基于数据挖掘和网络药理学探讨中药治疗胃癌前病变的分子生物学机制

摘要

目的:通过数据挖掘和网络药理学方法分析治疗胃癌前病变的高频次中药及其分子生物学机制。方法:以“胃癌前病变”“胃癌前疾病”“胃黏膜上皮内瘤变”“胃黏膜异型增生”“胃癌前状态”“慢性胃炎,萎缩性”“中西医结合”“中医药疗法”“疗效评价”“随机对照试验”“gastric precancerous lesions”“gastric precancerous disease”“gastric mucosal intraepithelial neoplasia”“gastric mucosal heterogeneous hyperplasia”“gastric precancerous state”“chronic gastritis,atrophic”“combined Chinese and Western medicine”“Chinese medicine therapy”“efficacy evaluation”“randomized controlled trial”等为关键词,在中国期刊全文数据库、万方数据、维普数据库、PubMed和Embase等数据库中检索2001—2021年发表的文献。对符合纳排标准的文献进行信息提取,构建数据库,统计高频次中药。运用中药系统药理学数据库与分析平台和GeneCards数据库获取中药化合物及胃癌前病变靶标,构建蛋白质-蛋白质相互作用网络图,并筛选核心靶点,通过Metascape平台对核心靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,阐明前六味中药的活性成分、靶点、作用通路等。结果:共纳入482个药方,603味中药,应用频率较高的前六味中药依次为乌梅(63.35%)、莪术(58.54%)、白芍(54.06%)、丹参(49.92%)、白花蛇舌草(46.43%)、黄芪(45.44%)。网络药理分析结果显示,六味中药的活性成分乌梅4种、莪术3种、白芍9种、丹参13种、白花蛇舌草7种、黄芪9种;预测靶点乌梅77个、莪术11个、白芍33个、丹参58个、白花蛇舌草65个、黄芪89个,这些靶点分别与疾病基因进行对比后,共获得交集基因98个,其中与治疗胃癌前病变相关性较高的靶点依次为HSP90AA1、AKT1、TP53、STAT3、MAPK1、TNF。GO富集分析结果显示,高频次中药的活性成分多通过对无机物的反应、激素反应、腺体发育、细胞迁移的正向调节、细胞运动的正向调节等生物学过程发挥作用,靶点包含囊泡腔、分泌颗粒腔体、细胞质囊泡腔体、转录调节器复合体等细胞组分,具有激酶结合、蛋白激酶结合、DNA转录因子结合等分子功能。KEGG通路富集分析结果显示,白芍、乌梅、丹参、黄芪主要通过癌症通路和PI3K-AKT通路等发挥作用,莪术和白花蛇舌草主要通过癌症通路、癌症中的蛋白多糖等发挥作用,并且六味中药均涉及癌症通路,五味中药涉及PI3K-AKT通路。结论:本文通过数据挖掘筛选出中医药治疗胃癌前病变的前六味高频次中药,并运用网络药理学分析揭示了其通过癌症通路、PI3K-AKT通路、癌症中的蛋白多糖等参与细胞增殖、分化、免疫、炎症等过程从而发挥对胃癌前病变的作用。