基于网络药理学与分子对接探...rkitt淋巴瘤的作用机制_杜文倩.pdf

Journal of Chengdu Medical College,2023,Vol.18,No.1成都医学院学报 2023 年第 18 卷第 1 期15网络出版地址：https：/ doi：10.3969/j.issn.1674-2257.2023.01.004论著基于网络药理学与分子对接探讨异莲心碱治疗人Burkitt淋巴瘤的作用机制*杜文倩 1，蔡紫微2&，汪林1，黄敏1，吴泳洁1，廖玉娇1，张清亮3，李敏惠41.成都医学院 药学院（成都 610500）；2.成都医学院 基础医学院（成都 610500）；3.成都医学院 生物科学与技术学院（成都 610500）；4.成都医学院 科研实验中心（成都 610500）【摘要】目的利用网络药理学联合分子对接的方法探讨异莲心碱治疗人Burkitt淋巴瘤的潜在分子机制。方法将Pharm Mapper与Swiss Target Prediction数据库用于预测异莲心碱的药物作用靶点，通过人类基因数据库GeneCards和在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM）查询人Burkitt淋巴瘤的疾病靶点，整合两组数据绘制韦恩图、获得异莲心碱治疗人Burkitt淋巴瘤的靶标蛋白；利用蛋白相互作用数据库（STRING）及Cytoscape3.9.0软件构建靶标蛋白的蛋白相互作用网络（PPI）；运用注释、可视化和集成发现的数据库（DAVID）进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析；采用AutoDock Vina软件将异莲心碱与预测的靶标蛋白进行分子对接验证，并利用Pymol软件进行可视化处理。结果筛选获得异莲心碱作用于Burkitt淋巴瘤有 49个预测靶点，PPI网络分析显示其核心靶点包括SRC、EGFR、MDM2、MTOR、PIK3CA、XIAP、RAF1、MAPK8/14等，GO富集分析显示其作用主要涉及细胞信号转导、凋亡调控、蛋白结合、蛋白激酶活性等生物学功能，KEGG富集分析显示ErbB、Ras、FoxO、PI3K/AKT、EGFR、MAPK等信号通路参与异莲心碱抗Burkitt淋巴瘤的调控过程，分子对接结果显示，异莲心碱与核心靶点SRC、EGFR、MDM2、MTOR、PIK3CA、XIAP、RAF1、MAPK8/14等均具有较好的结合活性。结论异莲心碱可能是通过多靶点、多通路的方式发挥抗Burkitt淋巴瘤作用，受体酪氨酸激酶EGFR和非受体酪氨酸激酶SRC介导活化的PI3K-AKT-mTOR和RAS-RAF-MAPK信号通路极有可能在异莲心碱诱导Burkitt淋巴瘤凋亡过程发挥重要作用。【关键词】异莲心碱；Burkitt淋巴瘤；网络药理学；分子对接【中图分类号】R285【文献标志码】AMechanism of Isoliensinine in the Treatment of Burkitt Lymphoma Based on Network Pharmacology and Molecular DockingDu Wenqian1，Cai Ziwei2&，Wang Lin1，Huang Min1，Wu Yongjie1，Liao Yujiao1，Zhang Qinliang3，Li Minhui4.1.School of Pharmacy，Chengdu Medical College，Chengdu 610500，China；2.School of Basic Medicine，Chengdu Medical College，Chengdu 610500，China；3.School of Bioscience and Technology，Chengdu Medical College，Chengdu 610500，China；4.Center of Scientific Research and Experiment，Chengdu Medical College，Chengdu 610500，China【Abstract】ObjectiveTo explore the potential molecular mechanism of isoliensinine in the treatment of human Burkitt lymphoma by network pharmacology combined with molecular docking.MethodsPharm Mapper and Swiss Target Prediction databases were used to predict the targets of isoliensinine.GeneCards and Online Mendelian Inheritance in Man（OMIM）databases were used for the query of the disease targets of human Burkitt lymphoma.The two sets of data were integrated to draw a Venn diagram to obtain the target protein of isoliensinine in treating human Burkitt lymphoma.The protein-protein interaction（PPI）network of the target protein was constructed by using the STRING database and Cytoscape3.9.0 software.Gene Ontology（GO）and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）enrichment analysis were carried out by using the databas for Annotation，Visualization and Integrated Discovery（DAVID）.AutoDock Vina software was used to verify the molecular docking between isoliensinine and the predicted target protein.Pymol *基金项目：四川省科技厅项目（No：2022NSFSC0690，No：23NSFSC1243）；四川省大学生创新创业项目（No：202113705009）；四川省发育与再生重点实验室开放项目（No：SYS20-06）；成都医学院四川省养老保健协同创新中心项目（No：YLZBZ2007）&共同第一作者：蔡紫微通信作者：李敏惠Journal of Chengdu Medical College,2023,Vol.18,No.1成都医学院学报 2023 年第 18 卷第 1 期16Burkitt淋巴瘤是原发于淋巴组织的恶性肿瘤，其恶性程度高、进展快、预后差。近年来，Burkitt淋巴瘤的发病率呈逐年上升趋势1。目前，化疗仍是临床治疗Burkitt淋巴瘤的主要手段之一，然而临床常用化疗药物仍然存在不良反应大、易耐药等缺点；从天然产物中寻找安全高效的小分子化合物在临床抗肿瘤治疗中受到越来越多的关注。异莲心碱是从药食同源性睡莲属植物莲的干燥幼叶及胚根中提取分离出的一种双苄基异喹啉类酚性生物碱，具有防治心血管疾病、抗氧化、抗肿瘤等多种生物学功能。据报道，异莲心碱在肺癌、肝癌、乳腺癌等多种肿瘤中显示出抗肿瘤活性2，然而，有关异莲心碱抗Burkitt淋巴瘤的生物学活性及分子机制尚未见报道。故本研究拟从“药物-靶点-通路-疾病”的角度，通过网络药理学预测异莲心碱治疗Burkitt淋巴瘤的作用靶点，并通过分析蛋白相互作用网络、富集分析和分子对接推测异莲心碱治疗Burkitt淋巴瘤可能的分子机制。研究结果将有助于推进异莲心碱抗Burkitt淋巴瘤的生物学活性研究，为异莲心碱用于治疗Burkitt淋巴瘤的后续研究开拓思路、奠定理论基础。1资料与方法1.1异莲心碱作用靶点筛选于美国国家生物信息中心（https：/pub-chem.ncbi.nlm.nih.gov/）获取异莲心碱相关结构信息。利 用Pharm Mapper数 据 库3（http：/ 据 库Universal protein，Uniprot4（https：/www.uniprot.org/）将化合物的靶点进行规范；同时，并用Swiss Target Prediction数 据 库5（http：/www.swisstarget prediction.ch/）预测化合物作用靶点；删除两个数据库预测结果中的重复项和非人类靶点，取两者并集获得异莲心碱预测靶点。1.2人 Burkitt 淋巴瘤作用靶点筛选利 用 人 类 孟 德 尔 遗 传 数 据 库（online Mendelian inheritance in man，OMIM）（http：/www.omim.org）和人类基因数据库（GeneCards）6（https：/www.genecards.org）获取Burkitt淋巴瘤作用靶点，删除二者重复靶点，进而得到Burkitt淋巴瘤预测作用靶点。1.3蛋白相互作用网络的构建与核心靶点分析利用线上网站Venny2.1.0（https：/b.csic.es/tools/venny/）将异莲心碱与Burkitt淋巴瘤的预测作用靶点取交集并绘制韦恩图，导出交集靶点、提交至蛋白相互作用数据库（STRING）7（https：/stringdb.org）构 建 蛋 白 相 互 作 用 网 络（protein-protein interaction database，PPI）模型，设定生物种类为“Homo sapiens”，将最低相互作用评分（interaction score）设置为“medium-confidence（0.400）”，并剔除游离的蛋白质，获得PPI网络图；利用Cytoscape3.9.0软件对PPI网络数据进行结构优化，并利用软件内的CytoNCA分析筛选度中心、介数中心和接近中心，得到核心靶点。1.4基因本体富集分析和京都基因与基因组百科全书富集分析将异莲心碱与Burkitt淋巴瘤的共同作用靶点导入注释、可视化和集成发现的数据库（database for annotation，visualization and integrated discovery，DAVID）8（https：/david.ncifcrf.gov/），将Select Identifier设 置 为“Official genesymbol”，Genelist与Background设 置 为“人 类 物 种（Homo sapiens）”，进行基因本体（gene ontology，GO）及京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）富集分析，GO功能富集分析包括生物过程、细胞组分及分子功能，其筛选条件设置为：Count 5、PValue 0.1、FDR0.01，KEGG富集通路筛选条件设置为：Count 5、log10（pvalue）5、FDR0.01，分析其参与的主要生物学过程与通路。利用线上工具“微生信”（http：/ was used for visualization.ResultsThere were 49 predicted targets of isoliensinine in treating human Burkitt lymphoma，and PPI network analysis showed that the core targets included SRC，EGFR，MDM2，MTOR，PIK3CA，XIAP，RAF1，and MAPK8