基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的小陷胸湯治療大腸癌的機制研究

高世勇，李婉秋，王 帥，石 佳，譚慧心

基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的小陷胸湯治療大腸癌的機制研究

高世勇1, 3，李婉秋1, 3，王 帥1, 3，石 佳1, 3，譚慧心2*

1. 哈爾濱商業(yè)大學(xué) 藥物工程技術(shù)研究中心，黑龍江 哈爾濱 150076 2. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院 藥學(xué)部，黑龍江 哈爾濱 150001 3. 黑龍江省腫瘤預(yù)防與抗腫瘤藥物研究重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150076

采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探究小陷胸湯治療大腸癌的作用機制。通過中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫及分析平臺（TCMSP），對組成小陷胸湯的3個單味藥半夏、瓜蔞和黃連分別進行活性成分的收集和篩選，構(gòu)建成分-靶點網(wǎng)絡(luò)圖，同時采用GeneCards數(shù)據(jù)庫獲取大腸癌疾病靶點。應(yīng)用Cytoscape軟件，采用蛋白互作的方式，垂釣小陷胸湯治療大腸癌的核心靶點，并采用ClueGo對核心靶點進行基因本體（gene ontology，GO）和通路的富集分析。采用PyRx軟件對核心成分及蛋白靶點進行分子對接，對網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究結(jié)果進行驗證。篩選得到32個小陷胸湯治療大腸癌的活性成分，181個對應(yīng)的蛋白靶點及9329個大腸癌疾病靶點。通過靶點垂釣的方式，得到360個小陷胸湯治療大腸癌的核心靶點。GO富集分析發(fā)現(xiàn)，小陷胸湯治療大腸癌在生物過程（biological process，BP）方面，與煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD）依賴性組蛋白脫乙酰酶活性、消旋酶活性負(fù)調(diào)控、膽囊收縮素反應(yīng)、調(diào)節(jié)脫氧核糖核酸酶活性等有關(guān)；分子功能（molecular function，MF）方面，與蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶活性、蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶活性調(diào)節(jié)、腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine-triphosphate，ATP）結(jié)合、凋亡過程中半胱氨酸型內(nèi)肽酶活性調(diào)節(jié)等有關(guān)；在細(xì)胞組成（cellular component，CC）方面，主要與紡錘體微管、組蛋白脫乙酰酶復(fù)合物、核小體、ESC/E（Z）復(fù)合物有關(guān)。信號通路富集分析注釋得到胃泌素信號、細(xì)胞周期、乙型肝炎感染、DNA損傷反應(yīng)4個相關(guān)通路。分子對接結(jié)果表明由小陷胸湯中篩選出的活性成分與對應(yīng)的蛋白靶點具有良好的結(jié)合能力。小陷胸湯通過調(diào)控胃泌素信號通路、細(xì)胞周期通路、乙型肝炎感染通路、DNA損傷反應(yīng)通路治療大腸癌。

小陷胸湯；網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)；大腸癌；胃泌素信號通路；細(xì)胞周期通路；乙型肝炎感染通路；DNA損傷反應(yīng)通路

大腸癌包括結(jié)腸癌和直腸癌。據(jù)統(tǒng)計，2020年全球大腸癌發(fā)病率在所有癌癥中排名第3，死亡率排名第2[1]。小陷胸湯出自張仲景的《傷寒論》，由黃連、半夏和瓜蔞組成[2]，具有清熱化痰、寬胸散結(jié)的功效[3]。國內(nèi)外多名學(xué)者發(fā)現(xiàn)小陷胸湯具有良好的抗腫瘤作用[3-6]，對胰腺癌[7]、肺癌[8]和胃癌[9]具有較好的療效。丁萵等[2]發(fā)現(xiàn)小陷胸湯可通過阻滯細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤血管生成、增強機體免疫能力等途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)[10]的整體性、系統(tǒng)性的特點與中醫(yī)藥整體觀、辨證論治的特點不謀而合，為中醫(yī)藥的研究開辟了一條新道路，為中西醫(yī)研究之間的“對話”提供了一種新的“語言”。本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法，研究小陷胸湯治療大腸癌的作用機制，利用分子對接技術(shù)對篩選出的活性成分與治療靶點的結(jié)合能力進行驗證，旨在揭示小陷胸湯治療大腸癌的作用機制。

1 方法

1.1 小陷胸湯活性成分及靶點篩選

通過中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫和分析平臺（TCMSP，http://tcmspw.com），分別以“半夏”“瓜蔞”“黃連”為關(guān)鍵詞，以“口服生物利用度（oral bioavailability，OB）≥30%”“藥物相似性（drug-likeness，DL）≥0.18”為篩選條件，獲得活性成分和靶點信息[11]。利用Uniprot數(shù)據(jù)庫（https://www.uniprot.org/）進行蛋白名稱和基因名稱的轉(zhuǎn)換[12]。

1.2 小陷胸湯“活性成分-靶點”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

使用Cytoscape 3.8.2軟件構(gòu)建小陷胸湯“活性成分-靶點”網(wǎng)絡(luò)圖，達到可視化的目的。

1.3 大腸癌疾病靶點獲取

采用GeneCards數(shù)據(jù)庫[13]，以“colorectal cancer”為關(guān)鍵詞，篩選相關(guān)基因。

1.4 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（protein-protein interaction，PPI）網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及分析

運用BisoGenet插件，獲取小陷胸湯的藥物靶點和大腸癌靶點的PPI信息，并獲取其共有靶點。以“度中心性（degree centrality，DC）”“介度中心性（betweenness centrality，BC）”“接近中心性（closeness centrality，CC）”“特征向量中心性（eigenvector centrality，EC）”“網(wǎng)絡(luò)中心性（network centrality，NC）”“局部邊連通性（local average connectivity，LAC）”為條件對共有靶點進行篩選[14]，得到核心靶點。

1.5 基因本體（gene ontology，GO）功能及通路富集分析

運用ClueGo進行生物過程（biological process，BP）、分子功能（molecular function，MF）、細(xì)胞組成（cellular component，CC）富集分析；采用“Wiki Pathways”數(shù)據(jù)集進行通路富集分析。

1.6 分子對接

將小陷胸湯的活性成分輸入到PubChem中，下載SDF格式文件。將核心靶點與小陷胸湯對大腸癌作用的直接靶點垂釣，獲得關(guān)鍵靶點。在PDB數(shù)據(jù)庫中查找關(guān)鍵靶點的晶體結(jié)構(gòu)，以分辨率低、有配體蛋白、單Macromolecule結(jié)構(gòu)、Homo sapiens為參考條件，下載PDB格式。

將SDF格式的配體活性分子導(dǎo)入Auto Dock Tools中進行預(yù)處理。將PDB格式的關(guān)鍵蛋白導(dǎo)入PyMol中去除水分子和去除配體蛋白生成對接位點。將獲取的蛋白導(dǎo)入Auto Dock Tools，在Edit中加氫、計算電荷、設(shè)置原子類型。

在PyRx中將處理好的配體活性分子導(dǎo)入Ligands中，處理好的蛋白導(dǎo)入Macromolecules中，運用Vina Wizard進行Run Vina計算分?jǐn)?shù)，得到蛋白與配體活性分子結(jié)合的能量數(shù)值表和蛋白與配體活性分子結(jié)合能力最佳的構(gòu)象文件，并采用PyMol對結(jié)果進行可視化。

2 結(jié)果

2.1 小胸陷湯活性成分的篩選

通過TCMSP數(shù)據(jù)庫[15]獲得小陷胸湯化學(xué)成分244個，以O(shè)B≥30%、DL≥0.18為條件對化學(xué)成分進行篩選[16]，最終得到31個化學(xué)成分及其對應(yīng)的181個作用靶點。小陷胸湯化學(xué)成分見表1，對應(yīng)靶點見表2（部分結(jié)果）。

表1 小陷胸湯中的化學(xué)成分

Table 1 Active components in Xiaoxianxiong Decoction

序號Mol ID化學(xué)成分OB/%DL 1MOL000098quercetin46.430.28 2MOL000358β-sitosterol36.910.75 3MOL000449stigmasterol43.830.76 4MOL000519coniferin31.110.32 5MOL000622magnograndiolide63.710.19 6MOL000785palmatine64.600.65 7MOL001454berberine36.860.78 8MOL001458coptisine30.670.86 9MOL001494mandenol42.000.19 10MOL00175524-ethylcholest-4-en-3-one36.080.76 11MOL002668worenine45.830.87 12MOL002670cavidine35.640.81 13MOL002714baicalein33.520.21 14MOL002881diosmetin31.140.27 15MOL002894berberrubine35.740.73 16MOL002897epiberberine43.090.78 17MOL002903(R)-canadine55.370.77 18MOL002904berlambine36.680.82 19MOL002907corchoroside A_qt104.950.78 20MOL003578cycloartenol38.690.78 21MOL004355spinasterol42.980.76 22MOL005030gondoic acid30.700.20 23MOL005530hydroxygenkwanin36.470.27 24MOL006756schottenol37.420.75 25MOL00693610,13-eicosadienoic39.990.20 26MOL006957(3S,6S)-3-(benzyl)-6-(4-hydroxybenzyl)piperazine-2,5-quinone46.890.27 27MOL006967β-D-ribofuranoside, xanthine-944.720.21 28MOL00716510α-cucurbita-5,24-diene-3β-ol44.020.74 29MOL0071715-dehydrokarounidiol30.230.77 30MOL0071727-oxo-dihydrokaro-unidiol36.850.75 31MOL007179linolenic acid ethyl ester46.100.20

2.2 活性成分-靶點網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

將31個小陷胸湯化學(xué)成分與181個潛在藥物靶點，通過Cytoscape 3.8.2軟件構(gòu)建小陷胸湯活性成分-靶點網(wǎng)絡(luò)圖[17]（圖1），其中三角形代表單味藥，六邊形代表化學(xué)成分，菱形代表藥物靶點，該網(wǎng)絡(luò)由215個節(jié)點、419條邊構(gòu)成。

2.3 疾病靶點及治療核心靶點的獲取

以“colorectal cancer”作為關(guān)鍵詞，采用GeneCards數(shù)據(jù)庫，共獲得大腸癌相關(guān)靶點9329個。將181個小陷胸湯作用靶點與9329大腸癌靶點進行蛋白互作，并進一步篩選出二者的共同靶點，采用DC、BC、CC等參數(shù)進行核心靶點篩選[14]，共得到360核心靶點（圖2）。

表2 小陷胸湯活性成分的作用靶點信息

Table 2 Target information of active components of Xiaoxianxiong Decoction

序號Mol ID化學(xué)成分靶點 1MOL002670cavidineRXRB 2MOL002714baicaleinFOSL1 3MOL000358β-sitosterolMAP2 4MOL000449stigmasterolADRB1 5MOL000519coniferinCCNA2 6MOL006967β-D-ribofuranoside, xanthine-9MTAP 7MOL0071715-dehydrokarounidiolNR3C1 8MOL002881diosmetinNCOA1 9MOL002668worenineCHEK1 10MOL000098quercetinAKR1B1 11MOL002903(R)-canadineCHRM2 12MOL000622magnograndiolideGRIA2 13MOL000785palmatineNOS2 14MOL000785palmatineESR1 15MOL000785palmatineAR 16MOL000785palmatineESR2 17MOL000785palmatinePRSS1 18MOL000785palmatineF7 19MOL002907corchoroside A_qtNR3C2 20MOL002907corchoroside A_qtNCOA2

2.4 GO功能富集分析

采用ClueGo插件，對核心靶點進行GO功能富集分析。以“MF”“BP”“CC”數(shù)據(jù)集為背景數(shù)據(jù)，構(gòu)建富集分析圖。

如圖3所示，與MF相關(guān)的有5條主要分子功能途徑，分別為蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶活性、蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶活性調(diào)節(jié)、腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine-triphosphate，ATP）結(jié)合、凋亡過程中半胱氨酸型內(nèi)肽酶活性調(diào)節(jié)、序列特異性雙鏈DNA結(jié)合；與BP相關(guān)的5條生物過程途徑，分別為煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD）依賴性組蛋白脫乙酰酶活性、消旋酶活性負(fù)調(diào)控、膽囊收縮素反應(yīng)、調(diào)節(jié)脫氧核糖核酸酶活性、蛋白類泛素化修飾的調(diào)控；與CC相關(guān)的有4個細(xì)胞部位，分別為紡錘體微管、組蛋白脫乙酰酶復(fù)合物、核小體、ESC/E（Z）復(fù)合物。

2.5 通路富集分析

如圖4所示，Wiki Pathways通路富集分析共得到6條主要通路，分別為胃泌素信號通路、細(xì)胞周期通路、乙型肝炎感染通路、DNA損傷反應(yīng)通路、組蛋白修飾、轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）信號通路。

2.6 配體活性成分與關(guān)鍵靶點的分子對接

在PubChem中查找31個配體活性分子的SDF格式文件，共找到28個。小陷胸湯與大腸癌的直接作用靶點共78個，將78個直接靶點與360個核心靶點進行交互，獲得關(guān)鍵靶點17個，其中16個可以與小陷胸湯的配體活性分子進行對接。

運用PyRx軟件，將28個配體活性分子與16個關(guān)鍵靶點進行分子對接。配體與受體結(jié)合能越低，則結(jié)合的構(gòu)象越穩(wěn)定。以結(jié)合能數(shù)值作為數(shù)據(jù)，運用prism軟件繪制熱圖（圖5），共獲得476個數(shù)據(jù)。結(jié)合能小于?8 kJ/mol的有176個，占36.97%；結(jié)合能小于?10.5 kJ/mol的有6個，占1.26%；結(jié)合能小于?11 kJ/mol的有2個，占0.42%。選取結(jié)合能力最好的6個組合進行可視化，見圖6。6個組合分別為corchoroside A_qt與熱休克蛋白β1（heat shock protein β1，HSPB1）、5-dehydrokarounidiol與多聚ADP核糖聚合酶1（poly ADP-ribose polymerase 1，PARP1）、stigmasterol與誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，NOS2）、coptisine與表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）、5-dehydrokarounidiol與G1/S特異性細(xì)胞周期蛋白-D1（G1/S-specific cyclin-D1，CCNK1）、corchoroside A_qt與過氧化物酶體增殖物激活受體γ（peroxisome proliferator activated receptor γ，PPARG）。

圖4 小陷胸湯治療大腸癌的通路富集分析重要通路圖

圖5 結(jié)合能的熱圖分析

圖左為配體與靶點結(jié)合方式：黃線為疏水鍵，藍線為氫鍵，綠線為鹽橋 圖右為配體分子與靶點結(jié)合位置

3 討論

小陷胸湯出自于漢·張仲景的《傷寒論》，由黃連、半夏、瓜蔞3味中藥組成[1]，研究發(fā)現(xiàn)小陷胸湯對多種腫瘤具有較好的作用[2]，臨床可用于治療癌癥[3-5]。本研究通過TCSMP數(shù)據(jù)庫，分別獲取半夏、瓜蔞和黃連的化學(xué)成分，并以O(shè)B和DL為篩選條件，得到31個化學(xué)成分及相應(yīng)的181個小陷胸湯作用靶點。采用GeneCards數(shù)據(jù)庫，獲得大腸癌靶點9329個。進一步對小陷胸湯作用靶點和大腸癌靶點進行PPI及關(guān)鍵靶點垂釣，得到小陷胸湯治療大腸癌的重要靶點，通過“DC”“BC”“CC”“EC”“NC”“LEC”為條件進行篩選，最終得到核心靶點360個。對核心靶點進行GO功能富集分析，注釋小陷胸湯對大腸癌BP、MF及CC的影響；進一步對小陷胸湯治療大腸癌的核心靶點進行通路富集分析，并結(jié)合分子對接技術(shù)，進行計算化學(xué)驗證，揭示小陷胸湯治療大腸癌的作用機制。

通過MF分析，小陷胸湯治療大腸癌與其調(diào)控蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶活性、ATP結(jié)合有關(guān)。蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶能夠調(diào)控蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）的功能。絲氨酸/蘇氨酸激酶參與協(xié)同刺激信號的啟動，這類激酶一般在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的中下游發(fā)揮作用[18]。通過抑制Akt信號通路，抑制大腸癌內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲及管道形成能力，從而達到抑制大腸癌的作用[19]。由此發(fā)現(xiàn)，小陷胸湯可通過改變蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶活性，使蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶的功能發(fā)生改變，通過調(diào)控Akt信號通路作用，影響大腸癌內(nèi)皮細(xì)胞的遷移、侵襲能力，從而達到抑制大腸癌細(xì)胞增殖的作用。ATP是生物活動所需能量的直接來源，抑制ATP產(chǎn)生，可使癌細(xì)胞增殖所需的能量供應(yīng)不足，從而達到抑制癌細(xì)胞增殖的作用[20]。本研究發(fā)現(xiàn)小陷胸湯可影響大腸癌ATP結(jié)合的功能，通過調(diào)控大腸癌ATP達到治療大腸癌的作用。

BP分析發(fā)現(xiàn)，NAD依賴性組蛋白脫乙酰酶能夠控制NAD依賴性組蛋白去乙?；傅幕钚裕种平M蛋白去乙?；富钚钥梢哉T導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡和自噬[21]。本研究表明小陷胸湯能夠通過抑制NAD依賴性組蛋白脫乙酰酶活性，發(fā)揮誘導(dǎo)大腸癌細(xì)胞凋亡和自噬，從而達到抑制大腸癌細(xì)胞增殖的作用。

CC分析發(fā)現(xiàn)小陷胸湯主要影響大腸癌的紡錘體微管和組蛋白脫乙酰酶復(fù)合物2個部位。紡錘體微管是放射狀微管，在細(xì)胞分裂過程中的染色體運動中起重要作用。干擾微管可以調(diào)控微管的功能、破壞微管的動態(tài)平衡、阻斷癌細(xì)胞紡錘體的形成、阻止有絲分裂的進程，起到抗腫瘤作用[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，小陷胸湯能夠影響微管的形成，推測小陷胸湯通過抑制紡錘體微管的形成，造成與細(xì)胞有絲分裂進程有關(guān)的細(xì)胞成分缺失，導(dǎo)致阻斷細(xì)胞分裂過程從而影響細(xì)胞周期，達到抗腫瘤作用。組蛋白脫乙酰酶復(fù)合物是一類蛋白酶，對染色體的結(jié)構(gòu)修飾和基因表達調(diào)控發(fā)揮著重要的作用，抑制組蛋白脫乙酰酶復(fù)合物可以逆轉(zhuǎn)多種癌細(xì)胞中的布羅莫結(jié)構(gòu)域（bromodomain，BRM）沉默，來抑制透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（renal cell carcinoma，RCC）的腫瘤進展[23]。本研究發(fā)現(xiàn)，小陷胸湯能夠調(diào)控組蛋白脫乙酰酶復(fù)合物，推測小陷胸湯通過抑制組蛋白脫乙酰酶復(fù)合物的活性使大腸癌細(xì)胞內(nèi)成分發(fā)生變化，逆轉(zhuǎn)BRM沉默來抑制大腸癌的生長，起到抑制大腸癌細(xì)胞增殖的作用。

通路富集分析發(fā)現(xiàn)小陷胸湯通過調(diào)控胃泌素信號通路、細(xì)胞周期通路、DNA損傷反應(yīng)通路等影響大腸癌。胃泌素是一種重要的胃腸激素，主要由G細(xì)胞分泌。通過阻斷胃泌素與受體結(jié)合，可以阻止胃泌素抑制細(xì)胞凋亡作用，轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M細(xì)胞凋亡作用[24-26]。通過下調(diào)胃泌素含量，降低腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物的表達，而阻止腫瘤的發(fā)展[27]。胃泌素可增強癌細(xì)胞的運動能力[26]，促進癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力[28-29]。本研究表明小陷胸湯通過調(diào)控胃泌素通路促進細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞侵襲和遷移、抑制腫瘤細(xì)胞的發(fā)展，從而抑制大腸癌細(xì)胞增殖。細(xì)胞周期是指細(xì)胞從一次分裂完成到下一次分裂結(jié)束的整個過程。細(xì)胞周期通路的任何一個環(huán)節(jié)被阻斷，都會造成細(xì)胞增殖的停滯。腫瘤抑制因子通過誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯發(fā)揮抗癌作用[30]。通過影響細(xì)胞周期的G1和G2/M期誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯可抑制大腸癌細(xì)胞的生長[31-32]，阻止癌細(xì)胞進行分裂，發(fā)揮治療大腸癌的作用[33-34]。本研究發(fā)現(xiàn)小陷胸湯能夠調(diào)控細(xì)胞周期通路，推測小陷胸湯通過影響大腸癌的細(xì)胞周期，阻止細(xì)胞分裂進程和誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯，使大腸癌細(xì)胞不能正常分裂，從而抑制大腸癌細(xì)胞增殖，治療大腸癌。DNA損傷是DNA復(fù)制過程中DNA核苷酸序列的永久性改變，從而導(dǎo)致遺傳特征的改變。增加DNA損傷可使癌細(xì)胞對輻射敏感，增加了輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[35]。通過誘導(dǎo)DNA損傷，從而導(dǎo)致細(xì)胞毒作用、抑制癌細(xì)胞存活、誘導(dǎo)細(xì)胞死亡、引起細(xì)胞凋亡或過早衰老[36-39]。本研究發(fā)現(xiàn)小陷胸湯能夠調(diào)控DNA損傷通路，推測小陷胸湯通過使大腸癌細(xì)胞DNA損傷產(chǎn)生細(xì)胞毒作用、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、增強大腸癌細(xì)胞對輻射敏感性等作用，從而抑制大腸癌細(xì)胞增殖，治療大腸癌。

通路富集分析發(fā)現(xiàn)胃泌素信號通路、細(xì)胞周期通路、DNA損傷通路具有誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞侵襲、阻止細(xì)胞分裂進程、誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯、產(chǎn)生細(xì)胞毒等作用，從而達到抑制癌細(xì)胞增殖的目的。進一步分析發(fā)現(xiàn)這3條通路都能夠抑制細(xì)胞增殖，推測小陷胸湯通過抑制細(xì)胞增殖達到治療大腸癌的作用。MF和BP分析結(jié)果也顯示小陷胸湯具有抑制大腸癌細(xì)胞增殖的潛質(zhì)，進一步佐證了通路富集分析結(jié)果。

分子對接顯示小陷胸湯的活性成分與靶點具有較好的結(jié)合能力，其中HSPB1、PARP1、NOS2、EGFR、CCND1、PPARG靶點與配體活性分子結(jié)合效果最好，結(jié)合能均小于?10.0 kJ/moL。HSPB1[40]是熱休克蛋白，NOS2[41]是一種同工酶，抑制這2種蛋白的表達可以抑制Akt信號通路的表達，從而抑制大腸癌的增殖。PARP1是DNA修復(fù)酶，它可以識別DNA結(jié)構(gòu)損傷從而修復(fù)。PARP1可以修復(fù)癌細(xì)胞中發(fā)生損傷的DNA片段，抑制PARP1的表達可以抑制癌細(xì)胞生長[42]。EGFR[43]是表皮生長因子受體，CCND1[44]屬于高度保守的細(xì)胞周期蛋白家族，抑制這2種蛋白的表達可以使大腸癌細(xì)胞生長停滯或誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而抑制大腸癌細(xì)胞的生長和增殖。PPARG是配體調(diào)節(jié)的核激素受體，可以與特異DNA序列結(jié)合調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。PPARG的表達可以抑制大腸癌的生長速率[45]。因此，小陷胸湯通過抑制Akt信號通路、與特異DNA序列的結(jié)合、阻止損傷DNA片段修復(fù)、抑制細(xì)胞周期等途徑，抑制大腸癌細(xì)胞增殖，從而達到治療大腸癌的作用。分子對接的結(jié)果與GO富集分析、通路富集分析結(jié)果一致，驗證了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析結(jié)果的正確性。

綜上所述，本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法發(fā)現(xiàn)小陷胸湯治療大腸癌的機制與抑制腫瘤細(xì)胞增殖、促進細(xì)胞凋亡、影響細(xì)胞周期、導(dǎo)致細(xì)胞DNA損傷、抑制腫瘤血管生成和誘導(dǎo)細(xì)胞自噬等方面有關(guān)，并通過分子對接模擬了小陷胸湯活性分子與靶點結(jié)合的情況，其治療作用多途徑、多靶點的特點與中醫(yī)治療理論辨證論治不謀而合[46]。本研究為治療大腸癌提供了新思路，為小陷胸湯治療大腸癌的研究提供方向和參考依據(jù)，為小陷胸湯的新藥研發(fā)提供了理論依據(jù)。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Mechanism of Xiaoxianxiong Decoction on treating colorectal cancer based on network pharmacology

GAO Shi-yong1, 3, LI Wan-qiu1, 3, WANG Shuai1, 3, SHI Jia1, 3, TAN Hui-xin2

1. Drug Engineering and Technology Research Center, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China 2. Department of Pharmacy, The Fourth Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin 150001, China 3. Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Tumor Prevention and Antitumor Drugs Research, Harbin 150076, China

To explore the mechanism of Xiaoxianxiong Decoction (小陷胸湯) on colorectal cancer by network pharmacology.The active components of Banxia (), Gualou () and Huanglian () in Xiaoxianxiong Decoction were collected and screened by TCMSP, and component-target network was constructed, GeneCards database was used to obtain colorectal cancer disease targets. Cytoscape software was used to identify the targets of Xiaoxianxiong Decoction in the treatment of colorectal cancer, and ClueGo was used to perform gene ontology (GO) and pathway enrichment analysis. Components and protein targets were docked by PyRx software to verify the accuracy.Thirty-two active components of Xiaoxianxiong Decoction in the treatment of colorectal cancer, 181 corresponding protein targets and 9329 colorectal cancer disease targets were screened. By target fishing, 360 Hub targets of Xiaoxianxiong Decoction were obtained. GO enrichment analysis showed the biological process (BP) of Xiaoxianxiong Decoction in the treatment of colorectal cancer was related to NAD-dependent histone deacetylase activity, negative regulation of helioase activity, regulation of deoxyribonuclease activity, response to cholecystokinin, regulation of protein neddylation and so on. Molecular function (MF) was related to protein serine/threonine kinase activity, regulation of protein serine/threonine kinase activity, adenosine-triphosphate(ATP) binding, regulation of cysteine-type endopeptidase activity involved in apoptotic process and sequence-specific double-stranded DNA binding. Cellular component (CC) was related to spindle microtubule, histone deacetylase complex, nuclear nucleosome and ESC/E(Z) complex. The enrichment analysis of signal pathways showed that they were related with gastrain signaling pathway, cell cycle pathway, hepatitis B infection pathway and DNA damage response pathway. Molecular docking results showed that the active components screened from Xiaoxianxiong Decoction had good binding ability to the corresponding protein targets.Xiaoxianxiong Decoction can treat colorectal cancer by regulating gastrain signaling pathway, cell cycle pathway, hepatitis B infection pathway and DNA damage response pathway.

Xiaoxianxiong Decoction; network pharmacology; colorectal cancer; gastrain signaling pathway; cell cycle pathway; hepatitis B infection pathway; DNA damage response pathway

R285.5

A

0253 - 2670(2022)03 - 0773 - 10

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.03.017

2021-11-03

黑龍江省自然科學(xué)基金資助項目（LH2021H002）；2021年哈爾濱商業(yè)大學(xué)教師“創(chuàng)新”項目支持計劃項目（LH2021H002）；中央支持地方高校改革發(fā)展基金優(yōu)秀青年人才項目（2020YQ12）；黑龍江省衛(wèi)生計生委科技計劃（2017-132）；黑龍江省教育廳面上項目（12541571）

高世勇，男，教授，博士（后），博士生導(dǎo)師，從事中藥抗腫瘤藥理研究。E-mail: sygao2002@163.com

譚慧心，女，副主任藥師，從事中藥抗腫瘤藥理研究。E-mail: thxydsy@163.com

[責(zé)任編輯 李亞楠]