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基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探討長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌的作用機(jī)制

2024-01-16 03:19劉遠(yuǎn)亭韓淑萍楊證玉何俊超張燕琴
食品與藥品 2023年6期
關(guān)鍵詞:長(zhǎng)春新堿網(wǎng)絡(luò)圖靶點(diǎn)

劉遠(yuǎn)亭,韓淑萍,劉 沙,楊證玉,何俊超,張燕琴*

(1.成都醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院,四川 成都 610500;2.中國(guó)人民解放軍空軍第986醫(yī)院,陜西 西安 710054)

目前,乳腺癌不僅是最常見的惡性腫瘤之一,也是引起女性死亡的第二大癌癥[1-2],嚴(yán)重威脅女性的身心健康,給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。據(jù)我國(guó)流行病學(xué)資料顯示:我國(guó)的女性惡性腫瘤中,乳腺癌早期患者的生存率顯著高于晚期患者[3],乳腺癌早期癥狀不明顯,確診后多數(shù)患者已處于疾病晚期[3-4]。因此治療乳腺癌的核心是早診斷和早治療。研究表明從雙子葉綱、龍膽目、夾竹桃科長(zhǎng)春花中提取的雙吲哚型生物堿──長(zhǎng)春新堿[5](圖1),為應(yīng)用最廣的天然植物抗癌藥物,具有治療乳腺癌、惡性淋巴瘤和小細(xì)胞肺癌等疾病的作用[6]。乳腺癌發(fā)病機(jī)制繁瑣且復(fù)雜。本研究以乳腺癌為研究對(duì)象,基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法,選用生物信息學(xué)結(jié)合蛋白互作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鍪侄?,預(yù)測(cè)長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌的關(guān)鍵作用靶點(diǎn),研究其可能的作用機(jī)制,為長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌提供理論基礎(chǔ)。研究流程見圖2。

圖1 長(zhǎng)春新堿結(jié)構(gòu)

圖2 長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌作用機(jī)制的研究流程

1 儀器與材料

1.1 儀器

電泳儀(美國(guó)BIO RAD);凝膠成像儀(美國(guó)BIO RAD);酶標(biāo)儀(中國(guó)成都錦世昌祥科技有限公司);生物安全柜(美國(guó)Thermo Fisher Scientific);細(xì)胞培養(yǎng)箱(美國(guó)Thermo Fisher Scientific);臺(tái)式冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf);移液器(德國(guó)Eppendorf)。

1.2 細(xì)胞和試藥

MCF-7乳腺癌細(xì)胞(中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫(kù));長(zhǎng)春新堿(成都藝萌科技有限公司)。

1.3 軟件

Image JV1.8.0(正式版)軟件;Grapd Prism 8.3。

2 方法

2.1 長(zhǎng)春新堿相應(yīng)靶點(diǎn)基因的收集與整理

查詢藥物長(zhǎng)春新堿英文名稱,登錄pubchem服務(wù)器(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/),查詢并下載藥物的2D分子結(jié)構(gòu)式(圖1),并儲(chǔ)存為“.sdf”格式,然后將sdf文件上傳至SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)(http://swisstargetprediction.ch/)進(jìn)行分子與靶蛋白對(duì)接。利用uniport數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.lilab-ecust.cn/pharmmapper/)將uniport ID轉(zhuǎn)化成Gene symbol,收集并整理長(zhǎng)春新堿所有的靶點(diǎn)基因,刪除重復(fù)值。上傳靶點(diǎn)基因于STRING 11.0網(wǎng)站,將系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置為最低相互作用評(píng)分>0.4[7],去除無(wú)關(guān)聯(lián)靶點(diǎn)且選擇物種為人,獲得蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)(PPI)圖,并導(dǎo)出靶點(diǎn)蛋白互作關(guān)系表。

2.2 長(zhǎng)春新堿-蛋白靶點(diǎn)互作網(wǎng)絡(luò)圖的繪制

利用網(wǎng)絡(luò)圖像化軟件Cytoscape 3.7.2繪制長(zhǎng)春新堿-蛋白靶點(diǎn)互作網(wǎng)絡(luò)圖[8]。其中長(zhǎng)春新堿與靶蛋白用“節(jié)點(diǎn)”表示,而長(zhǎng)春新堿與靶點(diǎn)之間的關(guān)系、靶點(diǎn)與靶點(diǎn)之間的關(guān)系用“邊”表示。

2.3 乳腺癌已知靶點(diǎn)的檢索及疾病蛋白PPI的繪制

本研究對(duì)乳腺癌靶點(diǎn)的檢索采用的是疾病數(shù)據(jù)庫(kù)──OMIM數(shù)據(jù)庫(kù),查詢到疾病乳腺癌的準(zhǔn)確英文名稱為“Breast Carcinoma”,并將其作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索,以獲得疾病靶點(diǎn),去重后保留剩余靶點(diǎn)。將靶點(diǎn)蛋白上傳于STRING 11.0網(wǎng)站[7],設(shè)置最低相互作用評(píng)分>0.4,去除無(wú)關(guān)聯(lián)靶點(diǎn)且選擇物種為人,得到PPI圖,導(dǎo)出靶點(diǎn)蛋白互作關(guān)系表。

2.4 藥物-疾病蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖的繪制和藥物-疾病關(guān)鍵靶點(diǎn)篩選

藥物-疾病蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖的繪制主要采用Cytoscape軟件中的BisoGenet插件,將1.1項(xiàng)下獲得的長(zhǎng)春新堿作用靶點(diǎn)和1.3項(xiàng)下獲得的乳腺癌已知靶點(diǎn)在BisoGenet插件中分別繪制出各自的PPI圖,并合并二者PPI圖,獲得長(zhǎng)春新堿-乳腺癌的交集網(wǎng)絡(luò)。利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治霾寮﨏ytoNCA篩選出長(zhǎng)春新堿-乳腺癌交集網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)靶標(biāo)(Degree)大于中位數(shù)2倍的節(jié)點(diǎn)[9],得到交集網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),再通過(guò)篩選以下幾個(gè)指標(biāo)如中介中心性(Betweenness),接近中心性(Closeness),特征向量(Eigenvector),網(wǎng)絡(luò)(Network)及局部邊連通性(Local average connectivity,LAC),最終得到其關(guān)鍵基因[10]。獲得的關(guān)鍵基因可能解釋長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌的直接或間接作用機(jī)制。

2.5 關(guān)鍵基因靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

利用STRING 11.0網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),將2.4項(xiàng)下篩選的關(guān)鍵靶點(diǎn)蛋白進(jìn)行PPI圖的構(gòu)建,設(shè)置最低相互作用評(píng)分>0.4,去除無(wú)關(guān)聯(lián)靶點(diǎn)且選擇物種為人,得到靶點(diǎn)蛋白互作關(guān)系,運(yùn)用 Cytoscape 3.7.2 軟件進(jìn)行繪圖和分析,網(wǎng)絡(luò)靶標(biāo)(Degree)大小可通過(guò)設(shè)置節(jié)點(diǎn)的顏色和大小來(lái)反映,連接評(píng)分(Combine score)的大小可通過(guò)設(shè)置邊的顏色和大小來(lái)反映,獲得最終的PPI圖,合理布局并調(diào)整獲得的PPI圖像。

2.6 功能富集分析和通路富集分析

利用軟件Cytoscape中的ClueGO分析插件[11],將2.4項(xiàng)下篩選的關(guān)鍵靶點(diǎn)蛋白分別進(jìn)行功能富集及通路富集分析,并根據(jù)其重要程度繪制出占比餅狀圖和簇狀條形圖;其中富集分析的結(jié)果可通過(guò)節(jié)點(diǎn)的形式在ClueGO插件中展現(xiàn),充分發(fā)揮其圖像化功能。同時(shí)采用同一種顏色的節(jié)點(diǎn)來(lái)表示同一類型的功能蛋白,而基因功能的顯著性通過(guò)節(jié)點(diǎn)大小來(lái)體現(xiàn),若該基因功能上的節(jié)點(diǎn)越大,表明基因功能的顯著性越高,重要性也越強(qiáng)。

2.7 細(xì)胞培養(yǎng)及Western blot分析

凍存的MCF-7細(xì)胞37 ℃水浴解凍。細(xì)胞1000 r/min離心5 min后培養(yǎng)于含10 %小牛血清和1 %雙抗的高糖培養(yǎng)基中,并置于37 ℃、5 % CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每2 d換液一次,細(xì)胞密度達(dá)80 %左右開展實(shí)驗(yàn)。采用不同濃度(50,100,200 nmol/L)的長(zhǎng)春新堿處理細(xì)胞[12],給藥1 d后提取細(xì)胞蛋白,常規(guī)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳、轉(zhuǎn)膜,一抗4 ℃過(guò)夜,二抗室溫孵育2 h后使用凝膠成像儀檢測(cè)灰度值,并利用Image JV1.8.0(正式版)軟件統(tǒng)計(jì)分析長(zhǎng)春新堿對(duì)核仁磷酸蛋白1(nucleophosmin-1,NPM1),DHX9,真核翻譯延伸因子 1(EEF1A)及HSP90表達(dá)的影響。

2.8 統(tǒng)計(jì)分析

用Grapd Prism 8.3軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并做柱狀圖。組間比較采用單因素方差分析。P<0.05表明具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 長(zhǎng)春新堿的靶點(diǎn)

通過(guò)SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)獲得107個(gè)與長(zhǎng)春新堿相關(guān)的預(yù)測(cè)靶點(diǎn),見圖3,其中G蛋白偶聯(lián)受體(Family A G protein-coupled receptor)、蛋白酶(protease)、細(xì)胞色素P450(Cytochrome P450)等占比較大。

圖3 目標(biāo)蛋白概率圖

3.2 長(zhǎng)春新堿-蛋白靶點(diǎn)-蛋白靶點(diǎn)互作網(wǎng)絡(luò)圖的繪制和分析

結(jié)果見圖4。由圖4可見,互作網(wǎng)絡(luò)圖共存在108個(gè)節(jié)點(diǎn)和801個(gè)關(guān)系。通過(guò)對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)目和復(fù)雜程度,體現(xiàn)了長(zhǎng)春新堿具有多靶點(diǎn)屬性,且蛋白靶點(diǎn)之間相關(guān)性較高。

圖4 長(zhǎng)春新堿-蛋白靶點(diǎn)互作網(wǎng)絡(luò)圖

3.3 乳腺癌相關(guān)基因分析和檢索

結(jié)果見圖5。由如圖5可見,使用疾病基因數(shù)據(jù)庫(kù)──OMIM最終得到506個(gè)相關(guān)靶點(diǎn),表明疾病的靶點(diǎn)蛋白之間具有高度相關(guān)性。

圖5 乳腺癌的靶點(diǎn)蛋白互作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖

3.4 藥物-疾病蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖的繪制及關(guān)鍵靶點(diǎn)的篩選

3.4.1 長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌的蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖 長(zhǎng)春新堿的靶點(diǎn)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)中有4067個(gè)靶點(diǎn)與長(zhǎng)春新堿存在直接或間接作用,靶點(diǎn)與靶點(diǎn)之間存在115 447種聯(lián)系。乳腺癌的靶點(diǎn)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖表明有5619個(gè)靶點(diǎn)與乳腺癌存在直接或間接作用,靶點(diǎn)與靶點(diǎn)的相互關(guān)系達(dá)141 283種。重合二者以上的網(wǎng)絡(luò)圖取交集網(wǎng)絡(luò),獲得藥物-疾病蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖6。如圖6所示,共得到3274個(gè)節(jié)點(diǎn)和86 930種關(guān)系。

圖6 長(zhǎng)春新堿-乳腺癌蛋白靶點(diǎn)互作交集網(wǎng)絡(luò)圖

3.4.2 長(zhǎng)春新堿-乳腺癌關(guān)鍵靶點(diǎn)的篩選 結(jié)果見圖7。由圖7可見,采用Cytoscape中的分析插件CytoNCA篩選出Degree大于中位數(shù)2倍的節(jié)點(diǎn),即Degree>66,獲得814個(gè)節(jié)點(diǎn)和34 869條邊的黃色圖,再通過(guò)篩選以下幾個(gè)指標(biāo)大于中位數(shù)的節(jié)點(diǎn),即Betweenness>345.76,Closeness>0.518,Degree>107,Eigenvector>0.023,Network>20.158,LAC>18.497,獲得262個(gè)節(jié)點(diǎn)和10 088條邊的紅色圖,再繼續(xù)篩選大于中位數(shù)的節(jié)點(diǎn),即Betweenness>989.16,Closeness>0.541,Degree>174,Eigenvector>0.047,Network>29.726,LAC>39.159,獲得70個(gè)節(jié)點(diǎn)和1246條邊的最終關(guān)鍵靶點(diǎn)互作圖。

圖7 關(guān)鍵靶點(diǎn)篩選圖

3.5 長(zhǎng)春新堿-乳腺癌關(guān)鍵蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖的繪制與分析

將以上篩選的70個(gè)關(guān)鍵基因?qū)隨TRING 11.0網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),分析后獲得關(guān)鍵基因互作網(wǎng)絡(luò)圖,見圖8。如圖8所示,關(guān)鍵蛋白利用節(jié)點(diǎn)表示,蛋白之間的關(guān)聯(lián)采用邊表示,其靶點(diǎn)蛋白Degree的值利用節(jié)點(diǎn)大小表示,節(jié)點(diǎn)越大表明該靶點(diǎn)蛋白的Degree值越大,體現(xiàn)該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的重要性越高。靶點(diǎn)蛋白之間的連接評(píng)分(combine score)值大小用邊的粗細(xì)反映,邊越粗表明靶點(diǎn)蛋白之間combine score值越大,蛋白間的直接相關(guān)性也越強(qiáng)。該網(wǎng)絡(luò)圖共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)70個(gè),表明有70個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)蛋白,靶點(diǎn)蛋白之間的相互聯(lián)系達(dá)525種,且關(guān)鍵靶蛋白之間有強(qiáng)烈的相關(guān)性。關(guān)鍵靶點(diǎn)基因及蛋白見表1。

圖8 關(guān)鍵基因互作網(wǎng)絡(luò)圖

3.6 藥物-疾病關(guān)鍵靶點(diǎn)富集分析

3.6.1 功能富集分析 對(duì)以上70個(gè)靶點(diǎn)蛋白進(jìn)行功能富集分析,結(jié)果見圖9、圖10。由圖9、圖10可見,生物過(guò)程中富集較為集中的為:白介素7(IL-7)介導(dǎo)的信號(hào)通路、mRNA穩(wěn)定性的調(diào)控、蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合物、蛋白質(zhì)定位于線粒體的正向調(diào)控等;分子功能富集較為集中的為:泛素蛋白連接酶、細(xì)胞對(duì)淀粉樣蛋白的反應(yīng)等,而對(duì)于細(xì)胞組分無(wú)關(guān)鍵特征功能。

圖9 GO富集分析圖

圖10 Cluego-GO富集網(wǎng)絡(luò)圖

3.6.2 通路富集分析 利用Cytoscape中的ClueGO 插件將70個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行通路富集分析。其中P<0.05的生物通路共有13條,通路富集分析的結(jié)果在ClueGO插件中以節(jié)點(diǎn)的形式展現(xiàn),節(jié)點(diǎn)大小顯示信號(hào)通路的顯著性,節(jié)點(diǎn)越大,該通路的重要性越高,見圖11、圖12。由圖11、圖12可見,長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌的機(jī)制主要與癌癥轉(zhuǎn)錄失調(diào),細(xì)胞周期,抗原處理和遞呈,軍團(tuán)菌病,泛素介導(dǎo)的蛋白水解作用,剪切體,DNA復(fù)制等信號(hào)通路有關(guān),表明長(zhǎng)春新堿具有作用途徑廣的特點(diǎn)。

圖11 KEGG富集分析圖

圖12 ClueGO-KEGG富集簇狀圖

3.7 長(zhǎng)春新堿下調(diào)NPM1,DHX9,EEF1A及HSP90蛋白表達(dá)

結(jié)果見圖13。由圖13 可見,與正常組比較,用200 nmol/L濃度的長(zhǎng)春新堿處理細(xì)胞后,NMP1,DHX9,EEF1A及HSP90蛋白表達(dá)均下調(diào)(P<0.05),100 nmol/L濃度長(zhǎng)春新堿處理組僅NMP1及DHX9蛋白表達(dá)下調(diào)(P<0.05),50 nmol/L長(zhǎng)春新堿處理細(xì)胞后NMP1,DHX9,EEF1A及HSP90蛋白表達(dá)無(wú)明顯變化(P>0.05)。

圖13 長(zhǎng)春新堿對(duì)乳腺癌細(xì)胞MCF-7中NPM1,DHX9,EEF1A及HSP90蛋白表達(dá)的影響

4 討論

長(zhǎng)春新堿通過(guò)干擾細(xì)胞微管蛋白代謝達(dá)到抗腫瘤作用。研究顯示,乳腺癌的增殖分化過(guò)程與多種因素相關(guān),包括基因突變、基因表達(dá)及蛋白豐度的變化[12-14]。乳腺癌發(fā)病機(jī)制繁瑣且復(fù)雜,對(duì)其系統(tǒng)性的分析不足。長(zhǎng)春新堿雖已報(bào)道可用于乳腺癌的治療,但針對(duì)長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌的具體靶點(diǎn)研究較少。因此本研究以長(zhǎng)春新堿和乳腺癌為研究對(duì)象,基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法,預(yù)測(cè)長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)。

首先針對(duì)長(zhǎng)春新堿繪制長(zhǎng)春新堿-蛋白靶點(diǎn)的互作網(wǎng)絡(luò)圖及蛋白與蛋白之間的互作網(wǎng)絡(luò)圖,共獲得108個(gè)相關(guān)靶點(diǎn)與801個(gè)互作關(guān)系。以上結(jié)果表明,長(zhǎng)春新堿具有多靶點(diǎn)效應(yīng)且靶點(diǎn)之間存在協(xié)同互作關(guān)系,對(duì)于乳腺癌的病理進(jìn)程可能發(fā)揮著不同作用,合并網(wǎng)絡(luò)圖后證明長(zhǎng)春新堿確實(shí)具有治療乳腺癌的潛力。

其次從功能富集結(jié)果分析可知,IL-7在結(jié)果中占比較高。IL-7主要由樹突狀細(xì)胞、小腸上皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、胸腺細(xì)胞和皮膚角化細(xì)胞等分泌[15-18],參與機(jī)體多種生理及病理反應(yīng),維持著機(jī)體正常的免疫功能。IL-7可引起惡性腫瘤的發(fā)生和增殖,通過(guò)wortmannin敏感徑路引起乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖[19]。故通過(guò)調(diào)控IL-7介導(dǎo)的信號(hào)通路可抑制乳腺癌的生命活動(dòng)。mRNA也在結(jié)果中占據(jù)較高比例,可通過(guò)調(diào)控乳腺癌細(xì)胞的mRNA轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)運(yùn)及翻譯等過(guò)程,參與到腫瘤的病理進(jìn)程中,從而影響乳腺癌細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成[20]。組織相容性復(fù)合物II(major histocompatibility complex class II,MHC II)類分子的主要作用是協(xié)調(diào)免疫細(xì)胞間的關(guān)系,長(zhǎng)春新堿可調(diào)控細(xì)胞內(nèi)的MHC II類分子,從而調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能以增強(qiáng)對(duì)乳腺癌的免疫效應(yīng)[21]。

且從通路富集結(jié)果分析可知,首先影響乳腺癌生命活動(dòng)的信號(hào)通路為細(xì)胞轉(zhuǎn)錄調(diào)控失調(diào)通路,此過(guò)程導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)錄發(fā)生時(shí)間無(wú)法控制,引起癌細(xì)胞的基因表達(dá)發(fā)生異常。長(zhǎng)春新堿主要通過(guò)作用在轉(zhuǎn)錄失調(diào)的靶點(diǎn),以緩解異?;虻谋磉_(dá),從而影響乳腺癌異常的生命活動(dòng)[22]。其次是癌細(xì)胞細(xì)胞周期的失控,細(xì)胞增殖失控是惡性腫瘤最重要的特征之一[23],維持細(xì)胞周期的正常次序及內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定可防止惡性腫瘤形成[24]。再者乳腺癌易發(fā)生肺、骨和腦轉(zhuǎn)移[25-26],且惡性腫瘤更易借助淋巴系統(tǒng)發(fā)生轉(zhuǎn)移[27],故可通過(guò)增強(qiáng)抗原遞呈細(xì)胞的調(diào)控來(lái)加快乳腺癌細(xì)胞的滅活。泛素化介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解對(duì)癌細(xì)胞的生長(zhǎng)進(jìn)程調(diào)控也具有重要影響,泛素介導(dǎo)蛋白質(zhì)降解中的去泛素化生理過(guò)程,對(duì)癌癥治療有一定積極作用[28-29]。去泛素化是通過(guò)多步反應(yīng)后將泛素小分子從目的蛋白上剝離,可通過(guò)去泛素化來(lái)抑制降解目標(biāo)蛋白質(zhì),從而影響乳腺癌的發(fā)生和進(jìn)展[30]。剪切體雖不會(huì)翻譯出任何蛋白,但其特異性表達(dá)的可變剪接產(chǎn)物,可通過(guò)參與乳腺癌的發(fā)生、激活侵襲和轉(zhuǎn)移等生理進(jìn)程,對(duì)乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展產(chǎn)生積極作用[31-32]。

長(zhǎng)春新堿也具有通過(guò)調(diào)控DNA復(fù)制來(lái)影響乳腺癌細(xì)胞增殖和分化的作用。為進(jìn)一步探討長(zhǎng)春新堿治療乳腺癌的作用機(jī)制,采用不同濃度的長(zhǎng)春新堿處理MCF-7后,檢測(cè)MCF-7中NPM1,DHX9,EEF1A及HSP90蛋白表達(dá),均下調(diào)。NPM是一類穿梭于核仁、核質(zhì)和胞質(zhì)的細(xì)胞磷酸化蛋白,參與核糖體的合成、染色體的復(fù)制及細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等,與細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖密切相關(guān),且與乳腺癌的發(fā)生有重要關(guān)系[33]。DHX9參與了多個(gè)細(xì)胞進(jìn)程,調(diào)節(jié)細(xì)胞不同階段的基因表達(dá),提高DNA復(fù)制的保真性和效率,以此維持基因的穩(wěn)定[34-35],因此DHX9蛋白功能異常可能導(dǎo)致疾病、腫瘤的發(fā)生。乳腺癌1號(hào)基因 (breast cancer 1,BRCA1)可抑制乳腺癌的發(fā)生,研究發(fā)現(xiàn)DHX9可與BRCA1結(jié)合,當(dāng)DHX9過(guò)表達(dá)時(shí),內(nèi)源性BRCA1的正常功能被抑制,從而導(dǎo)致乳腺癌的發(fā)生[36],相同的,DHX9也能與乳腺癌缺失基因1(deleted in breast cancer-1,DBC1)相結(jié)合,該基因可調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,與DHX9結(jié)合后,表達(dá)降低[37],促進(jìn)腫瘤發(fā)生。EEF1A與翻譯機(jī)制密切相關(guān),且在乳腺癌等多種腫瘤中顯著上調(diào),并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[38-39]。HSP90參與癌癥信號(hào)的傳導(dǎo),且具有抑制細(xì)胞凋亡、調(diào)控細(xì)胞分裂和促進(jìn)血管生成等作用,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[40]。研究發(fā)現(xiàn),對(duì)比健康人群,乳腺癌患者血漿中的HSP-90α高表達(dá)[41]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,長(zhǎng)春新堿處理MCF-7后NPM1,DHX9,EEF1A及HSP90蛋白表達(dá)顯著下調(diào),提示長(zhǎng)春新堿可能通過(guò)調(diào)節(jié)這幾個(gè)蛋白質(zhì)的表達(dá)產(chǎn)生對(duì)乳腺癌的抑制生長(zhǎng)或促進(jìn)凋亡作用。

綜上,乳腺癌細(xì)胞的代謝方式和途徑存在相互作用和相互聯(lián)系,長(zhǎng)春新堿可通過(guò)影響乳腺癌細(xì)胞的生物過(guò)程,包括IL-7介導(dǎo)的信號(hào)通路、mRNA穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合體等,也能作用于分子功能如蛋白質(zhì)泛素化、細(xì)胞對(duì)淀粉樣蛋白的反應(yīng)等,且通過(guò)對(duì)癌癥轉(zhuǎn)錄失調(diào),細(xì)胞周期,抗原處理和遞呈,軍團(tuán)菌病,泛素介導(dǎo)蛋白水解,剪切體,DNA復(fù)制等相關(guān)通路的調(diào)控影響癌細(xì)胞生命活動(dòng)。故此在治療乳腺癌上應(yīng)針對(duì)疾病病因、機(jī)體內(nèi)環(huán)境、代謝方式等,進(jìn)行多方位、多靶點(diǎn)、多通路干預(yù)。采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法并結(jié)合生物信息學(xué)技術(shù),為后續(xù)進(jìn)一步的機(jī)制探討奠定了重要的理論基礎(chǔ),使實(shí)驗(yàn)研究更加具備合理性。

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