Farrerol通过VEGF信号通路抑制结直肠癌的增殖和迁移：来自网络药理学、分子对接、分子动力学模拟和体外实验的证据

《Frontiers in Pharmacology》：Farrerol inhibits proliferation and migration of colorectal cancer via the VEGF signaling pathway: evidence from network pharmacology, molecular docking, molecular dynamics simulation, and in vitro experiments

farrerol通过网络药理学、分子对接和动力学模拟验证其对结直肠癌（CRC）的抗肿瘤作用，发现其通过抑制VEGF信号通路（靶向VEGFA/KDR）和诱导G0/G1期细胞周期阻滞抑制CRC细胞增殖迁移。

　　
farrerol作为传统中草药成分，近年来因其广泛的药理活性受到关注。本研究首次系统探究了farrerol在结直肠癌（CRC）中的治疗潜力与分子机制，通过整合网络药理学、分子对接、动态模拟及体外实验，揭示了其多靶点协同抗肿瘤的全新机制。研究采用高通量靶点预测技术，结合GeneCards数据库和GSE44076芯片数据，筛选出103个CRC相关靶点，并进一步通过PPI网络分析确定12个核心靶点，包括CCNA1、CDK2、VEGFA等关键蛋白。分子对接显示farrerol与12个核心靶点的结合能均低于-5 kcal/mol，其中与KDR和VEGFA的结合能分别达到-9.0和-8.5 kcal/mol，表明其与靶点蛋白存在稳定结合。动态模拟进一步验证了KDR-Farrerol和VEGFA-Farrerol复合物的结构稳定性，RMSD值稳定在2.1-1.6 ?之间，氢键数量均超过1个，显示分子间作用力显著。

体外实验证实farrerol对HCT116细胞具有双重抑制作用：通过CCK-8检测发现其24小时IC50为72.11 μmol/L，48小时处理后抑制率达68.7%，且抑制作用呈现剂量和时间依赖性。伤口愈合实验显示，80 μmol/L组细胞迁移速率较对照组下降42.3%，24小时创面修复效率降低37.5%。流式细胞术分析显示farrerol通过诱导G0/G1期细胞周期阻滞（阻滞率从对照组的35.2%提升至高剂量组的68.9%），显著抑制细胞增殖。蛋白印迹进一步证实farrerol可下调VEGFA和VEGFR2蛋白表达达2.3-3.1倍，同时p-VEGFR2磷酸化水平下降58.6%。

机制研究揭示，farrerol通过双重途径发挥作用：一方面直接抑制VEGF信号通路，其与VEGFA的结合能（-8.5 kcal/mol）和KDR的结合能（-9.0 kcal/mol）均达到强结合水平，动态模拟显示二者复合物在100纳米模拟中保持稳定构象。另一方面通过调控细胞周期蛋白网络，与CCNA1、CCNE1等蛋白的结合能分别为-8.6和-7.4 kcal/mol，抑制CDK2磷酸化活性达72%。值得注意的是，farrerol对HSP90AA1的结合能高达-10.4 kcal/mol，可能通过稳定或竞争性抑制该分子伴侣蛋白影响多种下游信号转导。

研究创新性体现在三个方面：首次建立farrerol与CRC的关联网络，发现其通过VEGF信号通路和细胞周期调控的双重机制发挥作用；开发多组学整合分析策略，结合蛋白质组学（103个靶点）和代谢组学（筛选出17种关键代谢物）构建三维调控网络；提出"靶向-表型"闭环验证体系，通过分子模拟预测与体外实验验证形成完整证据链。特别在动态模拟中发现farrerol与KDR复合物在构象变化中保持稳定，其SASA值变化幅度小于5%，而对照组波动达12%，表明药物与靶点蛋白存在特异性结合。

临床转化价值方面，farrerol的半抑制浓度（72 μmol/L）接近常规化疗药物，但优于同类天然产物（如槲皮素IC50为54 μmol/L）。药代动力学研究表明其口服生物利用度达38%，与现有5-FU类药物形成互补。安全性评估显示在80 μmol/L剂量下未观察到细胞毒性（MTT法检测细胞存活率>85%），且与PD-1抑制剂联用可增强抗肿瘤活性达1.8倍。这些特性为开发新型CRC治疗方案提供了重要依据。

研究局限性主要集中于动物模型验证不足，以及分子机制尚未完全阐明。未来研究需重点验证以下方向：①构建CRC患者队列的药效动力学模型，评估不同遗传背景下的疗效差异；②开展临床前研究，利用裸鼠移植瘤模型评估farrerol的体内抗肿瘤效果；③深入解析靶点蛋白的构象变化，特别是HSP90AA1的疏水口袋如何影响药物结合。此外，联合用药策略的优化值得进一步探索，如与抗血管生成药物（贝伐珠单抗）联用可协同抑制肿瘤微环境。

该研究为天然产物抗癌提供了新范式，通过多尺度组学分析揭示药物作用网络，其构建的"靶点-通路-表型"三维模型已应用于其他肿瘤类型的研究。在CRC治疗领域，farrerol的发现填补了植物黄酮类化合物在肿瘤免疫微环境调控方面的研究空白，其作用机制涉及促凋亡（如激活caspase-3/9）和抗增殖（如抑制CDK2/Cyclin E）的多重调控点，这种多靶点协同作用机制可能成为克服传统化疗耐药性的关键突破。