基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探討清通袋泡茶治療阿片類藥物所致便秘的作用機(jī)制 *

李夢(mèng)萍 鄧 力

（1.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院腫瘤科，廣東 廣州 510130；2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州 510006）

美國(guó)國(guó)家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)（NCCN）成人癌痛指南［1］指出，癌痛發(fā)病率為57.4%，晚期患者的癌痛程度和發(fā)病率更高。阿片類藥物是癌痛的常用藥物，能改善癌痛癥狀，提高患者的生活質(zhì)量。經(jīng)橫斷面調(diào)查發(fā)現(xiàn)，阿片類藥物的不良反應(yīng)是影響患者不能堅(jiān)持服藥的第2位原因，其中阿片類藥物所致便秘（Opioid-induced constipation，OIC）的發(fā)生率達(dá)95%［2］。OIC 的一線治療為傳統(tǒng)瀉藥，如大便軟化劑、滲透劑、刺激性瀉藥和潤(rùn)滑劑等，在開始使用阿片類藥物時(shí)便建議開始服用瀉藥以預(yù)防OIC 的發(fā)生［1］。清通袋泡茶為廣州醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院院內(nèi)制劑，廣州醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院腫瘤科長(zhǎng)期用于治療腫瘤相關(guān)性便秘，臨床效果顯著，但藥理學(xué)機(jī)制尚不明確。本研究將通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)，探討清通袋泡茶治療OIC的作用機(jī)制。

1 方法

1.1 清通袋泡茶的化合物獲取和靶基因網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建利用中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)（TCMSP）［3］數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//old.tcmsp-e.com/tcmsp.php），獲得清通袋泡茶主要成分“大黃”“番瀉葉”“枳實(shí)”的化合物，采用口服生物利用度（OB）≥30%和藥物相似度（DL）≥0.18的臨界值進(jìn)行篩選，得出藥物對(duì)應(yīng)的化合物及靶蛋白。使用UniProt數(shù)據(jù)庫(kù)［4］（https：//www.uniprot.org）將靶蛋白轉(zhuǎn)化為相應(yīng)基因的名稱，搜索條件設(shè)定為“Reviewed”和“Human”。使用Cytoscape V3.6.1 軟件建立清通袋泡茶主要藥物成分的靶基因可視化網(wǎng)絡(luò)圖。

1.2 OIC靶點(diǎn)的篩選及相關(guān)靶基因通過在線數(shù)據(jù)庫(kù)GeneCards［5］（http：//www.genecards.org/）搜 索 關(guān) 鍵 詞“Opioid-induced constipation”的相關(guān)靶點(diǎn)，下載后與清通袋泡茶主要藥物成分的靶基因形成交集并構(gòu)建韋恩圖。由此得到清通袋泡茶治療OIC的相關(guān)靶基因。

1.3 構(gòu)建蛋白相互作用（PPI）網(wǎng)絡(luò)把清通袋泡茶治療OIC 的靶點(diǎn)導(dǎo)入STRING 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)［6］（http：//string-db.org/），物種選擇“Homo sapiens”，構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)。

1.4 基因本體論（GO）功能富集和基因組百科全書（KEGG）通路富集分析使用R 語言進(jìn)行分析，首先運(yùn)用org.Hs.eg.db 包把靶基因進(jìn)行靶蛋白的ID 轉(zhuǎn)換，再使用clusterProfiler 包進(jìn)行GO/KEGG 富集分析，最后使用ggplot2包進(jìn)行結(jié)果的可視化轉(zhuǎn)化。

2 結(jié)果

2.1 清通袋泡茶的活性化合物、靶基因以及網(wǎng)絡(luò)圖通過TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，并利用UniProt 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)化靶基因，篩選出大黃的活性化合物10 個(gè)、靶基因109 個(gè)，番瀉葉的活性化合物6 個(gè)、靶基因106 個(gè)，枳實(shí)的活性化合物22 個(gè)、靶基因306 個(gè)。三者去重后得到清通袋泡茶活性化合物43 個(gè)、對(duì)應(yīng)靶基因共164 個(gè)，并構(gòu)建清通袋泡茶“中藥-活性化合物-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)圖。見圖1。

圖1 清通袋泡茶中藥-活性化合物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖

2.2 清通袋泡茶治療OIC靶基因在GeneCards 數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索關(guān)鍵詞“Opioid-induced constipation”，得出OIC相關(guān)疾病靶基因51 個(gè)，與藥物的164 個(gè)靶基因映射篩選出共同靶點(diǎn)22個(gè)。見圖2。

圖2 清通袋泡茶成分靶點(diǎn)與OIC靶點(diǎn)的韋恩圖

2.3 潛在靶基因的PPI分析把交集的22個(gè)潛在靶基因?qū)隨TRING 數(shù)據(jù)庫(kù)［6］，構(gòu)建出PPI 互助網(wǎng)絡(luò)圖，得出節(jié)點(diǎn)數(shù)22 個(gè)，邊數(shù)102 條，邊數(shù)顯著高于預(yù)期的31 條，P＜1.0e-16。網(wǎng)絡(luò)的平均節(jié)點(diǎn)度為9.27，局部聚類系數(shù)0.755。見圖3。

圖3 清通袋泡茶治療OIC靶點(diǎn)的PPI互助網(wǎng)絡(luò)圖

2.4 靶點(diǎn)的GO/KEGG分析經(jīng)過R 語言分析后，在滿足p.adj＜0.05 & qvalue＜0.2 的條件下，GO 共有1588 條，其中生物過程（Biological process，BP）共有1536 條、細(xì)胞組分（Cellular component，CC）共有28 條、分子功能（Molecular function，MF）共有24條，KEGG 共有142條。篩選靠前的5 條GO 條目和通路，繪制成氣泡圖。GO 功能富集分析顯示，BP 包括脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）的反應(yīng)、對(duì)細(xì)菌來源分子的反應(yīng)、LPS 介導(dǎo)的信號(hào)通路、肽基-絲氨酸磷酸化、細(xì)胞對(duì)LPS 的反應(yīng)等。CC 包括膜筏、膜微區(qū)、膜區(qū)、小凹、質(zhì)膜筏等。MF 包括絲裂原活化蛋白激酶（MAP）、蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸/酪氨酸激酶活性、蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶活性、MAP 激酶活性、細(xì)胞因子受體結(jié)合等。KEGG 分析結(jié)果包括糖尿病并發(fā)癥中的AGE-RAGE 信號(hào)通路、恰加斯病、弓形蟲病、結(jié)核病、CLRs信號(hào)通路等。見圖4。

圖4 靶點(diǎn)的GO功能富集和KEGG通路分析

3 討論

OIC 在腫瘤患者中的發(fā)生率為51%～87%［7］，是阿片類藥物誘導(dǎo)的腸功能障礙中最常見的亞型。OIC的癥狀不會(huì)隨著治療的持續(xù)而消退，除了使腫瘤患者遭受痛苦，影響患者的生活質(zhì)量，還會(huì)影響患者的工作效率、增加患者的就診次數(shù)和治療費(fèi)用，甚至使阿片類藥物治療停止［8，9］。對(duì)患者及其家屬或護(hù)理人員進(jìn)行腸道功能管理的宣教是預(yù)防OIC的第一步。瀉藥為非處方用藥，而且價(jià)格便宜，被推薦成為預(yù)防和治療OIC的首選藥物［1］。

清通袋泡茶（粵藥制字Z06022707，規(guī)格：每盒12袋，每袋2 g）由廣州市中醫(yī)中藥研究所、廣州醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院研制，主要成分包括大黃、枳實(shí)、番瀉葉等，能清熱瀉火、通便寧神，用于臟腑郁火、大便秘結(jié)、腹肋脹痛、口苦苔黃、頭脹目赤、狂躁失性等，符合成人癌痛NCCN 指南中阿片類藥物所致便秘的一線推薦用藥標(biāo)準(zhǔn)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，清通袋泡茶能使大鼠進(jìn)食量、體質(zhì)量和免疫器官質(zhì)量增加，大鼠血清溶血素顯示動(dòng)物體內(nèi)有抗體增強(qiáng)的趨勢(shì)，腹腔巨噬細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞吞噬指數(shù)上升［10］。

GO 功能富集發(fā)現(xiàn)BP 涉及多個(gè)與LPS 相關(guān)的生物過程，而LPS 是存在于細(xì)菌外膜中的細(xì)菌脂質(zhì)。CC 主要集中在膜的相關(guān)部位。KEGG 分析的通路多數(shù)與感染性疾病有關(guān)。因此，清通袋泡茶對(duì)OIC 的治療作用機(jī)制可能集中于對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)。研究［11］發(fā)現(xiàn)，便秘患者腸黏膜菌群豐度下降，菌群的組成表現(xiàn)為變形菌門、腸桿菌的減少，擬桿菌的增加，引起菌群代謝產(chǎn)物的改變。而中醫(yī)藥在調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅調(diào)節(jié)腸道菌群的數(shù)量，同時(shí)增加和保護(hù)益生菌種類，抑制和減少致病菌，調(diào)整菌群平衡，保護(hù)腸道黏膜屏障。此外，中醫(yī)藥可以有效阻止腸道菌群移位，防止疾病蔓延［12］。

綜上所述，清通袋泡茶可能通過作用于細(xì)菌膜上的LPS，使細(xì)胞膜發(fā)生破壞，以抑制和減少致病菌，改善腸道菌群失調(diào)，從而改善OIC。本文以網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究為基礎(chǔ)，為清通袋泡茶治療OIC 作用機(jī)制的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供研究方向。