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基于實(shí)體語(yǔ)法系統(tǒng)研究中藥治療乳腺癌的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)*

2019-08-31 02:45雷巧靈侯旭燦賈聰敏
關(guān)鍵詞:靶點(diǎn)調(diào)控分子

雷巧靈,侯旭燦,賈聰敏,李 夢(mèng),王 耘

(北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院 北京 102488)

乳腺癌是中國(guó)常見(jiàn)女性惡性腫瘤之一,在中國(guó)每年被診斷為乳腺癌和死于乳腺癌的人數(shù)也在逐年增加[1],闡明乳腺癌的分子生物學(xué)機(jī)制已成為重要的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究之一,但是乳腺癌的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,包括基因突變、遺傳因素、神經(jīng)功能異常等[2]。很多研究認(rèn)為基因突變是乳腺癌發(fā)生的主要特征[3],基因的突變積累會(huì)進(jìn)一步影響與乳腺癌發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)的信號(hào)通路,包括原癌基因,抑癌基因以及與DNA 損傷與修復(fù)相關(guān)的基因。在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中,癌癥相關(guān)基因的關(guān)系組成一個(gè)復(fù)雜的相互調(diào)控的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)過(guò)程[4],分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)基因或蛋白質(zhì)的變化都可能會(huì)直接或者間接影響細(xì)胞周期,增殖和凋亡等生物學(xué)過(guò)程。隨著生物信息學(xué)的發(fā)展,積累了大量的基因或蛋白之間的相互調(diào)控?cái)?shù)據(jù),因此從疾病分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)角度對(duì)乳腺癌等復(fù)雜疾病進(jìn)行分析有助于進(jìn)一步闡明乳腺癌的發(fā)病機(jī)制。

相較于現(xiàn)代醫(yī)學(xué),中藥治療乳腺癌具有一定優(yōu)勢(shì),但是中藥多成分,多靶點(diǎn)的特點(diǎn),使其在治療乳腺癌等復(fù)雜疾病上存在作用機(jī)制不清楚等局限性,由于乳腺癌的發(fā)病機(jī)制也十分復(fù)雜,使中藥在治療乳腺癌的過(guò)程中所產(chǎn)生的具體作用更加難以明確。

本研究基于數(shù)據(jù)庫(kù)收集乳腺癌相關(guān)基因或蛋白質(zhì)調(diào)控信息構(gòu)建乳腺癌分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),并利用本實(shí)驗(yàn)室建立的實(shí)體語(yǔ)法系統(tǒng)[5-7],結(jié)合乳腺癌分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),化合物及靶點(diǎn)數(shù)據(jù),分別構(gòu)建黃芪、茯苓、白花蛇舌草以及柴胡治療乳腺癌的分子作用網(wǎng)絡(luò)圖,以推斷藥物作用靶點(diǎn)與疾病相關(guān)靶點(diǎn)之間的作用關(guān)系,從而對(duì)這4 味中藥進(jìn)行作用機(jī)制研究,為中藥通過(guò)組分配伍的新藥開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 乳腺癌分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及分析

DISNOR[8]是一個(gè)有關(guān)疾病基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù),主要是利用DisGeNET 的基因-疾病關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),SIGNOR 中標(biāo)注的與疾病基因相關(guān)的交互作用信息和mentha 中蛋白相互作用數(shù)據(jù)生成疾病基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),目前該數(shù)據(jù)庫(kù)收集超過(guò)3 700 個(gè)疾病相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。CIDeR[9]主要是從科學(xué)文獻(xiàn)中提取經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的疾病相關(guān)分子之間的相互作用信息的一個(gè)人工管理數(shù)據(jù)庫(kù),目前該數(shù)據(jù)庫(kù)已通過(guò)檢索1 912個(gè)出版物,收集了18 813種疾病相關(guān)的相互作用關(guān)系。本研究通過(guò)檢索“乳腺癌”等關(guān)鍵詞,并使作用對(duì)象為基因或蛋白質(zhì),作用類(lèi)型為抑制或激活,在DISNOR 和CIDeR 數(shù)據(jù)庫(kù)中分別收集了124 及674 條調(diào)控關(guān)系。匯集并去除重復(fù)關(guān)系獲得219個(gè)分子,403條調(diào)控關(guān)系,而后在PubMed文獻(xiàn)檢索驗(yàn)證的基礎(chǔ)下,獲得包含228個(gè)分子及498條調(diào)控關(guān)系的乳腺癌分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

1.2 治療乳腺癌的中藥及活性成分篩選

中醫(yī)在臨床上治療乳腺癌常用扶正固本法、利水滲濕法、清熱解毒法以及疏肝理氣法的處方治法,其中治療乳腺癌的處方大部分采用四法聯(lián)用[13]。本研究按照中醫(yī)治療乳腺癌的四法治則,并基于臨床上常用中藥為標(biāo)準(zhǔn),選擇了黃芪、茯苓、白花蛇舌草以及柴胡4味中藥。黃芪,臨床上用于補(bǔ)虛的代表藥,明《本草綱目》載有“為補(bǔ)者之長(zhǎng)故名”。并且有研究發(fā)現(xiàn)黃芪注射液能有效阻滯乳腺癌MCF-7細(xì)胞的增殖[14]。茯苓屬于利水滲濕常用藥,桂枝茯苓丸為婦人癥瘕之專(zhuān)方,且茯苓酸能抑制MDA-MB-231 細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡[15]。白花蛇舌草有清熱解毒的功效,有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明白花蛇舌草的提取物能抑制乳腺癌的發(fā)展[16]。柴胡可疏肝解郁,中醫(yī)認(rèn)為肝失疏泄為乳腺癌的主要病機(jī),柴胡疏肝散是治療乳腺癌的常用方劑,且有研究證明柴胡疏肝散能顯著提高化療藥物對(duì)肺轉(zhuǎn)移乳腺癌的療效[17]。所以本研究最終選擇了這4種代表藥進(jìn)行研究然后通過(guò)TcmSP數(shù)據(jù)庫(kù)[18]收集每一味中藥的化學(xué)成分。

獲得4 味中藥的全部化學(xué)成分后,以口服生物利用度(Oral Bioavailability,OB)和類(lèi)藥性(Drug-Like,DL)來(lái)篩選中藥的活性成分[19]。OB是表示到達(dá)體循環(huán)的口服施用劑量的未改變藥物的百分比,評(píng)價(jià)藥物能否發(fā)揮藥效的關(guān)鍵指標(biāo),DL代表中藥成分與已知西藥的相似性,用于估計(jì)預(yù)期化合物的“藥物樣”。本研究按TCMSP 建議的篩選標(biāo)準(zhǔn)以O(shè)B 的篩選標(biāo)和DL 的篩選標(biāo)準(zhǔn)作為活性成分篩選條件。

1.3 中藥調(diào)控乳腺癌相關(guān)基因的解析

實(shí)體語(yǔ)法系統(tǒng)(entity grammar systems)是一種形式語(yǔ)法系統(tǒng)[6,7],拓展于Chomsky生成語(yǔ)法系統(tǒng),已利用其進(jìn)行多項(xiàng)中藥作用機(jī)制的解析[5,20],具有高效靈活等特點(diǎn),適用于針對(duì)復(fù)雜生物系統(tǒng)的研究。

實(shí)體語(yǔ)法系統(tǒng)可以用G=(VN,VT,F,P,S)的數(shù)組形式表示,其中VN代表非末端字符集、VT為末端字符集、F 代表操作子集、P 和S 分別代表規(guī)則集和初始字符。在無(wú)需區(qū)別VN與VT時(shí)有V=VN∪VT。在本研究中V 代表網(wǎng)絡(luò)中各種類(lèi)型的節(jié)點(diǎn),包括中藥、中藥化學(xué)成分、化學(xué)成分作用靶點(diǎn)、疾病相關(guān)靶點(diǎn)等。F代表這些元素之間的關(guān)系,如interaction。P 類(lèi)似于推理的公式,基于V 和F 所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元實(shí)體進(jìn)行推理,如實(shí)體1 為(A,B,interaction),實(shí)體2 為(B,C,interaction),那么可推出(A,C,interaction)。據(jù)此推斷A對(duì)C有間接調(diào)節(jié)作用,且A對(duì)C的作用距離為兩實(shí)體的作用距離之和。S 則對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的初始狀態(tài),本研究中的數(shù)據(jù)應(yīng)用形式draw(A,B,C,D),可描述為源節(jié)點(diǎn)A 和靶點(diǎn)B 的作用方式為C(interaction),且作用距離為D 步,D 步為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間關(guān)系推算的傳遞步數(shù)之和。

將篩選出的活性成分,通過(guò)STITCH數(shù)據(jù)庫(kù)[21]查找其作用靶點(diǎn),并利用TTD 數(shù)據(jù)庫(kù)[22]收集乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn),以及基于數(shù)據(jù)庫(kù)所構(gòu)建的乳腺癌分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),利用實(shí)體語(yǔ)法系統(tǒng)構(gòu)建中藥成分作用于乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn)的分子作用網(wǎng)絡(luò),通過(guò)推斷分子間相關(guān)作用,并利用DAVID對(duì)成分作用的疾病相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行富集分析,然后對(duì)所選中藥治療乳腺癌的作用機(jī)制進(jìn)行解析并利用Cytoscape進(jìn)行可視化。

2 結(jié)果與討論

2.1 乳腺癌分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及分析

我們利用數(shù)據(jù)庫(kù)及文獻(xiàn)檢索收集了228個(gè)基因或蛋白質(zhì)及498個(gè)調(diào)控關(guān)系。其中發(fā)現(xiàn)有15個(gè)節(jié)點(diǎn)與主網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)聯(lián),提示上述節(jié)點(diǎn)可能對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)影響,故剔除。最終構(gòu)建包含213個(gè)節(jié)點(diǎn),486條關(guān)系的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(圖1)。

網(wǎng)絡(luò)涉及多種信號(hào)通路,如TP53信號(hào)通路、PI3KAKT 信號(hào)通路、ATR/ATM 信號(hào)通路、WNT 信號(hào)通路、TNF 信號(hào)通路、mTOR 信號(hào)通路以及MAPK 信號(hào)通路,這些信號(hào)通路在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演重要的角色,如DNA損傷可導(dǎo)致腫瘤的生長(zhǎng)[23],DNA損傷的反應(yīng)機(jī)制包括P53 腫瘤抑制因子及ATR/ATM,P53 可通過(guò)對(duì)Bax與Fas的轉(zhuǎn)錄激活,Bcl2的表達(dá)抑制來(lái)促進(jìn)細(xì)胞凋亡[24-27]。ATR/ATM 信號(hào)通路在決定細(xì)胞對(duì)DNA 損傷信號(hào)的反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用,如ATR識(shí)別DNA損傷所引起的DNA 單鏈斷裂,并激活CHEK1 以啟動(dòng)細(xì)胞周期停滯和DNA 復(fù)制抑制,抑制細(xì)胞周期蛋白[28]。而ATM-CHEK2 則是被DNA 雙鏈所激活,從而使細(xì)胞周期停滯[29]。另一方面PI3K/AKT,TGF-beta和TNF-alpha信號(hào)通路與細(xì)胞的生長(zhǎng)或死亡相關(guān)。TGF-beta 以抗增殖作用而聞名,在很多晚期腫瘤中,TGF-beta 信號(hào)從抑制細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)向激活細(xì)胞程序,這種變化被稱(chēng)為上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),一旦發(fā)生這種轉(zhuǎn)變,就會(huì)賦予惡性腫瘤有關(guān)的癌細(xì)胞特征[30]。PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路則是通過(guò)生存信號(hào)的刺激來(lái)阻斷細(xì)胞凋亡,當(dāng)生存信號(hào)不足,PI3K 信號(hào)通路下調(diào),即可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[31]。Wnt 通路調(diào)控細(xì)胞的粘附和遷移[32]。所構(gòu)建的乳腺癌分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)包括核心信號(hào)網(wǎng)絡(luò),因此足夠用于研究復(fù)雜的生物過(guò)程。

2.2 中藥及活性成分篩選

筆者對(duì)4味中藥及通過(guò)口服生物利用度及類(lèi)藥性進(jìn)行篩選的活性成分進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表1)。由結(jié)果可得通過(guò)篩選,黃芪所得活性成分有20種,茯苓為15種、白花蛇舌草為7種、柴胡有17種,其中黃芪、白花蛇舌草、柴胡共有的抗腫瘤成分為槲皮素,山奈酚等,茯苓的抗腫瘤成分為茯苓酸等。

2.3 中藥調(diào)控乳腺癌相關(guān)基因解析

2.3.1 4 味中藥有效成分作用靶點(diǎn)與乳腺癌相關(guān)基因的作用關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

本研究利用實(shí)體語(yǔ)法系統(tǒng)對(duì)所篩選出的活性成分進(jìn)行作用機(jī)理解析。從中藥化學(xué)成分對(duì)乳腺癌相關(guān)基因作用的角度分析這些中藥治療乳腺癌的方式。篩選的中藥化學(xué)成分對(duì)乳腺癌相關(guān)基因的分子作用網(wǎng)絡(luò)圖(圖2),其中A、B、C、D 分別是黃芪、茯苓、白花蛇舌草以及柴胡中的活性成分通過(guò)一步或多步對(duì)乳腺癌相關(guān)基因的調(diào)控。其中不同的節(jié)點(diǎn)形狀代表不同的類(lèi)型。

圖1 乳腺癌分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)圖

表1 中藥及活性成分統(tǒng)計(jì)表

分析結(jié)果可知,黃芪中有16個(gè)成分經(jīng)過(guò)多步作用最終作用于15 個(gè)乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn),其中ESR1、AR、PGR、CA2、HSP90AA1、PIK3CG、KDR、INSR、BCL2、PLAU、EGFR 為黃芪中化學(xué)成分的直接作用靶點(diǎn)。茯苓所含的13個(gè)化學(xué)成分會(huì)作用于乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn),其中AR、PGR、ESR1、CA2 為直接作用靶點(diǎn)。白花蛇舌草中6個(gè)化學(xué)成分經(jīng)過(guò)多步作用最終作用于14個(gè)乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn),其中AR、PGR、ESR1、CA2、HSP90AA1、PIK3CG、PLAU、EGFR、INSR、BCL2 為直接作用靶點(diǎn)。柴胡中所含的13 個(gè)化學(xué)成分經(jīng)過(guò)多步作用最終作用于14 個(gè)乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn),而AR、PGR、ESR1、CA2、HSP90AA1、PIK3CG、PLAU、EGFR、INSR、BCL2為直接作用靶點(diǎn)。4 味中藥作用最終作用于乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn)結(jié)果如表2 所示,表中所標(biāo)記靶點(diǎn)為中藥直接作用靶點(diǎn)。

由此結(jié)果可知4味中藥聯(lián)合使用則最終都會(huì)作用于ESR1、AR、BCL2、PGR、ERBB2、SRC、PIK3CA、CA2、EGFR、HSP90AA1、PIK3CG、KDR、INSR、PLAU、TFF1 15 個(gè)乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn)。對(duì)這些疾病靶點(diǎn)進(jìn)行富集分析表3所示,基因富集到“示,基因富信號(hào)通路”、“信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)”以及“細(xì)胞增殖的正調(diào)節(jié)”、“細(xì)胞遷移的正調(diào)節(jié)”等與腫瘤發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系的功能,也可以得知這4 味中藥是通過(guò)多種化學(xué)成分經(jīng)過(guò)多靶點(diǎn)、多途徑最終作用于多個(gè)疾病靶點(diǎn)來(lái)達(dá)到治療乳腺癌的目的。

2.3.2 4味中藥作用于乳腺癌子網(wǎng)絡(luò)分析

由于整體網(wǎng)絡(luò)較為復(fù)雜,因此文章將通過(guò)提取子網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)藥物成分作用靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)間的關(guān)系進(jìn)行解析。由于黃芪、白花蛇舌草以及柴胡都含有槲皮素這一成分,黃芪和柴胡都含有山奈酚,且這兩成分都被證明具有抗腫瘤作用[33,34],茯苓中的茯苓酸被證明有抗腫瘤的作用[15],故對(duì)槲皮素、山奈酚、以及茯苓酸治療乳腺癌的作用機(jī)制進(jìn)行解析,所提取的槲皮素、山奈酚、茯苓酸通過(guò)疾病靶點(diǎn)作用于乳腺癌的通路(圖3A、圖3B、圖3C)。

PTGS2 編碼COX-2 酶,其參與癌癥的發(fā)生,抑制免疫應(yīng)答以及細(xì)胞凋亡,可能促進(jìn)血管生成和腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移,缺氧或者炎癥因子等因素會(huì)促進(jìn)PTGS2的表達(dá)[35]。TNF,即腫瘤壞死因子,是一種多功能促炎細(xì)胞因子,在乳腺癌中高表達(dá),并且參與多種生物過(guò)程的調(diào)控,包括細(xì)胞增殖,凋亡以及脂質(zhì)代謝等。炎癥在乳腺癌發(fā)病機(jī)理中起主要作用,有研究證明腫瘤壞死因子的腫瘤促進(jìn)功能可能是其具有誘導(dǎo)促血管生成,細(xì)胞黏附分子的表達(dá)以及誘導(dǎo)DNA 損傷的能力[36]。EGFR,是著名的乳腺癌分子靶標(biāo),EGFR 在大部分三陰性乳腺癌和炎性乳腺癌中都過(guò)度表達(dá),有研究證明EGFR 的過(guò)表達(dá)可促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)[37]。AKT1,也稱(chēng)為蛋白激酶B(PKB),在人類(lèi)癌癥中經(jīng)常過(guò)度表達(dá),是PI3K 下游的主要效應(yīng)分子,其參與細(xì)胞內(nèi)的代謝,生存和生長(zhǎng)等多種生物學(xué)過(guò)程。AKT1在乳腺癌進(jìn)展中的特異性作用主要分為兩方面:一是有研究證明下調(diào)AKT1的表達(dá)能明顯促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移能力,二是抑制AKT1 的表達(dá)能顯著抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖[38,39]。

圖2 中藥成分調(diào)節(jié)乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn)的生物分子作用網(wǎng)絡(luò)

表2 四味中藥作用于乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn)

槲皮素對(duì)TNF、PTGS2、EGFR 均有負(fù)向調(diào)控作用[40-42],而TNF被證實(shí)有促進(jìn)AKT1表達(dá)的作用[43],在乳腺癌腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞中COX-2 的過(guò)表達(dá)會(huì)促進(jìn)PI3K/Akt 通路的激活[44]。mTOR是絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,其位于PI3K 和Akt 的下游,PI3K/AKT/mTOR 信號(hào)通路是腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵介質(zhì),當(dāng)PI3K信號(hào)傳導(dǎo)激活A(yù)KT 則會(huì)導(dǎo)致mTOR 的活化[45]。而PPP2CA 則是編碼磷酸酶2A 催化亞基。其參與了細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的負(fù)調(diào)控。大量研究強(qiáng)調(diào)了PP2A 作為腫瘤抑制因子的作用,并提示PP2A失活可能有助于癌癥的發(fā)展,活化的mTOR可使PP2A磷酸化并抑制其活性[46]。SRC是一種非受體酪氨酸激酶,定位于細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)膜,被發(fā)現(xiàn)在乳腺癌等許多人類(lèi)腫瘤中過(guò)表達(dá),Src的過(guò)度表達(dá)在調(diào)節(jié)腫瘤血管生成、細(xì)胞增殖、遷移及侵襲等方面起重要作用,EGFR可通過(guò)磷酸化激活SRC[47],而PP2A可以抑制SRC的活性[48]。

表3 疾病靶點(diǎn)富集分析結(jié)果圖

綜上所述,槲皮素具有的抗腫瘤作用一方面可通過(guò)抑制PTGS2 或TNF,再經(jīng)由AKT-mTOR-PP2A 途徑達(dá)到抑制乳腺癌靶點(diǎn)SRC 的目的,另一方面槲皮素可抑制EGFR的活性,從而減弱促進(jìn)SRC表達(dá)的能力。

山奈酚對(duì)Bcl-2、GSK3B 以及TNF 具有抑制作用[34,49,50],GSK3B(糖原合成激酶3β),對(duì)多種惡性腫瘤的發(fā)生、增殖、凋亡等方面起到調(diào)控作用[51]。PTEN 是生長(zhǎng)因子信號(hào)傳導(dǎo)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,而且PTEN 的丟失被證明與乳腺癌有關(guān),另外PTEN 的腫瘤抑制功能獨(dú)立于磷酸肌醇脂質(zhì)磷酸酶活性并在細(xì)胞周期調(diào)節(jié),維持基因組不穩(wěn)定性和控制DNA 修復(fù)機(jī)制中起關(guān)鍵作用,其保護(hù)細(xì)胞免于基因突變的累積和不受控制的增殖,PTEN 喪失使這些基因組保護(hù)機(jī)制失調(diào),并且還導(dǎo)致AKT1活化,促進(jìn)腫瘤發(fā)生[52]。GSK3B通過(guò)磷酸化PTEN的Ser-362和Thr-366位點(diǎn)而使其磷酸酶活性降低[53]。BCL2 編碼Bcl-2,在Bcl-2 家族起抗調(diào)亡作用,Bcl-2在乳腺癌中過(guò)表達(dá),屬于癌基因,其表達(dá)的上調(diào)是生長(zhǎng)因子促進(jìn)細(xì)胞存活的關(guān)鍵機(jī)制[54]。目前有針對(duì)靶向抑制抗凋亡Bcl-2 的藥物,或者是將其與化合療法聯(lián)用以增加對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷力。另外Akt可以通過(guò)磷酸化失活Bad 和通過(guò)轉(zhuǎn)錄激活上調(diào)Bcl-2 來(lái)促進(jìn)細(xì)胞存活[55]。

所以,根據(jù)對(duì)山奈酚作用于乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn)Bcl-2的解析可知,一方面通過(guò)抑制TNF 及GSK3B,再經(jīng)由PTEN/AKT1 達(dá)到弱化Bcl-2 活性的目的,另一方面山奈酚有直接抑制Bcl-2的作用,通過(guò)以上途徑,山奈酚抑制了Bcl-2的表達(dá),以促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞凋亡。

圖3 槲皮素(A)、山奈酚(B)、茯苓酸(C)通過(guò)疾病靶點(diǎn)作用于乳腺癌的通路圖

茯苓酸具有的抗腫瘤作用,表現(xiàn)為直接作用于乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn)AR 而達(dá)到治療乳腺癌的目的。而AR是一種新興的乳腺癌激素靶點(diǎn),AR 在60-70%的乳腺腫瘤中表達(dá),有研究證明有大量的ER-/HER2+乳腺腫瘤表達(dá)AR,進(jìn)而刺激腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),而在此類(lèi)細(xì)胞中,針對(duì)ER信號(hào)通路的內(nèi)分泌治療可能無(wú)效,故針對(duì)AR為靶點(diǎn)是ER-/HER2+乳腺腫瘤的潛在治療方法[56]。

3 結(jié)論

中醫(yī)在臨床上治療乳腺癌的處方大都采用四法聯(lián)用,但中藥治療乳腺癌的機(jī)制復(fù)雜且難以明確。故本研究選擇四法聯(lián)用的代表藥,基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù),并結(jié)合文獻(xiàn)驗(yàn)證,構(gòu)建乳腺癌分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),并按照中藥-中藥化學(xué)成分-化學(xué)成分作用靶點(diǎn)-分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)-疾病相關(guān)靶點(diǎn)這一完整的生物學(xué)過(guò)程建立了分子生物網(wǎng)絡(luò),在分子水平上系統(tǒng)解析所篩選的4 味中藥治療乳腺癌的作用機(jī)制。結(jié)果表明,4 味中藥中有48 個(gè)化學(xué)成分會(huì)直接或間接的作用于15個(gè)乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn),從網(wǎng)絡(luò)的總體特征以及針對(duì)4味中藥中的抗腫瘤成分作用途徑解析,這4 味中藥都存在一個(gè)化學(xué)成分作用于一個(gè)疾病相關(guān)靶點(diǎn)的現(xiàn)象。而且可能通過(guò)PI3K-Akt信號(hào)通路,EGFR 信號(hào)通路等多種途徑作用于多個(gè)疾病靶點(diǎn),引起細(xì)胞周期阻滯,抑制細(xì)胞增殖,降低癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移能力以及促進(jìn)細(xì)胞凋亡從而起到治療乳腺癌的作用。

本研究利用生物信息學(xué),并整合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方面的知識(shí),嘗試從分子水平上系統(tǒng)地解析常用于治療乳腺癌的中藥,通過(guò)作用乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn)從而治療乳腺癌的作用機(jī)制,這為配伍有效成分治療乳腺癌提供了線索和依據(jù),并對(duì)藥物研發(fā)具有一定指導(dǎo)意義。

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