基于网络药理学与生物信息学揭示冬凌草调控乳腺癌能量代谢的作用及分子机制

作者：商泽斌; 邱琬婷; 凌燕筠; 王光辉^*; 张强^*

来源：中国现代应用药学, 2023, 40(11): 1441-1453.

DOI：10.13748/j.cnki.issn1007-7693.20221943

• 乳腺癌
• 冬凌草
• 网络药理学
• 生物信息学
• 能量代谢
• 肿瘤免疫微环境

目的 基于网络药理学结合生物信息学、分子对接探究冬凌草调控乳腺癌能量代谢的作用及分子机制。方法 通过多个数据库结合文献查找冬凌草的有效成分，筛选已报道的冬凌草中具有抗肿瘤作用并符合类药五原则的活性成分；利用PubChem数据库、PharmMapper数据库收集冬凌草抗肿瘤活性成分的结构及其潜在靶点。从TCGA和GEO数据库获取乳腺癌样本转录组数据，通过差异表达基因分析及WGCNA挖掘乳腺癌相关靶点，并与冬凌草抗肿瘤活性成分预测靶点匹配映射，获得两者的共同靶点，之后进行GO和KEGG富集分析。使用STRING数据库对共同靶点构建PPI网络，通过Cytoscape软件对网络进行可视化，使用DEGREE和MCC2种算法分别取PPI网络中排名前10的靶点，两者去重后与富集排名靠前的能量代谢相关通路和生物学过程中的靶点取交集，得到能量代谢相关的关键靶点。随后，通过UALCAN数据库分析能量代谢相关的关键靶点的表达量，利用TIMER数据库分析这些靶点与免疫浸润的关系。最后，将这些靶点与有预测关系的活性成分进行分子对接。结果 选取冬凌草中冬凌草甲素、冬凌草乙素、鲁山冬凌草丙素、β-蒎烯、D-柠檬烯、太白乌霉素A及信阳冬凌草素J共7个活性成分及其潜在靶点368个，与乳腺癌相关靶点映射得到共同靶点34个。GO和KEGG富集分析发现大部分排名靠前的功能/通路与糖、脂代谢相关，从这些功能/通路得到PCK1、ADH1C、AKR1C3、HSD11B1、MAOA、ALDH2、RBP4这7个能量代谢相关的关键靶点，这些靶点在乳腺癌中的mRNA、蛋白水平的表达量均低于正常组织，且均与肿瘤纯度呈负相关；此外，CD4+T细胞、CD8+T细胞等免疫细胞的浸润程度也会影响乳腺癌患者的预后。分子对接结果表明上述7个有效成分与其有预测关系的靶点有良好结合潜力。结论 冬凌草抗乳腺癌具有多成分、多靶点、多信号通路协同作用的特征，其可能通过调控乳腺癌的能量代谢实现清热解毒之功，从而发挥抗乳腺癌作用。

• 单位
  厦门大学; 天津中医药大学