揭示草珊瑚治疗胰腺癌的多靶点化合物及新靶基因抑制作用

为探究草珊瑚（S. glabra）治疗胰腺癌（PC）机制，研究人员经网络药理学等研究，发现其潜在治疗价值。

　　

草珊瑚治疗胰腺癌研究：多靶点探索与机制解析

在医学领域，胰腺癌（PC）犹如一颗 “恶性炸弹”，严重威胁着人类健康。它是导致癌症相关死亡的重要凶手，在全球范围内，无论是男性还是女性，其 5 年生存率仅约 13%，堪称所有肿瘤中的 “生存杀手”。在中国，2022 年 PC 位列常见癌症第八位，同时也是癌症相关死亡的第六大原因，发病率和死亡率几乎 “齐头并进”。而且，男性患 PC 的风险比女性更高，这一性别差异也让防治工作更为复杂。更令人担忧的是，预计到 2030 年，PC 将在美国跃升为癌症相关死亡的第二大主因，高收入国家的疾病负担尤为沉重。

PC 预后极差，主要是因为早期症状隐匿，缺乏有效的筛查手段，多数患者确诊时已处于晚期。即便接受手术，超过 80% 的患者最终仍会面临局部复发或转移。传统化疗、放疗和姑息治疗虽有进展，但早期诊断和及时干预才是降低死亡率的关键。由于 PC 进展的分子机制尚未完全明晰，寻找潜在的分子标记对于理解疾病进程、开发有效药物至关重要。

与此同时，化疗药物存在副作用，患者还可能产生耐药性，因此，寻找低毒高效的抗肿瘤药物迫在眉睫。传统中药在肿瘤防治方面展现出独特优势，草珊瑚作为一味中药，具有多种生物学活性，包括抗氧化、抗菌、抗肿瘤等，但它在 PC 治疗方面的研究却十分有限。

在此背景下，首都医科大学附属北京友谊医院和南华大学衡阳医学院附属长沙中心医院的研究人员，开展了一项关于草珊瑚治疗 PC 的研究。他们通过网络药理学分析、分子对接、分子动力学模拟以及体外实验等多种手段，深入探究草珊瑚治疗 PC 的活性成分、潜在靶点及作用机制。该研究成果发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》杂志上。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先是网络药理学分析，通过 TCMSP 数据库筛选草珊瑚的活性成分，依据口服生物利用度（OB）≥30% 和类药性（DL）≥0.18 的标准确定潜在靶点，并从 Gene Expression Omnibus（GEO）数据库获取 PC 相关基因数据，构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络等。其次，进行分子对接，将 PPI 网络中的关键靶点与草珊瑚活性成分进行对接，探究它们之间的结合能力。此外，利用分子动力学模拟研究活性成分与靶点结合后的稳定性和结构变化。最后，开展体外实验，用草珊瑚提取物处理胰腺癌细胞系 PANC - 1，通过细胞计数试剂盒 - 8（CCK - 8）实验检测细胞活力，用实时逆转录聚合酶链反应（qRT - PCR）验证关键基因的表达。

研究结果主要包括以下几方面：

1. 活性成分与靶点的确定：经筛选，共鉴定出 20 种草珊瑚活性成分，如 β - 谷甾醇、槲皮素等，以及 70 个与 PC 相关的潜在靶点。这些成分的 OB 值大多符合要求，部分成分虽 OB 值略低，但文献表明其具有显著抗癌活性。
2. 网络分析：构建的 PPI 网络揭示了草珊瑚多靶点作用机制。槲皮素在网络中的相互作用最多，各活性成分都有多个靶点，发挥协同抗癌作用。CytoHubba 分析确定了 CASP3、MMP9、CCND1 等 10 个关键靶点基因（hub target genes）。
3. 功能注释与通路分析：GO 功能注释和 KEGG 通路富集分析显示，草珊瑚的靶点基因参与多种生物过程，如对氧水平的响应、激酶活性调节等；涉及众多 KEGG 通路，包括 p53 信号通路、癌症中的转录失调、蛋白聚糖在癌症中的作用等，表明草珊瑚可能通过这些通路影响 PC 的发生发展。
4. 生存、突变和免疫浸润分析：生存分析发现，STAT1、ERBB2 等 6 个关键靶点基因的表达水平与 PC 患者生存率显著相关。突变分析显示 ERBB2 高扩增，CASP3 缺失频率较高。免疫浸润分析表明，24 种免疫细胞与生存相关基因存在显著关联，尤其是 STAT1。
5. 分子对接与模拟：分子对接显示，槲皮素、脱水淫羊藿素等活性成分能与关键靶点稳定结合，形成多种非共价相互作用。分子动力学模拟进一步证实了这些复合物的稳定性，如 GSK3B 与脱水淫羊藿素、PPARG 与槲皮素的结合稳定，且分析出关键结合残基。
6. 体外实验验证：体外实验表明，草珊瑚提取物能显著抑制 PANC - 1 细胞生长，呈剂量依赖性，IC₅₀值为 42.49 μg/mL。qRT - PCR 结果显示，草珊瑚提取物能下调 GSK3B 和 PPARG 基因表达，抑制 PC 细胞生长。

研究结论与讨论部分指出，本研究揭示了草珊瑚治疗 PC 的潜在价值，确定了 β - 谷甾醇、槲皮素等潜在治疗化合物，以及 STAT1、ERBB2 等潜在治疗靶点。这些发现为进一步研究草珊瑚治疗 PC 提供了理论基础，也为开发新型 PC 治疗药物提供了方向。然而，该研究也存在一定局限性，如需要进一步开展体内实验验证，扩大数据集以提高网络药理学分析的准确性，目前还无法全面确定草珊瑚治疗 PC 的精确机制，未来需采用多学科方法深入探究。但总体而言，本研究采用先进的虚拟筛选和分子动力学模拟技术，评估植物源化合物对 PC 的影响，推动了中药现代化和全球化进程，为药物设计和发现提供了新的思路和方法。