????????大家好, 今天和大家分享的是 2020 年 4 月發(fā)表在Biomed Pharmacother(IF:3.743)上的一篇文章耍鬓，“Study on the anti-tumormechanism related to immune microenvironment of Bombyx Batryticatus on viral and non-viral infections of hepatocellularcarcinoma”。作者通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合生物信息學(xué)方法流妻，分析了傳統(tǒng)中藥——家蠶對于肝癌的藥理機(jī)制牲蜀。
Study on the anti-tumormechanism related to immune microenvironment of Bombyx Batryticatus on viral and non-viral infections of hepatocellularcarcinoma
? 家蠶免疫微環(huán)境對病毒和非病毒感染的肝細(xì)胞癌的抗腫瘤機(jī)制研究
一、研究背景
肝細(xì)胞癌（HCC）是原發(fā)性肝癌的主要形式绅这。肝癌的發(fā)生和發(fā)展主要是病毒的感染（如HBV或HCV）涣达，以及其他肝硬化的病因（包括非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）证薇，酒精相關(guān)性肝病和遺傳性血色素沉著癥）度苔。
HCC是一種免疫原性腫瘤，由潛在慢性肝臟疾病而出現(xiàn)在慢性發(fā)炎的肝臟中棕叫。這種炎癥導(dǎo)致腫瘤發(fā)展林螃，并與更高的腫瘤免疫原性有關(guān)。HCC包括病毒感染和非病毒性環(huán)境俺泣，這兩類HCC執(zhí)行不同的基因表達(dá)和途徑疗认。
作為一種輔助和替代藥物，中藥（TCM）療法已廣泛用于治療各種形式的癌癥伏钠。家蠶（Bombyx batryticatus（B. batryticatus））是中横漏，韓，日醫(yī)學(xué)體系中常見的動物藥物熟掂。家蠶許多抗腫瘤研究已經(jīng)證明了其對人類癌細(xì)胞系（例如子宮頸癌缎浇，肝癌和胃癌）的抗增殖作用。但是家蠶關(guān)于肝癌的機(jī)制仍不清楚赴肚。本文建立了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)整合的TME策略素跺，以揭示家蠶對肝癌的藥理機(jī)制二蓝。
二、分析流程
三指厌、結(jié)果解讀
1刊愚、過濾：活性化合物成分的過濾、DEG和目標(biāo)靶點的過濾
通過ADME標(biāo)準(zhǔn)（吸收踩验，分布鸥诽，代謝和排泄）后，共從家蠶中選出6種活性化合物箕憾。（檞皮素牡借、山奈酚、β-谷甾醇袭异、胡蘿卜甾醇钠龙、金色酰胺醇酯、右旋杜仲樹脂粉）
6種蛋白質(zhì)與被相應(yīng)的化合物靶向（化合物節(jié)點和蛋白質(zhì)節(jié)點連接在一起）（如圖A）
從靶向化合物參與的生物學(xué)過程可知（圖B）扁远，這些靶標(biāo)的生物學(xué)過程包括乙型肝炎俊鱼，前列腺癌，胰腺癌畅买，丙型肝炎并闲，肝細(xì)胞癌等。
圖1. 活性化合物的過濾
篩選出HCC中重要的DEG谷羞，共1,404個基因帝火。在這些DEG中，有1,007個上調(diào)湃缎，有397個下調(diào)犀填。
A.火山圖代表DEG，可從圖形和標(biāo)注看出上調(diào)以及下調(diào)的基因嗓违。
B. HCC和HTA之間的DEG熱圖九巡。
C.過濾出24個靶標(biāo)和2種化合物的子網(wǎng)。
圖2. DEG和核心子網(wǎng)過濾
2蹂季、靶點與KEGG富集的蛋白質(zhì)的相互作用
STRING數(shù)據(jù)庫分析核心24個靶標(biāo)的潛在的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)冕广。KEGG富集的結(jié)果表明，最主要的5個途徑是乙型肝炎偿洁，肝細(xì)胞癌撒汉，化學(xué)致癌作用，類固醇激素的生物合成和p53信號途徑涕滋。作者選擇6個靶點及其鄰域（僅化合物）作為核心子網(wǎng)絡(luò)睬辐，將其分為5個模塊：乙型肝炎、肝癌、化學(xué)致癌溯饵、類固醇激素生物合成和p53信號通路侵俗。家蠶中的化合物具有多靶點效應(yīng)，可能參與多種與肝癌相關(guān)的途徑丰刊。
A.核心24個基因的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)坡慌。
B. KEGG的DEG富集。
圖3. 核心24個靶標(biāo)與KEGG富集的蛋白相互作用
3藻三、分析肝癌中的適應(yīng)性免疫細(xì)胞
熱圖顯示了22種免疫細(xì)胞亞型分別在VIR組和NVIR組的計數(shù)和激活狀態(tài)。（A：NVIR組跪者；B：VIR組）
生存曲線：NVIR組的預(yù)后要優(yōu)于VIR組棵帽。
小提琴圖：NVIR組合和VIR組的4個TMES（漿細(xì)胞，肥大細(xì)胞活性渣玲，巨噬細(xì)胞（M1）和γδT細(xì)胞）顯著不同逗概。（p<0.05)
圖4. HCC的腫瘤微環(huán)境
4、測試VIR組和NVIR組靶標(biāo)基因的預(yù)后
作者采用了多變量Cox回歸分析基因的預(yù)后忘衍。其中3個基因是VIR組的獨(dú)立因子逾苫，是高危因素（HR>1）。NVIR組14個基因與預(yù)后密切相關(guān)枚钓，14個基因與存活率顯著相關(guān)铅搓。
表1 VIR和NVIR的靶標(biāo)基因的預(yù)后分析
5、分析TME（VIR組合NVIR組）與靶標(biāo)基因之間的相關(guān)性
VIR組：AKR1C3與VIR中的巨噬細(xì)胞M1呈顯著負(fù)相關(guān)（cor = –0.35搀捷，p<0.001）星掰；而在NVIR組中，AKR1C3和巨噬細(xì)胞M1之間的相關(guān)性非常低（cor = 0.064嫩舟，p= 0.36）氢烘。
AKR1C3的生存曲線：高水平的AKR1C3在VIR組中預(yù)后較差（HR = 2.32，p= 0.012）家厌。在NVIR組中無統(tǒng)計學(xué)意義（p> 0.05）播玖。
圖5. 預(yù)后目標(biāo)基因AKR1C3的分析
VIR組：NR1I2，CYP1A2和CYP3A4與VIR中的巨噬細(xì)胞M1相關(guān)性不大饭于。它們均與巨噬細(xì)胞M1無關(guān)蜀踏，高水平的靶標(biāo)和患者的預(yù)后無關(guān)（p>0.05)。
圖6. VIR組中的預(yù)后目標(biāo)分析
NVIR組：分析NVIR組中的這三個靶標(biāo)镰绎。它們均與巨噬細(xì)胞M1顯著相關(guān)脓斩，高水平靶標(biāo)NR1I2和CYP3A4對患者的預(yù)后要好于低水平(p<0.05)。
圖7. NVIR組中的預(yù)后目標(biāo)分析
6畴栖、模擬分子對接
結(jié)合位點：綠色随静，青色，紅色，藍(lán)色圓圈代表疏水性燎猛，極性恋捆，帶負(fù)電荷，帶正電荷的殘基重绷。
山奈酚與靶標(biāo)結(jié)合方式的三維表征：結(jié)合部位的殘基以綠色棒狀物顯示沸停，山奈酚以黃色棒狀物顯示。
在VIR組昭卓，AKR1C3與預(yù)后和巨噬細(xì)胞M1有關(guān)愤钾。下圖模擬了山奈酚與AKR1C3蛋白的相互作用，結(jié)果表明山奈酚可以很好地結(jié)合AKR1C3蛋白候醒。
圖8. VIR組能颁，AKR1C3與山奈酚的對接結(jié)果
山奈酚與靶標(biāo)分子的結(jié)合位點。綠色倒淫，青色伙菊，紅色，藍(lán)色圓圈代表疏水性敌土，極性镜硕，帶負(fù)電荷，帶正電荷的殘基返干。
山奈酚與靶標(biāo)分子結(jié)合方式的三維表征兴枯。結(jié)合部位的殘基以綠色棒狀物顯示，山奈酚以黃色棒狀物顯示犬金。
在NVIR組念恍，NR1l2、CYP1A2晚顷、CYP3A4與預(yù)后和巨噬細(xì)胞M1有關(guān)峰伙。下圖模擬了山奈酚與三種蛋白的相互作用，結(jié)果表明山奈酚可以較好結(jié)合這三種蛋白该默，對CYP1A2的包被作用最好瞳氓。
圖9. NVIR組，NR1l2栓袖、CYP1A2匣摘、CYP3A4與山奈酚的對接結(jié)果
槲皮素周圍殘基的電性槲皮素及其與靶分子的相互作用。綠色裹刮，青色音榜，紅色，藍(lán)色圓圈代表疏水性捧弃，極性赠叼，帶負(fù)電荷擦囊，帶正電荷的殘基。
槲皮素與靶標(biāo)分子結(jié)合方式的三維表征嘴办。結(jié)合部位的殘基以綠色棒狀物顯示瞬场，槲皮素以黃色棒狀物顯示。
在NVIR組涧郊，NR1l2贯被、CYP1A2、CYP3A4與預(yù)后和巨噬細(xì)胞M1有關(guān)妆艘。下圖模擬了槲皮素與三種蛋白的相互作用彤灶，結(jié)果表明槲皮素可以較好地結(jié)合這三種蛋白，其中與CYP1A2的結(jié)合最理想批旺，與NR1l2的結(jié)合效果一般枢希。
圖10. NVIR組，NVIR組朱沃，NR1l2、CYP1A2茅诱、CYP3A4與槲皮素的對接結(jié)果
小結(jié)
????????作者過濾出家蠶的活性成分逗物，以及過濾出HCC中差異表達(dá)的基因，得到活性成分的靶標(biāo)與DEG的重疊部分瑟俭，篩選出重疊靶標(biāo)翎卓。隨后作者測試了VIR和NVIR中的靶標(biāo)，表征和量化了HCC免疫細(xì)胞亞型摆寄。作者分組分析靶標(biāo)與免疫微環(huán)境的相互作用失暴，分析了它們對于患者的預(yù)后。結(jié)果表明：VIR組中靶蛋白AKR1C3與M1巨噬細(xì)胞呈顯著負(fù)相關(guān)微饥，而NVIR組中相關(guān)性很弱逗扒，高水平的AKR1C3在VIR組中預(yù)后較差；在NVIR組中欠橘，NR1I2矩肩，CYP1A2和CYP3A4與巨噬細(xì)胞M1密切相關(guān)，而在VIR組相關(guān)性弱肃续，高水平NR1I2和CYP3A4的預(yù)后較好黍檩。以上結(jié)果反映出家蠶的抗癌作用可能與免疫微環(huán)境密切相關(guān)。分子對接結(jié)果表明始锚，槲皮素和山奈酚可以通過調(diào)節(jié)TME中的M1細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤作用刽酱。
局限性：本研究僅研究了家蠶單一療法的抗肝癌機(jī)制。將來瞧捌，有必要進(jìn)一步研究家蠶與其他中藥或西藥結(jié)合的作用機(jī)理棵里。此外，本文忽略了家蠶的安全性，未確定家蠶的毒性成分衍慎。
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校審：糯米飯
