孙美阳，窦德强

（辽宁中医药大学药学院·辽宁大连·116600）

人参为五加科植物人参Panax ginseng C.A.Mey 的干燥根或根茎。味甘、微苦，性温、平。归脾、肺、心经。有大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津养血、安神益智的功效。 红参、黑参都是人参的炮制品。 人参经浸洗选蒸晒烘等工序加工即可制成红参，黑参则是是经“九蒸九晒”制成的带有黑褐色或茶褐色的人参，经过炮制，红参、黑参中产生一些特殊皂苷。有研究显示，人参、红参和黑参中的某些活性成分， 比如皂苷类成分有很好的抗癌的药理作用[1-2]。 目前对人参、红参、黑参治疗癌症的分子机制尚不明确， 中药复杂的物质基础决定了其可以同时作用于大量靶点， 所以传统的药理研究方法难以对中药进行深刻的研究， 因此本文以网络药理学为基础，因其强调多靶点的给药原则，基于“疾病-基因-靶点-药物”的整体网络，从系统上观察药物对疾病的影响，这恰恰与中医的整体观不谋而合[3-4]，从整体性分析人参、红参、黑参主要活性成分的可能作用靶点及其作用于癌症的途径， 为今后深入研究其治疗癌症提供方向，同时为协助新药的研发提供药效物质基础。

1 资料与方法

1.1 各药物成分的提取及靶点搜集

1.1.1 人参、红参、黑参主要成分提取

利用中药系统药理学数据库与分析平台TCMSP，以口服生物利用度(OB)≥30% 和类药性(DL)≥0. 18作为阈值对结果进行筛选，分别查人参、红参、黑参的主要活性成分及与主要活性成分相关的潜在靶点。 黑参于TCMSP 数据库中并无收录，则通过查阅文献并结合人参、红参的成分得到黑参中的活性成分。

1.1.2 人参、红参皂苷成分提取确证

利用中药系统药理学数据库与分析平台TCMSP，分别查找人参、 红参中皂苷成分及与其相关的潜在靶点并查阅文献对皂苷类成分进行补充。

1.2 各药物化学成分靶点预测

利用 TCMSP 数据库和 Swiss target prediction 数据库， 将1.1 项下获得的未能获取对应靶点的活性成分， 以及查阅并结合相关文献获取的成分转化为标准SMILES 格式，导入平台分析，设置属性为“homo sapiens”， 将靶点概率值不小于0 的分子作为该成分有效靶点。

1.3 人参、红参、黑参抗癌的潜在靶点的获取

通过人类基因数据库（Gene Cards）挖掘癌症的相关基因，将得到的疾病靶点分别与人参、红参、黑参的靶点绘制Venn 图分别获取癌症与各药物的共同靶点基因，暂定为人参、红参、黑参作用于癌症的潜在靶点。

1.4 蛋白互作网络与可视化网络的构建及抗癌的活性成分的获取

各药物的潜在作用靶点的蛋白质相互作用信息来源于String 数据库， 包含已知的和预测的人源蛋白质相互作用信息。 先用Uniprot 数据库找到gene name，利用String 数据库， 并选取打分值大于0.4 的蛋白互作信息以确保数据的可靠性，并隐藏游离的点，得到蛋白间相互作用的网络图。 然后建立疾病、活性成分、靶点、药物等相关属性文件导入Cytoscape 3.7.2 软件，构建出“癌症-基因-靶点-人参/红参/黑参”可视化网络关系图。

1.5 GO 富集和KEGG 通路富集分析

利用 R 3.6.3 软件中 Bioconductor (org.Hs.eg.db)合集对2.3 项下的各药物和疾病交集后的靶点进行GO富集分析和KEGG 信号通路富集分析。

2 结果

2.1 化学成分及对应的靶点分析

2.1.1 人参的化学成分及靶点信息

通过TCMSP 检测到人参相关的化学成分，根据筛选条件并结合文献补充得到活性成分44 个，其成分信息见表 1。 基于 TCMSP 和 Swiss target prediction 数据库检索人参化合物的靶点，成分靶点信息详见表1。

表1 人参化学成分及靶点信息

2.1.2 红参的化学成分及靶点信息

通过TCMSP 检测到红参相关的化学成分，根据筛选条件并结合文献补充得到活性成分41 个，其成分信息见表 2。 基于 TCMSP 和 Swiss target prediction 数据库检索红参化合物的靶点，成分靶点信息详见表2。

表2 红参化学成分及靶点信息

2.1.3 黑参的化学成分及靶点信息

通过TCMSP 检测到黑参相关的化学成分，根据筛选条件并结合文献补充得到活性成分29 个，其成分信息见表 3。 基于 TCMSP 和 Swiss target prediction 数据库检索黑参化合物的靶点，成分靶点信息详见表3。

表3 黑参化学成分及靶点信息

2.2 疾病靶点基因获取及与各药物治疗靶点的关联性分析

通过Gene Card 数据库获取癌症的相关基因共25020 条结果，根据相关性大小，Relevance score 数值越大，则该基因和癌症相关性越大，本文将Relevance score 限制＞10，获取结果2315 条，将得到的疾病靶点分别与人参、红参、黑参的靶点绘制Venn 图取交集后得到人参抗癌的潜在靶点有55 个、红参抗癌的潜在靶点有58 个、黑参抗癌的潜在靶点有38 个，获取的靶点详见表4。

表4 各药物抗癌的潜在靶点汇总

2.3 蛋白相互作用网络的构建

将2.2 中得到的人参抗癌的55 个靶点、红参抗癌的58 个靶点以及黑参抗癌的38 个靶点分别上传到String 数据库构建蛋白互作网络关系，详见图1-3。

图1 人参蛋白相互作用网络图

图2 红参蛋白相互作用网络图

图3 黑参蛋白相互作用网络图

2.4 成分-靶点可视化网络的构建及抗癌活性成分的获取

通过Cytoscape 3.7.2 软件， 分别构建出人参、红参、黑参的“疾病-成分-靶点-药物”可视化网络关系图，见图4－6。 由此可明了人参、红参、黑参治疗癌症是基于多成分、多靶点、多基因的协同复杂作用。 根据网络图将其中人参、红参、黑参的抗癌的活性成分分别根据Degree 排列取前10 个成分，详见表5。

图4 “癌症-基因-靶点-人参”相互作用网络图

图5 “癌症-基因-靶点-红参”相互作用网络图

图6 “癌症-基因-靶点-黑参”相互作用网络图

表5 人参、红参、黑参的抗癌活性成分

2.5 GO 富集分析

2.5.1 人参GO 富集分析

利用R 软件中 Bioconductor(org.Hs.eg.db)合集对人参抗癌的55 个潜在靶标进行功能富集分析， 根据P≤0.05、q≤0.05，共得到 65 个 GO 注释。 包括核受体活性、配体激活转录因子活性、类固醇激素受体、丝氨酸/苏氨酸激酶活性、类固醇结合、半胱氨酸型内肽酶活性参与细胞凋亡过程、 肿瘤坏死因子受体超家族结合等。 根据P 值大小筛选出前20 个GO 注释，详见表6。

表6 人参抗癌的潜在靶点GO 富集分析

2.5.2 红参GO 富集分析

利用R 软件中 Bioconductor(org.Hs.eg.db)合集对红参抗癌的58 个潜在靶标进行功能富集分析， 根据P≤0.05、q≤0.05，共得到 73 个 GO 注释。 包括丝氨酸/苏氨酸激酶活性、 核受体活性、 配体激活转录因子活性、类固醇结合、类固醇激素受体、半胱氨酸型内肽酶活性参与细胞凋亡过程、RNA 聚合酶Ⅱ特异性DNA结合转录因子结合、内肽酶活性等。根据P 值大小筛选出前 20 个GO 注释，详见表7。

表7 红参抗癌的潜在靶点GO 富集分析

2.5.3 黑参GO 富集分析

利用R 软件中Bioconductor(org.Hs.eg.db)合集对黑参抗癌的38 个潜在靶标进行功能富集分析， 根据P≤0.05、q≤0.05，共得到 48 个 GO 注释。 包括 τ 蛋白结合、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性、跨膜受体蛋白激酶活性、细胞周期蛋白结合、丝氨酸/苏氨酸激酶活性、热休克蛋白结合等。 根据P 值大小筛选出前20 个GO注释，详见表8。

表8 黑参抗癌的潜在靶点GO 富集分析

2.6 KEGG 富集分析

2.6.1 人参KEGG 富集分析

利用R 软件中Bioconductor(org.Hs.eg.db)合集对人参抗癌的55 个潜在靶标进行KEGG 富集分析，根据 P≤0.05、q≤0.05，共获得 99 条通路。 可见人参对癌症的作用是多通路、多路径的。根据P 值大小筛选出前20 条作为富集结果，详见表9。

表9 人参抗癌的潜在靶点KEGG 通路分析

2.6.2 红参KEGG 富集分析

利用R 软件中Bioconductor(org.Hs.eg.db)合集对红参抗癌的58 个潜在靶标进行KEGG 富集分析，根据 P≤0.05、q≤0.05，共获得 88 条通路。 可见红参对癌症的作用是多通路、多路径的。根据P 值大小筛选出前20 条作为富集结果，见表10。

表10 红参抗癌的潜在靶点KEGG 通路分析

2.6.3 黑参 KEGG 富集分析

利用R 软件中Bioconductor (org.Hs.eg.db) 合集对黑参抗癌的38 个潜在靶标进行KEGG 富集分析，根据 P≤0.05、q≤0.05，共获得 33 条通路。 可见黑参对癌症的作用是多通路、多路径的。根据P 值大小筛选出前20 条作为富集结果，详见表11。

表11 黑参抗癌的潜在靶点KEGG 通路分析

3 讨论

近年来，众多研究及临床观察均证明人参、红参、黑参对于癌症具有良好的疗效， 但其抗癌的有效成分及分子机制尚不明确。本文根据TCMSP 并结合文献补充共得到人参的活性成分44 个， 红参的活性成分41个，黑参的活性成分29 个。 根据“疾病-成分-靶点-药物” 可视化网络的Degree 值排序三者抗癌的活性成分，其中人参的前10 种成分，为山奈酚、人参炔C、人参皂苷Rh4、β 谷甾醇、人参皂苷-Ra2、人参皂苷Rg5、豆甾醇、20(S)-人参皂苷Rh1、人参皂苷Rh1、人参皂苷Re；红参的前 10 种成分，为（3R，9R，10R）-七烷-1-烯-4，6-二炔-3，9，10-三醇、人参皂苷 Rh3、人参皂苷Rk2、人参皂苷 Rk3、人参皂苷 Rh4、20（S）-原人参三醇、20（R）-原人参三醇、桦叶三醇、20（S）-原人参二醇、β 谷甾醇；黑参的前10 种成分，为人参皂苷Rh3、人参皂苷Rk3、人参皂苷Rh4、人参皂苷Rk1、水杨酸、人参皂苷 Rg5、人参皂苷 Rf、20（R）-人参皂苷 Rh2、20（S）-人参皂苷 Rh2、人参皂苷 Rh1。 推测这 30 种成分是三者治疗癌症的关键活性成分。

山奈酚作为黄酮类化合物不仅具有抗自由基和抗氧化作用、防治心血管疾病的作用、免疫调节及抑菌作用，还能够诱发癌细胞和肿瘤细胞的凋亡，发挥抗癌抗肿瘤作用，而对正常组织细胞的凋亡起延缓作用。郭鹏超等也研究证明山奈酚能够有效地抑制胶质瘤U251细胞的增殖，促进其凋亡[5]。人参炔C(GSC)是聚乙炔类化合物，研究表明，他下调促炎细胞因子IL-1β 和IL-6 的水平， 以及在脂多糖诱导的RAW 264.7 细胞中的iNOS、 环氧化酶-2 和 pERK 蛋白水平，GSC 具有作为抗炎剂保护炎症的潜力，此外具有抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡的作用[6-8]。 β 谷甾醇属于植物甾醇类，有抗高血脂症、预防心血管疾病、抗癌、抗炎和免疫调节等作用，有研究表示β 谷甾醇抑制肺癌细胞A549的生长增殖，有效抑制结肠癌和直肠癌等[9]。 人参皂苷Rh4 有很好的抗肿瘤作用。 有研究显示人参皂苷Rh4在体内和体外均表现出有效的抗食道癌作用[10]。 豆甾醇作为植物甾醇已显示出对各种癌症的抗癌作用，例如肝癌，胆管癌，胆囊癌，子宫内膜腺癌和皮肤癌，胃癌，乳腺癌，前列腺癌和宫颈癌等。还可以抑制人卵巢癌细胞中的细胞迁移和血管生成基因[11]。 人参皂苷Rg5 已被证明通过抑制细胞增殖并引起DNA 损伤而具有抗肿瘤作用，对人食管癌细胞增殖有抑制作用，并诱导细胞凋亡。 此外， 在促进肿瘤凋亡中的作用与PI3K/Akt信号通路的下调有关[12]。20(S)-人参皂苷Rh1 和人参皂苷Rh1 属于原人参三醇类，有研究发现人参皂苷Rh1通过下调Bcl-2 蛋白抑制宫颈癌细胞和人纤维肉瘤细胞的增殖、 具有抗肺腺癌细胞增殖的活性， 表明Rh1具有抑制癌细胞增殖的作用[13]。 人参皂苷Re 有抗炎、抗氧化及抗癌的特性，在mRNA 和蛋白质水平上诱导人乳腺癌细胞c-fos[14]。人参皂苷-Ra2 无文献报道其抗癌活性，根据结构发现其连5 个糖基，且含量很低，推测其抗癌活性极弱。上述成分的作用与本文结果比较，提示山奈酚、人参炔C、人参皂苷Rh4、β 谷甾醇、人参皂苷 Rg5、 豆甾醇、20 (S)-人参皂苷 Rh1、 人参皂苷Rh1、 人参皂苷Re9 个成分可能在人参治疗癌症中发挥关键作用。

（3R，9R，10R）-七烷-1-烯-4，6-二炔-3，9，10-三醇属于聚乙炔类，则具有抗炎及抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡的作用[6-8]。 据报道，人参皂苷Rh3 对人卵巢癌细胞SKOV-3 有抑制作用，而且是通过诱导细胞凋亡达到的；在体外对人结肠癌细胞SW480 的增殖有抑制作用，诱导肿瘤细胞凋亡[15-16]。据报道，人参皂苷Rk3 具有良好的水溶性，被证明对非小细胞肺癌表现出显著的抗肿瘤活性以及对食管癌的抗肿瘤作用和对肝癌的抑制作用等[17-18]。 人参皂苷Rk2 能有效抑制肿瘤细胞生长，诱导分化癌细胞，具有抗浸润和抗转移疗效[19]。 20（S）-原人参三醇、20（R）- 原人参三醇、20（S）-原人参二醇都是从人参中分离得到的人参皂苷苷元，具有多种活性，包括抗肿瘤和抗代谢作用等[20,21]。桦叶三醇作为达玛烷三萜类化合物，研究表明，这些三萜类化合物具有溶血和对肿瘤细胞的细胞毒性， 推测其可用于抗肿瘤治疗，但活性较弱[22]。 上述成分的作用和本文结果一致， 提示 （3R，9R，10R）-七烷-1-烯-4，6-二炔-3，9，10-三醇、 人参皂苷 Rh3、 人参皂苷Rk2、人参皂苷 Rk3、人参皂苷 Rh4、20（S）-原人参三醇、20（R）-原人参三醇、20（S）-原人参二醇、桦叶三醇、β 谷甾醇10 个成分可能在红参治疗癌症中发挥关键作用。

人参皂苷Rk1 能诱导肿瘤细胞凋亡以达到良好的抗肿瘤的作用[23]。人参皂苷Rk1 具有抗胰岛素抵抗，抗炎和抗癌活性， 在乳腺癌细胞的抗增殖作用以及抑制肺鳞癌细胞的增殖中作用显著[24,25]。水杨酸作为一种植物激素，具有诱导或促进多种肿瘤细胞凋亡的作用，包括结直肠癌、嗜铬细胞瘤，乳腺癌，黑色素瘤和白血病等，体外还能够抑制肝癌细胞的生长[26]。 人参皂苷Rh2 有抑制癌细胞生长、 诱导癌细胞凋亡分化并增强免疫力能作用。 20（R）-人参皂苷 Rh2、20（S）-人参皂苷Rh2 作为人参皂苷的立体异构体，据研究二者对各种癌细胞系，如结肠癌均有很明显的抑制作用[27]。 研究表明人参皂苷Rg5 有很好的抗癌作用，以剂量依赖性方式通过抑制PI3K/ Akt 信号传导途径诱导凋亡和自噬以抗乳腺癌[28]。 人参皂苷Rf 能抑制人骨肉瘤细胞增殖，诱导细胞周期阻滞在G2/M 期，并诱导细胞凋亡[29]。人参皂苷Rh1 对多种肿瘤细胞具有抗癌作用，包括人肝细胞癌、大肠癌、星形胶质瘤和急性单核细胞白血病细胞等[30]。

上述成分的作用与本文结果一致， 提示人参皂苷Rh3、人参皂苷 Rk3、人参皂苷 Rh4、人参皂苷 Rk1、水杨酸、人参皂苷 Rg5、人参皂苷 Rf、20（R）-人参皂苷Rh2、20（S）-人参皂苷 Rh2、人参皂苷 Rh1 等 10 个成分可能在黑参治疗癌症中发挥关键作用。

以上关键成分中， 人参中β 谷甾醇含量较高，其他的山奈酚、人参炔C、人参皂苷Rh4、人参皂苷-Ra2、20(S)-人参皂苷Rh1、人参皂苷Rh1、人参皂苷Re、人参皂苷Rg5 等含量均较低，所以整体上来分析人参的抗癌的作用不强。 红参中（3R，9R，10R）-七烷-1-烯-4，6-二炔-3，9，10-三醇的含量较低， 而其他的人参皂苷Rh3、人参皂苷Rk2、人参皂苷Rk3、人参皂苷Rh4等是红参的特有产物，含量相对高，因此整体上分析红参的抗癌作用强；黑参经过九蒸九曝的炮制，挥发油类成分含量很低， 产生的次生代谢产物比如人参皂苷Rk3、Rh4、Rh1、Rh2 等含量较高，特别是稀有人参皂苷Rg3、Rk1 和Rg5 等的产量很高。 因此整体上黑参的抗癌作用很强。 人参皂苷 Ra1、Ra2、Ra3、Rb1、Rb2、Rb3、Rc 和Rd 通过在C3 和C20 的糖部分的水解反应转化为黑参中的人参皂苷 Rg3、F2、Rh2 等。 而人参皂苷Rk1 和Rg5 是Rg3 脱水反应的结果。 Rh4 分别由人参皂苷 Rg1 通过脱水反应生成， Rg6、F4、Rk3 和 Rh4 等4 种人参皂苷是由人参皂苷Rg2 通过水解和脱水反应生成的[31]。 人参皂苷Rh3 是由原人参二醇经过脱水等一系列反应生成[12]。 所以在人参炮制成红参及黑参的过程中产生了一些次级皂苷， 这些次级皂苷大多具有很强抗癌活性。由于炮制过程中稀有皂苷含量的增加，与传统的人参相比，黑参抗癌活性强于红参，红参抗癌活性强于人参。

根据网络药理学进行网络整体分析后得到人参抗癌的潜在靶点有55 个、红参抗癌的潜在靶点有58 个、黑参抗癌的潜在靶点有38 个。 根据Degree 分析网络图，通过人参蛋白互作网络图（图 1），可见VEGFA、CASP3、HSP90AA1、AR、MTOR、MAPK8、PPARG 这 7种蛋白Degree＞20， 是人参中相互作用关系较多的癌症相关蛋白；通过红参蛋白互作网络图（图2），可见VEGFA、CASP3、ESR1、HSP90AA1、MTOR 这 5 种蛋白Degree＞20，是红参中相互作用关系较多的癌症相关蛋白；通过黑参蛋白互作网络图（图3），可见VEGFA、ALB、HSP90AA1、MTOR、GRB2 这 5 种蛋 白 Degree＞10，是黑参中相互作用关系较多的癌症相关蛋白。因为其蛋白相互作用较多， 推测上述蛋白分别在人参、红参、黑参治疗癌症的过程中有不可忽视的作用。

VEGF 是新生血管形成的中心调控因子， 是血管内皮细胞特异的有丝分裂原， 分为VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD 和VEGFE，其中血管内皮生长因子A( VEGFA)被认为是传统意义上的VEGF。 VEGF 主要是通过促进肿瘤新生血管形成来促进肿瘤的生长，到目前为止，在结肠癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、肾癌、神经胶质瘤、子宫癌、食管癌、胃癌等多种肿瘤中均检测到了VEGF 的表达。 而且VEGF 尚可通过影响肿瘤宿主的免疫系统来促进肿瘤生长， 在原位肿瘤的形成和生长以及转移瘤生长中起重要作用[32]。 细胞的凋亡受到生物体自身代谢的严格调控， 当细胞的正常凋亡过程受到干扰，细胞便会产生异常，从而出现特殊表型，细胞分化停滞甚至产生肿瘤， 半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)家族在细胞凋亡过程中起重要作用，Caspase-3（CASP3）为凋亡效应子，其作用方式是，当细胞受到损伤时，其主要表现为线粒体膜损伤，线粒体内的细胞色素释放到细胞外，激活CASP3 从而诱导细胞凋亡，是治疗某些癌症的重要靶点之一[33]。 热休克蛋白家族是在肿瘤的发生发展过程中起重要作用的分子伴侣蛋白家族， 研究表明HSP90 能起到抑制细胞凋亡、调控细胞分裂和促进血管生成等作用。有报道HSP90 在肺癌、肝癌等多种肿瘤组织中表达升高，HSP90AA1 编码的HSP90α 蛋白在乳腺癌患者的血液中含量升高，实验表明，HSP90AA1 mRNA 在乳腺癌组织比正常组织中表达明显增高[34]。 雄激素受体(AR)作为雄激素依赖性转录因子，参与细胞的增殖和分化，在前列腺增生及前列腺癌中具有重要作用。 李云等研究发现AR 对前列腺癌的发生发展的促进作用可能由于AR 通过激活靶基因的转录活性， 使PSA 等相应蛋白合成增加，发挥转录活化因子核细胞分化的作用， 从而调节细胞增殖、凋亡和新生血管的作用，进而促进肿瘤生长[35]。MTOR 基因在人类中编码mTOR， 该蛋白质是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，位于PI3K 和Akt 的下游，通常与其他蛋白质连接，并作为mTORC1 和mTORC2 两种复合物的核心成分，调节细胞生长、细胞增殖以及细胞存活等不同的细胞过程。有研究表明，mTOR 信号通路的异常活化出现在大多数的乳腺癌中， 其与多种恶性肿瘤密切相关，mTOR 与其上下游的分子已经成为乳腺癌的治疗靶点的研究热点[36]。 研究表明，丝裂原活化蛋白激酶8(MAPK8) 基因在人体的多个部位的肿瘤组织中均呈现高表达的状态，比如肝癌，胃癌，胰腺癌等等。 MAPK8 信号通路与肿瘤细胞的发生发展关系密切， 通过磷酸化肿瘤细胞核内的丝氨酸/苏氨酸位点，使其转录活性增强， 使肿瘤细胞继续向恶性的程度继续发展[37]。 PPARG 是一种属于过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）家族的配体激活转录因子，被作为多种恶性肿瘤的潜在治疗靶标。 研究认为PPARG 配体在非小细胞肺癌中发挥重要作用， 此外PPARG 的激活可以抑制对EGFR-TKI 耐药的肺腺癌细胞的增殖，并提高存活率[38]。 人源雌激素受体 α(ERα)基因(ESR1)与乳腺癌的发生发展密切相关，其与雌激素结合后，可以促进乳腺癌细胞的异常增殖，促进肿瘤的生成[39]。 白蛋白(ALB)作为一种只在肝脏中合成的结合蛋白，参与抗炎、抗氧化、调节凝血等多种生物学反应。研究表明，晚期癌症阶段患者血清PTHrP、CRP 水平较高，ALB 水平较低。 此外较低的白蛋白被发现与恶性肿瘤较差的预后有关， 较低的白蛋白可能和营养不良及炎性反应相关[40-41]。 生长因子受体结合蛋白2(GRB2)是受体酪氨酸激酶信号通路的组成分子之一， 其表达水平可以改变通路的活化程度，进而调控细胞的生长、分化和迁移等，GRB2 异常表达在肿瘤的发生、转化、侵袭和转移方面起重要作用。 研究显示，GRB2 在膀胱癌组织中表达水平上调，与表皮生长因子受体结合激活Ras，进而通过激活MAPK 信号通路来促进膀胱癌细胞的增殖、分化、浸润和迁移[42]。

GO 富集分析结果提示人参治疗癌症可能与配体激活转录因子活性、类固醇结合、半胱氨酸型内肽酶活性参与细胞凋亡过程、 肿瘤坏死因子受体超家族结合等基因功能有关； 红参治疗癌症可能与半胱氨酸型内肽酶活性参与细胞凋亡过程、RNA 聚合酶Ⅱ特异性DNA 结合转录因子结合、 内肽酶活性等基因功能有关；黑参治疗癌症可能与τ 蛋白结合、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性、细胞周期蛋白结合、热休克蛋白结合等基因功能有关。 基因功能富集分析的结果显示了多靶点协同作用的特征。

KEGG 富集分析发现，人参、红参、黑参的重要通路涉及的靶点为三者治疗癌症的关键靶点，详见表6-8。人参抗癌相关的通路主要涉及前列腺癌、结直肠癌、病毒致癌作用、 肿瘤坏死因子信号通路、p53 信号通路、甲状腺激素信号通路、IL-17 信号通路等重要信号通路。 推测人参中的主要活性成分可能通过这些通路中的相关因子发挥治疗癌症的作用。 肿瘤坏死因子可以调控TNR-α、IL2 等细胞因子，在免疫系统中体现重要的作用， 肿瘤坏死因子信号会触发1-磷酸鞘氨醇，激活SREBP1/2，导致胆固醇和脂肪酸积累，进而导致脂肪变性，并为肿瘤生长供能。因此推测该通路与癌症密切相关[43-44]。P53 基因是生物体内著名的抑制癌细胞的基因，介入DNA 的修复过程，若修复过程失败，P53蛋白则启动细胞凋亡程序，阻止突变细胞癌变[44]。 甲状腺激素信号通路可以显著地促进肝癌细胞的自我更新， 也可以增加CD90~+肝癌细胞的数量并促进肝癌细胞对化疗药物的耐受性[45]。白细胞介素-17(IL-17）是一种参与免疫反应的细胞因子， 与细胞膜上白细胞介素-17 受体（IL-17R）结合而发挥作用。 研究表明，IL-17 信号通路是酒精相关性肝癌治疗的新靶点。 靶向IL-17 信号通路可以减轻肝脏脂肪变性、慢性炎症、纤维化和肝癌的发生， 此通路可能为免疫治疗不良反应的管理提供新的思路[35]。

红参抗癌相关的通路主要涉及前列腺癌、 结直肠癌、病毒致癌作用、癌症中的蛋白多糖、p53 信号通路、PI3K-Akt 信号通路、雌激素信号通路、甲状腺激素信号通路、ErbB 信号通路、MAPK 信号通路等重要信号通路。 推测红参中的主要活性成分可能通过这些通路中的相关因子发挥治疗癌症的作用。 PI3K/Akt 信号通路是络氨酸激酶级联信号传导通路， 广泛存在于多种组织中，参与人类的多种疾病的进展调控过程，尤其是癌症，与肿瘤增殖、生长、凋亡、参与血管生成等密切相关，PI3K/Akt 信号通路异常活化， 磷酸化酶激酶-3β，进而降低抗凋亡蛋白BCL2 的降解，从而抑制凋亡[46-47]。 雌激素对乳腺的分化和增生起到关键性的作用， 雌激素信号传导通路在乳腺癌和子宫内膜癌的发生发展过程中起着重要的作用[48-49]。ERBB 信号通路能驱动结直肠癌细胞的干细胞， 在癌症治疗中起到重要作用[50]。MAPK 信号通路在癌症的发生和治疗上有着举足轻重的地位。 其中最著名的是 RAS-MAPK 信号轴，它在约40%的人类癌症中发生了变化， 主要是由 BRAF (约10%) 及其上游激活因子RAS(约30%)的突变引起的。研究表明，JNK、P38MAPK 为MAPK 信号通路的重要成员，通过抑制JNK 和P38 的过度活化可以抑制癌症在早中期的生长、转移和对药物的抵抗的功能[51]。

黑参抗癌相关的通路主要涉及前列腺癌、乳腺癌、胃癌、胶质瘤、病毒致癌作用、癌症的中心碳代谢、癌症中的蛋白多糖、 癌症中的 MicroRNAs、PI3K-Akt 信号通路、HIF-1 信号通路、Ras 信号通路、 催乳素信号通路、p53 信号通路等重要信号通路。 有研究称，实体肿瘤发生的主要因素就是缺氧，HIF-1 信号通路在低氧驱动的神经干细胞增殖中起至关重要的作用， 细胞功能调节和肿瘤微环境调控均有HIF-1α/VEGF 信号通路的参与，HIF-1α 在缺氧环境下过度表达， 通过上调VEGF 促进肿瘤的血管生成，导致肿瘤的侵袭、转移。例如胰腺癌的纤维化可导致组织的局部缺氧及HIF-1信号的活化[52]。 Ras 是一种众所周知的肿瘤蛋白，治疗癌症的方法之一就是阻断致癌的Ras 信号。 多数肿瘤存在Ras 基因突变，Ras 基因的突变将造成Ras 蛋白持续性激活并影响下游信号通路分子， 下游分子包括Raf/MEK/ERK、PI3K-Akt 和小 G 蛋白 Ral/Arf。 Ral 和Arf 能够联合激活PLD，从而产生大量的磷脂酸，加速细胞的生长，而Ras 对细胞的癌变必须依靠PLD[53-54]。催乳素（PRL）在乳腺癌变过程中发挥重要作用。催乳素以内分泌、 旁分泌及自分泌的方式与靶细胞膜表面的催乳素受体结合并启动相应的细胞内信号转导过程 (如 MAPK 信号通路、p53 信号通路等) ，从而发挥广泛的生物学作用。刘超群等也表明，催乳素信号通路与癌症，尤其是乳腺癌具有很大相关性[55-56]。

上述人参的通路涉及通过细胞增殖与凋亡途径直接抗癌的是p53 信号通路等， 涉及免疫调节途径是肿瘤坏死因子信号通路和IL-17 信号通路等， 而涉及内分泌调节途径是甲状腺激素信号通路等， 和癌症直接相关的疾病通路较少，包括前列腺癌和结直肠癌等。可见人参抗癌的通路比较分散，人参抗癌机制分散，涉及免疫调节和直接抗癌、内分泌调节等多途径，而人参的抗癌作用也不强。 红参的通路通过细胞增殖与凋亡途径直接抗癌的包括PI3K-Akt 信号通路、MAPK 信号通路、ERBB 信号通路、p53 信号通路等，通过内分泌调节途径的包括甲状腺激素信号通路、雌激素信号通路等，和癌症直接相关的疾病通路较少， 包括前列腺癌和结直肠癌等，未见和免疫相关通路，可见红参抗癌通路集中在通过细胞增殖与凋亡途径直接抗癌上， 和免疫调节的关联较小。 黑参的通路涉及通过细胞增殖与凋亡途径直接抗癌的包括PI3K-Akt 信号通路、Ras 信号通路、p53 信号通路等，而HIF-1 信号通路和催乳素信号通路分别属于血管生成途径和内分泌调节途径， 未见和免疫相关通路，和癌症直接相关的疾病通路较多，包括前列腺癌、乳腺癌、胃癌、胶质瘤等，综合上述活性成分可见黑参抗癌作用较强。

综上所述，本研究初步验证和预测人参、红参、黑参治疗癌症的分子机制，发现人参、红参、黑参抗癌的活性成分及作用机制呈现多成分、多靶点、多通路的特性，其中黑参的抗癌活性较强，这些为后续深入研究其具体机制提供了思路和基础。