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为探究肠卫清(CWQ)治疗结直肠癌(CRC)的分子机制,研究发现其活性成分多靶点、多途径发挥抗癌作用,有重要意义。
# 肠卫清抗结直肠癌研究新突破:多靶点作用机制的探索
在癌症的 “战场” 上,结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是一位极其 “嚣张” 的 “敌人”。它是常见的胃肠道恶性肿瘤,每年全球约有 200 万新发病例,而且发病率还在逐年上升。如今的治疗手段,像手术、靶向治疗、放化疗等,都存在着各自的 “短板”。化疗在杀死癌细胞的同时,也会对身体正常细胞造成严重伤害,带来诸多不良反应。因此,寻找新的、低毒且有效的治疗药物迫在眉睫。
在这样的背景下,传统中药走进了科研人员的视野。中药常含有多种生物活性成分,能多靶点作用于人体,调节多条生物途径,不仅治疗效果好,还能减少副作用。肠卫清(Changweiqing,CWQ)就是这样一种广泛应用的中药配方,以往研究显示它在细胞模型中对 CRC 有一定治疗潜力,可它具体的分子机制却一直是个 “谜团”。为了解开这个谜团,武汉大学人民医院和钟祥市人民医院的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Hereditas》杂志上。
研究人员为了探究 CWQ 治疗 CRC 的分子机制,采用了多种关键技术方法。他们从 UCSC 数据库下载了 TCGA - Colon adenocarcinoma(COAD)队列的相关数据,运用加权基因共表达网络分析(Weighted gene co - expression network analysis,WGCNA)筛选与 CRC 进展相关的基因。通过多个数据库收集 CWQ 的活性成分和靶点信息,利用网络药理学构建药物 - 成分 - 靶点网络。还进行了分子对接,探究关键靶点与活性成分的结合关系,并开展细胞实验进行验证 。
研究结果
- CRC 相关基因的鉴定:通过对 TCGA - COAD 数据集的差异表达分析,研究人员获得了 6356 个差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)。接着,运用 WGCNA 分析,确定了 8 个基因模块,其中蓝色和粉色模块的 1901 个基因与 CRC 的发生和发展相关。此外,从多个公开数据库中获取了 2980 个 CRC 相关基因12。
- CWQ 药物靶点的鉴定:经数据库检索,共找到 70 种 CWQ 活性成分,其中 64 种成分预测有靶点,共 836 个。构建的药物 - 成分 - 靶点网络包含 899 个节点和 4322 条边。GO 分析表明,这些靶点与蛋白质磷酸化、对外源刺激的反应等生物过程相关;KEGG 富集分析显示,其与癌症相关通路、神经活性配体 - 受体相互作用等通路有关34。
- CWQ 治疗 CRC 的核心靶点筛选:将从不同途径获得的 CRC 相关基因与 CWQ 靶点结合,发现 14 个共同基因。构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(Protein - Protein Interaction,PPI)网络并分析,CDKN2A 在 14 个基因中的度值最高。GO 和 KEGG 分析表明,这些核心靶点相关基因与细胞周期、p53 信号通路等密切相关56。
- CDKN2A 与 CRC 预后的关系:利用 GEPIA 数据库分析发现,CDKN2A 高表达与 CRC 患者总生存期(Overall Survival,OS)缩短和临床分期正相关。UALCAN 数据库显示,CRC 患者中 CDKN2A 启动子呈高甲基化状态。从 HPA 数据库得知,CDKN2A 定位于细胞的细胞质和细胞核中,GeneMANIA 数据库则表明其功能相似基因集中在细胞周期等方面7。
- 分子对接结果:分子对接发现,CWQ 的主要活性成分如槲皮素、木犀草素等与 CDKN2A 有良好的结合亲和力。槲皮素主要与 CDKN2A 蛋白上的多个残基形成 5 个氢键,木犀草素等成分也分别与相应残基形成数量不等的氢键89。
- 槲皮素对 CRC 细胞的影响:实验表明,槲皮素能抑制 CRC 细胞增殖,且呈时间和剂量依赖性。经其处理后,细胞 G0/G1 期比例显著增加,G2/M 和 S 期比例下降。qRT - PCR 结果显示,相关细胞周期蛋白基因表达发生变化,暗示 CWQ 可能通过诱导 G0/G1 期细胞周期阻滞来抑制 CRC 细胞增殖10。
研究结论与意义
研究通过 WGCNA、网络药理学和分子对接技术,确定了 CDKN2A 是 CWQ 治疗 CRC 的关键靶点。CWQ 可能通过调节细胞周期相关蛋白,影响 CRC 细胞的侵袭性。这一研究为 CWQ 在 CRC 治疗中的临床应用提供了理论依据,有助于推动中药在癌症治疗领域的发展,为 CRC 患者带来新的希望。不过,该研究也存在一些局限性,如未探究 CWQ 其他成分对 CRC 细胞的作用,也未研究其对 CRC 细胞迁移、侵袭和化疗敏感性的影响,后续还需在动物模型和临床前模型中进一步验证。但无论如何,这项研究为后续的研究和治疗提供了重要的方向和参考。