姜黃素治療甲狀腺乳頭狀癌的藥理學作用機制研究

羅劍波 余濟春

1. 南昌大學,江西 南昌 330006;2. 新余市人民醫院,江西 新余 338000 3. 南昌大學第二附屬醫院,江西 南昌 330006

姜黃素在甲狀腺癌等癌癥治療中可通過抑制癌細胞的增殖和遷移等而達到癌癥治療目的[1]。但姜黃素治療甲狀腺癌的的具體作用機制尚未明確。因此，本研究以網絡藥理學為基礎，尋找其作用靶點和涉及的信號通路，探究黃素治療甲狀腺癌的具體作用機制，現報道如下。

1 資料與方法

1.1姜黃素作用靶點的預測 采用TCMSP 數據庫、檢索詞Curcumin檢索得到姜黃素相關靶點蛋白名稱，并通過Uniprot 數據庫轉換為相對應的基因名稱。PubChem 數據庫中找出姜黃素的smile號和3D 結構(保存為SDF模式)，在Swiss Target Prediction平臺中輸入該smile號預測姜黃素的靶點。3D結構SDF模式文檔上傳至 PharmMapper 服務器行姜黃素靶標預測、分析，靶點預測結果根據Fit score排序，從高到低，其中fit score>3的靶標為備選靶標。將得到的所有靶點進行合并去重，最終得到姜黃素的作用靶點。

1.2甲狀腺癌相關靶點的收集 TTD、OMIM 數據庫以Thyroid tumor和Thyroid carcinoma為檢索詞檢索甲狀腺癌相關靶點，獲得的相關靶點蛋白名通過Uniprot數據庫轉換成基因名，剔除非人類基因。通過pharmgKB數據庫以Thyroid tumor和Thyroid carcinoma為檢索詞檢索甲狀腺癌相關靶點。將各數據庫獲得靶點進行合并去重，并與姜黃素作用靶點映射，找出兩者的共有靶點即為姜黃素治療甲狀腺癌的直接靶點。

1.3構建姜黃素相關靶點及其相互作用蛋白的PPI 使用Cytoscape 3.7.1 下的插件 BisoGenet 4.0.0，構建黃素相關靶點及其相互作用蛋白的PPI。導入姜黃素的相關靶點。

1.4構建甲狀腺癌相關靶點及其相互作用蛋白的PPI 使用Cytoscape 3.7.1下的插件BisoGenet 4.0.0，構建甲狀腺癌相關靶點及其相互作用蛋白的PPI。操作同1.3。

1.5取兩者的交集網絡以及網絡分析 采用 cytoscape下的Merge 功能得到兩者靶點蛋白 PPI 網絡的交集網絡，采用NetworkAnalyzer進行拓撲分析，篩選出核心靶點蛋白(節點度≥中位數的2倍)，提取姜黃素和甲狀腺癌的靶點，找出姜黃素治療甲狀腺癌的直接靶點和間接靶點。

1.6KEGG 通路以及 GO富集分析 采用DAVID 數據庫對姜黃素治療甲狀腺癌的直接靶點和間接靶點進行 GO 注釋和KEGG 通路的分析，按照 P≤0.05 進行挑選，P值由大到小排序并取前20個。

2 結 果

2.1靶點新型和靶點網絡圖 獲得姜黃素相關靶點165個，蛋白 PPI 網絡中共有節點6265個。獲得甲狀腺癌相關靶點234個，與姜黃素相關靶點映射得到姜黃素治療甲狀腺癌的直接靶點有4個，分別是NF-κB、iNOS、COχ2、MMP 9。234個甲狀腺癌相關靶點導入 cytoscape，生成蛋白蛋白 PPI 網絡，交集網絡中共有節點4269個。Merge 功能分析結果發現兩者交集網絡中共有節點4175個。

2.2核心靶點信息 交集網絡獲得核心靶點共獲得 1136個，核心靶點中分離出姜黃素靶點29個，甲狀腺癌靶點21個，重合靶點7個，姜黃素治療甲狀腺癌間接靶點有Cyclin B1、p21、bad、 Bcl-xl等22個，涉及癌癥、感染性疾病、血管生成、MAPK、 EGFR、PKC、VEGF等相關生物過程和信號通路。

2.3姜黃素治療甲狀腺癌作用靶點的KEGG通路以及GO富集分析 KEGG分析和GO富集分析中均富集的有 MAPK、EGFR、PKC信號通路。

3 討 論

姜黃素具有多種腫瘤疾病的抑制作用，且可抗炎和降血脂，其在抗癌中的應用研究成為目前研究人們課題[2]。姜黃素應用于甲狀腺癌可有效抑制其癌細胞增殖和遷移，但目前關于姜黃素治療甲狀腺癌仍以體外細胞實驗為主，具體作用機制仍不明。

通過網絡藥理學的方法可分析藥物治療疾病的作用靶點和作用機制[3]。本研究亦通過網絡藥理學找出姜黃素治療甲狀腺癌的作用靶點和信號通路，結果發現，姜黃素治療甲狀腺癌的直接靶點有4個，間接靶點有22個，其中涉及癌癥、感染性疾病、血管生成、MAPK、 EGFR、PKC、VEGF、JNK、p38等靶點及 MAPK、EGFR、PKC信號通路，通過MAPK、 EGFR、PKC信號通路引導癌細胞凋亡、控制感染和抑制血管生成可能為其作用途徑。

綜上，網絡藥理學初步預測出姜黃素治療甲狀腺癌的機制可能為誘導細胞周期停滯和細胞凋亡、抑制感染以及制血管生成。