基于WGCNA联合网络药理学方法探讨中成药艾迪注射液治疗肝细胞癌的分子作用机制
Molecular mechanism of Aidi injection in treatment of hepatocellular carcinoma based on weighted gene co-expression network analysis combined with network pharmacology
摘要目的 利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法联合网络药理学方法及分子对接技术探讨艾迪注射液治疗肝细胞癌的分子机制.方法 应用癌症基因组图谱(TCGA)数据库下载肝细胞癌组织样本和正常肝组织样本的蛋白表达数据,将蛋白质组数据整理成表达矩阵并通过加权基因共表达网络(WGCNA)构建共表达网络,然后将肿瘤组织中表达规律相似的基因划归到相同的基因模块中后,对基因模块与肿瘤组织进行相关性分析并找出与癌症相关性最强的基因模块.整理肝癌转录组数据并进行差异分析,筛选出在肿瘤组和对照组表达差异有统计学意义的基因.通过中药系统药理学技术平台(T-MSP)、PubChem及文献检索,筛选艾迪注射液的主要化学成分可能的作用靶点.将艾迪注射液的活性成分所对应的靶点基因和关键模块中的枢纽基因进行匹配,获得艾迪注射液可能的抗肝癌关键靶点.应用STRING数据库结合Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,并对网络进行拓扑学参数分析筛选关键靶点.利用基因本体功能(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析关键靶点的生物学功能,并利用AutoDock Vina软件进行分子对接验证.通过KM plotter分析关键基因与肝癌患者预后的关系.结果 共筛选出 378 个样本和 3 775 个基因进行WGCNA分析.筛选出艾迪注射液潜在抗肝癌靶点 131 个.艾迪注射液治疗肝癌的核心靶点为雌激素受体 1(ESR1)、含杆状病毒IAP重复序列蛋白 5(BIRC5)、细胞周期蛋白A2(CCNA2)、细胞周期检查点激酶(CHEK1),其潜在调控通路包括肿瘤通路、神经活性配体-受体相互作用、cGMP-PKG信号等通路.分子对接结果表明艾迪注射液的主要成分与核心靶点具有较强的结合活性.BIRC5、CCNA2、CHEK1 的高表达和ESR1 的低表达可能与肝癌患者的不良预后有关.结论 艾迪注射液可通过多靶点、多途径发挥抗肝癌作用.
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