基于網絡藥理學的半夏瀉心湯治療胃癌作用機制研究

栗 敏，白 樺，邵化敏，沈繼朵

(1.鄭州人民醫院/河南中醫藥大學附屬人民醫院腫瘤內科，河南 鄭州 450008；2.河南中醫藥大學藥學院，河南 鄭州 450046)

胃癌是最常見的消化道腫瘤之一，在我國的癌癥發病率中高居第二位，死亡率排第三位，嚴重危害居民健康[1]。半夏瀉心湯記載于張仲景《傷寒雜病論中》，由半夏、黃芩、干姜、人參、黃連、甘草、大棗組成，是調脾胃陰陽的代表方。半夏瀉心湯中苦寒藥與辛溫藥共同作用，能夠“苦降辛開、清上溫下、調和脾胃”?，F代研究表明，半夏瀉心湯能夠保護胃腸道黏膜，對于多種胃腸道腫瘤具有不同程度的抑制作用，降低胃癌的發生率，改善胃癌患者預后[2]，但相關藥理機制研究較少。本研究采用網絡藥理學的方法對半夏瀉心湯治療胃癌的藥理作用機制進行初步探究。

1 材料與方法

1.1 半夏瀉心湯化學成分與靶點篩選

通過TCMSP數據庫(http:∥tcmspw.com/tcmsp.php)，分別以“半夏”“黃芩”“干姜”“人參”“黃連”“甘草”“大棗”為關鍵詞進行檢索，并調整條件為“OB≥30%、DL≥0.18”，得到所有化學成分及靶點。所得靶點通過UniProt(https:∥www.uniprot.org/)校正，去除非人及未收錄靶點。去重后，得到半夏瀉心湯化學成分及對應靶點。

1.2 胃癌相關疾病靶點收集

以“gastric cancer”為關鍵詞，通過DisGeNet(https:∥www.disgenet.org/)、OMIM(https:∥omim.org/)和TTD(http:∥db.idrblab.net/ttd/)數據庫進行檢索。其中DisGeNet檢索到的結果選取score≥0.2的靶點，OMIM檢索到的結果中選取標有“*”的靶點，將靶點信息整合去重，得到胃癌相關疾病靶點。

1.3 “中藥-化學成分-靶點-疾病”網絡構建

將半夏瀉心湯藥物靶點和胃癌相關疾病靶點取交集，得到共同靶點，即為半夏瀉心湯治療胃癌的靶點信息。整合化學成分及靶點，通過Cytoscape 3.2.1構建“中藥-化學成分-靶點-疾病”網絡。

1.4 蛋白質-蛋白質相互作用網絡構建

將共同靶點導入STRING數據庫(https:∥string-db.org/)，選擇種屬為人類，構建蛋白質-蛋白質相互作用網絡(PPI)，獲得蛋白相互作用關系并保存數據，使用Cytoscape 3.2.1的拓撲數據分析插件進行核心靶點篩選并構建PPI網絡圖。

1.5 KEGG富集分析

將共同靶點導入Cytoscape 3.2.1軟件中，利用ClueGO插件進行KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析，保存數據。

2 結 果

2.1 半夏瀉心湯化學成分及靶點篩選

通過TCMSP檢索化學成分，得到半夏13個，黃芩36個，干姜5個，人參22個，黃連14個，甘草92個，大棗29個，去重后共計190個，對應靶點301個，通過UniProt校正后得到273個靶點。

2.2 半夏瀉心湯治療胃癌潛在靶點的篩選

通過DisGeNet、OMIM、TTD檢索胃癌相關靶點。其中DisGeNet檢索得到319個，OMIM檢索得到106個，TTD檢索得到6個。將上述靶點合并去重，并通過UniProt校正得到442個靶點。與半夏瀉心湯所得到273個靶點之間取交集，得到共同靶點44個，即為半夏瀉心湯治療胃癌的潛在靶點。

2.3 “中藥-化學成分-靶點-疾病”網絡

將44個交集靶點導入Cytoscape 3.2.1軟件構建網絡，進行“中藥-化學成分-靶點-疾病”對應。該網絡中黃色表示疾病，紅色表示中藥，藍色表示靶點，綠色表示化學成分，充分體現了半夏瀉心湯治療胃癌多成分、多靶點的特點(圖1)。

圖1 半夏瀉心湯治療胃癌“中藥-化學成分-靶點-疾病”網絡圖

2.4 PPI網絡分析

將44個交集靶點導入STRING獲取蛋白相互作用網絡及數據，得到具有相互作用關系靶點共31個，再通過Cytoscape的拓撲數據分析插件篩選核心靶點。其中腫瘤抑制基因P53(TP53)、表皮生長因子受體(EGFR)、信號轉導與轉錄活化因子3(STAT3)、白介素-6(IL6)、瘤細胞病毒癌基因(MYC)、腫瘤壞死因子(TNF)等靶點Degree值排名前6，設為核心靶點。將蛋白-蛋白相互作用數據導入Cytoscape繪制PPI圖，如圖2所示。

2.5 KEGG富集分析

KEGG富集分析結果顯示這些靶點可能參與酪氨酸激酶受體(ErbB)信號通路、低氧誘導因子-1(HIF-1)信號通路、癌癥中蛋白聚糖作用等信號通路。結果見圖3。

3 討 論

半夏瀉心湯常用于治療胃腸道疾病，能夠保護胃黏膜、消炎、抗胃癌，但其具體作用機制尚不清楚。本研究采用網絡藥理學的方法對半夏瀉心湯治療胃癌的作用機制進行分析，首先篩選出半夏瀉心湯的活性化學成分，并分析潛在作用靶點，通過與胃癌相關疾病靶點取交集，得到44個交集靶點，構建“中藥-化學成分-靶點-疾病”網絡，證實半夏瀉心湯多成分多靶點多途徑的特點。

圖2 半夏瀉心湯治療胃癌PPI網絡圖

圖3 KEGG富集分析結果

通過構建PPI網絡篩選核心靶點，結果顯示，TP53、EGFR、STAT3、IL6、MYC、TNF等6個靶點degree最高。TP53是一種抑癌基因，通過調控有絲分裂和增殖以維持細胞內部正常運轉。TP53突變是胃癌患者體內最常見的突變，在早期和進展期突變率高達40%～70%，其突變狀態與胃癌臨床表型顯著相關[3]。EGFR能夠通過多種途徑促進細胞增殖并抑制腫瘤細胞凋亡。研究發現胃癌分化程度及轉移與EGFR表達上調有關，抑制EGFR表達能夠顯著抑制胃癌細胞增殖水平，降低癌細胞侵襲、遷移能力，增加癌細胞對抗癌藥物的敏感性[4]。STAT3信號通路可以調控胃癌微血管的生成，影響胃癌細胞侵襲與轉移，對胃癌的發展起調控作用[5]。IL-6可以通過JAK/STAT通路促進胃癌細胞增殖[6]。HIF-1可以促進上皮細胞-間充質轉化(EMT)的發生導致胃癌轉移，抑制HIF-1的活性可以防止胃癌的浸潤和轉移[7]。KEGG富集分析結果提示，半夏瀉心湯可能通過HIF-1、ErbB信號通路發揮抗胃癌作用。

綜上所述，本研究通過網絡藥理學的方法，從潛在靶點、信號通路、生物學過程等角度分析半夏瀉心湯治療胃癌多成分、多靶點、多通路的潛在作用機制，為半夏瀉心湯治療胃癌提供了理論參考。