基于TCMIP2.0計算平臺的復方銀花解毒顆粒作用機制研究

張瀟文　裘蘭蘭　徐世龍　吳瑤　陳欣悅

摘要：目的：應用中醫藥整合藥理學計算平臺（TCMIP V2.0）分析復方銀花解毒顆粒的有效成分，潛在靶點及作用機制。方法：應用TCMIP V2.0計算平臺中中藥材數據庫和中藥靶標數據庫篩選方劑中藥材的活性成分、相關靶點，以疾病的臨床癥狀作為表型查找候選靶點，在中醫藥關聯網絡模板構建疾病-方劑靶標分析網絡，利用自定義多維關聯網絡可視化功能建立“方劑-中藥材-成分-核心靶標-通路-疾病”多層次圖，分析評估藥物治療疾病的潛在作用機制。結果：共篩選出215個化學成分成分和1218個候選靶標。建立疾病-方劑標靶網絡后，篩選出藥材中活性成分29種，作用于120個核心靶標和23條主要通路。結論：復方銀花解毒顆粒可通過多組分配伍、多靶點、多通路系統調控疾病。該研究為復方銀花解毒顆粒的臨床合理使用提供理論依據。

關鍵詞：整合藥理學;復方銀花解毒顆粒;作用機制

復方銀花解毒顆粒（YHJD）辛涼解表，清熱解毒。可用于發熱，鼻塞流涕，咳嗽，咽痛，頭痛，全身酸痛，苔薄白或微黃，脈浮數等癥狀。臨床研究表明，該復方藥物對感冒，各種炎癥具有良好的治療效果。故研究該藥對的有效成分，作用靶點及作用機制具有極大的意義。

網絡藥理學可從系統生物學和生物網絡平衡的角度闡釋疾病發生發展過程，從改善或恢復網絡平衡的整體觀角度認識藥物與機體間的相互作用。中醫藥整合藥理學研究平臺（Integrative Pharmacology-based Research Platform of Traditional Chinese Medicine， TCMIP） v2.0利用人工智能數據挖掘、計算機虛擬計算、生物信息網絡構建及可視化等現代科學技術，組成中醫藥關聯網絡挖掘、組方用藥規律分析等七大分析模塊，被廣泛用于闡釋中藥作用機制、指導新藥研發等方面 。 本研究擬采用TCMIP v2.0計算平臺構建“方劑-成分-疾病-靶點-通路”多維網絡圖。為理解復方銀花解毒課題防治疾病的作用機制提供一定參考，并為活性成分的新藥開發提供一定的理論依據。

1.材料與方法

1.1復方銀花解毒顆粒化學成分及候選靶標的搜集

通過TCMIP V2.0計算平臺的中藥方劑數據庫，輸入“青蒿”、“金銀花”、“荊芥”、“薄荷”、“野菊花”、“大青葉”、“連翹”、“鴨跖草”、“淡豆豉”、“前胡”搜索得到復方銀花解毒顆粒的相關化學成分及候選靶標，篩選相似性分數>0.8的藥物所對應的靶標，建立方劑的化學成分及靶標數據庫。

癥候是中醫整體觀、辨證論治、方劑干預這一特色診療體系的核心內容，也可看作是對疾病相關的理解證候的生物學基礎，是認識中藥藥性等中藥特色內涵和中藥傳統功效的一個關鍵。TCMIPV2.0平臺依托“人類表型本體數據庫”（HPO）和“中醫藥百科全書數據庫”（ETCM），通過證候相關表型組合獲得中醫證候相關基因集，進行功能挖掘。本研究根據主要臨床癥狀“fever”、“cough”、“asthma”、“anergy”、“dyspnea”、“nasal obstruction” 、“respiratory tract infection”作為表型的關鍵詞構建疾病的靶標數據庫。

在“中醫藥關聯網絡挖掘”模塊下，TCMIPV2.0平臺基于目標疾病（或證候）基因和中藥（含方劑）候選靶標之間的相互作用信息，可構建“疾病-方劑”關聯網絡，在自定義多維關聯網絡可視化功能中，可根據中藥方劑、中藥成分、核心靶標、通路、疾病和證候之間的關聯性，任意選擇不同類型的節點，構建中藥多維關聯網絡。

2.結果

2.1復方銀花解毒顆粒候選靶標的篩選及功能分析

通過計算平臺的TCMIP V2.0中藥材數據庫，得到方劑中有效化學成分共215個，其中前胡21個，大青葉14個，荊芥32個，薄荷28個，連翹49個，金銀花46個，青蒿19個，鴨跖草6個。通過檢索中藥方劑靶標數據庫，查詢得到參與生物功能過程的靶標基因總數為1218個，其中前胡54個，大青葉321個，荊芥115個，薄荷225個，連翹189個，金銀花133個，青蒿144個，鴨跖草37個。

2.2疾病候選靶標的篩選

以疾病表型“fever， cough， nasal obstruction， asthma， dyspnea and respiratory tract infection”篩選出疾病的候選靶點437個。利用TCMIP2.0中中醫藥關聯網絡挖掘模塊建立“疾病基因-藥物靶標分析網絡”，結果顯示與復方銀花解毒顆粒及相關的核心網絡靶標共357個，對能夠發揮多重協同作用的靶標進行度degree、相似度closeness、中位數卡值betweenness綜合排序后，獲得排名前20位的核心靶標（見表1）。

在排名前20的核心靶標中，我們發現趨化因子受體占據較高比例，包括趨化因子受體1-9（CCR1-CCR9）以及CXCR1，CXCR2，趨化因子受體屬于G蛋白歐聯受體，根據其結合的配體不同分為4個亞家族：CCR、CXCR、XCR和CX3CR。其中CCR亞族已克隆11種（CCR1-CCR11），CXCR亞族（CXCR1-CXCR6）。CCR1對多種人類CC趨化因子有反應，CCR2的cDNA可以編碼兩個蛋白質CCR2A和CCR2B。CCR2B是主要表達形式，并在慢性炎癥中起作用。CCR3主要在嗜酸性細胞發現，可參與TH2反應，并在哮喘和特應性皮炎在內的過敏反應中發揮重要作用。CCR4參與全身性的淋巴細胞免疫反應，CCR7在T淋巴細胞和樹突狀細胞運輸中起重要作用，主要表達于中性粒細胞、巨噬細胞等炎癥細胞表面，CCR9在小腸淋巴細胞中高水平表達，可能參與胃腸道的免疫應答。

基于復方銀花解毒顆粒候選靶標和疾病靶標的PPI網絡信息，構建了復方藥物的“方劑-成分-疾病-靶標-通路”多維網絡可視化圖，見圖2。由圖2可見，復方銀花解毒顆粒治療疾病作用主要與29個化學成分相關聯，作用于23條主要通路120個核心靶標，體現了多組分與多靶點之間共同作用機制，符合中藥復方作用的特點。方中中藥材的核心成分信息見表2。

圖2中不同顏色的靶標按照基因間相互作用的緊密度，采用greedy oprimication of modularity算法鑒定的高度內聯的子模塊，根據節點間交聯性計算結果進行劃分。其中：黃色靶標主要富集在TP53調節代謝基因、呼吸電子傳遞通路上;粉色靶標主要富集在TNFR1信號傳導的調節、GG-NER中的雙重切口、IkBA辯題導致EDA-ID、白介素4和白介素13相關通路;紫色靶標主要富集在白介素受體SHC信號、促紅細胞生成素激活磷脂酶Cγ、IL-4和13相關通路;淺綠色靶標主要富集在G蛋白α（i、q）信號事件、趨化因子受體結合趨化因子通路;深綠色靶標則富集在蛋白酶降解GLI2相關通路。

表2可以看出，在該方劑中金銀花起作用的核心成分最多，有10種，這也符合傳統中醫藥理論中藥復方制劑中君藥起主要作用的特點。

3.討論

復方銀花解毒顆粒作為中醫藥傳統方劑，研究其活性成分及其作用機制對該方的臨床應用具有重要意義。本研究通過中醫藥整合藥理學計算平臺（TCMIP2.0），以臨床常見癥狀發熱、咳嗽、哮喘、乏力、鼻塞、呼吸困難、呼吸道感染作為表型進行數據挖掘，建立方劑-疾病核心網絡，得出復方銀花解毒顆粒在治療疾病時起最重要作用的有29種活性成分，通過120個核心靶標，23條富集通路進行調控。排名靠前的核心靶標有1型腺苷酸環化酶，細胞腫瘤抗原p53，CC型去化因子受體（2-9型），白細胞介素4，19受體亞基，可能通過調控細胞因子介導的信號通路，炎癥反應，免疫反應，TP53調節代謝基因，TNFR1信號傳導調借起到清熱解毒、疏風散熱，調理咽喉腫痛，辛涼解表等作用，起到多靶點、多組分配伍，多通路的系統調控作用。

參考文獻：

[1] 朱光喜.復方銀花解毒顆粒治療普通感冒的臨床效果[J].中國當代醫藥，2021，28（20）：

180-182.

[2] 袁利超，麻曉，朱琳.復方銀花解毒顆粒治療流行性感冒風熱證的隨機對照臨床研究[J].北京中醫藥，2021，40（05）：532-535.

[3]李芳芳，馬麗俐.復方銀花散塌漬療法為主治療尋常型銀屑病瘙癢30例療效觀察[J].浙江中醫雜志，2016，51（10）：717-718.

[4]韋杏.復方銀花散治療小兒秋季腹瀉68例[J].河南中醫，2003（11）：36-37.

[5] 徐穎，王爽，秦婷婷，馬占強，傅強，馬世平.復方銀花解毒顆粒對脂多糖致幼齡大鼠急性肺炎模型的抗炎作用及TLR4/NF-κB/NLRP3信號通路的影響[J].中草藥，2021，52（01）：203-210.

[6] 李晨，呂婧，楊龍飛，趙渤年，高燕.基于UPLC-Q-Exactive-Orbitrap-MS整合網絡藥理學探討金銀花抗RSV肺炎的作用機制[J].中國醫院藥學雜志，2021，41（08）：769-776.

[7]梁旭，李雁，李昕.基于網絡藥理學原理的黃芪-金銀花藥對干預急性呼吸窘迫綜合征的分子機制研究[J].天津中醫藥，2019，36（02）：188-194.

[8] 于開鋒，李禹廷，侯平.基于整合藥理學平臺對中藥附子治療緩慢性心律失常分子生物機制研究[J].臨床軍醫雜志，2020，48（09）：1042-1045+1048.

[9]許海玉，劉振明，付巖，等.中藥整合藥理學計算平臺的開發與應用[J].中國中藥雜志，2017，42（18）：3633-3638

[10]Xu HY， Zhang YQ， Liu ZM， et al. ETCM： an encyclopaedia of traditional Chinese medicine[J]. Nucleic Acids Res. 2019; 47（D1）： D976-D982.

[基金項目]江蘇醫藥職業學院自然科學研究規劃項目（20204113）;江蘇省大學生實踐創新項目（202012682003Y）;江蘇醫藥職業學院科技創新團隊資助項目（No.20188103）

[通訊作者] 裘蘭蘭，講師，藥學碩士，主要從事藥物分析研究工作