陈翀 徐力

摘要 目的：运用网络药理学方法探讨藤梨根治疗胃癌前病变的物质基础和分子机制。方法：运用网络数据库对藤梨根成分靶点和胃癌前病变（PLGC）靶点进行检索筛选;利用Cytoscape3.7.2软件，构建中药成分-靶点网络;利用STRING数据库构建藤梨根治疗胃癌前病变的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络图，经拓扑分析找出核心靶点。最后对药物-疾病交集靶点进行生物通路及富集分析。结果：共收集到藤梨根6个有效成分及其218个成分靶點;胃癌前病变疾病靶点222个;药物成分和疾病的共有靶点178个;以大于平均Degree值2倍（31.30）进行拓扑分析，最终得到关键核心靶点4个：VEGFA、IL6、EGFR、TP53;基因本体（GO）富集分析和京都基因和基因组百科全书（KEGG）富集分析：藤梨根治疗胃癌前病变的靶点富集在癌症通路上数目最多;其次是PID-ATF2信号通路、肌肉细胞增殖生物过程和流体剪切应力与动脉粥样硬化途径等。结论：藤梨根治疗胃癌前病变具有多成分、多靶点、多通路的特点，其机制较为复杂，可能主要通过参与癌症途径的调节来实现其治疗作用，运用网络药理学分析藤梨根治疗胃癌前病变的物质基础和分子机制具有重要意义。

关键词 网络药理学;藤梨根;胃癌前病变;机制研究

Abstract Objective：To explore the material basis and molecular mechanism of Actinidia root in the treatment of gastric precancerous lesions by network pharmacology.Methods：The network database was used to search and screen the root component targets and gastric precancerous lesions targets.Cytoscape3.7.2 software was used to construct a network of Chinese medicinal components-targets network; The protein-protein interaction network （PPI） of Actinidia root for the treatment of gastric precancerous lesions was constructed by using STRING database.We found the core target through topological analysis.Finally，the biological pathway and enrichment analysis of drug-disease intersection targets were carried out.Results：A total of 6 active ingredients and 218 target spots of Actinidia arguta root and 222 targets for gastric precancerous lesions were collected; there were 178 common targets for drug components and diseases.Topological analysis was carried out with a Degree value greater than 2 times （31.30），and 4 key core targets were finally obtained：VEGFA，IL6，EGFR，TP53; Gene Ontology （GO） enrichment analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） enrichment analysis showed that Actinidia root had the largest number of targets in cancer pathways for the treatment of gastric precancerous lesions.The second was PID-ATF2 signaling pathway，biological process of muscle cell proliferation，fluid shear stress and atherosclerosis pathway.Conclusion：Actinidia root has the characteristics of multiple components，multiple targets and multiple pathways in the treatment of gastric precancerous lesions，and its mechanism is more complex，which may be realized mainly by participating in the regulation of cancer pathway.It is of great significance to analyze the material basis and molecular mechanism of Actinidia root in the treatment of gastric precancerous lesions by network pharmacology.

Keywords Internet pharmacology;Actinidia root; Precancerous lesions of gastric cancer; Mechanism research

中图分类号：R282;R735.2文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2021.14.004

胃癌是全世界范围内常见的恶性肿瘤之一，2018年全球新发病例超过100万，约有78.3万人因胃癌死亡，发病率及死亡率分别位于恶性肿瘤第5位、第3位[1]，严重危害了人类的生命健康。目前被大多数学者广泛认同的是由Correa等[2]提出的胃癌发展模式，即慢性浅表性胃炎→慢性萎缩性胃炎→肠上皮化生→上皮内瘤变（异型增生）→胃癌。慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生或上皮内瘤变（异型增生）被列为胃癌前病变，积极治疗胃癌前病变在胃癌的二级预防中意义重大。

藤梨根，又名猕猴桃根，洋桃根，为猕猴桃科猕猴桃属猕猴桃的根。《中药大辞典》记载其“性微甘，涩，凉，小毒”，有清热解毒，凉血消肿之功效。现代药理研究发现，藤梨根具有抗肿瘤、调节免疫及解热镇痛等作用[3]。张凡勇等[4]研究发现藤梨根制剂可明显抑制胃癌SGC-7901细胞增殖、迁移、侵袭。杨晓丹等[5]发现藤梨根提取物可干预胃癌MKN-49P细胞周期，使其阻滞于G1期，抑制细胞增殖，促进细胞凋亡。网络药理学是从系统性出发探究药物、靶点和疾病间相互作用，反映中药及其复方多成分多靶点的特点，这与中医的整体观念理论一致。因此，本研究试图通过网络药理学的方法来解开藤梨根对治疗胃癌前病变的本质认识。

1 资料与方法

1.1 藤梨根有效成分筛选 基于药代动力学参数：吸收、分布、代谢、排泄（ADME），以“藤梨根”“猕猴桃根”为关键词在中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）（http：//tcmspw.com/tcmsp.php）、中医药综合数据库（TCMID）（http：//www.megabionet.org/tcmid/）、Batman-TCM（http：//bionet.ncpsb.org/batman-tcm/）数据库进行成分搜集;按口服生物利用度（OB）≥30%、类药性（DL）≥0.18为条件筛选其有效成分。并通过查阅文献收集其他符合OB≥30%、DL≥0.18条件的有效成分进行补充，尽可能全的收集所有有效成分。

1.2 藤梨根有效成分的作用靶点获取 从TCMSP中查询藤梨根有效成分对应的靶标蛋白，并导入Unitprot数据库（http：//www.Unitprot.org/）查询靶标蛋白的基因名称，同时进行基因标准化处理。

1.3 PLGC疾病的靶点预测 通过OMIM、GeneCards数据库以关键词“Precancerous Lesions of Gastric Cancer”进行检索，对其相关的靶点基因进行收集，再通过查阅文献进行补充，最后导入Uniprot数据库进行基因名標准化处理后归纳整理。

1.4 蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络的构建与分析 先将藤梨根有效成分作用靶点进行去重，再与PLGC的疾病靶点组建“成分-疾病”靶点数据库，取二者交集，组成“成分-疾病”映射文件，即寻找成分与疾病共有的靶点。利用交集得出的共有靶点与化合物成分，通过STRING数据库建立“藤梨根-PLGC疾病靶点”的PPI网络。再将其导入Cytoscape软件对PPI网络进行拓扑分析，即以2倍节点度（Degree=31.30）值进行筛选，得到“有效成分-疾病”的核心靶点图。

1.5 生物通路及富集分析 利用Metascape数据库针对药物与疾病交集靶点网络，进行生物过程和通路的富集分析，根据富集结果对藤梨根治疗PLGC的物质基础和分子机制进行分析预测。

2 结果

2.1 藤梨根有效成分的收集与筛选 通过运用中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）、中医药综合数据库（TCMID）、Batman-TCM数据库，以“藤梨根”“猕猴桃根”为关键词在数据库内进行成分搜索，并以口服生物利用度（OB）≥30%、类药性（DL）≥0.18为条件进行筛选，并查阅文献收集补充有效成分，最终得到有效成分6个。见表1。

2.2 藤梨根成分靶点预测与成分-靶点网络的构建  利用网络数据库，将藤梨根6个有效成分在数据库内进行检索，获取其有效成分的对应靶点，共218个。并将其导入Unitprot数据库进行基因名标准化处理，再通过Cytoscape3.7.2软件构建“藤梨根-有效成分-靶点”网络。见图1。图中共有节点120个，“绿色菱形”代表中药藤梨根，“蓝色三角形”代表藤梨根有效成分共6个节点，“红色V形”代表有效成分所对应的靶点共218个节点，节点与节点之间的边表示药物成分与成分靶点之间的相互作用关系，最大自由度6，最小自由度为1，平均自由度2.0。

2.3 胃癌前病变（Precancerous Lesions of Gastric Cancer，PLGC）疾病靶点信息收集 以“Precancerous Lesions of Gastric Cancer”为关键词在OMIM、TTD、GeneCards数据库进行检索，合并3个数据库数据，并导入Uniprot数据库进行基因标准化后归纳整理，再以Uniprot ID为基础，利用EXCEL表格的“删除重复值”功能，对数据进行去重，最终寻找到PLGC靶点基因222个，并运用Cytoscape3.7.2软件构建“疾病-靶点”网络。见图2。其中“紫色六边形”代表疾病胃癌前病变（PLGC），“红色菱形”为疾病靶点。共有223个节点组成，靶点之间的连线为边，表示疾病与靶点蛋白之间的相互对应关系。

2.4 PPI网络构建与分析 利用EXCEL表格筛选功能，将PLGC疾病靶点和藤梨根药物的有效成分靶点进行合并，取二者交集，得到药物成分和疾病的共有靶点178个;再将其导入STRING数据库建立起了“藤梨根-PLGC靶点”的PPI网络，再利用Cytoscape3.7.2软件进行拓扑分析，以大于平均Degree值2倍（31.30）进行筛选，最终得到核心靶点网络。见图3。共得到4个核心关键靶点分别是：TP53（肿瘤抑制基因P53）、VEGFA（血管内皮生长因子A）、EGFR（表皮生长因子受体）和IL-6（白细胞介素-6）。从分析结果可以预测到，藤梨根治疗胃癌前病变可能主要通过作用于这4个靶点来发挥治疗作用。

2.5 生物通路及功能富集分析 利用Metascape数据库针对药物与疾病交集靶点进行生物过程和通路的富集分析，获得交集靶点所参与的生物过程及通路。图4、图5A中，富集程度用颜色深浅表示，富集程度越高颜色越深。图5B中不同颜色节点表示不同通路。从结果来看，藤梨根和PLGC的共有靶点主要富集在癌症通路（Pathways in Cancer）上;其次是PID-ATF2信号通路、肌肉细胞增殖（Muscle Cell Proliferation）生物过程和流体剪切应力与动脉粥样硬化途径（Fluid Shear Stress and Atherosclerosis）等共100条，在此仅展示前20条。见图4。进一步说明藤梨根治疗胃癌前病变（PLGC）具有多通路的特点，其机制较为复杂;也提示癌症通路是未来研究藤梨根治疗PLGC的主要研究方向，而其他通路比如：PID-ATF2信号通路、肌肉细胞增殖生物过程等通路同样具有重要的研究价值。

3 讨论

《抗肿瘤中药的临床应用》中记载藤梨根能治疗胃癌、乳腺癌、食管癌等疾病，现被广泛运用于各种肿瘤治疗当中。本研究运用网络药理学方法筛选出藤梨根的活性成分6种，潜在靶点218个，与防治胃癌前病变共同靶点178个，从而阐述藤梨根多成分多靶点的作用机制，为其治疗胃癌前病变研究提供科学依据。

本研究发现藤梨根的主要活性成分为槲皮素和β-谷甾醇等化学成分。其中槲皮素属于黄酮类化合物，研究表明黄酮类化合物具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、抗心血管疾病及免疫调节等作用。其抗癌作用可能是通过抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡、调节细胞因子、干预细胞的信号轉导和抑制肿瘤组织新血管生成等方面实现[6]。槲皮素不仅可以通过活性氧介导的蛋白激酶C（PKC）信号调节细胞内源性和外源性的传导通路，从而抑制肿瘤细胞增殖诱导其凋亡[7];也可通过抑制P13K/AKT通路逆转表皮生长因子（EGF）诱导的上皮-间质转化（EMT），以达到抗肿瘤转移的作用[8]。β-谷甾醇属于植物甾醇类，具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化和免疫调节等功能。β-谷甾醇不仅可以提高体内氧自由基的清除能力，使得胃黏膜保护因子水平增强，抑制肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、IL-6等炎症介质释放与聚集而起到保护胃黏膜的作用[9];而且还能下调胃癌细胞的p13K、pAKT、pmTOR蛋白表达，诱导胃癌细胞自噬起到抗肿瘤的效果[10]。

基于PPI网络分析可得藤梨根治疗胃癌前病变的核心靶点为TP53、VEGFA、EGFR和IL6。TP53是一个与肿瘤相关的抑癌基因，野生型P53可以有效诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞，一旦TP53基因出现突变或缺失，将导致细胞恶性增殖。有研究表示P53的阳性表达率在胃高级别上皮内瘤变组织中远高于正常胃黏膜组织[11]，且其表达水平随着胃组织病变的恶化程度加重而增高。而胃癌细胞的正常TP53基因可以调控胃癌细胞的凋亡、增殖和迁移从而起到抗肿瘤的作用[12]。VEGFA是血管内皮生长因子家族的一员，其可促进肿瘤血管新生为肿瘤细胞提供养分，还能抑制肿瘤细胞凋亡及增加血管通透性促进肿瘤细胞增殖迁移[13]。研究发现VEGF的表达在肠上皮化生及胃上皮内瘤变组织中均有表达[14]，且随着胃组织病变的恶化程度加重，其表达水平也会增高，提示其在胃癌的发生发展过程中起着重要作用。而阻断VEGF信号转导可以抑制肿瘤的生长和转移，现如今VEGF抑制剂在临床中疗效显著，已然成为治疗肿瘤的新策略[15]。EGFR为表皮生长因子（EGF）的受体，属于ErbB家族，通过参与激活P13K/AKT等通路介导细胞的生长、分化及迁移等功能。EGFR在机体应激状态下如胃黏膜炎症时，EGFR能对胃黏膜修复及提高对胃酸和胃蛋白酶的抵抗力[16]。但EGFR也被发现在肠化生、异型增生和胃癌组织中阳性表达，在肿瘤组织中促进肿瘤细胞的增殖、转移及新血管生成[17]。IL-6是一种多功能的细胞因子，有调节免疫应答、调节造血系统及调控炎症等作用，还能调控肿瘤的生长。IL-6不仅能诱导VEGF的表达，促进肿瘤新生血管的生成，还通过调节机体局部的炎症环境等作用机制促成肿瘤的发生发展过程[18]。目前研究认为机体受到持续刺激如感染、组织损伤后，持续存在炎症情况，不能恢复成平衡稳定的状态，则称为“非可控性炎症”。在这种情况下，炎性微环境中充满着大量的白细胞介素和肿瘤坏死因子等炎症介质，就会造成原癌基因活化和抑癌基因失活，进而为肿瘤发生提供了土壤，可能成为慢性胃炎向胃癌前病变、胃癌转化过程中的重要因素[19]。

从通路富集结果可知，藤梨根治疗PLGC的主要通路有：癌症通路（Pathways in Cancer）、PID-ATF2信号通路、肌肉细胞增殖（Muscle Cell Proliferation）生物过程等，而此类通路和细胞增殖、凋亡失衡有密切关系。研究发现ATF2（激活转录因子）具有致癌和抗癌双向作用，其中与致癌功能紧密相关[20];ATF2通路激活细胞周期分子、肿瘤侵袭分子、生长因子/受体及细胞因子、细胞黏附分子、胞凋亡相关因子等下游致癌基因从而引起癌变过程[21]。现代研究发现藤梨根可以抑制细胞增殖、刺激细胞凋亡、抑制转移等[22-23]，对胃癌等其他癌症有良好的抑制作用，可有效延缓癌变进程。关于藤梨根治疗PLGC的通路研究相对较少，未来还需做进一步系统研究。

综上所述，藤梨根治疗胃癌前病变具有多成分、多靶点、多通路的特点，本研究借助中药网络药理学的方法，初步预测藤梨根的主要活性成分、靶点与胃癌前病变的相关靶点，为以后临床探究治疗该病的机制提供新的依据与方向。

参考文献

[1]Feng RM，Zong YN，Cao SM，et al.Current cancer situation in China：good or bad news from the 2018 Global Cancer Statistics？[J].Cancer Commun（Lond），2019，39（1）：22.

[2]Correa P，Haenszel W，Cuello C，et al.A model for gastric cancer epidemiology[J].Lancet，1975，2（7924）：58-60.

[3]南京中医药大学编著.中药大辞典（下）[M].上海：上海科学技术出版社，2014：2677.

[4]张凡勇，张娜，方亮.藤梨根制剂对胃癌SGC-7901细胞MMP-2、MMP-9和SDF-1表达的影响[J].中医学报，2018，33（2）：175-180.

[5]杨晓丹，韩涛，谢晓冬，等.野生猕猴桃根黄酮提取物对胃癌MKN-49 P细胞增殖影响[J].临床军医杂志，2017，45（1）：27-29.

[6]孙晓润，陈苹苹，林悦，等.天然黄酮类化合物抗肿瘤作用靶点研究进展[J].中国实验方剂学杂志，2017，23（6）：218-228.

[7]Maurya AK，Vinayak M.Modulation of PKC signaling and induction of apoptosis through suppression of reactive oxygen species and tumor necrosis factor receptor 1（TNFR1）：key role of quercetin in cancer prevention[J].Tumour Biol，2015，36（11）：8913-8924.

[8]Xu D，Hu MJ，Wang YQ，et al.Antioxidant Activities of Quercetin and Its Complexes for Medicinal Application[J].Molecules，2019，24（6）：1123.

[9]肖志彬，刘小雷，成日青，等.β-谷甾醇对阿司匹林致胃黏膜损伤副作用及其药理作用的影响[J].中国实验方剂学杂志，2016，22（1）：148-152.

[10]孙玉成，刘晓巍，片光哲.β-谷甾醇诱导人胃癌细胞自噬与凋亡的作用及机制研究[J].中国医师杂志，2019，21（6）：866-871.

[11]高福平，魏谨，马平，等.P53和Ki-67在胃高级别上皮内瘤变、分化型早期胃癌组织中的诊断价值[J].肿瘤基础与临床，2018，31（1）：23-25.

[12]Flemming A.Cancer：Mutant p53 rescued by aggregation inhibitor[J].Nat Rev Drug Discov，2016，15（2）：85.

[13]封贺，王建莉，路小超，等.肿瘤微环境及基于微环境的肿瘤治疗策略研究的若干新进展[J].中国免疫学杂志，2019，35（23）：2925-2931.

[14]李娟.VEGF和突变型p53在胃癌组织表达及临床诊断价值[J].中国医药指南，2019，17（33）：18.

[15]Garcia J，Hurwitz HI，Sandler AB，et al.Bevacizumab（Avastin） in cancer treatment：A review of 15 years of clinical experience and future outlook[J].Cancer Treat Rev，2020，86：102017.

[16]Slomiany BL，Slomiany A.Helicobacter pylori-induced gastric mucosal TGF-α ectodomain shedding and EGFR transactivation involves Rac1/p38 MAPK-dependent TACE activation[J].Inflammopharmacology，2016，24（1）：23-31.

[17]陳镇锋，陈维荣，蔡高阳.胃癌的分子机制及靶向诊断研究进展[J].世界最新医学信息文摘（连续型电子期刊），2020，20（26）：64，68.

[18]翟文萍，董超男，王雪野.胃癌相关炎症介质研究进展[J].医学综述，2020，26（7）：1314-1318，1324.

[19]马志豪，祁向争.络病学说指导下胃癌前病变的非可控性炎症研究探讨[J].内蒙古中医药，2019，38（9）：151-154.

[20]袁振亚，王明华，翁阳.激活转录因子-2在非特指型弥漫大B细胞淋巴瘤中的表达及其与临床病理特征的关系[J].广东医学，2020，41（6）：575-579.

[21]田忠，周雪宏，贾弘禔，等.ATF-2在肿瘤发生中的作用[J].生理科学进展，2012，43（6）：463-466.

[22]郑佳露，闫霞，沈克平，等.藤梨根抗肿瘤作用及机制[J].中华中医药学刊，2017，35（10）：2562-2564.

[23]滕坤，张海丰，臧皓，等.藤梨根甲醇提取物的抗氧化活性及物质基础初步研究[J].中草药，2019，50（18）：4384-4388.

（2020-05-19收稿 责任编辑：张雄杰）