血液腫瘤科/細胞治療中心 陳駿逸醫師
乳酸桿菌屬是一種不會形成芽孢的微生物，是一種厭氧和兼性無氧的革蘭氏陽性菌。這種細菌不僅在自然界中廣泛分佈，也存在於人體口腔和消化器官中；是一種有益微生物，被廣泛用作各種發酵乳製品的發酵劑。
植物乳酸桿菌 (Lactobacillus plantarum)是一種腸道益生菌，目前研究發現其有潛在的抗癌作用，尤其是在大腸直腸癌方面。研究表明，某些植物乳桿菌的菌株可以抑制癌細胞生長、調節免疫系統並減少會促進腫瘤發展相關的發炎。其抗癌作用通常是由細菌產生的特定代謝物(例如吲哚-3-乳酸)所誘導。
韓國泡菜富含植物乳酸桿菌
而負盛名的韓國泡菜，泡菜是韓國料理中不可或缺的發酵高麗菜，曾被認為是導致胃癌的危險因子。然而，除非食用含鹽量過高的泡菜，否則泡菜總體上是一種健康食品，因其富含魏斯氏菌和植物乳桿菌，而泡菜在抗氧化、抗肥胖、預防癌症和其他有益健康功效而受到認可。泡菜的防癌/抗致癌活性與發酵過程中產生的成分和產物類型有關。在泡菜發酵後期，植物乳酸桿菌會快速生長而產生大量的有機酸，而有機酸正是使泡菜酸化的主要物質。植物乳酸桿菌的耐酸性使其可以用做為天然抗菌和抗真菌產品。
泡菜的主要成分大白菜已被流行病學研究證實具有預防胃癌的功效，並且由於其富含膳食纖維，被認為能夠抑制結直腸癌的發生。泡菜的主要成分之一－辣椒粉，含有辣椒素（反式-8-甲基-N-香草基-6-壬烯醯胺）。儘管辣椒素在致癌過程中的作用一直存在爭議，但越來越多的證據表明，辣椒素能夠透過產生過量的活性氧來誘導癌細胞凋亡。 Thoennissen等人證明，辣椒素透過調節EGFR/HER-2通路，導致乳癌細胞的細胞週期停滯和凋亡，並可以顯著地抑制乳癌前病變的發展且無毒性。
植物乳酸桿菌的抗癌潛力已透過 Ames 突變試驗和 SOS 顯色試驗確認。
將高麗菜用 3% 的鹽醃製，並在 5°C 下發酵製作泡菜 3 週，泡菜的萃取物會對黃麴毒素 B1 表現出抗誘變作用。從泡菜中分離出的乳植物酸桿菌對 N-甲基-N’-硝基-N-亞硝基胍、4-硝基喹啉-1-氧化物(一種腸胃道癌症的致癌物質)，也表現出強烈的抗誘變作用。此外，與源自發酵乳的乳酸菌相比，從泡菜中分離出的植物乳酸桿菌具有更強的抗誘變作用。
從泡菜中分離出的植物乳酸桿菌或活化人體的巨噬細胞，增強其吞噬作用，並且由於植物乳酸桿菌細胞中含有胞壁酸多醣鏈，因此可以在鱗狀細胞癌和實體癌症中表現出抗癌作用。
為了評估植物乳酸菌作為益生菌的潛在應用，Lee等人測量了植物乳酸菌在人工胃液和腸液中的存活率、與人體腸道Caco-2細胞的黏附相容性以及抗菌活性。結果顯示，植物乳酸菌菌株在人工胃液和腸液的存活率超過90%，是對照菌株乾酪乳酸菌存活率的400倍以上。當致病菌與乳酸菌共培養時，植物乳酸菌抑制了腸隱窩細胞與致病菌的黏附，並分別抑制了大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和鼠傷寒沙門氏菌等致病菌的生長，抑制率分別高達93.4%、75.9%和69.3%。
以下是關於植物乳桿菌之抗癌特性更詳細的概述：
作用機轉：
抑制癌細胞生長：
一些植物乳桿菌的菌株已被證明能夠體外抑制各種癌細胞系的增殖，包括結腸癌細胞（HT-29 和 Caco-2）。
誘導細胞凋亡：
植物乳桿菌可以誘導癌細胞的程序性細胞死亡（凋亡），從而有效清除癌細胞。
免疫系統調節：
植物乳酸桿菌可以影響對腫瘤的免疫反應。例如，它可以增加某些免疫訊號分子（細胞激素）的產生，並促進CD8+ T細胞等免疫細胞的活性，從而對抗癌症。
抗發炎作用：
植物乳酸桿菌有助於減少腸道炎症，而腸道炎症通常與癌症的發生和發展有關。它可以調節發炎細胞因子的表達，減少發炎細胞對腫瘤組織的浸潤。
代謝調節：
植物乳酸桿菌會產生多種代謝物，例如吲哚-3-乳酸，這些代謝物可直接作用於癌細胞或影響腫瘤微環境，進而抑制癌細胞的生長。
腸道菌叢調節：
植物乳酸桿菌可以幫助恢復腸道菌叢的健康平衡，而癌症患者的腸道菌叢平衡可能已經被破壞。輔助植物乳桿菌可以間接地發揮抗癌作用。
增強化學治療的敏感性：
在某些情況下，植物乳桿菌已被證明可以提高癌細胞對化療藥物的敏感性，這可能會提高癌症治療的有效性。發表於2016年Journal of Microbiology and Biotechnology期刊上的研究，證實植物乳桿菌能夠增強5-FU化療藥物對大腸癌的治療效果，並透過逆轉抗癌藥物抗藥性的產生來減少大腸直腸癌幹細胞樣細胞。這意味著輔助植物乳桿菌可能成為化療抗藥性大腸癌的有效生物治療替代方案。
減少化療藥物的副作用:
化療irinotecan可以改變了腸道菌叢，而腸道菌叢在決定化療的療效和毒性方面發揮著重要作用，而化療irinotecan的腹瀉毒性是由細菌β-葡萄醣醛酸酶引起的。現在可以透過標靶調控身體的腸道菌叢來提高化療的療效並降低其毒性。化療irinotecan治療後韋榮球菌、梭菌、酪酸球菌和普雷沃菌的豐度增加。但使用含有植物乳桿菌的乳酸桿菌混合物，可以顯著緩解化療irinotecan 引起的腹瀉，主要是透過降低β-葡萄醣醛酸酶的表達和活性氧(ROS)來緩解，此外還可以保護腸道上皮免受微生物失調和增生性隱窩損傷的影響。
植物乳桿菌之具體範例：
植物乳桿菌YYC-3菌株：
該菌株已被證明可以在小鼠大腸癌模型中預防結腸腫瘤形成並減少黏膜損傷。益生菌植物乳桿菌YYC-3菌株可以透過調節腫瘤微環境，且抑制了NF-κB和Wnt訊號通路的激活，並將改變的腸道菌群組成恢復到與野生型小鼠接近的水平，進而預防大腸直腸癌。
植物乳桿菌L168菌株：
該菌株及其代謝物的吲哚-3-乳酸，已經被證明可以在大腸直腸癌模型中改善腸道發炎、腫瘤生長和腸道菌叢失調。舉例:根據2023年發表於Cell Metab期刊上的研究結果，植物乳酸桿菌L168會產生吲哚-3-乳酸，進而影響抗腫瘤免疫的表觀遺傳基因的調控，並透過增強 H3K27ac 與 IL12a 增強子區域的結合來加速樹突細胞的 IL12a 產生，進而有助於啟動 CD8+ T 細胞對腫瘤的抗癌免疫力，證實植物乳酸桿菌輔助治療癌症的潛力。
發酵萃取物：
植物乳桿菌可以用於發酵植物材料，增強其抗癌特性。例如，用植物乳酸桿菌發酵的甜菊葉萃取物顯示出增強的抗氧化和抗癌活性。
未來展望：
植物乳酸桿菌的免疫調節特性包括調控抗發炎細胞因子的水平，從而降低癌症發生的風險，並提高癌症治療方案的療效。需要進一步研究，以充分了解植物乳酸桿菌發揮抗癌作用的機制，並確定針對特定癌症類型最有效的菌株。動物模型的體內研究對於確認植物乳酸桿菌在癌症預防和治療方面的有效性和安全性至關重要。人體臨床試驗對於將有希望的臨床前研究成果轉化為有效的治療方法至關重要。
陳駿逸醫師建議的癌症個人化益生菌，係由抽血檢驗的方式，經由體外微流晶片的檢測平台，模擬益生菌與個人之細胞激素的防禦因子在消化道系統接觸之情況，將益生菌與血液中防禦因子放在一起培養，藉以刺激防禦因子產生免疫調節作用，然後借助體外微流晶片的檢測系統篩選出個人需要的免疫調節作用中，激活性較理想的益生菌。除了癌症患者以外，還可適用於免疫力低下(包括容易疲倦、生活/工作壓力大、睡眠品質不佳、容易被病毒感染、過敏性鼻炎、過敏性氣喘、食物過敏等)，以及免疫抗進族群(包括: 蕁麻疹、皮膚炎、腸道炎、易腹瀉體質、腸漏症、糖尿病、長期頭痛、習慣性流產、甲狀腺亢進、乾燥症、乾癬、皮肌炎、紅斑性狼瘡、類風濕性關節炎等)。
陳駿逸醫師建議的個人化腸道益生菌NGS檢測，係使用專業的糞便採集盒，可以即時固定採集當下糞便中的腸道微生物，降低時間與外在環境因子的干擾，進而提升個人化腸道益生菌NGS檢測分析結果的準確度檢測。該平台採用美國基因定序龍頭企業Illumina的專利儀器設備，該設備獲得美國FDA核可認證，不只能夠定序分析腸道菌叢的種類，更可以定量細菌的數量與分佈，幫助了解腸道菌群的生理意義。
藉由次世代基因定序NGS的檢測技術，這是目前最新且高通量的一種基因定序的方法，採用一邊合成一邊定序，以雷射激發的偵測訊號方式，相比於傳統的基因進去速度快了將近100萬倍，一次可以分析2000多種的菌種，僅僅只需要4到6個禮拜就可以完成腸道菌叢的基因解嗎，相較於過去使用細菌培養的方法來分析腸道菌叢，往往會因為保存、運送、培養過程等等的因素，使腸道菌叢死亡，而導致檢驗的誤差。使用次世代基因定序方法，於採集當下即可以將基因固定，真正的即時反應腸道菌叢的真實狀況。
個人化腸道益生菌NGS檢測可以替腸胃道的健康做全方位的剖析，了解腸道菌叢相對的豐富度、多樣性以及平衡的狀況，以及益生質的含量、好壞菌的比例、致病菌與罹患疾病的風險評估等等的健康資訊，讓癌友個人飲食和生活管理有更明確的方向，達到預防疾病、調整癌症體質和精準癌症醫療的目的。
除了癌症患者以外，個人化腸道益生菌NGS檢測還可適用於經常腸胃道不舒服、便秘、腹瀉、腹脹，喜歡吃甜食、油炸或者常需要應酬飲酒以及三餐老是在外的外食族群，還有生活忙碌、飲食不正常、沒有運動習慣與代謝功能失常，例如高血脂、高血糖、高尿酸血、脂肪肝、脂肪胰等，以及心血管慢性疾病(如高血壓、動脈硬化)、另外對於體質虛弱、容易疲倦以及關心自己健康注重生活品質的民眾
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