增強了GP-WM萃取物對腎癌細胞的抗癌活性。3. 討論天然草藥化合物作為營養保健品，在癌症治療（包括腎細胞癌）中日益成為有前景的輔助療法。源自植物和蜜蜂的天然產物具有多靶點生物活性，且與傳統化療和放療相比，毒性通常較低。體外研究表明，這些化合物可以抑制腫瘤細胞增殖、誘導細胞凋亡、抑制血管生成，並可能增強現有療法的療效[ 3 ]。它們的作用機制涵蓋幹擾致癌訊號路徑和化學中和致癌物質等，凸顯了其廣泛的抗癌潛力[ 10 , 24 ]。
本研究評估了一種新型富含葉綠素的營養保健品的體外細胞毒性作用。此保健品由綠蜂膠、小麥草和桑葉的乙醇萃取物GP-WM組成，MTT法檢測結果顯示其可降低細胞活力，提示其具有誘導細胞凋亡的細胞毒性作用。結果表明，該化合物萃取物在有無日光光動力療法（PDT）的情況下均能有效抑制人類腎癌786-O細胞的活力，提示其具有誘導細胞凋亡的作用；然而，與日光PDT聯合使用時，抑製作用顯著增強。雖然細胞活力的降低提示細胞凋亡，但仍需使用凋亡特異性檢測方法（例如Annexin V/PI、caspase活性檢測）進一步研究以闡明細胞死亡機制。高效液相層析（HPLC）分析鑑定出綠蜂膠中含量豐富的生物活性黃酮類化合物Artepillin C，它是觀察到的抗癌活性的主要貢獻成分[ 23 , 25 ]。萃取物中的葉綠素衍生物可能由於其光敏特性而促進了光動力效應[ 20 , 26 ]。其他植物化學物質，例如小麥草中的β-谷甾醇[ 15 ]以及桑葉中的黃酮類化合物和生物鹼[ 16 ]，可能進一步增強了觀察到的細胞凋亡效應，尤其是在與日光光動力療法（PDT）聯合使用時。
我們的研究結果進一步證實了葉綠素衍生物在改善光動力療法（PDT）療效方面的作用。日光PDT透過光敏劑活化選擇性靶向惡性細胞，與富含葉綠素的化合物聯合使用時表現出協同效應[ 26 ]。先前研究表明，將綠蜂膠與日光PDT聯合使用可以增強細胞毒性，誘導子宮頸癌細胞凋亡[ 27 ]，並增強免疫反應[ 28 ]。然而，仍需進一步研究來鑑定和表徵萃取物中介導這些協同效應的特定生物活性化合物。
重要的是，我們的數據表明，富含葉綠素的綠色蜂膠光動力活化（GPDT）在日光照射下可顯著降低體外培養的786-O腎癌細胞的活力。這結果與我們先前在人類膠質母細胞瘤U87細胞的研究結果一致[ 21 ]。聯合治療後細胞活力的顯著降低和EC50值的降低表明其具有增強的治療潛力。儘管這些結果令人鼓舞，但其在不同細胞系中的普適性以及向臨床應用的轉化仍需進行全面的體內驗證，以評估其藥物動力學、生物分佈、安全性和有效性。
從機制上講，我們假設GP-WM萃取物在日光活化後，作為光敏劑，產生活性氧（ROS），從而誘導腫瘤細胞發生氧化壓力介導的細胞凋亡（圖4）。這個概念與我們在膠質母細胞瘤U87細胞中的發現以及先前證實基於葉綠素的光動力療法（PDT）療效的研究結果相符[ 13 , 29 ]。然而，本研究並未直接測量ROS的產生及其下游凋亡通路，因此需要進一步研究。需要進行更多機制研究，以證實這些條件下ROS的產生以及特定的細胞死亡通路，例如細胞凋亡。
圖4. GP-WM專有萃取物靶向癌細胞的示意圖。此概念圖展示了全身給藥後，GP-WM萃取物（由綠蜂膠、小麥草和桑葉衍生物組成）在腫瘤微環境中的選擇性累積。暴露於日光（400–700 nm）後，GP-WM分子被光激活，在癌細胞內外均產生活性氧（ROS）。 ROS的產生會誘導氧化損傷，選擇性地誘導腫瘤細胞凋亡，同時最大限度地減少對鄰近正常組織的損傷。除了光動力作用外，GP-WM還具有植物化學支持作用，其固有的抗發炎和抗氧化特性有助於增強治療效果。
儘管初步的體外研究結果令人鼓舞，但與許多天然製劑一樣，未來的研究必須解決幾個轉化應用的挑戰。這些挑戰包括提高化合物的全身生物利用度和代謝穩定性，確定其在生理條件下的組織分佈和光穩定性，以及最大限度地減少對非目標組織的潛在光毒性。此外，評估GP-WM介導的光動力療法對癌細胞與正常組織的選擇性也至關重要，這種選擇性可能受到腫瘤特異性攝取、氧化還原狀態和局部微環境的影響，而這些因素對於優化治療窗口和推進臨床轉化至關重要。4. 材料與方法
4.1 植物和蜂產品採購綠色蜂膠取自台灣台中市霧峰區的智誠養蜂場和外埔區的明宇養蜂場。小麥草種植於台灣南投縣銘建鄉方冠生物科技有限公司的溫室。桑葉取自台灣苗栗縣石潭鄉全明生態教育蠶場。4.2 細胞系和培養條件人類腎細胞癌細胞株786-O（BCRC60243）購自台灣新竹市食品工業發展研究所（FIRDI）下屬的生物資源保存與研究中心（BCRC）。 786-O細胞培養於無菌的10 cm聚苯乙烯組織培養處理培養皿（Corning®細胞培養皿，表面經處理以利於貼壁細胞生長，貨號430167；Corning公司，美國紐約州康寧市），培養基為Dulbecco改良Eagle培養基（DMEM，Gibco公司，貨號1210-038； Scientific公司，美國麻薩諸塞州沃爾瑟姆市），並添加10%胎牛血清（FBS）和1%青黴素-鏈黴素。細胞培養於37℃、5% CO₂的培養箱中。每隔兩到三天更換一次培養基，當細胞達到 80% 到 90% 的匯合度時進行傳代。4.3 萃取物的製備該萃取物是根據活性成分的比例重量配製的，具體而言，是根據綠蜂膠、小麥草和桑葉的乙醇萃取物配製的。萃取和製備方案的詳細記錄如下。4.3.1. 綠蜂膠 (GP) 萃取為了製備綠色蜂膠萃取物，將蜂膠與95%乙醇以1:3的質量比混合，並在30℃至50℃的溫度下進行超音波處理1小時。過濾後，重複此乙醇萃取步驟三次。合併所得濾液，並進行真空濃縮，得到粗乙醇萃取物。再將此萃取物與丙二醇（1:1）混合，以超音波處理10分鐘，並在55℃至65℃下進行真空濃縮。將所得丙二醇溶液與中鏈三酸甘油酯（MCT；源自椰子油，辛酸/癸酸比例為60/40，購自英國東約克郡斯奈斯的Croda International Plc公司）以2:1的品質比混合，再次超音波處理10分鐘，並使用漏斗進行分離。下層含有脫蠟的綠色蜂膠丙二醇溶液，被收集起來作為GP萃取物。4.3.2. 小麥草和桑葉（WM）萃取物將100 g乾小麥草和100 g乾桑葉分別與200 mL 95%乙醇混合萃取。混合物在30 °C至50 °C下超音波處理30 min，然後過濾得到單獨的乙醇萃取物。將兩種萃取物等體積混合（1:1），並在25 °C下靜置36 h。合併萃取物再次過濾，與丙二醇（1:1）混合，並在真空下濃縮以除去乙醇。最終含有兩種萃取物的丙二醇溶液被命名為小麥草-桑葉（WM）萃取物。4.3.3. 複合GP-WM萃取物的製備將GP和WM萃取物按等比例（1:1）混合，製成統一萃取物，稱為GP-WM萃取物，該萃取物構成了本研究的專有混合物。配方以重量比表示的濃度範圍進行測試，並在不同的體積（0、0.25、0.5、1、2、4和8 µL）下進行實驗分析。4.4 萃取物和細胞活力的分析
4.4.1. 高效液相層析（HPLC）分析本研究製備的GP-WM萃取物在台灣食品工業研究發展研究所（FIRDI）採用高效液相層析法（HPLC）進行分析。詳細的操作參數和分析條件請參考表1。4.4.2 細胞活力檢測以 MTT 法評估細胞活力[ 30 ]。將 786-O 細胞以每孔 1 × 10⁴個細胞的密度接種於 96 孔板中，並加入 100 μL Dulbecco 改良 Eagle 培養基 (DMEM)，在 37 °C、5% CO₂ 的濕潤環境中培養24小時。培養結束後，以不同濃度的 GP-WM 萃取物（0.25、0.5、1、2、4 和 8 μL）處理細胞 24 小時。
處理後，一組細胞培養物接受日光光動力療法 (dPDT) 照射，照射光源為波長 570 nm 的螢光 LED 燈（最大光譜輸出波長為 570 ± 10 nm；台灣新北市億光電子股份有限公司），燈管位於 96 孔板上方 25 cm 處。使用校準的光電二極體感測器測量光強度為 9.5 mW/cm² ，照射時間為 24 小時，在室溫下於暗室中進行，以避免環境光幹擾。對照組培養板避光。 24 小時後，移除所有孔中的培養基，並加入 5 mg/mL 的 MTT 溶液。細胞再次在 37 °C 和 5% CO₂ 條件下培養24小時。隨後，移除 MTT 溶液，並用磷酸鹽緩衝液 (PBS，pH 7.4) 洗滌孔板兩次。然後，在每個孔中加入50 µL二甲基亞砜（DMSO）以溶解甲臢晶體，並使用酶標儀（Synergy HTX多功能酶標儀，BioTek Instruments Inc.，Winooski，VT，USA）在570 nm處測量吸光度（OD<sub> 570</sub> ）。實驗獨立重複兩次，每次實驗設定三個複孔（ n = 3），分別在有和沒有dPDT處理的情況下進行。結果以兩次獨立實驗的平均值±標準誤（SE）表示。半數有效濃度（EC<sub> 50</sub>）由劑量-反應曲線的線性區域計算。4.4.3 統計分析使用 GraphPad Prism 9 軟體進行統計分析。數據以平均值 ± 標準誤 (SE) 的形式呈現，包括比例存活率 (%) 和 EC50值。採用單因子變異數分析 (ANOVA) 確定統計意義，當 F 統計量顯示p < 0.05 且未檢測到顯著的差異異質性時，進行事後檢定。此外，也以 ANOVA 對不同濃度 (0.25、0.5、1、2、4 和 8 µL) 下的組間比較（PDT 處理組與未處理組）進行分析。 p值< 0.05 被認為具有統計意義。5. 結論據我們所知，這是第一批報告富含葉綠素的綠色蜂膠光動力療法（GPDT）與日光介導的光動力療法（PDT）在腎細胞癌（RCC）細胞中具有協同細胞毒性的體外初步證據的研究之一。雖然初步數據顯示該方法具有未來發展的潛力，但在將其應用於臨床之前，仍需進行全面的機制和體內驗證。6. 專利基於本研究的發明已在台灣（專利號：I806696）和英國（專利號：GB2305047.9）獲得專利授權。 Y.-KC、H.-MC 和 DT-HC 聲明，他們是基於本研究的發明的專利持有人。作者貢獻概念構思：Y.-KC、H.-MC 和 DT-HC；方法：Y.-KC、H.-MC 和 DT-HC；軟體和形式分析：Y.-KC 和 DT-HC；初稿撰寫：Y.-KC、H.-MC 和 DT-HC；審查和編輯：DT-HC、S.-YH 和 T.CL。 Y.-KC、S.-YH 和 T.-CL 僅負責稿件的撰寫和修改，並未參與發明的開發或智慧財產權方面的工作。所有作者均已閱讀並同意發表稿件的最終版本。資金本研究由台灣台中牛津生物科技股份有限公司資助。機構審查委員會聲明不適用。知情同意聲明不適用。數據可用性聲明由於其專有性質或正在進行的分析，本研究中產生和/或分析的數據集不公開提供，但可根據合理要求從通訊作者處獲得。利益衝突作者姚寬陳和邱慧敏受僱於牛津生物技術工廠有限公司。作者黃欣怡受僱於奧克斯佩里生物健康有限公司。其餘作者聲明，本研究是在沒有任何可能被視為潛在利益衝突的商業或財務關係的情況下進行的。參考
Siegel, R.; Ma, J.; Zou, Z.; Jemal, A. 2014 年癌症統計。 CA Cancer J. Clin. 2014 , 64 , 9–29。 [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Motzer, RJ; Jonasch, E.; Agarwal, N.; Alva, A.; Baine, M.; Beckermann, K.; Motter, A. 腎癌，版本 3.2022，NCCN 腫瘤臨床實務指引。 J . Natl. Compr. Canc Netw. 2022 , 20 , 71–90. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Patel, S. 新興癌症輔助療法：蜂膠及其成分。 J . Diet. Suppl. 2016 , 13 , 245–268. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Huang, S.; Zhang, C.-P.; Wang, K.; Li, GQ; Hu, F.-L. 蜂膠化學成分研究進展. Molecules 2014 , 19 , 19610–19632. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Ghallab, D.; Shawky, E.; Mohyeldin, M.; Metwally, AM; Ibrahim, RS. 蜂膠：化學多樣性、植物來源和生物活性的最新進展。 J . Adv. Pharm. Sci. 2025 , 2 , 76–99. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Khalil, ML. 蜂膠在健康和疾病中的生物活性。亞太癌症預防雜誌， 2006，7，22-31 。 [ Google學術][ PubMed ]
Bankova, VS; Castro, SLd; Marcucci, MC .蜂膠：化學和植物來源的最新進展。 Apidologie 2000 , 31 , 3–15. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Huang, W.-D.; Peng, S.-F.; Tsao, N. - W.; Wang, S.-Y.; Tzeng, S.-L.; Hu, N.-J. 台灣綠蜂膠奈米顆粒誘導口腔癌細胞抗增殖和凋亡。 Biomedicines 2025 , 13 , 921. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Sawicka, D.; Car, H.; Borawska, MH; Nikliński, J. 蜂膠的抗癌活性。 Folia Histochem. Cytobiol. 2012 , 50 , 25–37. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Oršolić, N.; Bašić, I. 蜂膠水溶性衍生物 (WSDP) 的抗腫瘤、造血和放射防護作用。生物醫學與藥物治療雜誌， 2005，59，561–570 。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Ferraz, APCR; Figueiredo, PdO; Yoshida, NC. 黑桑（Morus nigra L.）：作為抗癌劑的特性綜述，以促進藥物開發。 Adv . Pharmacol. Pharm. Sci. 2024 , 2024 , 3784092. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Tamraz, M.; Al Ghossaini, N.; Temraz, S. 小麥草在結直腸癌中的作用：現有證據綜述。國際分子科學雜誌， 2024，25，5166 。[ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Mansoori, B.; Mohammadi, A.; Amin Doustvandi, M.; Mohammadnejad, F.; Kamari, F.; Gjerstorff, MF; Baradaran, B.; Hamblin, MR. 光動力療法治療癌症：天然產物的作用。 Photodiagn . Photodyn. Ther. 2019 , 26 , 395–404. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Bar-Sela, G.; Cohen, M.; Ben-Arye, E.; Epelbaum, R. 小麥草的藥用價值：基礎研究與臨床應用差距的綜述。 Mini Rev. Med. Chem. 2015 , 15 , 1002–1010. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Gore, RD; Palaskar, SJ; Bartake, AR. 小麥草：綠色血液有助於對抗癌症。臨床診斷研究雜誌， 2017，11，ZC40 –ZC42。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Chang, CH; Chang, YT; Tseng, TH; Wang, C.-J. 桑葉萃取物透過抑制脂肪細胞來源的IL-6和TNF-α來抑制肝癌細胞增殖。食品藥物分析雜誌， 2018，26，1024–1032。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Lan, M.; Zhao, S.; Liu, W.; Lee, CS; Zhang, W.; Wang, P. 光動力療法的光敏劑. Adv. Healthc. Mater. 2019 , 8 , 1900132. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Sulaiman, C.; George, BP; Balachandran, I.; Abrahamse, H. 光活性草藥化合物：一種綠色光動力療法。 Molecules 2022 , 27 , 5084. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Wiegell, SR; Wulf, HC; Szeimies, RM; Basset-Seguin, N.; Bissonnette, R.; Gerritsen, MJ; Braathen, LR. 日光光動力療法治療光化性角化病：國際共識：國際皮膚病光動力療法學會。 J . Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 2012 , 26 , 673–679. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Kubrak, TP; Kołodziej, P.; Sawicki, J.; Mazur, A.; Koziorowska, K.; Aebisher, D. 一些天然光敏劑及其在光動力療法中的藥用特性。 Molecules 2022 , 27 , 1192. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Chen, DT-H.; Huang, SY; Liu, TC; Chen, YK. 台灣綠蜂膠的新型化合物透過日光光動力作用誘導人類膠質母細胞瘤細胞凋亡。 Future Sci. OA 2025 , 11 , 2464491. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Forma, E.; Bryś, M.蜂膠 及其化合物的抗癌活性。 Nutrients 2021 , 13 , 2594. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Souza, RP; Bonfim-Mendonça, PS; Damke, G.; Carvalho, ARD-A.; Ratti, BA; Dembogurski, DSO; Da-Silva, VR; Silva, SO; Da-Silva, DB; Bruschi, ML; 等。 Artepillin C 可誘導多種人類子宮頸癌細胞系的選擇性氧化壓力並抑制其遷移和侵襲。 《抗癌藥物與藥物化學》 2018 , 18 , 1750–1760。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Russo, A.; Cardile, V.; Sanchez, F.; Troncoso, N.; Vanella, A.; Garbarino, J. 智利蜂膠：抗氧化活性與對人類腫瘤細胞系的抗增殖作用。生命科學。 2004 , 76 , 545–558。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
裡維拉-亞涅斯，N.；賓夕法尼亞州魯伊斯-烏爾塔多；裡維拉-亞涅斯，CR； Arciniega-Martínez，IM；耶佩斯-奧爾特加，M.；門多薩-阿羅約，B.；Rebollar-Ruíz，XA；門德斯-克魯茲，AR；雷森迪斯-阿爾伯迪斯；蜂膠作為具有潛在胃癌治療特性的天然產品的作用：系統性回顧。食品 2023 , 12 , 415. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
張曉輝；張立軍；孫建軍；閔艷娟；張立新；陳娜；陳誌林。葉綠素a衍生物在體外和體內的光動力療效。生物醫學與藥物治療， 2016，81，265-272 。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Heo, S.-Y.; Lee, Y.; Kim, T.-H.; Heo, S.-J.; Shin, H.; Lee, J.; Yi, M.; Kang, HW; Jung, W.-K. 葉綠素輔助光動力療法透過氧化壓力誘導人類子宮頸癌細胞凋亡的抗癌作用。國際分子科學雜誌， 2023，24，11565 。[ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Ji, B.; Wei, M.; Yang, B. 奈米藥物在光動力療法（PDT）驅動的癌症免疫治療中的最新進展. Theranostics 2022 , 12 , 434–458. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Chen, CN; Wu, CL; Lin, JK. 台灣蜂膠中新型化合物丙泊酚A和丙泊酚B誘導人類黑色素瘤細胞凋亡。 Cancer Lett. 2007 , 245 , 218–231. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
範米爾盧，J.；卡斯帕斯，GJ； Cloos, J. 細胞敏感性測定：MTT 測定。方法分子。生物。 2011 , 731 , 237–245。 [ Google學術] [考試研究]
免責聲明/出版商聲明：所有出版物中所包含的陳述、觀點和數據僅代表作者或撰稿人個人意見，並不代表MDPI和/或編輯的立場。 MDPI和/或編輯對因內容中提及的任何觀點、方法、說明或產品而造成的人身或財產損害不承擔任何責任。
© 2025 作者所有。授權者：MDPI，瑞士巴塞爾。本文為開放取用文章，根據知識共享署名授權協議 (CC BY) 的條款和條件分發 ( https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ )。分享和引用
MDPI 和 ACS 風格Chen, Y.-K.; Chiu, H.-M.; Huang, S.-Y.; Liu, T.-C.; Chen, DT-H. 光動力活化一種新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物誘導腎細胞癌凋亡。國際分子科學雜誌， 2025，26，6897。 https : //doi.org/10.3390/ijms26146897AMA風格
Chen YK, Chiu HM, Huang SY, Liu TC, Chen DT-H. 新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物的光動力活化誘導腎細胞癌細胞凋亡。國際分子科學雜誌。 2025; 26(14):6897。 https://doi.org/10.3390/ijms26146897芝加哥/圖拉比安風格
陳耀寬、邱慧敏、黃信義、劉大俊、陳子軒. 2025. “一種新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物的光動力激活可誘導腎細胞癌細胞凋亡”《國際分子科學雜誌》 26卷，第14期：6897。 https://doi.org/10.3390/ijms26146897APA格式
Chen, Y.-K., Chiu, H.-M., Huang, S.-Y., Liu, T.-C., & Chen, DT-H. (2025). 新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物的光動力活化誘導腎細胞癌細胞凋亡。國際分子科學雜誌，26 (14)，6897。 https://doi.org/10.3390/ijms26146897
資料來源：https://www.mdpi.com/1422-0067/26/14/6897
榮獲相當不錯的國際期刊論文發表：國際論文[IJMS, IF 4.9, Q1] IJMS (International Journal of Molecular Sciences) /Int J Mol Sci/ : 這是一本國際性的、經過同行評審的（peer-reviewed）期刊，專注於分子科學領域，通常涵蓋生物化學、分子生物學等。
IF 4.9 (Impact Factor 4.9): 影響因子（Impact Factor, IF）是衡量期刊重要性和影響力的指標。Q1 代表該期刊在所屬領域中排名前 25%。這是最高等級的分類。
一種新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物的光動力活化可誘導腎細胞癌細胞凋亡經過
陳耀寬1，邱慧敏1，黃信義2，劉大春3 和陳子軒4,*
1台灣台中市407，牛津生技工廠股份有限公司
2英國牛津OX2 6HT，Oxperial Biohealth有限公司
3英國牛津大學腫瘤學系，牛津 OX3 7DQ
4英國牛津大學納菲爾德初級保健健康科學系，牛津 OX2 6GG
*
通訊作者。
國際分子科學雜誌 ，2025，26 （ 14），6897；https://doi.org/10.3390/ijms26146897
投稿日期：2025年5月19日 / 修訂日期：2025年6月26日 / 已接受：2025年7月16日 / 發售日期：2025年7月18日
（本文屬於特刊「天然產物的抗癌作用」）
版本說明抽象的腎細胞癌（RCC）因其對傳統療法的抗藥性而面臨巨大的治療挑戰。具有光動力特性的天然化合物，例如葉綠素衍生物，為新型乾預措施提供了潛在選擇。本研究探討了一種富含葉綠素的綠色蜂膠化合物在日光介導的光動力療法（PDT）活化下對RCC細胞的凋亡作用。我們利用高效液相層析（HPLC）對一種由台灣綠色蜂膠、小麥草和桑葉標準化乙醇萃取物配製而成的新型化合物進行了表徵。將人類RCC 786-O細胞以不同濃度的化合物處理，並分別進行或不進行日光PDT（570 nm）。以MTT法評估細胞活力，並計算半數有效濃度（EC50 ）。 HPLC分析鑑定出Artepillin C為主要成分。該化合物誘導劑量依賴性細胞毒性，且日光PDT顯著增強了這種細胞毒性。 EC50值從3.027 µL（單獨使用化合物）降至1.728 µL（合併光動力療法），顯示存在協同效應。與未處理的對照組相比，光動力療法處理組的細胞活力顯著降低（p < 0.05） ，顯示發生了細胞凋亡。日光活化的光動力療法顯著增強了該化合物對腎細胞癌（RCC）細胞的抗癌功效。初步數據表明，富含葉綠素的綠色蜂膠光動力療法（GPDT）有望成為RCC的一種天然輔助治療策略，值得進一步進行體內研究。
關鍵字：
光動力療法（PDT）；台灣綠蜂膠；腎癌；葉綠素衍生物；營養保健品；細胞凋亡；GPDT1. 引言癌症仍然是全球範圍內導致發病和死亡的主要原因之一。在各種惡性腫瘤中，腎細胞癌（RCC）約佔所有腎癌的90%，其特徵是對傳統化療和放療具有抗藥性[ 1 ]。儘管標靶治療和免疫療法近年來取得了進展，但晚期RCC患者的預後仍然很差[ 2 ]，這凸顯了迫切需要開發既有效又低毒的新型治療方法。
近幾十年來，天然化合物，尤其是源自藥用植物和蜂產品的天然化合物，因其在癌症預防和治療中作為輔助手段的潛力而日益受到重視[ 3 ]。這些生物活性物質通常被歸類為營養保健品，具有廣泛的藥理學益處，且毒性相對較低。其中，台灣綠蜂膠（一種主要由蜜蜂採集於馬來蜂（Macaranga tanarius）的樹脂混合物）因其富含多酚類化合物而備受關注，特別是黃酮類化合物、酚酸類化合物、肉桂酸衍生物、萜類化合物、脂肪酸和生物鹼[ 4 , 5 , 6 ]。目前已在各種蜂膠中鑑定出300多種化學成分，其組成會因植物來源和地理區域的不同而有所差異[ 7 ]。
綠色蜂膠中的黃酮類化合物，如槲皮素、芹菜素和白楊素，已在多種癌細胞系中表現出強烈的促凋亡和抗增殖作用，包括前列腺癌、乳腺癌、結腸癌和口腔癌[ 8 , 9 ]。從機制上講，這些化合物促進粒線體介導的細胞凋亡，抑制血管生成，並調節關鍵的致癌訊號通路，如NF-κB、PI3K/Akt和MAPK路徑[ 10 ]。
同樣，我們基於小麥（ Triticum aestivum）和桑葉（ Morus alba ）中富含葉綠素的提取物，選擇了它們，因為它們具有已被充分證實的促凋亡、抗氧化和光動力特性。選擇這兩種植物的原因不僅在於它們富含葉綠素，還在於它們含有獨特的植物化學成分，例如小麥中的β-谷甾醇和桑葉中的黃酮類化合物（如蘆丁和異槲皮素）。這些成分在先前的研究中已被證實具有強大的抗癌活性，並且在這兩種植物中表現出優異的相容性和光動力激活能力[ 11 , 12 , 13 ]。小麥富含葉綠素、維生素和抗氧化酶，已被證明能夠選擇性地誘導癌細胞產生氧化應激，從而促進細胞凋亡而不損傷正常細胞[ 14 ]。研究強調了其對乳癌、口腔鱗狀細胞癌和肺腺癌的抑製作用，其機制涉及DNA損傷誘導和細胞週期阻斷[ 15 ]。另一方面，桑葉萃取物富含葉綠素、黃酮類化合物和多酚，可透過增強活性氧（ROS）介導的細胞凋亡和破壞粒線體膜電位，對子宮頸癌、乳癌和肝細胞癌細胞發揮細胞毒性作用[ 16 ]。總而言之，這些植物來源和蜂產品來源的營養保健品為癌症管理提供了一種多模式方法，結合了抗氧化、抗發炎、促凋亡和免疫調節作用，有望成為癌症預防和治療的輔助藥物。
近年來，營養保健品領域的創新旨在透過葉綠素富集和光動力療法（PDT）等製劑策略來增強天然產物的治療功效[ 13 ]。 PDT利用光敏劑和光照，透過光化學反應產生活性氧（ROS），導致腫瘤細胞氧化壓力和凋亡（圖1）[ 17 , 18 ]。日光PDT等療法因其非侵入性和更廣泛的臨床應用前景而備受關注，因為它們無需特殊設備，即可利用自然或人工光源。在PDT中，光敏劑是啟動這些反應的關鍵，通常與藥物合併使用以增強治療效果[ 19 ]。值得注意的是，近期研究表明，天然葉綠素衍生物能夠有效產生ROS，凸顯了其作為高效能天然光敏劑的潛力[ 20 ]。
圖1. 光動力療法（PDT）的機制。光敏劑（PS）在光源（E）照射下吸收能量，躍遷至激發單線態（<sup> 1</sup> PS<sup> +</sup>），隨後發生系間竄越形成激發三線態（<sup> 3 </sup> PS<sup> +</sup>）。在三線態下，PS可參與兩種不同的光化學反應途徑：I型反應，其中電子轉移至分子氧，生成活性氧（ROS），包括超氧陰離子（O<sub> 2 </sub> • <sup>− </sup> ）、過氧化氫（H <sub> 2 </sub> O<sub> 2< / 1</sup> O <sub>2 </sub>）。這些ROS介導氧化應激，導致細胞毒性和凋亡。縮寫：PS，光敏劑；<sup> 1 </sup> PS <sup> + </sup>，激發單線態；<sup>3</sup> PS<sup> + </sup>，激發三線態；ROS，活性氧。
在此背景下，我們開發了一種新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物——由綠色蜂膠、小麥草和桑葉萃取物組成[ 21 ]——以評估其與日光光動力療法（PDT）聯合應用時的抗癌特性。我們先前的平行研究表明，這種化合物可被特定波長的日光激活，從而增強其對人類膠質母細胞瘤細胞的抗癌療效[ 21 ]。基於這些發現，本研究旨在評估該化合物的體外細胞毒性作用，並確定日光介導的光動力活化是否能增強其抗癌活性。透過比較有無日光照射的治療效果，我們旨在評估該化合物的光敏化潛力，並為其未來的治療開發提供初步證據。
2. 結果
2.1. 高效液相層析法對萃取物化合物進行植物化學分析為了鑑定萃取物的成分，我們進行了高效液相層析（HPLC）分析。圖2展示了GP-WM萃取物的HPLC色譜圖。在20分鐘的保留時間內偵測到兩個明顯的峰，分別標示為a1和a2。透過與標準參考化合物比對，這兩個峰均被鑑定為阿替匹林C，顯示該化合物是GP-WM萃取物中的主要成分。阿替匹林C是一種在台灣綠蜂膠中含量豐富的生物活性分子[ 22 ]，據報其具有抑制腫瘤細胞增殖和轉移的抗癌特性[ 23 ]。本研究著重探討了GP-WM萃取物誘導細胞凋亡的潛力。
圖 2. GP-WM 萃取物的 HPLC 圖譜及 Artepillin C 的化學結構。 ( A ) GP-WM 萃取物中標準參考化合物的 HPLC 分離。峰 a1 和 a2 對應於 Artepillin C 相關化合物。詳細的色譜條件如表1。 ( B ) Artepillin C 的化學結構。
表 1. 高效液相層析的操作參數與條件。
2.2. 評估GP-WM萃取物在有無日光光動力療法（PDT）條件下對786-O細胞凋亡的影響首先，在未進行日光光動力療法（PDT）的情況下，以MTT法評估了不同濃度（0.25、0.5、1、2、4和8 µL）的GP-WM萃取物對786-O細胞活力的影響。結果觀察到細胞活力呈現明顯的劑量依賴性降低。具體而言，0.125 µL的GP-WM萃取物處理使細胞活力從100%降至88.9%；0.25 µL降至74.8%；0.5 µL降至67.1%；1 µL降至40.3%；2 µL降至35.2%；4 µL降至33.11.8 µL。這些結果表明，GP-WM萃取物能夠以濃度依賴的方式有效降低786-O細胞的活力（圖3）。為了進一步量化抑製作用，採用S型曲線擬合劑量-反應數據，確定了半數有效濃度（EC50）。在未進行日光光動力療法（PDT）的情況下，GP-WM萃取物對786-O細胞的EC50計算值為3.027 µL。
圖3. GP-WM萃取物對腎細胞癌786-O細胞活力的影響（有/無日光光動力療法（dPDT））。將細胞以不同濃度（0.25、0.5、1、2、4和8 µL）的GP-WM萃取物處理24小時，隨後以MTT法檢測細胞活力。數據以細胞活力百分比（%）表示。結果代表兩個獨立實驗的平均值±標準誤，每次實驗每個濃度（0.25、0.5、1、2、4和8 µL）均設定三個複孔（n = 3），一組接受dPDT治療，另一組未接受dPDT治療。以單因子變異數分析（ANOVA）和事後檢定進行統計分析，顯著性門檻設定為p < 0.05。縮寫：dPDT：日光光動力療法。
接下來，我們使用MTT法評估了GP-WM萃取物與日光光動力療法（PDT）的聯合作用。值得注意的是，光動力療法增強了GP-WM萃取物對786-O細胞的抑製作用（圖3）。此外，我們也觀察到細胞活力呈現顯著的劑量依賴性降低：在日光PDT條件下，0.125 µL GP-WM萃取物處理使細胞活力從100%急劇下降至26.5%；0.25 µL使細胞活力下降至24.6%；0.5 µL下降至23.5%；11520.8 µL劑量下，細胞活力均維持在11.5%。與日光光動力療法結合後， GP-WM 萃取物的EC 50從 3.027 µL 顯著降低至 1.728 µL，反映出療效得到改善。
與非日光光動力療法組相比，GP-WM萃取物在0.25、0.5、1和2 µL濃度下均表現出顯著更高的抑制率（圖3），顯示聯合治療顯著提高了細胞毒性。這些結果支持以下結論：光動力活化顯著增強了GP-WM萃取物對腎癌細胞的抗癌活性。3. 討論天然草藥化合物作為營養保健品，在癌症治療（包括腎細胞癌）中日益成為有前景的輔助療法。源自植物和蜜蜂的天然產物具有多靶點生物活性，且與傳統化療和放療相比，毒性通常較低。體外研究表明，這些化合物可以抑制腫瘤細胞增殖、誘導細胞凋亡、抑制血管生成，並可能增強現有療法的療效[ 3 ]。它們的作用機制涵蓋幹擾致癌訊號路徑和化學中和致癌物質等，凸顯了其廣泛的抗癌潛力[ 10 , 24 ]。
本研究評估了一種新型富含葉綠素的營養保健品的體外細胞毒性作用。此保健品由綠蜂膠、小麥草和桑葉的乙醇萃取物GP-WM組成，MTT法檢測結果顯示其可降低細胞活力，提示其具有誘導細胞凋亡的細胞毒性作用。結果表明，該化合物萃取物在有無日光光動力療法（PDT）的情況下均能有效抑制人類腎癌786-O細胞的活力，提示其具有誘導細胞凋亡的作用；然而，與日光PDT聯合使用時，抑製作用顯著增強。雖然細胞活力的降低提示細胞凋亡，但仍需使用凋亡特異性檢測方法（例如Annexin V/PI、caspase活性檢測）進一步研究以闡明細胞死亡機制。高效液相層析（HPLC）分析鑑定出綠蜂膠中含量豐富的生物活性黃酮類化合物Artepillin C，它是觀察到的抗癌活性的主要貢獻成分[ 23 , 25 ]。萃取物中的葉綠素衍生物可能由於其光敏特性而促進了光動力效應[ 20 , 26 ]。其他植物化學物質，例如小麥草中的β-谷甾醇[ 15 ]以及桑葉中的黃酮類化合物和生物鹼[ 16 ]，可能進一步增強了觀察到的細胞凋亡效應，尤其是在與日光光動力療法（PDT）聯合使用時。
我們的研究結果進一步證實了葉綠素衍生物在改善光動力療法（PDT）療效方面的作用。日光PDT透過光敏劑活化選擇性靶向惡性細胞，與富含葉綠素的化合物聯合使用時表現出協同效應[ 26 ]。先前研究表明，將綠蜂膠與日光PDT聯合使用可以增強細胞毒性，誘導子宮頸癌細胞凋亡[ 27 ]，並增強免疫反應[ 28 ]。然而，仍需進一步研究來鑑定和表徵萃取物中介導這些協同效應的特定生物活性化合物。
重要的是，我們的數據表明，富含葉綠素的綠色蜂膠光動力活化（GPDT）在日光照射下可顯著降低體外培養的786-O腎癌細胞的活力。這結果與我們先前在人類膠質母細胞瘤U87細胞的研究結果一致[ 21 ]。聯合治療後細胞活力的顯著降低和EC50值的降低表明其具有增強的治療潛力。儘管這些結果令人鼓舞，但其在不同細胞系中的普適性以及向臨床應用的轉化仍需進行全面的體內驗證，以評估其藥物動力學、生物分佈、安全性和有效性。
從機制上講，我們假設GP-WM萃取物在日光活化後，作為光敏劑，產生活性氧（ROS），從而誘導腫瘤細胞發生氧化壓力介導的細胞凋亡（圖4）。這個概念與我們在膠質母細胞瘤U87細胞中的發現以及先前證實基於葉綠素的光動力療法（PDT）療效的研究結果相符[ 13 , 29 ]。然而，本研究並未直接測量ROS的產生及其下游凋亡通路，因此需要進一步研究。需要進行更多機制研究，以證實這些條件下ROS的產生以及特定的細胞死亡通路，例如細胞凋亡。
圖4. GP-WM專有萃取物靶向癌細胞的示意圖。此概念圖展示了全身給藥後，GP-WM萃取物（由綠蜂膠、小麥草和桑葉衍生物組成）在腫瘤微環境中的選擇性累積。暴露於日光（400–700 nm）後，GP-WM分子被光激活，在癌細胞內外均產生活性氧（ROS）。 ROS的產生會誘導氧化損傷，選擇性地誘導腫瘤細胞凋亡，同時最大限度地減少對鄰近正常組織的損傷。除了光動力作用外，GP-WM還具有植物化學支持作用，其固有的抗發炎和抗氧化特性有助於增強治療效果。
儘管初步的體外研究結果令人鼓舞，但與許多天然製劑一樣，未來的研究必須解決幾個轉化應用的挑戰。這些挑戰包括提高化合物的全身生物利用度和代謝穩定性，確定其在生理條件下的組織分佈和光穩定性，以及最大限度地減少對非目標組織的潛在光毒性。此外，評估GP-WM介導的光動力療法對癌細胞與正常組織的選擇性也至關重要，這種選擇性可能受到腫瘤特異性攝取、氧化還原狀態和局部微環境的影響，而這些因素對於優化治療窗口和推進臨床轉化至關重要。4. 材料與方法
4.1 植物和蜂產品採購綠色蜂膠取自台灣台中市霧峰區的智誠養蜂場和外埔區的明宇養蜂場。小麥草種植於台灣南投縣銘建鄉方冠生物科技有限公司的溫室。桑葉取自台灣苗栗縣石潭鄉全明生態教育蠶場。4.2 細胞系和培養條件人類腎細胞癌細胞株786-O（BCRC60243）購自台灣新竹市食品工業發展研究所（FIRDI）下屬的生物資源保存與研究中心（BCRC）。 786-O細胞培養於無菌的10 cm聚苯乙烯組織培養處理培養皿（Corning®細胞培養皿，表面經處理以利於貼壁細胞生長，貨號430167；Corning公司，美國紐約州康寧市），培養基為Dulbecco改良Eagle培養基（DMEM，Gibco公司，貨號1210-038； Scientific公司，美國麻薩諸塞州沃爾瑟姆市），並添加10%胎牛血清（FBS）和1%青黴素-鏈黴素。細胞培養於37℃、5% CO₂的培養箱中。每隔兩到三天更換一次培養基，當細胞達到 80% 到 90% 的匯合度時進行傳代。4.3 萃取物的製備該萃取物是根據活性成分的比例重量配製的，具體而言，是根據綠蜂膠、小麥草和桑葉的乙醇萃取物配製的。萃取和製備方案的詳細記錄如下。4.3.1. 綠蜂膠 (GP) 萃取為了製備綠色蜂膠萃取物，將蜂膠與95%乙醇以1:3的質量比混合，並在30℃至50℃的溫度下進行超音波處理1小時。過濾後，重複此乙醇萃取步驟三次。合併所得濾液，並進行真空濃縮，得到粗乙醇萃取物。再將此萃取物與丙二醇（1:1）混合，以超音波處理10分鐘，並在55℃至65℃下進行真空濃縮。將所得丙二醇溶液與中鏈三酸甘油酯（MCT；源自椰子油，辛酸/癸酸比例為60/40，購自英國東約克郡斯奈斯的Croda International Plc公司）以2:1的品質比混合，再次超音波處理10分鐘，並使用漏斗進行分離。下層含有脫蠟的綠色蜂膠丙二醇溶液，被收集起來作為GP萃取物。4.3.2. 小麥草和桑葉（WM）萃取物將100 g乾小麥草和100 g乾桑葉分別與200 mL 95%乙醇混合萃取。混合物在30 °C至50 °C下超音波處理30 min，然後過濾得到單獨的乙醇萃取物。將兩種萃取物等體積混合（1:1），並在25 °C下靜置36 h。合併萃取物再次過濾，與丙二醇（1:1）混合，並在真空下濃縮以除去乙醇。最終含有兩種萃取物的丙二醇溶液被命名為小麥草-桑葉（WM）萃取物。4.3.3. 複合GP-WM萃取物的製備將GP和WM萃取物按等比例（1:1）混合，製成統一萃取物，稱為GP-WM萃取物，該萃取物構成了本研究的專有混合物。配方以重量比表示的濃度範圍進行測試，並在不同的體積（0、0.25、0.5、1、2、4和8 µL）下進行實驗分析。4.4 萃取物和細胞活力的分析
4.4.1. 高效液相層析（HPLC）分析本研究製備的GP-WM萃取物在台灣食品工業研究發展研究所（FIRDI）採用高效液相層析法（HPLC）進行分析。詳細的操作參數和分析條件請參考表1。4.4.2 細胞活力檢測以 MTT 法評估細胞活力[ 30 ]。將 786-O 細胞以每孔 1 × 10⁴個細胞的密度接種於 96 孔板中，並加入 100 μL Dulbecco 改良 Eagle 培養基 (DMEM)，在 37 °C、5% CO₂ 的濕潤環境中培養24小時。培養結束後，以不同濃度的 GP-WM 萃取物（0.25、0.5、1、2、4 和 8 μL）處理細胞 24 小時。
處理後，一組細胞培養物接受日光光動力療法 (dPDT) 照射，照射光源為波長 570 nm 的螢光 LED 燈（最大光譜輸出波長為 570 ± 10 nm；台灣新北市億光電子股份有限公司），燈管位於 96 孔板上方 25 cm 處。使用校準的光電二極體感測器測量光強度為 9.5 mW/cm² ，照射時間為 24 小時，在室溫下於暗室中進行，以避免環境光幹擾。對照組培養板避光。 24 小時後，移除所有孔中的培養基，並加入 5 mg/mL 的 MTT 溶液。細胞再次在 37 °C 和 5% CO₂ 條件下培養24小時。隨後，移除 MTT 溶液，並用磷酸鹽緩衝液 (PBS，pH 7.4) 洗滌孔板兩次。然後，在每個孔中加入50 µL二甲基亞砜（DMSO）以溶解甲臢晶體，並使用酶標儀（Synergy HTX多功能酶標儀，BioTek Instruments Inc.，Winooski，VT，USA）在570 nm處測量吸光度（OD<sub> 570</sub> ）。實驗獨立重複兩次，每次實驗設定三個複孔（ n = 3），分別在有和沒有dPDT處理的情況下進行。結果以兩次獨立實驗的平均值±標準誤（SE）表示。半數有效濃度（EC<sub> 50</sub>）由劑量-反應曲線的線性區域計算。4.4.3 統計分析使用 GraphPad Prism 9 軟體進行統計分析。數據以平均值 ± 標準誤 (SE) 的形式呈現，包括比例存活率 (%) 和 EC50值。採用單因子變異數分析 (ANOVA) 確定統計意義，當 F 統計量顯示p < 0.05 且未檢測到顯著的差異異質性時，進行事後檢定。此外，也以 ANOVA 對不同濃度 (0.25、0.5、1、2、4 和 8 µL) 下的組間比較（PDT 處理組與未處理組）進行分析。 p值< 0.05 被認為具有統計意義。5. 結論據我們所知，這是第一批報告富含葉綠素的綠色蜂膠光動力療法（GPDT）與日光介導的光動力療法（PDT）在腎細胞癌（RCC）細胞中具有協同細胞毒性的體外初步證據的研究之一。雖然初步數據顯示該方法具有未來發展的潛力，但在將其應用於臨床之前，仍需進行全面的機制和體內驗證。6. 專利基於本研究的發明已在台灣（專利號：I806696）和英國（專利號：GB2305047.9）獲得專利授權。 Y.-KC、H.-MC 和 DT-HC 聲明，他們是基於本研究的發明的專利持有人。作者貢獻概念構思：Y.-KC、H.-MC 和 DT-HC；方法：Y.-KC、H.-MC 和 DT-HC；軟體和形式分析：Y.-KC 和 DT-HC；初稿撰寫：Y.-KC、H.-MC 和 DT-HC；審查和編輯：DT-HC、S.-YH 和 T.CL。 Y.-KC、S.-YH 和 T.-CL 僅負責稿件的撰寫和修改，並未參與發明的開發或智慧財產權方面的工作。所有作者均已閱讀並同意發表稿件的最終版本。資金本研究由台灣台中牛津生物科技股份有限公司資助。機構審查委員會聲明不適用。知情同意聲明不適用。數據可用性聲明由於其專有性質或正在進行的分析，本研究中產生和/或分析的數據集不公開提供，但可根據合理要求從通訊作者處獲得。利益衝突作者姚寬陳和邱慧敏受僱於牛津生物技術工廠有限公司。作者黃欣怡受僱於奧克斯佩里生物健康有限公司。其餘作者聲明，本研究是在沒有任何可能被視為潛在利益衝突的商業或財務關係的情況下進行的。參考
Siegel, R.; Ma, J.; Zou, Z.; Jemal, A. 2014 年癌症統計。 CA Cancer J. Clin. 2014 , 64 , 9–29。 [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Motzer, RJ; Jonasch, E.; Agarwal, N.; Alva, A.; Baine, M.; Beckermann, K.; Motter, A. 腎癌，版本 3.2022，NCCN 腫瘤臨床實務指引。 J . Natl. Compr. Canc Netw. 2022 , 20 , 71–90. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Patel, S. 新興癌症輔助療法：蜂膠及其成分。 J . Diet. Suppl. 2016 , 13 , 245–268. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Huang, S.; Zhang, C.-P.; Wang, K.; Li, GQ; Hu, F.-L. 蜂膠化學成分研究進展. Molecules 2014 , 19 , 19610–19632. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Ghallab, D.; Shawky, E.; Mohyeldin, M.; Metwally, AM; Ibrahim, RS. 蜂膠：化學多樣性、植物來源和生物活性的最新進展。 J . Adv. Pharm. Sci. 2025 , 2 , 76–99. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Khalil, ML. 蜂膠在健康和疾病中的生物活性。亞太癌症預防雜誌， 2006，7，22-31 。 [ Google學術][ PubMed ]
Bankova, VS; Castro, SLd; Marcucci, MC .蜂膠：化學和植物來源的最新進展。 Apidologie 2000 , 31 , 3–15. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Huang, W.-D.; Peng, S.-F.; Tsao, N. - W.; Wang, S.-Y.; Tzeng, S.-L.; Hu, N.-J. 台灣綠蜂膠奈米顆粒誘導口腔癌細胞抗增殖和凋亡。 Biomedicines 2025 , 13 , 921. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Sawicka, D.; Car, H.; Borawska, MH; Nikliński, J. 蜂膠的抗癌活性。 Folia Histochem. Cytobiol. 2012 , 50 , 25–37. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Oršolić, N.; Bašić, I. 蜂膠水溶性衍生物 (WSDP) 的抗腫瘤、造血和放射防護作用。生物醫學與藥物治療雜誌， 2005，59，561–570 。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Ferraz, APCR; Figueiredo, PdO; Yoshida, NC. 黑桑（Morus nigra L.）：作為抗癌劑的特性綜述，以促進藥物開發。 Adv . Pharmacol. Pharm. Sci. 2024 , 2024 , 3784092. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Tamraz, M.; Al Ghossaini, N.; Temraz, S. 小麥草在結直腸癌中的作用：現有證據綜述。國際分子科學雜誌， 2024，25，5166 。[ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Mansoori, B.; Mohammadi, A.; Amin Doustvandi, M.; Mohammadnejad, F.; Kamari, F.; Gjerstorff, MF; Baradaran, B.; Hamblin, MR. 光動力療法治療癌症：天然產物的作用。 Photodiagn . Photodyn. Ther. 2019 , 26 , 395–404. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Bar-Sela, G.; Cohen, M.; Ben-Arye, E.; Epelbaum, R. 小麥草的藥用價值：基礎研究與臨床應用差距的綜述。 Mini Rev. Med. Chem. 2015 , 15 , 1002–1010. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Gore, RD; Palaskar, SJ; Bartake, AR. 小麥草：綠色血液有助於對抗癌症。臨床診斷研究雜誌， 2017，11，ZC40 –ZC42。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Chang, CH; Chang, YT; Tseng, TH; Wang, C.-J. 桑葉萃取物透過抑制脂肪細胞來源的IL-6和TNF-α來抑制肝癌細胞增殖。食品藥物分析雜誌， 2018，26，1024–1032。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Lan, M.; Zhao, S.; Liu, W.; Lee, CS; Zhang, W.; Wang, P. 光動力療法的光敏劑. Adv. Healthc. Mater. 2019 , 8 , 1900132. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Sulaiman, C.; George, BP; Balachandran, I.; Abrahamse, H. 光活性草藥化合物：一種綠色光動力療法。 Molecules 2022 , 27 , 5084. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Wiegell, SR; Wulf, HC; Szeimies, RM; Basset-Seguin, N.; Bissonnette, R.; Gerritsen, MJ; Braathen, LR. 日光光動力療法治療光化性角化病：國際共識：國際皮膚病光動力療法學會。 J . Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 2012 , 26 , 673–679. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Kubrak, TP; Kołodziej, P.; Sawicki, J.; Mazur, A.; Koziorowska, K.; Aebisher, D. 一些天然光敏劑及其在光動力療法中的藥用特性。 Molecules 2022 , 27 , 1192. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Chen, DT-H.; Huang, SY; Liu, TC; Chen, YK. 台灣綠蜂膠的新型化合物透過日光光動力作用誘導人類膠質母細胞瘤細胞凋亡。 Future Sci. OA 2025 , 11 , 2464491. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Forma, E.; Bryś, M.蜂膠 及其化合物的抗癌活性。 Nutrients 2021 , 13 , 2594. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Souza, RP; Bonfim-Mendonça, PS; Damke, G.; Carvalho, ARD-A.; Ratti, BA; Dembogurski, DSO; Da-Silva, VR; Silva, SO; Da-Silva, DB; Bruschi, ML; 等。 Artepillin C 可誘導多種人類子宮頸癌細胞系的選擇性氧化壓力並抑制其遷移和侵襲。 《抗癌藥物與藥物化學》 2018 , 18 , 1750–1760。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Russo, A.; Cardile, V.; Sanchez, F.; Troncoso, N.; Vanella, A.; Garbarino, J. 智利蜂膠：抗氧化活性與對人類腫瘤細胞系的抗增殖作用。生命科學。 2004 , 76 , 545–558。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
裡維拉-亞涅斯，N.；賓夕法尼亞州魯伊斯-烏爾塔多；裡維拉-亞涅斯，CR； Arciniega-Martínez，IM；耶佩斯-奧爾特加，M.；門多薩-阿羅約，B.；Rebollar-Ruíz，XA；門德斯-克魯茲，AR；雷森迪斯-阿爾伯迪斯；蜂膠作為具有潛在胃癌治療特性的天然產品的作用：系統性回顧。食品 2023 , 12 , 415. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
張曉輝；張立軍；孫建軍；閔艷娟；張立新；陳娜；陳誌林。葉綠素a衍生物在體外和體內的光動力療效。生物醫學與藥物治療， 2016，81，265-272 。 [ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Heo, S.-Y.; Lee, Y.; Kim, T.-H.; Heo, S.-J.; Shin, H.; Lee, J.; Yi, M.; Kang, HW; Jung, W.-K. 葉綠素輔助光動力療法透過氧化壓力誘導人類子宮頸癌細胞凋亡的抗癌作用。國際分子科學雜誌， 2023，24，11565 。[ Google學術][ CrossRef ][ PubMed ]
Ji, B.; Wei, M.; Yang, B. 奈米藥物在光動力療法（PDT）驅動的癌症免疫治療中的最新進展. Theranostics 2022 , 12 , 434–458. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Chen, CN; Wu, CL; Lin, JK. 台灣蜂膠中新型化合物丙泊酚A和丙泊酚B誘導人類黑色素瘤細胞凋亡。 Cancer Lett. 2007 , 245 , 218–231. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
範米爾盧，J.；卡斯帕斯，GJ； Cloos, J. 細胞敏感性測定：MTT 測定。方法分子。生物。 2011 , 731 , 237–245。 [ Google學術] [考試研究]
免責聲明/出版商聲明：所有出版物中所包含的陳述、觀點和數據僅代表作者或撰稿人個人意見，並不代表MDPI和/或編輯的立場。 MDPI和/或編輯對因內容中提及的任何觀點、方法、說明或產品而造成的人身或財產損害不承擔任何責任。
© 2025 作者所有。授權者：MDPI，瑞士巴塞爾。本文為開放取用文章，根據知識共享署名授權協議 (CC BY) 的條款和條件分發 ( https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ )。分享和引用
MDPI 和 ACS 風格Chen, Y.-K.; Chiu, H.-M.; Huang, S.-Y.; Liu, T.-C.; Chen, DT-H. 光動力活化一種新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物誘導腎細胞癌凋亡。國際分子科學雜誌， 2025，26，6897。 https : //doi.org/10.3390/ijms26146897AMA風格
Chen YK, Chiu HM, Huang SY, Liu TC, Chen DT-H. 新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物的光動力活化誘導腎細胞癌細胞凋亡。國際分子科學雜誌。 2025; 26(14):6897。 https://doi.org/10.3390/ijms26146897芝加哥/圖拉比安風格
陳耀寬、邱慧敏、黃信義、劉大俊、陳子軒. 2025. “一種新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物的光動力激活可誘導腎細胞癌細胞凋亡”《國際分子科學雜誌》 26卷，第14期：6897。 https://doi.org/10.3390/ijms26146897APA格式
Chen, Y.-K., Chiu, H.-M., Huang, S.-Y., Liu, T.-C., & Chen, DT-H. (2025). 新型富含葉綠素的綠色蜂膠化合物的光動力活化誘導腎細胞癌細胞凋亡。國際分子科學雜誌，26 (14)，6897。 https://doi.org/10.3390/ijms26146897
資料來源：https://www.mdpi.com/1422-0067/26/14/6897