趙慶敏，李程豪，李研

(甘肅中醫(yī)藥大學(xué) 甘肅省高校重大疾病分子醫(yī)學(xué)與中醫(yī)藥防治研究省級重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

0 引言

我國胃癌的發(fā)病率和死亡率都較高[1]，雖然手術(shù)切除是其主要治療手段，但由于早期臨床表現(xiàn)不典型，部分患者就診時已處于進展期或有遠處轉(zhuǎn)移，中位生存期僅1 年左右，臨床治療效果較差[2-3]。

1 胃癌靶點HER2 介紹

人表皮生長因子受體2(Human epidermal growth factor receptor-2, HER2)是人表皮生長因子受體家族蛋白的一員，是具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白[4]。胃癌的發(fā)生發(fā)展是一個涉及多基因、多靶點、多步驟進展的復(fù)雜過程，發(fā)病機制包括HER-2 在內(nèi)的多個分子信號通路和細胞因子[5]。胃癌患者中HER2 的陽性率為10-20%[6]，HER2 活化后可誘導(dǎo)胃癌相關(guān)磷脂酰肌醇-3 激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)/蛋白激酶B(Protein kinase B, AKT)和絲裂原活化蛋白激酶(Mitogenactivated protein kinase, MAPK)信號通路異常激活，導(dǎo)致相關(guān)基因突變及異常表達[7-8]，HER2 沒有天然配體，在單體狀態(tài)下無活性，當與HER 家族其他3 個成員表皮生長因子受體1(Epidermal growth factor receptor-1, HER1)/EGFR、表皮生長因子受體3(Epidermal growth factor receptor-3, HER3)、表皮生長因子受體4(Epidermal growth factor receptor-4, HER4)形成異源二聚體時[9]，可以激活MAPK 和PI3K/AKT 通路，最終導(dǎo)致腫瘤細胞增殖[10](如圖 1)。HER2 活化后還參與細胞存活，其基因的擴增和HER2 蛋白的過表達導(dǎo)致下游信號傳導(dǎo)激活，與多種癌癥的發(fā)病密切相關(guān)[11]。

2 HER2 靶向治療藥物

近年來腫瘤的靶向治療迅速發(fā)展，較傳統(tǒng)化療相比提高了療效，顯著延長了胃癌患者的生存期，并降低了毒副作用。胃癌分子靶向治療之一，即通過抑制HER2 通路，現(xiàn)已成為HER2 陽性胃癌患者治療的基礎(chǔ)策略。由于腫瘤是涉及多基因、多靶點的疾病，抑制HER2 治療的研究主要是開發(fā)新的抗HER2 藥物，以及靶向其它信號通路的聯(lián)合藥物[12]，所以開發(fā)新的抗HER2藥物，以及與現(xiàn)有藥物的有效聯(lián)合成為我們的目標。HER2 靶向藥物的研究方法可以分為兩種可能重疊的機制類型：第一種是使用HER2 過表達作為腫瘤細胞識別劑，將殺腫瘤效應(yīng)物傳遞至腫瘤細胞的藥物，包括一線治療藥物曲妥珠單抗和帕妥珠單抗等[13-14]，可延長HER2 陽性乳腺癌的總生存期和無進展生存期，多項研究發(fā)現(xiàn)它對HER2 陽性胃癌患者也有作用[15-16]，以及曲妥珠單抗的衍生物，例如2013 年獲得FDA 的批準的曲妥珠單抗-美坦新偶聯(lián)物(T-DM1)，是以曲妥珠單抗與化療藥物DM1 偶聯(lián)物的形式存在[17]。第二類包括通過抑制HER2 的致癌信號傳導(dǎo)功能來治療疾病的藥物，主要包括口服酪氨酸激酶抑制劑，例如拉帕替尼，阿法替尼和其他研發(fā)中的口服小分子藥物[18]，拉帕替尼是第一代的小分子酪氨酸激酶抑制劑，靶向HER2 和HER1 雙重靶點，小分子藥物競爭HER2 胞質(zhì)部分中的三磷酸腺苷結(jié)合域，防止了磷酸化和隨后的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活，從而減少了細胞增殖并促進了細胞凋亡[19]。單抗是首先被證實在晚期胃癌一線治療中提高療效的靶向藥物，但其具有較多缺點，包括在大多數(shù)患者中未顯示反應(yīng)，靜脈注射給藥和嚴重的免疫相關(guān)副作用等[20]，治療過程中易產(chǎn)生耐藥現(xiàn)象[21]。由于小分子具有更好的成藥性，具有(1)大量制造和擴大規(guī)模的可行性；(2)可能的口服生物利用度；(3)腫瘤微環(huán)境內(nèi)的擴散速度更快；(4)更容易進入細胞內(nèi)靶標；(5)改善的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)等特點[22]，成為比單克隆抗體更便宜和可獲得的替代物，目前已成為藥物設(shè)計的熱點。

3 胃癌治療中藥

中醫(yī)學(xué)無胃癌病名，但對類似病癥及相關(guān)臨床表現(xiàn)有描述，例如“胃脘痛”、“噎膈”、“反胃”、“伏梁”、“心腹痞”、“積聚”、“食痹”、“癥瘕”等，《諸病源侯論》認為反胃噎膈多由悲思憂恚所致：“憂恚氣結(jié)，氣結(jié)則不宣流，而使噎塞不通也”。中醫(yī)理論也認為，脾主運化，胃主攝納，脾宜升則健，胃宜降則和，如脾胃不和，中焦氣滯，日久則生瘀血，久病入絡(luò)，瘀血凝聚則成腫塊，所以當代多位學(xué)者認為治療上宜予活血化瘀[23-25]。如蔣文照教授認為，胃屬腑以通為用，氣血瘀滯是胃癌產(chǎn)生的一大因素，氣滯、濁阻、血瘀是腫瘤形成的總的因素，其中氣滯可以由氣虛、氣實、氣耗引起；濁阻可由濕濁、痰濁、飲濁、瘀濁引起；血瘀則是瘀滯、瘀積、瘀阻形成；主張胃癌治療以瀉濁導(dǎo)滯、活血化瘀為宜[26]。熊超等認為胃脘刺痛、腹部腫塊、出血色暗等常見癥狀佐證了血瘀普遍存在于胃癌患者中，是胃癌形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以活血化瘀法是祛邪的重要治法，臨床應(yīng)根據(jù)瘀血產(chǎn)生的不同原因配合相應(yīng)治法[27]，王道坤教授也認為治療當以健脾益氣、化痰散結(jié)、活血化瘀、扶正祛邪等為主，以抑制腫瘤細胞增殖，同時改善患者的免疫功能，提高生活質(zhì)量或延長生命[28]。劉德山教授認為，胃癌應(yīng)在扶正的基礎(chǔ)上分期辯證，正虛邪存時使用莪術(shù)等消瘀不留滯的藥物，正虛邪盛時使用扶正消瘕方(生黃芪、土鱉蟲、徐長卿)等治療晚期胃癌患者[29]。腫瘤治療一直以扶正與驅(qū)邪為兩大規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)癌癥用藥使用頻次居前100 位的中藥中，占比依次集中在開竅藥、活血化瘀藥、消食藥、及補虛藥中[30]，又有研究從116 首胃癌方劑中統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)超過70%方劑或包含補益藥、活血化瘀藥和清熱藥[31]，綜上所述我們發(fā)現(xiàn)治療胃癌的主要藥物為補虛藥與活血化瘀藥，也符合腫瘤治療扶正與驅(qū)邪同用的規(guī)律，可以選取其作為研究對象。

4 計算機輔助藥物設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)

近年來，計算機輔助藥物設(shè)計因其直觀、便捷和高效的特點而成為藥物研發(fā)領(lǐng)域十分活躍的一部分，已滲透到藥物設(shè)計進程的各個環(huán)節(jié)，并逐漸地成為連接中藥與現(xiàn)代化的重要紐帶[32-34]。分子對接虛擬篩選技術(shù)[35]的主要思路是針對某一個或多個與目標疾病相關(guān)的靶標蛋白，對中藥化學(xué)成分和天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫進行虛擬篩選，根據(jù)對接后的得分結(jié)果，尋找與靶標蛋白具有特異作用的候選化合物，然后進行生物活性檢測，篩選出具有活性的先導(dǎo)化合物，這種篩選方法提高了化學(xué)活性評價的效率和先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)向性，為進一步挖掘中藥資源提供了新方法。鄭春松采用分子對接技術(shù)研究獨活寄生湯治療骨關(guān)節(jié)炎的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用靶點，得到四種與靶點結(jié)合較好的活性成分，并通過藥理活性實驗驗證部分小分子的作用，為開發(fā)治療骨關(guān)節(jié)炎的新藥提供了依據(jù)[36]。梁子亮等人針對缺氧誘導(dǎo)因子1α(Hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)的降解途徑研究紅景天化學(xué)成分的潛在作用靶標，分析了10 個降解途徑相關(guān)靶標和化合物的相互作用，篩選紅景天中抗高原反應(yīng)的有效中藥，為紅景天化學(xué)成分作用靶標及機制研究提供參考[37]，除了分子對接技術(shù)，近年來中藥網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)也發(fā)展迅速，它將網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、藥物信息學(xué)、計算機科學(xué)等計算機技術(shù)與各類數(shù)據(jù)庫聯(lián)合應(yīng)用，將多門學(xué)科融合運用到中藥的藥理研究過程中，從分子水平和分子調(diào)控的背景闡明中藥復(fù)雜的藥理作用，該技術(shù)在探尋中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和分子機制中被廣泛利用[38]。王勇等使用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和細胞模型評估黃芪對膽管癌的影響，并預(yù)測核心靶標和分子機制，找到了黃芪中治療膽管癌的核心化合物，并驗證了其預(yù)測靶標的表達，證明了黃芪的多靶點治療作用[39]。

實驗機制假說圖如圖 1，我們的實驗可以運用分子對接技術(shù)篩選胃癌治療中藥中可與胃癌常用靶點例如HER2 有效結(jié)合的小分子化合物，根據(jù)分子對接初步篩選出有效的小分子化合物，并通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對中藥進行網(wǎng)絡(luò)藥理分析，然后從細胞實驗驗證其對胃癌細胞的影響，驗證篩選的中藥小分子化合物對胃癌細胞的影響，以尋找中藥治療胃癌的物質(zhì)基礎(chǔ)。

5 討論

中醫(yī)藥的在幾千年的歷史文明中一直是中國人民醫(yī)療保健的主力軍，近年來其影響擴散至世界各地，成為一種世界性趨勢。中藥的低副作用及配合西藥等治療手段的增效減毒作用引起了廣泛性關(guān)注，從中醫(yī)中藥角度尋求單藥或配合西藥等治療手段的中藥也成為了人們研究的熱點和方向，由于中藥具有多靶點作用，機制復(fù)雜，科學(xué)闡述中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機理也成為中藥研究的重要方向，成為中藥現(xiàn)代化或者走向世界的重大考驗。我們以活血化瘀藥治療胃癌的研究方法為例，探討了胃癌治療用藥的可能方法，為尋找活血化瘀藥治療胃癌的物質(zhì)基礎(chǔ)和機制探索提供了借鑒和幫助。

圖 1 活血化瘀藥治療胃癌機制假說圖