基于网络药理学和生物信息学探讨满药复方木鸡颗粒治疗肝癌的分子机制.pdf

食品与生物工程基于网络药理学和生物信息学探讨满药复方木鸡颗粒治疗肝癌的分子机制柯昌虎1,2，严慧1，陈春晓2，李志浩1，朱军1，李鹏1,2*（1.湖北医药学院附属国药东风总医院,湖北十堰442008；2.湖北医药学院药学院,湖北十堰442000）摘要：利用网络药理学和生物信息学方法揭示复方木鸡颗粒治疗肝癌的作用机制。通过TCMSP、SwissTargetPrediction 数据库分别获取复方木鸡颗粒的活性成分以及相关靶点；在 GEO 数据库筛选肝癌的相关靶点；利用 Venny2.1 在线平台获取药物与疾病的共同靶点；由 Cytoscape3.8.2 绘制药物成分靶点疾病网络；用 STRING 数据库构建 PPI 网络；通过 DAVID 数据库进行GO 功能富集和 KEGG 通路富集分析；利用 KaplanMeier-Plotter 数据库对关键基因的表达量及预后关联性进行分析；运用 AutoDock 软件对关键成分和靶点进行分子对接验证。复方木鸡颗粒中共获得 37 个活性成分，筛选出 57 个共有靶点，涉及生物过程 98 条、细胞成分 17 条、分子功能 37 条，介导 15 条信号通路。生存期分析结果显示，ESR1、CYP3A4、G6PD 基因的表达量与肝癌患者的生存期具有相关性。分子对接表明筛选的 6 个活性成分与 6 个关键靶点蛋白之间具有较好的结合能力。复方木鸡颗粒中的大豆皂苷 C、柚皮素、-谷固醇、汉黄芩素等活性成分可以作用于 ESR1、CYP3A4、G6PD 等靶点，可能通过 P53、戊糖磷酸途径、MAPK 等信号通路发挥治疗肝癌的作用。关键词：复方木鸡颗粒；肝癌；网络药理学；生物信息学；分子对接；作用机制中图分类号：R285.5文献标志码：A文章编号：1673159X(2024)02009314doi：10.12198/j.issn.1673159X.4741StudyonMechanismofCompoundMujiGranuleofManchuMedicineintheTreatmentofLiverCancerBasedonNetworkPharmacologyandBioinformaticsKEChanghu1,2，YANHui1，CHENChunxiao2，LIZhihao1，ZHUJun1，LIPeng1,2*（1.Sinopharm Dongfeng General Hospital,Hubei University of Medicine,Shiyan 442008 China;2.School of Pharmacy,Hubei University of Medicine,Shiyan 442000 China）收稿日期：20230904基金项目：湖北省卫生健康委面上项目（WJ2021M062）；“十四五”湖北省高等学校优势特色学科群（生物与医药）资助项目（2022BMXKQT6）；武当特色中药研究湖北省重点实验室开放课题（WDCM2022012）；十堰市科技局科研项目（22Y79）。第一作者：柯昌虎（1987），男，硕士，副主任药师，主要研究方向为中药活性成分与质量控制。ORCID：0000000273772138E-mail：KCHDFZYY*通信作者：李鹏（1968），男，博士，副教授，主任药师，主要研究方向为中药药效物质基础。ORCID：0000000162730517E-mail：引用格式：柯昌虎，严慧，陈春晓，等.基于网络药理学和生物信息学探讨满药复方木鸡颗粒治疗肝癌的分子机制J.西华大学学报（自然科学版），2024，43（2）：93106.KEChanghu,YANHui,CHENChunxiao,etal.StudyonMechanismofCompoundMujiGranuleofManchuMedicineintheTreatmentofLiverCancerBasedonNetworkPharmacologyandBioinformaticsJ.JournalofXihuaUniversity（NaturalScienceEdition）,2024,43（2）:93106.第 43卷第 2 期西华大学学报（自然科学版）2024年3月Vol.43，No.2JournalofXihuaUniversity（NaturalScienceEdition）Mar.2024Abstract:Methodsofnetworkpharmacologyandbioinformaticswereutilizedtopredictthemechan-ismofcompoundMujigranuleofManchumedicineinthetreatmentoflivercancer.TheactiveingredientsandcorrespondingtargetsofcompoundMujigranulewerecollectedbyTCMSPandSwissTargetPredic-tiondatabase.TherelatedtargetsoflivercancerwerescreenedthroughtheGEOdatabase.Venny2.1on-linesoftwarewasusedtoobtainthecommontargetsofdrugs-disease,andthenthe“drug-compound-target-disease”networkdiagramwasconstructedbyusingthesoftwareCytoscape3.8.2.TheSTRINGdatabasewasusedtodrawtheprotein-proteininteractionnetwork,andtheperformGOfunctionandKEGGpath-wayenrichmentanalysiswerecarriedoutthroughDAVIDdatabase.Therelationshipbetweentheexpres-sionofkeytargetgenesandthesurvivalcurvewasanalyzedbyusingtheKaplanMeier-Plotterdatabase,andtheAutoDockplatformwasappliedinverifyingthemoleculardockingofactivecomponentsandcoreproteintargets.Atotalof37activecomponentswereobtainedfromcompoundMujigranule,and57com-montargetswerescreened,involving98biologicalprocesses,17cellularcomponents,37molecularfunc-tions,and15signalpathways.TheresultsofsurvivalcurveanalysisshowthattheexpressionlevelsofESR1,CYP3A4,andG6PDwererelatedtothesurvivaltimeoflivercancerpatients.Itwasindicatedthat6activecomponentsand6keytargetshadacertaindegreeofbindingthroughmoleculardocking.TheactivecompoundsincompoundMujigranule,subprogeninC,naringenin,beta-sitosterolandwogonin,canactontargetssuchasESR1,CYP3A4andG6PD,whichmayplayatherapeuticroleinlivercancerbyregulatingp53,pentosephosphate,MAPKandothersignalingpathways.Keywords:compound Muji granule；liver cancer；network pharmacology；bioinformatics；moleculardocking；mechanismofaction肝癌是一种高发致命的肿瘤，已经成为全人类面临的公共健康问题。2020 年我国新发肝癌患者占全球 45%，死于肝癌的患者达到 39 万，新发病例和死亡病例均位居世界前列，防控形势严峻1。目前仅有不到 15%的早期患者符合手术切除的条件，肝癌术后 5 年的复发率高达 70%，5 年的生存率在50%左右1。放疗、化疗等治疗选择有较多的副作用且容易引起全身毒性，口服药物耐药性明显，肝癌患者的预后不佳2。中药具有减毒增效的作用，可以增强免疫力，提高患者生存质量，适用于整个临床治疗过程，在肝癌治疗方面凸显出巨大潜力3。复方木鸡颗粒源于满族民间验方“木鸡汤”，由云芝、核桃楸皮、山豆根和菟丝子 4 味中药组成，其中云芝能够健脾除湿、养肝散结，核桃楸皮和山豆根具有清热解毒、散结的作用，菟丝子具有保肝明目的功效。药理实验研究发现，复方木鸡颗粒可以抑制 SMMC-7721、HepG2 肝癌细胞增殖并促使细胞凋亡，且与顺铂联用可以获得协同增效作用4-5。现代临床研究6显示，复方木鸡颗粒可以明显抑制甲胎蛋白的升高，对肝癌、肝硬化等各种肝脏疾病均具有显著的治疗效果。复方木鸡颗粒被广泛用于肝癌治疗，但是其所含成分复杂，治疗肝癌的分子作用机制尚未明确。网络药理学将药物、靶点和疾病三者结合起来，从整体水平反映出中药干预疾病的机制7，具有系统性、相关性和预测性的特点，从而为阐明药物作用机制提供支持8，与生物信息学联合应用于各种疾病的研究。分子对接借助计算机模拟活性分子和靶点蛋白的相互作用，结合网络药理学成为解释中药的药效基础和治疗分子内在机制的可行途径9。本研究利用网络药理学结合生物信息学的方法，筛选复方木鸡颗粒治疗肝癌的成分及靶点，构建蛋白相互作网络和“药物成分靶点疾病”网络，进行靶点的功能富集和通路富集分析以及关键基因对肝癌生存预后的影响分析，并应用分子对接技术进行验证，进而探讨其可能的药效物质基础和分子机制，从而为复方木鸡颗粒治疗肝癌的深入研究和临床应用提供依据，具体实验流程见图 1。94西华大学学报（自然科学版）2024年云芝山豆根菟丝子核桃揪皮TCMSPLITERATUREActive components ofCompound Muji GranulePubhemSwissTargetPredictionComponent target ofCompound Muji Granule肝癌图1实验流程图Fig.1Experimentalflowchart1资料与方法1.1数据库及软件本研究中所使用的数据库和软件工具，如表 1所示。1.2复方木鸡颗粒活性成分及作用靶点的筛选从 TCMSP 数据库中查找云芝、山豆根和菟丝子 3 味中药的化学成分，经文献检索获取核桃楸皮的化学成分，筛选同时满足口服生物利用度（oralbioavailability，OB）30%和类药性（drug-likeness，DL）0.18 两项指标的所有活性成分10。在PubChem数据库获取成分的 SMILES 格式，将其导入 SwissTargetPrediction 数据库中得到成分的靶点，选取Probability 大于 0 的靶点。表1数据库及软件Tab.1Databaseandsoftware名称网址用途TCMSPhttp:/ GEO 数据库中下载基因芯片 GSE60502。通过 GEO2R 功能来对选择的基因数据集进行分析处理，以 P0.05 且|logFC|1.5 为标准筛选出肝癌中的差异表达基因，并绘制火山图。在 GEO 数据库中下载基因系列矩阵文件，通过 Excel 的 LOOKUP 函数获取差异表达基因在样本中的表达量，将排名前 40 的差异表达基因绘制热图。1.4共有靶点的获取将肝癌靶点和复方木鸡颗粒靶点导入Venny2.1.0在线平台，进行交集匹配，获得复方木鸡颗粒与肝癌的共有靶点，并制作韦恩图。1.5药物成分疾病靶点网络构建使用 Cytoscape3.8.2 软件上传成分及靶点信息，构建“药物成分疾病靶点”相互作用网络，以 degree 值为拓扑指标，使用软件中 NetworkAnalyzer 功能进行网络分析。1.6蛋白互作网络的构建在 STRING 数据库中上传共有靶点，设置Organism 类型为“Homosapiens”，选择交互作用大于 0.15 的 靶 点，在 Cytoscape3.8.2 软 件 中 导 入TSV 格式文件，构建蛋白质相互作用（protein-proteininteraction，PPI）可视化网络。1.7功能和通路富集分析借 助 DAVID 数 据 库 进 行 基 因 本 体（geneontology，GO）功能富集与京都基因和基因组百科全书（Kyotoencyclopediaofgenesandgnomes，KEGG）通路富集分析，限定物种为“Homosapiens”。以P0.05 为阈值进行筛选，探讨复方木鸡颗粒治疗肝癌的生物学过程和信号通路。1.8关键基因的表达量及预后关联性分析使用 KaplanMeier-Plotter 在线软件对复方木鸡颗粒作用于肝癌的核心基因表达情况与肝癌患者预后情况进行分析，筛选条件为 livercancerRNA-seq；Survival：OS（n=364），并绘制生存曲线。1.9分子对接验证在 PubChem 数据库中查找成分结构，借助OpenBabel 软件将成分的文件格式由 sdf 转化为mol2。从 PDB 数据库中获取蛋白的三维结构，运用 PyMOL 软件对其进行除水等操作步骤，将其保存为 pdb 文件格式。使用 AutoDock 软件将蛋白和活性成分进行分子对接，再使用 PyMOL 软件对成分蛋白对接结果进行可视化分析。结合能小于0，则表明药物分子和受体蛋白可以自发结合，结合能越低则形成的复合物越稳定。2结果2.1复方木鸡颗粒主要活性成分及作用靶点从 TCMSP 数据库中共检索到 235 个有效成分，其中云芝 32 个，山豆根 79 个，菟丝子 29 个，从文献中获取到 95 个核桃楸皮的有效成分。进行成分筛选去重后，共得到 37 个复方木鸡颗粒活性成分（见表 2），其中 beta-sitosterol 是云芝、菟丝子和核桃楸皮的共有成分，formononetin 是山豆根和核桃楸皮的共有成分，isorhamnetin、matrine 是山豆根和菟丝子的共有成分，kaempferol、quercetin 是山豆根、菟丝子和核桃楸皮的共有成分。通过 SwissTargetPrediction 数据库共得到 599 个靶点。2.2肝癌差异表达基因通过 GEO 数据库下载基因芯片 GSE60502 的基因表达谱数据，其中包括 18 个正常样本和 18 个肝癌样本。利用 GEO2R 功能对所有样本进行分析，经筛选共得到 685 个肝癌差异表达基因，其中上调基因 359 个、下调基因 326 个。如图 2 所示，火山图中红色点、绿色点和灰色点分别代表上调基因、下调基因、差异表达不显著基因。将前40 个差异表达的基因绘制热图（见图 3），红色、蓝色分别代表基因表达水平上升与下降，结果表明正常组和肝癌组的基因表达谱具有差异性。2.3药物疾病共有靶点的筛选将 599 个成分靶点与 685 个肝癌靶点分别导入 Venny 在线平台进行匹配，绘制韦恩图，如图 4 所示，得到二者共有靶点 57 个，即为复方木鸡颗粒治疗肝癌的作用靶点。2.4药物成分靶点疾病网络构建在 Cytoscape3.8.2 软件中绘制“药物成分靶点疾病”相互作用的网络图，见图 5。共有 98 个节点和 326 条边，其中橙色四边形、红色倒三角96西华大学学报（自然科学版）2024年表2复方木鸡颗粒的活性成分信息Tab.2InformationonactiveingredientsofcompoundMujigranules编号MolID化合物OB/%DL来源1MOL0128205-Uridylicacid40.250.20云芝2MOL000358beta-sitosterol36.910.75云芝、菟丝子、核桃楸皮3MOL012816ergosterolperoxide42.840.74云芝4MOL0036514aR,6aR,6aS,6bR,8aR,9S,10S,12aR,14bS)-10-hydroxy-2,2,4a,6a,6b,9,12a-heptamethyl-9-methylol-3,5,6,6a,7,8,8a,10,11,12,13,14b-dodecahydro-1H-picen-4-one37.640.75山豆根5MOL0036753,4,5,6-tetradehydrospartein-2-one71.260.24山豆根6MOL003629Daidzein-4,7-diglucoside47.270.67山豆根7MOL000392formononetin69.670.21山豆根、核桃楸皮8MOL003648Inermin65.830.54山豆根9MOL001484Inermine75.180.54山豆根10MOL005440Isofucosterol43.780.76山豆根11MOL000354isorhamnetin49.600.31山豆根、菟丝子12MOL000422kaempferol41.880.24山豆根、菟丝子、核桃楸皮13MOL003656Lupiwighteone51.640.37山豆根14MOL005944matrine63.770.25山豆根、菟丝子15MOL003633Oxynarcotine56.740.60山豆根16MOL000098quercetin46.430.28山豆根、菟丝子、核桃楸皮17MOL003627sophocarpine64.260.25山豆根18MOL003647Sophojaponicin41.510.79山豆根19MOL003676Sophoramine42.160.25山豆根20MOL003663sophoranol67.320.28山豆根21MOL003677Sophoranol62.770.28山豆根22MOL003680sophoridine60.070.25山豆根23MOL003669subprogeninC36.180.74山豆根24MOL003673Wighteone42.800.36山豆根25MOL003644Withaferine33.140.73山豆根26MOL005043campest-5-en-3beta-ol37.580.71菟丝子27MOL000953CLR37.870.68菟丝子28MOL009303CuscutosideB47.560.18菟丝子29MOL001558sesamin56.550.83菟丝子30MOL006649sophranol55.420.28菟丝子31MOL004575Astilbin36.460.74核桃楸皮32MOL001002ellagicacid43.060.43核桃楸皮33MOL002341hesperetin70.310.27核桃楸皮34MOL000006luteolin36.160.25核桃楸皮35MOL002008myricetin13.750.31核桃楸皮36MOL004328naringenin59.290.21核桃楸皮37MOL000173Wogonin30.680.23核桃楸皮第2期柯昌虎等:基于网络药理学和生物信息学探讨满药复方木鸡颗粒治疗肝癌的分子机制97形、绿色圆形、蓝色菱形、紫色三角形分别代表复方木鸡颗粒、中药、成分、靶点、肝癌。网络中degree 值排名前六位的成分依次为大豆皂苷 C、大豆甾醇 E、柚皮素、-谷固醇、胆固醇、汉黄芩素，它们可能是复方木鸡颗粒对肝癌产生疗效的关键成分，结果见表 3。2.5蛋白相互作用网络构建在 STRING 数据库中录入共有靶点，得到复方木鸡颗粒治疗肝癌的 PPI 信息数据，将 TSV 文件导入 Cytoscape3.8.2 中进行可视化分析。网络中共有57 个节点和520 条边，degree 平均值为18.2456，大于平均值靶点的有 29 个，结果如图 6 所示。Degree 排 名 前 六 位 的 靶 点 是 ESR1、PTGS2、CYP3A4、G6PD、CYP1A1、SERPINE1，可能在治疗肝癌中发挥重要调控作用。161412108642015105051015log2(Fold change)log0(P-value)Down regulatedNot changedUP regulated图2正常组与肝癌组差异基因火山图Fig.2DifferentialgenevolcanomapbetweennormalgroupandlivercancergroupCYP3A4GroupGroupGLYATHPDSLCO1B3ZG16LCATHGFACADH1BMASP2FCN3FCN2LYVE1GPM6ACXCL14CYP2E1HAMPC7IGHA2MARCOCFPCLEC4MCETPNAT2CYP39A1MT1MSERPINH1SPINK1NEK2CDK1NCAPGKIF20AFOXM1ASPMNDC80SAC3D1TOP2AHMMRMELK21012CTGSM1481325GSM1481313GSM1481320GSM1481292GSM1481322GSM1481304GSM1481312GSM1481318GSM1481308GSM1481306GSM1481314GSM1481316GSM1481296GSM1481298GSM1481294GSM1481310GSM1481300GSM1481302GSM1481326GSM1481324GSM1481317GSM1481295GSM1481321GSM1481299GSM1481293GSM1481307GSM1481303GSM1481297GSM1481323GSM1481315GSM1481301GSM14813194GSM1481327GSM1481309GSM1481311GSM1481305图3正常组与肝癌组差异基因热图Fig.3Differentialgeneheatmapbetweennormalgroupandlivercancergroup98西华大学学报（自然科学版）2024年2.6GO 功能分析结果取 P0.05，GO 功能富集分析共获取 152 条生物学过程，其中生物过程（biologicalprocess，BP）98 条，主要涉及长链脂肪酸生物合成过程、环氧合酶 P450 途径、视黄醇代谢过程、异生素分解代谢过程等；细胞组分（cellularcomponents，CC）17 条，主要涉及内质网膜、细胞内膜结合细胞器、细胞质、大分子复合物等；分子功能（molecularfunction，MF）37 条，主要涉及酶结合、氧化还原酶活性、芳香化酶活性、蛋白质同二聚化活性等。分别选取BP、CC、MF 的前 10 个条目制作气泡图，结果见图 7，其中横轴表示富集因子，纵轴表示 GO 功能名称，结果表明复方木鸡颗粒可以通过参与调控多种生物学过程而发挥治疗肝癌作用。2.7KEGG 通路分析结果取 P0.05，KEGG 通路富集主要涉及化学致癌作用-DNA 加合物、细胞色素 P450 对异生素的代谢、P53、细胞周期、化学致癌受体激活、细胞衰老、戊糖磷酸途径、碳代谢、MAPK 等 15 条信号通路，结果如图 8 示，横轴表示富集因子，纵轴表示信号通路名称。结果表明复方木鸡颗粒作用靶点分布于不同的通路中，并通过多个通路产生抗肝癌作用。2.8核心基因的表达量和预后分析采用 K-M 生存分析法进一步评估核心靶点基因的预后价值，利用 KaplanMeier-Plotter 在线平台分析 6 个核心靶点基因的表达对肝癌患者总生存率的影响。如图 9 所示，将肝癌患者分为高表达组和低表达组，计算危险比（HR）、95%置信区间及P 值，并绘制生存曲线。结果发现，G6PD 基因低表达组的生存期显著高于高表达组（P0.05）且 HR大于 1，ESR1、CYP3A4 高表达组的生存期显著高于 2 种基因低表达组（P0.05），PGTS2、CYP1A1、SERPINE1 的表达情况与患者的生存期无显著差异（P0.05）。2.9分子对接结果从 PDB 数据库中筛选受体 ESR1、PTGS2、CYP3A4、G6PD、CYP1A1、SERPINE1 的蛋白三维结构，将其分别与 6 个配体在 AutoDock 中进行分子对接，对接结合能（4.2kJmol1）越小表示可以形成的对接结构越稳定11，6 个活性成分与 6 个靶点之间均能产生稳定的结合，见表 4。复方木鸡颗粒肝癌542(44.2%)57(4.6%)628(51.2%)图4复方木鸡颗粒治疗肝癌的韦恩图Fig.4TheVenndiagramofcompoundMujigranuleinthetreatmentoflivercancer图5“药物成分靶点疾病”相互作用的网络Fig.5Anetworkofdrug-component-target-diseaseinteractions第2期柯昌虎等:基于网络药理学和生物信息学探讨满药复方木鸡颗粒治疗肝癌的分子机制99图 10 展示化合物大豆皂苷 C 与 6 个核心靶点的对接示意图，其中大豆皂苷 C 与 ESR1 通过氨基酸残基 TYR-68、LYS-70、PHE-387、GLY385 产生4 个氢键作用，与 PTGS2 通过氨基酸残基 ARG-515、ASN-519 产生 3 个氢键作用，与 CYP3A4 通过氨基残基 ARG-498、LYS-478 产生 2 个氢键作用，与 G6PD 通过氨基残基 ARG-61、SER-121 产生 2 个氢键作用，与 CYP1A1 通过氨基残基 ASN-336 产生 2 个氢键作用，与 SERPINE1 通过 ARG-104、LEU-4 产生 3 个氢键作用。3讨论肝癌是一种起源于肝脏的侵袭性肿瘤，是导致全球癌症相关死亡的主要原因之一。肝癌患者的预后极差，是目前最难治疗的癌症之一。现有治疗肝癌的药物选择性有限，毒副作用明显，易发生耐药，患者的生存质量和生存率不高，因此研究和开发新型肝癌治疗药物意义重大。复方木鸡颗粒是著名的满族中药制剂，临床上常用于治疗各种肝病，可以有效地减少肝癌的发生并抑制肝癌的发展。研究发现，复方木鸡颗粒可以诱导肝癌HepG2 细胞凋亡12，组方中：云芝可以通过改变Bc1-2/Bax 比例和上调 Caspase-3 来诱导人肝癌HepG-2 细胞凋亡13；山豆根可以减少 DEN 诱发肝癌大鼠肝组织中 VEGF、PI3KmRNA 表达且增加PTENmRNA 表达而延长生存时间14；菟丝子可以通过 PI3K/PTEN/VEGF 通路发挥抗肝癌作用15，核桃 楸 皮 可 以 通 过 增 加 S 期 细 胞 数 目 和 抑 制VEGF 表达来诱导肝癌细胞 SMMC-7721 凋亡16。复方木鸡颗粒化学成分复杂，治疗肝癌分子机制尚未明确，本研究采用网络药理学和生物信息学对复方木鸡颗粒治疗肝癌的机制进行分析，并利用分子对接技术进行验证。以生物利用度和类药性为考察指标，从复方木鸡颗粒中筛选出大豆皂苷 C、大豆甾醇 E、柚皮素、-谷固醇、胆固醇、汉黄芩素等 37 个活性成分。其中柚皮素是一种黄酮类多酚，通过诱导细胞凋亡、细胞周期阻滞、血管生成障碍和各种信号通路的修饰等多种机制抑制癌症的发展17，可以显著抑制 DEN/2AAF 诱导肝癌大鼠的癌组织病变和炎表3复方木鸡颗粒的关键活性成分信息Tab.3Information on key active ingredients of compoundMujigranules编号化合物自由度结构式MOL003669大豆皂苷C17HOOOHOMOL003651大豆甾醇E17HOOOHMOL004328柚皮素13OOHOHOOHMOL000358-谷固醇13HOMOL000953胆固醇12HOMOL000173汉黄芩素11OOOHOOH图6复方木鸡颗粒治疗肝癌作用靶点的相互作用网络Fig.6Interaction network of targets of compound MujiGranuleinthetreatmentoflivercancer100西华大学学报（自然科学版）2024年性细胞浸润，降低 NO 水平和脂质过氧化，降低肝脏中 IL-4、P53 和 Bcl-2mRNA 的表达，通过增强抗炎、抗氧化和凋亡作用而减轻肝癌的危害18。-谷甾醇是一种植物甾醇，载有-谷甾醇的聚乙二醇化囊泡在 HepG2 细胞中显示出毒性作用，对 wistar大鼠可以产生改善肝癌的治疗特性19；载有-谷甾醇的银纳米粒可以通过氧化应激激活人肝癌细胞系中的 Nrf2 并触发线粒体凋亡而产生抗肝癌作用20。汉黄芩素是一种天然黄酮类物质，可以通过激活肝细胞癌糖原合成酶激酶-3 抑制细胞周期进程21；也可以通过激活 MOB1-LATS1 信号而抑制YAP 和 TAZ 的激活，然后降低 CLASSIN 的表达，从而诱导肝癌细胞周期阻滞和凋亡22。经复方木鸡颗粒和疾病靶点交集筛选出 ESR1、PTGS2、CYP3A4、G6PD、CYP1A1、SERPINE1 等57 个共有靶点。其中 ESR1 编码雌激素受体，可以调节肥胖和代谢差异基因 MMAA 而抑制肝细胞癌的发生和发展23，ESR1 激活的 circ_0004018 可以通过结合 FUS 和稳定 TIMP2 表达来抑制肝癌血管生成24。癌组织中 PTGS2 表达上调与侵袭性表型和不良预后相关，PTGS2 抑制剂可以通过抑制其介导的有丝分裂吞噬诱导作用而产生抗肝癌活性25。CYP3A4 表达可以作为预测化疗反应的指标，其过度表达导致化疗疗效降低，肿瘤微环境可以通过 CYP3A4 代谢活性改变肝癌的化疗耐药性26。G6PD 在肝癌中高表达，并与不良预后相关，可以通过靶向细胞色素 P450 氧化还原酶抑制细胞生长、转移和肿瘤发生27。CYP1A1 是肝外细胞色素 P450（CYP）酶之一，化学预防剂作用于靶点CYP1A1，通过预防、抑制或逆转癌变来保护健康组织28。SERPINE1 是 serpin 家族成员，与肝癌的进展密切相关，干预 TARBP2-miR-145-SERPINE1log 10(pvalue)864210102030405020count图7复方木鸡颗粒治疗肝癌的 GO 富集分析Fig.7GOenrichmentanalysisofcompoundMujigranuleinthetreatmentoflivercancer第2期柯昌虎等:基于网络药理学和生物信息学探讨满药复方木鸡颗粒治疗肝癌的分子机制101count5101520log 10(pvalue)543210203040图8复方木鸡颗粒治疗肝癌的 KEGG 富集分析Fig.8KEGGenrichmentanalysisofcompoundMujigranuleinthetreatmentoflivercancer1.00.80.60.40.20020406080100 120ProbabilityTime/monthsTime/monthsTime/monthsHR=0.45(0.32 0.64)logrank P=4.4e 06Expressionlowhighlowhigh16619868114285614287122410ESR1(2099)Number at risk1.00.80.60.40.20020406080100 120ProbabilityHR=1.19(0.84 1.69)logrank P=0.33Expressionlowhighlowhigh22414010973543029131366010PTGS2(5743)Number at risk1.00.80.60.40.20020406080100 120ProbabilityHR=0.57(0.4 0.81)logrank P=0.001 7Expressionlowhighlowhigh1881768993384614287122401GYP3A4(1576)Number at risk1.00.80.60.40.20020406080100 120ProbabilityTime/monthsTime/monthsTime/monthsHR=2.52(1.77 3.59)logrank P=1.1e 07Expressionlowhighlowhigh270941483470143481544201G6PD(2539)Number at risk1.00.80.60.40.20020406080100 120ProbabilityHR=1.22(0.83 1.78)logrank P=0.31Expressionlowhighlowhigh26210213844671731111455110CYP1A1(1543)Number at risk1.00.80.60.40.20020406080100 120ProbabilityHR=1.48(0.99 2.22)logrank P=0.055Expressionlowhighlowhigh10226258124315317255143301SERPINE1(5054)Number at risk图9核心靶基因表达与肝癌患者生存期的关系Fig.9Relationshipbetweencoretargetgeneexpressionandsurvivalofpatientswithlivercancer102西华大学学报（自然科学版）2024年通路成为侵袭性肝癌新的治疗靶点29。经 GO 功能分析获取蛋白质自磷酸化、细胞增殖的正调控、基因表达的正调控等 152 条生物学过程。经 KEGG 通路分析获取化学致癌作用-DNA 加合物、P53、细胞周期、化学致癌受体激活、细胞衰老、磷酸戊糖途径、MAPK 等 15 条信号通路。其中抑癌基因 p53 的表达和突变与肿瘤的发生、发展和凋亡密切相关。在 p53 信号通路上存在与 DNA 损伤修复、凋亡、周期调节、转移、恶化和放射抗性相关的差异表达基因，重离子照射治疗后，HepG2 肝癌细胞中 Fas、TP53BP2、TP53AIP1和 CASP9 的表达上调，其产生抑制和凋亡的机制是通过 p53 信号通路介导的30。肝脏中的细胞衰老主要与抑制肿瘤发展和生长有关，细胞衰老是一种应激诱导的细胞周期阻滞程序，可防止衰老细胞在致癌途径激活和 DNA 损伤后发生恶性转化31。戊糖磷酸途径是癌细胞细胞代谢的基本组成部分之一，抑制戊糖磷酸途径成为一种潜在的肝癌治疗策略32。MAPK/ERK 信号在肝癌的发生发展中起着决定性的核心作用，约 50%的早期肝癌患者和几乎所有晚期肝癌患者的MAPK/ERK 信号被激活33。经 K-M 生存分析，结果发现 ESR1、CYP3A4、G6PD 基因的表达量与肝癌患者的生存期具有相关性，可能作为肝癌生存和预后的指标，表明上述基因可能是复方木鸡颗粒发挥抗肝癌作用的关键基因。最后，通过 AutoDock 分子对接发现复方木表4复方木鸡颗粒有效成分与核心靶点的分子对接结合能Tab.4MoleculardockingbindingenergyofeffectivecomponentsofcompoundMujigranulesandcoretargets靶点PDB结构大豆皂苷C/(