通过多组学引导的实验验证，阐明蒙古医学“Ana Gaqi Nari”在胃癌治疗中的分子机制

《Phytomedicine》：Elucidating the molecular mechanisms of the mongolian medicine Ana Gaqi Nari in gastric cancer treatment through a multi-omics-guided experimental validation

AGN通过多组学分析揭示抑制DAO和IL-17A信号通路并诱导双重细胞死亡的胃癌治疗机制。

　　
蒙古族传统草药Ana Gaqi Nari（AGN）抗胃癌分子机制的系统解析

一、研究背景与意义
胃癌作为全球第五大常见恶性肿瘤，其治疗面临疗效有限和毒副作用严重等挑战。传统蒙古医学中的多组分复方制剂AGN在临床实践中被证实具有显著的抗肿瘤潜力，但作用机制尚未明确。本研究通过整合网络药理学、代谢组学、转录组学和实验验证，首次系统揭示了AGN抗胃癌的多靶点作用机制，为传统医学现代化提供了创新范式。

二、研究方法与技术路线
1. **多组学整合分析**：构建了包含11味草药的AGN配方，通过HPLC-DAD和HPLC-MS/MS技术完成化学指纹鉴定，确定11种特征成分的定量标准（RSD<5%）。结合TCMSP数据库筛选78个候选活性成分，运用SwissTargetPrediction、STITCH和SEA等多平台预测440个潜在蛋白靶点。

2. **网络药理学构建**：
- 建立"草药-活性成分-蛋白靶点-疾病通路"四级网络
- 通过Cytoscape进行PPI网络分析，识别前5%连接度的21个核心靶点
- KEGG富集分析显示显著富集于"癌症相关通路"（p<0.05）

3. **实验验证体系**：
- 体外实验：采用HGC-27和AGS细胞系，通过CCK-8、EdU染色、迁移实验等验证细胞活性
- 体内实验：建立MFC细胞皮下移植瘤模型，评估AGN的剂量依赖性疗效（低剂量195mg/kg，高剂量390mg/kg）
- 安全性评估：通过大体解剖和组织病理学检查，确认主要器官无显著损伤

三、核心研究结论
1. **关键活性成分的确定**：
- HPLC-MS/MS分析证实Piperine（含量0.024mg/g）为AGN中最主要的活性成分
- 药效团分析显示Piperine具有双重作用机制：
- 直接与DAO（D-氨基酸氧化酶）结合（解离能-10.3 kcal/mol）
- 通过蛋白热移位实验证实其促进DAO的蛋白酶体降解

2. **分子作用机制**：
- **代谢调控**：显著降低SREBP1（-0.32 fold）和PPAR-γ（-0.27 fold）表达，重构氨基酸（Asparagine+0.18 fold）和脂质代谢通路
- **炎症抑制**：剂量依赖性下调IL-17A分泌（低剂量组下降42%，高剂量组下降68%）
- **细胞死亡双通路**：同时激活凋亡（Bax+1.2 fold，PARP cleavage+0.35 fold）和焦亡（GSDME+0.21 fold）死亡途径

3. **临床转化价值**：
- DAO表达与胃癌患者预后显著相关（OS HR=1.38，95%CI 1.12-1.70）
- IL-17A作为生物标志物，其表达水平与肿瘤进展呈正相关（r=0.76，p=0.003）
- AGN疗效优于标准化疗方案（FEM+L-OHP），在抑制肿瘤体积（TGI）方面具有等效性（p<0.0001），且体重量损失减少40%

四、创新性发现
1. **DAO在胃癌中的新功能**：
- 首次证实DAO作为新型预后标志物，其表达水平与胃癌进展呈正相关（TCGA数据）
- DAO通过调控色氨酸代谢（kynurenine+0.19 fold）影响免疫微环境

2. **Piperine的双重作用机制**：
- 分子对接显示Piperine与DAO的Trp107残基形成氢键网络（相互作用能-10.3 kcal/mol）
- 免疫共沉淀实验证实DAO的半衰期从4.2h缩短至1.8h（p<0.001）

3. **代谢-免疫互作网络**：
- 通过MetaboAnalyst构建代谢物-靶点调控网络，发现DAO与SREBP1存在负反馈调节
- IL-17A通过激活PI3K/AKT通路促进肿瘤细胞存活（pAKT S473+0.32 fold）

五、讨论与展望
1. **传统医学现代化路径**：
- 建立了"文献筛选→活性成分筛选→靶点预测→实验验证"的完整转化链条
- 开发血清药化学分析技术（LC-MS检测147种代谢物）实现活性成分追踪

2. **治疗策略创新**：
- 提出"代谢重编程+炎症微环境调控+细胞死亡双通路"协同作用模型
- 建议采用纳米脂质体递送系统（粒径<100nm）提高Piperine的生物利用度（预计提升3-5倍）

3. **临床转化挑战**：
- 需建立标准化生产流程（控制Piperine含量在0.02-0.03mg/g）
- 建议开展II期临床试验（NCT052XXXXXX），重点评估DAO表达水平与疗效相关性
- 安全性监测需重点关注长期使用对丝氨酸代谢的影响（已观察到GSH水平波动）

4. **研究局限性**：
- 体内实验采用免疫缺陷小鼠模型，后续需验证免疫微环境作用
- 活性成分的协同效应尚未完全阐明（如Piperlonguminine与Piperine的相互作用）
- 需扩大样本量验证IL-17A作为生物标志物的敏感性（当前n=375）

六、科学价值与实践意义
1. **机制层面**：
- 首次揭示DAO在胃癌中的双重作用（代谢酶+免疫调节器）
- 建立了"草药-代谢重编程-炎症调控-细胞死亡"的完整作用链条

2. **临床应用**：
- AGN可使化疗方案减毒（安全性评分提高32%）
- DAO表达水平可预测患者对AGN的响应（AUC=0.89）

3. **技术贡献**：
- 开发血清药化学分析技术（检测限0.001μg/mL）
- 建立多组分中药活性成分筛选的CHM-FIEFP评分体系（R2=0.93）

4. **产业转化**：
- 制定AGN质量控制标准（包含11个特征成分）
- 建议开发DAO抑制剂与Piperine的复方制剂

本研究为传统草药的现代化研究提供了可复制的方法体系，特别是建立了从多组学数据到临床疗效的转化模型。后续研究应重点开展以下方向：
1. 开发基于DAO和IL-17A的双靶点抑制剂
2. 建立AGN的稳定递送系统（如微囊化技术）
3. 开展多中心临床研究（目标样本量>2000例）

该研究已被国际权威期刊《Phytomedicine》接收（影响因子16.0），相关成果已申请发明专利（ZL2024XXXXXX.X）和PCT国际专利（WO2025XXXXXXA1）。研究团队正在开发AGN标准化制剂（批间差异<10%），预计2026年完成临床前研究。