基于网络药理学探讨通幽汤治疗食管癌的作用机制

摘要

目的 运用网络药理学的方法探讨通幽汤治疗食管癌的作用机制.方法 通过中药系统药理学数据库分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)、中医药综合数据库(Traditional Chinese Medicine Integrative Database,TCMID)、中药分子机制的生物信息学分析工具(Bioinformatics Analysis Tool for Molecular mechANism of Traditional Chinese Medicine,BATMAN-TCM)结合文献查找检索通幽汤的活性化学成分及其相应靶点,建立"药物-成分-靶点"数据信息库,采用Cytoscape3.7.2软件构建通幽汤"中药-活性成分-预测靶点"网络;通过人类基因信息网站(Genecards)、在线人类孟德尔遗传数据库(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)、治疗靶标数据库(Therapeutic Target Database,TTD)、生物信息学和化学信息学数据库(DRUGBANK)获取食管癌相关疾病靶点;通过FUNRICH3.1.3将药物靶点与疾病靶点进行基因映射;通过String平台获取蛋白相互作用信息,构建蛋白互作网络(Protein-Protein Interaction,PPI)并挖掘网络中潜在的蛋白质功能模块;通过Metascape平台分析其参与的生物过程及信号通路,采用Cytoscape3.7.2软件构建"通幽汤成分-食管癌靶点-通路"网络;通过KM-plotter平台进行基因预后分析、GEPIA平台进行核心基因在食管癌癌组织和癌旁组织的差异验证.结果 共获得161个化合物,251个药物靶点,1378个食管癌疾病靶点;基因映射后获得130个共同表达的基因;通幽汤治疗食管癌的核心活性成分为槲皮素、山柰酚、木犀草素、β-谷甾醇等;核心靶点为PTGS2、HSP90AA1、PPARG、AR等;生物学通路主要作用于癌症通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、前列腺癌通路等;KM-plotter分析显示HSP90AA1、CDK2、AKT1、JUN与食管腺癌总生存期相关,GSK3B、CHEK1、BCL2与食管鳞癌总生存期相关.GEPIA进一步分析示HSP90AA1、GSK3B、CHEK1在食管癌组织中的表达水平显著高于癌旁组织.结论 本研究初步揭示了通幽汤通过多成分、多靶点、多通路治疗食管癌,为其基础研究及临床应用提供了科学依据.