安歡，鐘英英，王蕾，張新羽，葉云

摘? 要：肺癌的發(fā)病率和死亡率較高，是嚴(yán)重威脅人類生命健康的惡性腫瘤之一.苦瓜作為藥食兩用的植物，其活性提取物雖已經(jīng)被用于肺癌的治療，但是其對(duì)于肺癌的作用機(jī)制并不明確.通過(guò)文獻(xiàn)檢索和PubChem構(gòu)建苦瓜活性成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，并預(yù)測(cè)活性成分可能的作用靶點(diǎn)，同時(shí)檢索疾病數(shù)據(jù)庫(kù)獲取肺癌相關(guān)靶點(diǎn)，將苦瓜中活性成分的作用靶點(diǎn)與肺癌疾病靶點(diǎn)相映射得到苦瓜治療肺癌的潛在靶點(diǎn);通過(guò)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和拓?fù)洚悩?gòu)分析，篩選苦瓜中治療肺癌的關(guān)鍵化合物和核心靶點(diǎn)，并對(duì)潛在靶點(diǎn)基因進(jìn)行GO功能注釋和KEGG通路分析.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析結(jié)果顯示：苦瓜可能主要通過(guò)Charantoside V、Caffeic acid、Goyaglycoside a等活性成分作用于AKT1、ALB、EGFR、SRC等靶點(diǎn)，這些活性成分參與了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、凋亡過(guò)程的負(fù)調(diào)控、細(xì)胞增殖等生物學(xué)過(guò)程;關(guān)鍵基因主要富集在PI3K-AKT信號(hào)通路、HIF-1信號(hào)通路、癌癥途徑等多條信號(hào)通路.研究結(jié)果表明，苦瓜通過(guò)多化合物、多靶點(diǎn)和多通路的共同作用對(duì)肺腫瘤細(xì)胞增殖進(jìn)行抑制，為肺癌新藥開發(fā)提供理論依據(jù).

關(guān)鍵詞：苦瓜;肺癌;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);靶點(diǎn);信號(hào)通路;作用機(jī)制

中圖分類號(hào)：R282.710;R965? ? ? ? ? DOI：10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2021.04.018

0? ? 引言

由于發(fā)病率及死亡率較高，肺癌已嚴(yán)重威脅到人類的生命健康.世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）發(fā)布的全球最新癌癥數(shù)據(jù)顯示，2020年全球癌癥死亡病例996萬(wàn)例，其中肺癌死亡180萬(wàn)例，位居癌癥死亡人數(shù)第一.據(jù)統(tǒng)計(jì)，男性肺癌死亡率遠(yuǎn)高于女性，其中男性119萬(wàn)例，女性61萬(wàn)例，這主要?dú)w因于多數(shù)男性吸煙這一行為[1].目前，肺癌的治療手段主要包括手術(shù)切除、化療和放療等，但是治療的預(yù)后效果差.由于肺癌的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及多個(gè)基因靶點(diǎn)和多種信號(hào)通路，因此，尋找肺癌治療的新靶點(diǎn)、新通路對(duì)于肺癌治療和提高預(yù)后具有重要意義.

苦瓜（Momordica charantia）為葫蘆科苦瓜屬攀援性草本植物，其果實(shí)呈橢圓形，類似于黃瓜，因其果實(shí)具有特殊苦味，民間稱其苦瓜.苦瓜是一種藥食兩用的天然植物，具有免疫調(diào)節(jié)活性[2]和抗氧化、抗炎、抗癌、抗糖尿病、抗細(xì)菌、抗肥胖的作用.目前已有較多關(guān)于苦瓜抗腫瘤作用及其分子機(jī)制的研究.苦瓜提取物通過(guò)誘導(dǎo)凋亡、細(xì)胞周期停滯、自噬和抑制癌癥干細(xì)胞來(lái)抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)[3].苦瓜的主要化學(xué)成分為葫蘆型三萜（包括葫蘆型三萜糖苷），苦瓜中三萜糖苷Charantagenins A?E、Charantagenin D和E對(duì)肺腺癌A549、Hep3B和U87細(xì)胞系的增殖具有抑制作用[4].苦瓜總提物（BME）處理的前列腺癌細(xì)胞在細(xì)胞周期的S期積累并調(diào)節(jié)有關(guān)細(xì)胞周期基因的表達(dá)，增強(qiáng)Bax表達(dá)并誘導(dǎo)PARP裂解[5].苦瓜甲醇提取物能夠通過(guò)上調(diào)wnt-2基因的表達(dá)，抑制MMP-2和MMP9酶活性來(lái)影響肺癌CL1細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[6].盡管苦瓜提取物具有誘導(dǎo)人肺癌細(xì)胞凋亡的作用，但其具體的作用機(jī)制尚不明確.

本文通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法構(gòu)建“化合物-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)，從整體上研究肺癌、苦瓜活性成分與其靶點(diǎn)的關(guān)系，篩選苦瓜中治療肺癌的關(guān)鍵化合物和核心靶點(diǎn)以及作用通路，初步探討其抗肺癌的多成分、多靶點(diǎn)和多通路作用機(jī)制，以期對(duì)苦瓜在臨床上治療肺癌提供新的理論依據(jù).

1? ? 材料與方法

1.1? ?苦瓜活性成分收集

通過(guò)文獻(xiàn)檢索，查找苦瓜中具有藥理學(xué)功效的活性成分，并從PubChem數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）獲取相關(guān)成分的2D和3D結(jié)構(gòu)，保存為sdf格式.針對(duì)PubChem未收載部分采用ChemDraw Ultra 7.0畫出結(jié)構(gòu)式，并將所有sdf格式文件通過(guò)Open Babel-2.4.1軟件轉(zhuǎn)換成Mol2格式，利用Mol2格式對(duì)苦瓜有效活性成分進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測(cè).

1.2? ?苦瓜有效成分靶點(diǎn)預(yù)測(cè)

Pharm Mapper服務(wù)器是具有統(tǒng)計(jì)方法更新功能并集成藥效團(tuán)匹配的平臺(tái)，可用于潛在目標(biāo)識(shí)別，旨在使用藥效團(tuán)作圖方法為給定的探針小分子識(shí)別潛在的候選靶標(biāo).將Mol2格式的結(jié)構(gòu)式上傳至Pharm Mapper服務(wù)器（http：//www.lilab-ecust.cn/pharmmapper/），對(duì)苦瓜有效成分的靶點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析.設(shè)置參數(shù)分別為：Generate Conformers： Yes;Maximum Generated Conformations： 300;Select Targets Set： Human Protein Targets Only （v2010， 2241）;Number of Reserved Matched Targets ： 300.

1.3? ?收集肺癌疾病基因

DisGeNET通過(guò)整合已有的數(shù)據(jù)庫(kù)（如Clinvar）囊括了與人類疾病相關(guān)的基因/突變體信息，是目前該方向可以公開獲取的最大的數(shù)據(jù)庫(kù)之一.以“LUNG CANCER”作為關(guān)鍵詞檢索肺癌所有相關(guān)疾病基因，將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合取并集，刪除重復(fù)基因，從而獲得肺癌相關(guān)疾病基因.將上述收集到的化合物靶點(diǎn)與疾病基因進(jìn)行映射，得到苦瓜治療肺癌的潛在靶點(diǎn)基因.

1.4? ?網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及關(guān)鍵靶點(diǎn)篩選

為了分析苦瓜治療肺癌潛在靶點(diǎn)基因與蛋白之間相互作用關(guān)系，通過(guò)STRING數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建PPI（protein-protein interaction）網(wǎng)絡(luò)，生物物種選擇“Homo sapiens”，最小要求連接得分設(shè)置為高置信度（high confidence：0.7），提交潛在靶點(diǎn)基因得到 PPI 網(wǎng)絡(luò)圖，下載為tsv格式，利用Cytoscape3.6.1軟件進(jìn)行可視化和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洚悩?gòu)分析并篩選關(guān)鍵靶點(diǎn).此外，通過(guò)該軟件對(duì)活性成分和潛在靶點(diǎn)進(jìn)行可視化和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洚悩?gòu)分析，構(gòu)建“化合物-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)度值篩選苦瓜治療肺癌的關(guān)鍵化合物.

1.5? ?潛在靶點(diǎn)功能富集與通路分析

對(duì)苦瓜治療肺癌的潛在靶點(diǎn)進(jìn)行GO功能富集和Pathway通路分析.利用DAVID（https：//david.ncifcrf.gov/）對(duì)所有的潛在靶點(diǎn)進(jìn)行GO功能注釋，包括分子學(xué)功能（molecular functions，MF）、細(xì)胞組分（cellular components，CC）、生物學(xué)過(guò)程（biological processes，BP），同時(shí)進(jìn)行Pathway通路分析，從中篩選出與苦瓜抗肺癌相關(guān)的靶向通路，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行可視化分析.以P < 0.05作為篩選標(biāo)準(zhǔn)，繪制GO功能富集柱狀圖.

2? ? 結(jié)果

2.1? ?苦瓜活性成分的收集

苦瓜中含有多種化學(xué)成分，其中具有藥理學(xué)功效的活性物質(zhì)主要存在于三萜類化合物中.研究表明苦瓜中含有的三萜類化合物具有抗腫瘤、降血糖和抗病毒的作用[8].通過(guò)文獻(xiàn)檢索，共收集到苦瓜中36個(gè)活性成分，其中多酚類4個(gè)、葫蘆型三萜類（包括葫蘆型三萜糖苷）29個(gè)和其他化合物3個(gè).

2.2? ?苦瓜有效成分靶點(diǎn)預(yù)測(cè)

通過(guò)Pharm Mapper服務(wù)器對(duì)所收集到的苦瓜有效成分進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測(cè)，所有預(yù)測(cè)結(jié)果的靶標(biāo)以Fit score>3作為備選靶點(diǎn).考慮到數(shù)據(jù)處理的方便與標(biāo)準(zhǔn)，使用Uniport數(shù)據(jù)庫(kù)將靶點(diǎn)的蛋白名轉(zhuǎn)換為基因名，刪除無(wú)效重復(fù)靶點(diǎn)，共收集到苦瓜活性成分靶點(diǎn)733個(gè).

2.3? ?肺癌基因收集與共同靶點(diǎn)獲取

使用DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)檢索到2 913個(gè)肺癌相關(guān)靶點(diǎn)，將收集到的733個(gè)苦瓜活性成分有效靶點(diǎn)映射至其中，共得到160個(gè)共同靶點(diǎn)，此為苦瓜治療肺癌的潛在靶點(diǎn)，結(jié)果見圖1.

2.4? ?網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與靶點(diǎn)篩選

根據(jù)設(shè)定條件構(gòu)建苦瓜治療肺癌潛在靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)圖，如圖2（a）所示.PPI網(wǎng)絡(luò)由160個(gè)節(jié)點(diǎn)（nodes）和1 774條邊（edges）組成，節(jié)點(diǎn)之間的連接線條越粗表示靶點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性越高.形狀更大的節(jié)點(diǎn)具有更高的度值分?jǐn)?shù)，表明與其他節(jié)點(diǎn)的相互作用關(guān)系更強(qiáng)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中處于核心位置.對(duì)排名前20位的靶點(diǎn)繪制水平棒棒糖圖，結(jié)果如圖2（b）所示，其中橫坐標(biāo)代表度值，縱坐標(biāo)代表靶點(diǎn)基因.排名前10的基因?yàn)楹诵幕?，分別是AKT1、ALB、EGFR、SRC、HSP90AA1、HRAS、CASP3、ESR1、IGF1、MMP9.

使用Cytoscape3.6.1構(gòu)建“化合物-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)，分析苦瓜活性成分與靶點(diǎn)之間的關(guān)系，并篩選具有抗肺癌作用的關(guān)鍵化合物，結(jié)果如圖3所示.該網(wǎng)絡(luò)由206個(gè)節(jié)點(diǎn)和2 089條線組成，其中菱形代表苦瓜中的活性成分，矩形代表苦瓜抗肺癌的潛在靶點(diǎn).在36個(gè)活性成分和170個(gè)苦瓜治療肺癌的潛在靶點(diǎn)中，有133個(gè)靶點(diǎn)至少與2個(gè)化合物相連接，表明至少有83%的蛋白質(zhì)與其他蛋白質(zhì)享有共同的配體.觀察網(wǎng)絡(luò)中苦瓜活性成分度值可以發(fā)現(xiàn)，在所有的36個(gè)活性成分中，每個(gè)活性成分至少與2個(gè)靶點(diǎn)蛋白相連接，這表明36個(gè)活性成分可能貫穿作用于整個(gè)網(wǎng)絡(luò).“活性成分-靶點(diǎn)”之間關(guān)系的復(fù)雜性，體現(xiàn)了苦瓜多成分與多靶點(diǎn)治療肺癌的作用機(jī)制.

對(duì)“化合物-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)洚悩?gòu)分析表明，化合物在網(wǎng)絡(luò)中的度值越高表明其在網(wǎng)絡(luò)中能連接到更多的靶點(diǎn)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中處于核心位置.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)，Charantoside V和Caffeic acid均具有最高度值76，其次為Goyaglycoside a和Goyaglycoside b，度值均為72，再次為Charantoside II和Charantagenin E.這6個(gè)活性成分為苦瓜治療肺癌的關(guān)鍵靶點(diǎn)，有可能在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用.

2.5? ?潛在靶點(diǎn)的功能富集與通路分析

將獲取的潛在靶點(diǎn)通過(guò)DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行GO功能注釋和Pathway通路分析，結(jié)果如圖4所示.生物學(xué)過(guò)程（BP）顯示，潛在靶點(diǎn)與細(xì)胞增殖的正調(diào)控、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、凋亡過(guò)程負(fù)調(diào)控以及蛋白質(zhì)磷酸化的負(fù)調(diào)控等功能相關(guān);細(xì)胞組分（CC）主要富集在細(xì)胞外區(qū)域、細(xì)胞外泌體、細(xì)胞質(zhì)、胞質(zhì)溶膠等;分子學(xué)功能（MF）主要參與ATP結(jié)合、藥物結(jié)合、酶結(jié)合、蛋白質(zhì)酪氨酸激酶活性等相關(guān)過(guò)程.

潛在靶點(diǎn)的KEGG富集分析結(jié)果表明（表1），苦瓜治療肺癌主要涉及到癌癥途徑、PI3K-Akt、Ras、Rap1、FoxO、HIF-1、VEGF等信號(hào)通路，這些通路與肺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān).

3? ? 討論

本文通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法構(gòu)建“化合物-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)Charantoside V、Caffeic acid、Goyaglycoside a、Goyaglycoside b、Charantoside II和Charantagenin E 等6個(gè)化合物在網(wǎng)絡(luò)中處于較為核心的位置，為苦瓜治療肺癌的關(guān)鍵化合物，這些化合物已有治療癌癥的相關(guān)報(bào)道.在腫瘤治療過(guò)程中，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡是重要的治療策略[9]. Caffeic acid通過(guò)抑制Bcl-2活性誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致細(xì)胞色素c的釋放和隨后的caspase-3激活，表明咖啡酸通過(guò)線粒體凋亡途徑誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞凋亡[10]. Charantagenin E對(duì)A549、U87、Hep3B等3種癌細(xì)胞系均表現(xiàn)出一定的抗增殖活性，有可能成為潛在的抗癌藥物[11-12].另有研究表明，Goyaglycoside b、Goyaglycoside d、Momordicoside F2、Momordicoside I對(duì)包括MCF-7、Doya、HEp-2、WiDr在內(nèi)的4種人類腫瘤細(xì)胞系均表現(xiàn)出抗增殖活性[13].Charantoside V、Charantoside II關(guān)于肺癌的報(bào)道較少.隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)苦瓜治療肺癌過(guò)程中發(fā)揮主要作用的化合物為三萜類化合物，因此，苦瓜中的總?cè)祁惢衔镏档酶钊氲难芯?

AKT1作為PI3K-Akt信號(hào)通路的關(guān)鍵基因在大多數(shù)組織中表達(dá)，AKT1蛋白可以促進(jìn)細(xì)胞的遷移.研究發(fā)現(xiàn)AKT1基因敲低顯著增加了肺癌細(xì)胞的侵襲和遷移[14]，并檢測(cè)到AKT1不同表達(dá)水平對(duì)于細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞代謝和凋亡等過(guò)程表現(xiàn)出相應(yīng)的調(diào)控作用[15].SRC與HSP90AA1基因也與PI3K-Akt信號(hào)通路密切相關(guān)，SRC基因通過(guò)激活PI3K-Akt通路促進(jìn)肺癌的發(fā)生[16]，HSP90AA1主要富集在PI3K-Akt通路.苦瓜治療肺癌可能通過(guò)上調(diào)AKT1基因并抑制SRC基因表達(dá)，刺激PI3K-Akt通路而達(dá)到抑制肺癌細(xì)胞增殖的作用[17]，但是對(duì)于這一過(guò)程的具體調(diào)控機(jī)制還缺少明確的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.ALB的表達(dá)水平與肺癌的預(yù)后有關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)，ALB通過(guò)結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)各種毒性物質(zhì)和生理物質(zhì)來(lái)改善微循環(huán)，進(jìn)而調(diào)節(jié)全身及各組織的炎癥反應(yīng)[18].與正常組織相比，ALB在非小細(xì)胞肺癌患者體內(nèi)表達(dá)水平較低，最終導(dǎo)致非小細(xì)胞肺癌患者的預(yù)后表現(xiàn)不良[19].而經(jīng)過(guò)苦瓜處理的肺腺癌A549細(xì)胞，ALB基因的相對(duì)表達(dá)量顯著上升[20]，表明苦瓜能夠逆轉(zhuǎn)ALB基因的表達(dá)，起到治療肺癌的作用.據(jù)報(bào)道，EGFR在多種癌癥中過(guò)度表達(dá)，其對(duì)非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生和發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可能影響血管生成，起到激活和調(diào)控細(xì)胞增殖的作用[21].HRAS屬于RAS基因家族中一員，與腫瘤突變密切相關(guān)，HRAS突變多發(fā)于肝癌、甲狀腺癌和膀胱癌[22]，目前HRAS基因突變對(duì)肺癌調(diào)控機(jī)制的研究較少，還需更具體的基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)HRAS基因在肺癌中的分子變化.由此可以推斷，AKT1、ALB、SRC和EGFR在苦瓜治療肺癌的過(guò)程中起著尤為重要的作用，值得更進(jìn)一步的研究.

GO功能注釋分析發(fā)現(xiàn)，苦瓜作用靶點(diǎn)參與了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、積極調(diào)控細(xì)胞增殖、ATP連接、激酶活性和藥物的反應(yīng)等多方面.無(wú)限增殖是癌細(xì)胞的基本特征，凋亡是細(xì)胞程序性死亡過(guò)程，苦瓜中活性成分通過(guò)抑制癌細(xì)胞異常增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞的程序性凋亡來(lái)抑制肺癌細(xì)胞的發(fā)生和發(fā)展.細(xì)胞外泌體具有多種生物活性，與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，尤其在腫瘤環(huán)境中，可促進(jìn)細(xì)胞癌變、細(xì)胞惡性增殖和血管生成等過(guò)程[23].表明主要的生物過(guò)程和分子功能均與腫瘤細(xì)胞的存活和惡性增殖密切相關(guān).

KEGG分析主要涉及到癌癥途徑、PI3K-Akt、Ras、Rap1、FoxO、HIF-1、VEGF等信號(hào)通路.癌細(xì)胞經(jīng)常獲得遺傳和表觀遺傳學(xué)改變，從而激活致癌信號(hào)通路，并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、遷移和侵襲[24].而PI3K-Akt通路已被證明參與了多種癌癥通路，包括細(xì)胞增殖和凋亡的調(diào)控，并且在惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，也是人類癌癥中最常見的突變之一，PI3K-Akt信號(hào)通路激活能夠刺激細(xì)胞增殖和抑制細(xì)胞凋亡從而提高細(xì)胞存活率[25].丁華杰等[26]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過(guò)調(diào)控PI3K信號(hào)通路相關(guān)基因發(fā)揮治療乳腺癌的作用.Rap1作為信號(hào)通路的關(guān)鍵因子，影響多種惡性腫瘤的運(yùn)動(dòng)、黏附、侵襲等生物學(xué)特性[27];Tang等[28]發(fā)現(xiàn)，通過(guò)抑制Ras信號(hào)通路，腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)增殖抑制、凋亡增加、分化異常等現(xiàn)象.因此可以推測(cè)，苦瓜主要通過(guò)調(diào)控多種信號(hào)通路治療癌癥，其中PI3K-Akt為主要通路，通過(guò)調(diào)節(jié)其通路中的多個(gè)靶點(diǎn)基因，與其他多種通路共同發(fā)揮抗肺癌的作用.

4? ? 結(jié)論

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法，系統(tǒng)地分析了苦瓜治療肺癌的作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)苦瓜通過(guò)多化合物、多靶點(diǎn)和多通路的相互作用，以復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)肺腫瘤的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑.PI3K-Akt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可以調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的增殖并抑制細(xì)胞凋亡，是研究腫瘤過(guò)程中的重要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，后續(xù)研究將對(duì)篩選出的關(guān)鍵靶點(diǎn)和通路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過(guò)分子生物學(xué)方法明確苦瓜治療肺癌的調(diào)控機(jī)制，為苦瓜治療肺癌的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù).

參考文獻(xiàn)

[1]? ? The International Agency for Research on Cancer （IARC）. Estimatednumber ofdeaths in 2020，worldwide ， bothsexes，all ages[EB/OL].（2020-12-10）[2021-02-01]. http：//gco.ianc. fr#cancer-causes.

[2]? ? ?LU K H，TSENG H C，LIU C T，et al.Wild bitter gourd protects against alcoholic fatty liver in mice by attenuating oxidative stress and inflammatory responses[J].Food & Function，2014，5（5）： 1027-1037.

[3]? ? ?BAO B，CHEN Y G，ZHANG L，et al.Momordica charantia（bitter melon）reduces obesity-associated macrophage and mast cell infiltration as well as inflammatory cytokine expression in adipose tissues[J].Plos One，2013，8（12）：e84075.DOI：10.1371/journal.pone.0084075.

[4]? ? ?ZHU Y，BAI J，ZHOU Y R，et al. Water-soluble and alkali-soluble polysaccharides from bitter melon inhibited lipid accumulation in HepG2 cells and Caenorhabditis elegans[J].International Journal of Biological Macromolecules，2021，166：155-165.

[5]? ? ?RU P，STEELE R，NERURKAR P V，et al. Bitter melon extract impairs prostate cancer cell-cycle progression and delays prostatic intraepithelial neoplasia in TRAMP model[J].Cancer Prevention Research，2011，4（12）：2122-2130.

[6]? ? ?HSU H Y，LIN J H，LI C J，et al. Antimigratory effects of the methanol extract from momordica charantia on human lung adenocarcinoma CL1 cells[J].Evidence-Based Complementray and Alternative Medicine，2012，2012：1-12.

[7]? ? ?PI?ERO J，BRAVO ?，QUERALTT-ROSINACH N，et al.DisGeNET：a comprehensive platform integrating information on human disease-associated genes and variants[J].Nucleic Acids Research，2017，45（D1）：D833-D839.

[8]? ? ?YUE J Y，SUN Y Y，XU J，et al. Cucurbitane triterpenoids from the fruit of Momordica charantia L. and their anti-hepatic fibrosis and anti-hepatoma activities[J].Phytochemistry，2019，157：21-27.

[9]? ? ?王雪純，曹旭梅，陸瑩，等.落地生根凍干粉對(duì)人癌細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡的影響[J].廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，32（1）：12-18.

[10]? ?CHANG W C，HSIEH C H，HSIAO M W，et al. Caffeic acid induces apoptosis in human cervical cancer cells through the mitochondrial pathway[J].Taiwanese Journal of Obstetrics & Gynecology， 2010，49（4）：419-424.

[11]? ?KIMURA Y，AKIHISA T，YUASA N，et al. Cucurbitane-type triterpenoids from the fruit of Momordica charantia[J]. Journal of Natural Products，2005，70（8）：1233-1239.

[12]? ?WANG X J，SUN W，CAO J Q，et al. Structures of new triterpenoids and cytotoxicity activities of the isolated major compounds from the fruit of Momordica charantia L.[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2012，60（15）：3927-3933.

[13]? ?HSIAO P C，LIAW C C，HWANG S Y，et al. Antiproliferative and hypoglycemic cucurbitane-type glycosides from the fruits of Momordica charantia[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2013，61（12）：2979-2986.

[14]? ?RAO G H，PIEROBON M，KIM I K，et al. Inhibition of AKT1 signaling promotes invasion and metastasis of non-small cell lung cancer cells with K-RAS or EGFR mutations[J].Scientific Reports，2017，7（1）：7066.

[15]? ?FABI F，ASSELIN E. Expression，activation，and role of AKT isoforms in the uterus[J]. Reproduction，2014，148（5）：85-95.

[16]? ?WU D M，ZHANG T，LIU Y B，et al. The PAX6-ZEB2 axis promotes metastasis and cisplatin resistance in non-small cell lung cancer through PI3K/AKT signaling[J].Cell Death & Disease，2019，10（5）：1-15.

[17]? ?HASAN A N，AHMAD M W，MADAR I H，et al.? An in silico analytical study of lung cancer and smokers datasets from gene expression omnibus （GEO） for prediction of differentially expressed genes[J].Bioinformation，2015，11（5）：229-235.

[18]? ?KOYAMA N，WATANABE Y，IWAI Y，et al. Effectiveness of nanoparticle albumin-bound paclitaxel plus carboplatin in non-small lung cancer patients with malignant pleural effusion[J]. Neoplasma，2018，65（1）：132-139.

[19]? ?孫楠，李源，孫守國(guó)，等.血液中炎癥和脂質(zhì)相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)對(duì)非小細(xì)胞肺癌診斷價(jià)值的研究[J].中國(guó)腫瘤，2018，27（6）：465-469.

[20]? ?OFFOR U，NAIDU E C，OGEDENGBE O O，et al.Nephrotoxicity and highly active antiretroviral therapy：mitigating action of Momordica charantia[J].Toxicology Reports，2018，5：1153-1160.

[21]? ?KUIPER J L，HASHEMI S M S，THUNNISSEN E，et al.Non-classic EGFR mutations in a cohort of dutch EGFR-mutated NSCLC patients and outcomes following EGFR-TKI treatment[J].British Journal of Cancer，2016，115（12）：1504-1512.

[22]? ?KRANENBURG O. The KRAS oncogene：past，present，and future[J].Biochimica et Biophysica Acta-Reviews on Cancer，2005，1756（2）：81-82.

[23]? ?ISOLA A L，CHEN S.Exosomes：the messengers of health and disease[J].Current Neuropharmacology，2017，15（1）：157-165.DOI：10.2174/1570159X14666160825160421.

[24]? ?PAO W，GIRARD N.New driver mutations in non-small-cell lung cancer[J].The Lancet Oncology，2011，12（2）：175-180.

[25]? ?JIANG A G，LU H Y，ZHANG D G，et al. Short hairpin RNA targeting AKT1 and PI3K/p85 suppresses the proliferation and self-renewal of lung cancer stem cells[J].Molecular Medicine Reports，2015，12（1）：363-370.

[26]? ?丁華杰，葉云，高強(qiáng)，等.白藜蘆醇處理乳腺癌細(xì)胞基因表達(dá)通路分析[J].廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào)， 2019，30（2）：79-85，92.

[27]? ?KIM W J，GERSEY Z，DAAKA Y. Rap1GAP regulates renal cell carcinoma invasion[J].Cancer Letters，2012，320（1）：65-71.

[28]? ?TANG J，LIAO Y，HE S Y，et al. Autocrine parathyroid hormone-like hormone promotes intrahepatic cholangiocarcinoma cell proliferation via increased ERK/JNK-ATF2-cyclinD1 signaling[J].Journal of Translational Medicine，2017，15（1）：1-13.

Study on the potential targets and mechanism of the active ingredients of Momordica charantia in the treatment of lung cancer based on network pharmacology

AN Huan， ZHONG Yingying， WANG Lei， ZHANG Xinyu， YE Yun*

（School of Biological and Chemical Engineering， Guangxi University of Science and Technology，

Liuzhou 545006， China）

Abstract： Lung cancer is one of the malignant tumors that seriously threatens the lives and health of? human beings due to its high morbidity and mortality. Momordica charantia is a plant used as food and medicine. Although its active extract has been used in the treatment of lung cancer， the mechanism of action is not clear. Via the literature search and PubChem， a database of active ingredients in? ? ? ? ? ? ?Momordica charantia was constructed and the possible targets of these active ingredients were? ? ? ? ? predicted. Meanwhile， the related targets in lung cancer were searched via the disease database， which were then mapped with the targets of active ingredients to obtain the possible targets that can treat lung cancer. By constructing relevant networks and performing topoisomeric analysis， the key compounds and core targets were screened， and GO function annotation and KEGG pathway analysis of these? ? ? potential target genes were performed. The results of network pharmacology analysis showed that? ? ?Momordica charantia mainly acted on the targets （e.g.， AKT1、ALB、EGFR、SRC） via the active? ? ? ? ? ingredients， such as Charantoside V、Caffeic acid、 Goyaglycoside a， and these active ingredients were involved in signal transduction， negative regulation of apoptosis process， cell proliferation and other? ? biological processes. Furthermore， the core genes should be enriched in multiple signaling pathways， such as PI3K-AKT signaling pathway， HIF-1 signaling pathway， and cancer pathway. The results in this study showed that Momordica charantia could inhibit the proliferation of lung tumor cells through the combined actions of multiple compounds， multiple targets and multiple pathways， providing a? ? ? ? ? ?theoretical basis for the development of new lung cancer drugs.

Key words： Momordica charantia; lung cancer; network pharmacology; target; signaling pathway; mechanism of action

（責(zé)任編輯：黎? ?婭）