Mecanismul „Epimedium-Cistanche Deserticola” în tratamentul cancerului de sân cu metastaze osoase

Mecanismul „Epimedium-Cistanche Deserticola” în tratamentul cancerului de sân cu metastaze osoase

Pentru mai multe informații:ali.ma@wecistanche.com

Abstract:

Obiectiv:＂Epimedium-Cistanche Deserticola＂ este un fel demedicament de tonifiere a rinichilorutilizat în mod obișnuit în tratamentul metastazei osoase a cancerului de sân, care are un efect clinic bun, dar mecanismul farmacologic nu a fost pe deplin clarificat.

Metode: farmacologia de rețea și tehnologia bioinformatică au fost utilizate pentru a explora mecanismul ＂Epimedium-Cistanche Deserticola＂ în tratamentulcancer mamarmetastaze osoase. Bazele de date TXMSP, TCM databease@Taiwan și TCMID au fost utilizate pentru a verifica principalele componente eficiente ale medicamentului. Bazele de date Swiss Target Prediction și STITCH au fost utilizate pentru a căuta potențiala țintă de acțiune a Epimedium și Cistanche Deserticola. genecards, OMIN și bazele de date Drugbank au fost folosite pentru a căuta genele metastazelor osoase ale cancerului de sân. Țintele frug și genele bolii au fost cartografiate și au fost analizate căile GO și KEGG ale genelor înrudite. Rețeaua de vizualizare a „căii de semnal țintă-medicament-componentă” a fost construită folosind software-ul Cytoscape3.6.0, iar genele hub au fost eliminate.

Rezultate:studiul a constatat că au existat 30 de componente eficiente principale aleEpimedium si Cistanche Deserticolași 544 de gene au fost implicate în potențialele ținte terapeutice, o cantitate din care 101 gene erau potențiale ținte aleEpimedium si Cistanche Deserticolaîn tratamentul metastazelor osoase ale cancerului de sân. Prin analiza căilor GO și KEGG, am descoperit că mecanismele implicate în antitumorale, diferențierea osteoblastelor, apoptoza osteoclastelor și reglarea micromediului osos, cum ar fi apoptoza, diferențierea osteoclastelor, PI3K0AKT, calea de semnalizare ESR1, T calea de semnalizare a receptorilor celulari, etc. TP53 VEGFA, AKT1, EGFR, SRC, CCND1, MAPK3, ESR1 pot fi genele cheie în tratamentul metastazei osoase ale cancerului de sân.

Concluzie: în acest studiu, rețeaua „căii semnalului-componentă-țintă-medicament” a fost construită prin farmacologia rețelei și s-a constatat că mecanismul de ＂Epimedium-Cistanche Deserticola＂ în tratamentul metastazelor osoase ale cancerului de sân au implicat mai multe ținte și căi, ceea ce a condus la ghidarea medicației clinice.

Cuvinte cheie: metastaze osoase ale cancerului de san, farmacologia de retea, ＂Epimedium-Cistanche Deserticola＂, mecanism de actiune

Faceți clic pentru produse Cistanche DHT

Cancerul de sân este cea mai frecventă afecțiune malignă la femei din întreaga lume, iar cele mai recente date arată că numărul de pacienți nou diagnosticați cu cancer de sân din întreaga lume reprezintă 24,2% din noile tumori maligne la femei, iar rata letalității este de 15% din rata letalității. la femei. Aproximativ 65% până la 75% dintre pacienții cu cancer de sân vor dezvolta metastaze osoase și în mare parte metastaze osoase osteolitice, însoțite de o serie de leziuni legate de os, precum durerea Hipercalcemie, fracturi patologice etc., care afectează grav calitatea vieții pacienților. .

Metastazele osoase ale cancerului de sân aparțin categoriei de „osteom” din medicina tradițională chineză. Medicina tradițională chineză (MTC) subliniază că etiologia metastazelor osoase este în principal insuficiența renală, care rezultă din pierderea tulburărilor renale de qi, yin și Yang, iar din punct de vedere terapeutic, ar trebui să revigoreze rinichiul și să revigoreze măduva osoasă; Liangchun Zhu, un medic de medicină chineză, credea că rădăcina metastazelor osoase este din cauza deficienței renale. Ca medicament tradițional chinezesc care suplimentează rinichiul, Epimedium și Cistanche Deserticola sunt utilizate în mod obișnuit în tratamentul metastazei osoase și s-a aplicat metoda de completare a rinichilor pentru metastazele osoase ale cancerului de sân și s-a constatat că suplimentarea rinichiului a fost capabilă să reduce durerea și îmbunătățește calitatea vieții pacienților cu metastaze osoase ale cancerului de sân. În ultimii ani, farmacologia de rețea a crescut și dezvoltat treptat, a oferit noi idei și metode pentru studiul mecanismului medicinei tradiționale chineze (TCM). Acest studiu a explorat efectul medicinei „Epimedium-Cistanche Deserticola” asupra tratamentului metastazei osoase a cancerului de sân din perspectiva farmacologiei de rețea și a oferit idei pentru experimente ulterioare.

1 Material și metode

1.1 screening-ul componentelor active ale medicamentului „Epimedium-Cistanche Deserticola”.

Componentele chimice ale Epimedium și Cistanche Deserticola au fost colectate folosind baza de date de farmacologie a sistemelor de medicină tradițională chineză, banca de resurse de medicină tradițională chineză din Taiwan și altele, iar condițiile de screening au fost biodisponibilitatea orală și indicele de rezistență la medicamente, iar structurile tipice SMILES ale componentelor relevante au fost obținute. în baza de date organică de bioactivitate cu molecule mici.

1.2 Predicția potențialelor ținte terapeutice ale medicamentelor.

Structurile SMILES ale componentelor chimice Epimedium și Cistanche Deserticola au fost importate în baza de date pentru a prezice potențiale ținte terapeutice, iar ținte cu probabilitate mare au fost selectate după eliminarea duplicatelor.

1.3 Screening-ul genelor asociate cu metastazele osoase în cancerul de sân.

În acest studiu, am căutat gene legate de boală implicate în metastazele osoase ale cancerului de sân folosind Genecards, Online Mendelian heritance in man (OMIM) și site-uri web ale băncii de medicamente, care au stabilit criteriile de căutare la „genă” și „homosapiens” și a eliminat genele duplicate și a dovedit genele înrudite prin căutare în literatură. genecards este o bază de date foarte cuprinzătoare care încorporează informații despre gene care codifică proteine, pseudogene și gene de origine umană. Detalii despre genele ARN, loci genetici, grupuri de gene și gene neclasificate au fost preluate din baza de date a băncii de medicamente pentru a îmbunătăți acuratețea predicției, pentru acest studiu au fost selectate doar obiectivele de acțiune ale medicamentelor care au fost aprobate de Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA). Mai mult, OMIN este o bază de date de gene umane și boli genetice, include informații despre toate tulburările genetice cunoscute și peste 15000 de gene și se concentrează pe asocierile dintre fenotipurile bolii și genele lor cauzale.

1.4 Screeningul medicamentului „Epimedium-Cistanche Deserticola” pentru potențiale ținte în tratarea metastazelor osoase ale cancerului de sân.

Potențialele ținte terapeutice și genele bolii ale medicamentelor au fost identificate și au fost verificate potențialele ținte ale „Epimedium-Cistanche Deserticola” în tratarea metastazei osoase ale cancerului de sân, o rețea vizuală a „căii semnalului țintă a ingredientelor medicamentoase” a fost construită de cytoscape3.6. software-ul 0, iar genele de bază au fost eliminate. Cytoscape3.6.0 este o platformă software de bioinformatică pentru vizualizarea rețelelor de interacțiune moleculară, prin care sunt construite hărți de rețea de interacțiune a proteinelor; MCODE, un plug-in care realizează analiza gradului de asociere pe rețeaua biologică construită, obține grupurile de proteine ​​de bază și nodurile cheie din întreaga rețea și le vizualizează și le afișează în cytoscape3.6.0

1.5 Adnotarea și analiza funcțională a genelor.

Țintele potențiale ale Epimedium și Cistanche Deserticola în tratamentul metastazei osoase ale cancerului de sân au fost introduse pe site-ul lui David pentru a efectua o analiză a bazei de date a ontologiei genelor și a enciclopediei genomice folosind gena umană ca fundal pentru a elimina locurile de efect ale medicamentului Epimedium-Cistanche Deserticola și căile de semnalizare pentru tratamentul metastazelor osoase ale cancerului de sân. Site-ul lui David este o bază de date bioinformatică online care integrează date biologice și instrumente de analiză, capabilă să ofere informații complete de adnotare funcțională a genelor și proteinelor.

2 Rezultate

2.1 ingrediente active principale ale "Epimedium-Cistanche Deserticola"

Componentele chimice asociate cu Epimedium și Cistanche Deserticola au fost preluate în bazele de date TCMSP, TCM ＠ Taiwan și, respectiv, TCGMID, iar rezultatele au arătat 176 de componente chimice asociate cu Epimedium și 139 de componente chimice asociate cu Cistanche. În combinație cu rapoartele din literatură, am identificat 23 de componente active principale ale Epimedium, Cistanche a avut 8 ingrediente active principale și 30 de ingrediente active principale au rămas după eliminarea datelor duplicate, așa cum se arată în Tabelul 1.

2.2 gene legate de metastazele osoase ale cancerului de sân

Un total de 476 de gene țintă pentru metastazele osoase ale cancerului de sân au fost preluate în bazele de date Genecards, OMIN și Drugbank. Rețeaua de interacțiune cu proteine ​​a 476 de gene țintă a fost construită de software-ul Cytoscape 3.6.0 și, după excluderea nodurilor izolate, genele țintă selectate au format colectiv o rețea de interacțiune multicentric complexă structural, care conținea 391 de noduri și 15717 margini. Genele de bază au fost verificate prin plug-in-ul MCODE, au fost identificate 187 de gene de bază, aparținând, respectiv, la 2 subclustere, sunt prezentate în fig. Subcluster a conține 97 de noduri și 3376 de margini; Subclusterul B este format din 80 de noduri și 1020 de margini.

2.3 ținte potențiale ale „Epimedium-Cistanche Deserticola” în tratamentul metastazelor osoase ale cancerului de sân

Țintele potențiale terapeutice ale a 30 de ingrediente active majore ale „Epimedium-Cistanche Deserticola” au fost preluate de Swiss Target Prediction și bazele de date Stitch. Țintele terapeutice potențiale au fost clasate după o potrivire de la mare la scăzută și 544 de ținte au fost obținute după filtrarea datelor duplicate și fabricate într-o hartă vizuală a rețelei. Cartografierea țintelor medicamentului cu genele bolii obținute „Epimedium-Cistanche Deserticola” ca gene țintă pentru metastazele osoase ale cancerului de sân, au fost 101, vezi Fig. 2A. Cele 35 de gene de bază au fost selectate prin plug-in-ul MCODE, iar primele 20 de ținte cheie au fost clasificate clar în funcție de gradul nodului, printre care cele 8 gene cu cel mai mare grad de nod au fost după cum urmează: TP53 (gradul=95), VEGFA (gradul=87), AKT1 (gradul=83), EGFR (gradul=82), SRC (gradul=80), CCND1 (gradul=79), mapk3 (grad=77), ESR1 (grad=76), vezi Fig 2B.

2.4 Analiza funcțională GO a potențialelor ținte ale „Epimedium-Cistanche Deserticola” în tratamentul metastazelor osoase ale cancerului de sân

Analiza funcțională Go a 101 potențiale ținte terapeutice a fost efectuată cu ajutorul instrumentului online David, iar 101 potențiale ținte terapeutice au fost clasificate biologic și s-au analizat căile. 697 de rezultate au fost obținute în timpul analizei funcționale go, care a implicat în principal procese biologice (534 itemi), componente celulare (55 articole) și funcții moleculare (108 articole), vezi Figura 3. În procesele biologice, inclusiv autofosforilarea proteinelor, cascadele ERK1 și ERK2, reglarea migrației celulare, reglarea proliferării celulare și altele; În componentele celulare, inclusiv nucleul, mitocondriile, citosolul, nucleoplasma etc.; În funcțiile moleculare, inclusiv activitatea proteinei tirozin kinazei, activitatea protein kinazei, legarea la proteine, legarea la enzime etc.

2.5 Construcția rețelei „Medicament-ingredient-țintă-cale semnal”.

Cele 30 ingrediente active principale ale Epimedium și Cistanche Deserticola, 101 ținte potențiale pentru tratamentul metastazei osoase ale cancerului de sân și 46 de căi de semnalizare implicate în mecanismul de acțiune au fost integrate și analizate de software-ul cytoscape3.6.0 pentru a construi un model de rețea „medicament -ingredient -țintă- semnalizare- cale. Țintele medicamentului „Epimedium-Cistanche Deserticola” care acționează asupra principalelor ingrediente active au fost distribuite în diferite căi de semnalizare și au avut o relație coordonată reciproc, vezi Fig.5

3 Discuții

Cercetările medicale moderne au arătat că metastazele osoase pot fi împărțite în general în patru etape, inclusiv colonizarea, repausul, reactivarea, proliferarea și invazia, în care celulele canceroase, osteoclastele și osteoblastele se reglează reciproc în timpul procesului metastatic, accelerează osteoliza și osul. resorbție și intră într-o stare de „cerc vicios osos”. Multe metode, inclusiv chirurgia, chimioradioterapie și aplicarea internă și externă a medicinei tradiționale chineze, pot fi utilizate terapeutic și toate au un rezultat clinic bun. Epimedium și Cistanche Deserticola au medicamente utilizate în mod obișnuit pentru tratamentul metastazei osoase, dar mecanismul lor de acțiune nu este pe deplin definit.

În acest studiu, componentele eficiente ale Epimedium și Cistanche Deserticola au fost eliminate și a fost construită o diagramă de rețea a ingredientelor și a obiectivelor de acțiune pentru a găsi componentele principale ale celor două plante medicinale au fost icariina, flavonoidele totale, polizaharida icariină, feniletanoidul și așa mai departe. . Epimedium are efecte antitumorale, antiinflamatoare și de îmbunătățire a imunității, care are un efect protector asupra sistemului osos și poate fi utilizat pentru a trata boli precum metastazele osoase și osteoporoza. Mecanismul tratamentului „Epimedium-Cistanche Deserticola” asupra metastazelor osoase ale cancerului de sân prin analiza GO și KEGG a implicat în principal antitumoral, promovând diferențierea osteoblastelor, inducerea apoptozei osteoclastelor, reglarea mediului intern etc. în antitumorale, a afectat în principal celulele. ciclu, promovat apoptoza celulară, Epimedium și Cistanche Deserticola și componentele principale au arătat efecte inhibitoare asupra unei varietăți de celule tumorale eozinofile.; În plus, cercetătorii au folosit glicozida feniletanoidă totală, principala componentă eficientă a Cistanche, pentru a interveni în modelul de cancer hepatic cu tumori H22 la șoareci și au descoperit că glicozida feniletanoidă totală a fost capabilă să scadă conținutul de TNF, să îmbunătățească starea imunitară și promovează apoptoza celulelor tumorale.

4. Concluzii

Metastaza osoasa este un proces complex, iar studiile recente au aratat ca celulele canceroase si osteoblastele se regleaza reciproc si mediul intern se schimba semnificativ inainte de aparitia manifestarilor clinice ale metastazei osoase din tumorile maligne, precum si o dereglare a starii echilibrate de formare osoasa si are loc resorbția osoasă. Medicina tradițională chineză (MTC) se concentrează teoretic pe ideea de echilibru și pune accentul terapeutic pe restabilirea echilibrului și reconcilierea stării organismului. Un studiu prin metoda farmacologiei de rețea a constatat că mecanismul de acțiune al Epimedium și Cistanche Deserticola în tratarea metastazei osoase a cancerului de sân implică mai multe ținte și mai multe căi, iar cheia este reglarea mediului intern, care este semnificativă pentru ghidarea utilizării clinice. , dar este nevoie de o verificare experimentală suplimentară.