基于网络药理学探索茯苓治疗胃癌合并新冠病毒感染的作用机制 *

周鞠玥 杜忠海

（1.山东中医药大学第一临床医学院，山东 济南 250000；2.潍坊市中医院肿瘤科，山东 潍坊 261041）

茯苓为多孔菌科真菌茯苓Poria cocos（Schw.）Wolf的干燥菌核，功效以利水渗湿、健脾宁心为主；药理学研究证实其所含的厚皮酸等成分，在抑制新型冠状病毒感染和胃癌细胞侵袭中发挥了一定作用［1，2］。在临床应用时，包含茯苓的中药复方也展现出良好的疗效。基于此，本研究认为茯苓可能对胃癌合并新型冠状病毒感染患者发挥有效药理作用，故从网络药理学角度出发，探索其可能的调控机制和潜在治疗靶点，以便相关临床试验的开展。

1 资料与方法

1.1 筛选药物活性成分及靶点通过TCMSP 数据库检索茯苓的活性成分及靶点。筛选条件：口服利用度（OB）≥30%，类药性（DL）≥0.18。使用SWISS数据库补充靶点，UniProt数据库规范靶点信息。

1.2 筛选疾病靶点以“Corona Virus Disease 2019”“gastric cancer”为关键词，在GeneCards 数据库中检索获取候选治疗靶点。

1.3 蛋白相互作用网络分析使用STRING 数据库分析药物作用于疾病的潜在治疗靶点，并构建蛋白相互作用网络图；以cytoNCA 插件计算的度值、紧密度、介度为条件，筛选核心靶点。

1.4 富集分析使用Metascape 数据库对潜在治疗靶点进行富集分析，根据分析结果，输出柱状图及气泡图。

2 结果

2.1 药物及疾病靶点信息分析得到茯苓活性成分15个，有效靶点268个。检索GeneCards数据库得到新型冠状病毒相关靶点194 个，胃癌相关靶点12 936 个。以胃癌靶点数据中相关性评分的中位数2.54 为条件，再次筛选，经UniProt数据库验证，取交集后，得到候选治疗靶点177 个；再与药物靶点取交集，得到29 个潜在作用靶点。以药物靶点度值中位数的两倍为筛选条件，获得茯苓治疗疾病的重要节点，并绘制相互作用图（菱形代表潜在治疗靶点，圆形代表茯苓活性成分，方形代表成分作用靶点）。见图1。

图1 “活性成分-药物靶点-疾病靶点”可视化网络图

2.2 蛋白相互作用网络分析以STRING 数据库和Cytoscape 3.9.1 构建蛋白相互作用网络图，度值与节点大小正相关。综合度值、紧密度、介度，筛选出10个核心靶点，分别为ESR1、PTGS2、TNF、ACE、APP、MMP9、MDM2、PPARG、CCND1、MAPK14。见图2。

图2 PPI网络图

2.3 富集分析分子功能（MF）分析提示，靶点具有结合血红素、核受体、MAP 激酶、NADP 和丝氨酸型肽酶的功能。

生物过程（BP）分析提示，主要包括多种反应过程（荷尔蒙、异物刺激、辐射、细胞对脂质、细胞对有机环状化合物）、多种调节过程（炎症反应、蛋白运输、细胞周期、前体代谢物和能量的生成、生长、动脉血压、结合、细胞分泌及黏附）以及参与血液循环、节律性过程、激活MAPK级联等。

细胞组成（CC）提示，靶点可能分布于过氧化物酶体、膜筏、转录调节器复合物及细胞外基质。

京都基因组百科全书（KEGG）富集通路分析获得如下关键生物信号通路：内分泌抵抗、糖尿病并发症中的AGE-RAGE 信号通路、癌症中的蛋白糖、神经元突触、白细胞经内皮迁移、Apelin 信号通路、阿米巴病、癌症中的转录错误。见图3。

图3 基因本体（GO）功能分析柱状图及KEGG富集通路分析气泡图

3 讨论

目前，新型冠状病毒感染率较高，本身患有基础病者更应得到重视。胃癌合并新型冠状病毒感染的患者在选用药物时，通常受到限制且可能伴有不良反应。因此探索可用药物成为当务之急。茯苓是一味具有抗感染和抗肿瘤作用的中药材，因此通过网络药理学探索其发挥作用的潜在机制，可为临床实践提供思路。

炎症反应是癌症发生发展的重要机制，多个炎性信号通路参与癌症侵袭，故调控炎症是癌症治疗的方向。而新型冠状病毒可引发强烈的全身炎症，故在疾病早期阶段进行抗炎治疗是避免其进展的关键策略之一。茯苓的主要活性成分啤酒甾醇可抑制炎症介质、下调MAPK信号传导，以减少促炎因子生成及灭活NF-κB 和AP-1转录因子，从而实现抗炎作用［3］。一项动物实验［4］证实茯苓酸通过NF-κB 和MAPK 途径抑制肺炎大鼠的炎症，发挥重要作用，表明其是抑制炎症反应的重要治疗成分。此外，茯苓酸、去氢齿孔酸为三萜类化合物，可下调EMT 相关蛋白（E-钙黏蛋白、MMP 蛋白）表达，抑制癌细胞的生长和侵袭［5，6］。

肿瘤坏死因子（TNF）为炎性因子，可由胃癌细胞产生，并通过TNFR2/NF-κB/IRF-1途径促进癌症相关成纤维细胞中白细胞介素-33（IL-33）的表达，诱导癌细胞的迁移；茯苓可通过减少TNF-α 的数量来抑制炎症和成纤维细胞分化，缓解肺纤维化［7，8］。ACE 基因中DD基因型与胃癌淋巴结转移增加和更晚的临床分期相关，提示ACE 基因多态性可能在胃癌预后中发挥重要作用［9］；有趣的是，ACE-2作为可能的新型冠状病毒宿主受体，在吸烟者和慢性阻塞性肺病患者中的表达增加，会增加病毒重症感染的风险［10］；也有研究［11］认为rhACE-2 融合蛋白显示出与病毒受体结合域的高亲和力结合，是潜在可行的治疗方案。APP 不仅参与胃因子1（GKN1）在胃癌的作用过程，并且在病毒感染过程中预示着不同的治疗风险，其初期表达降低可能引发脑血管内皮细胞破坏，使脑血管事件风险增加；随着感染的进展，APP 表达增加，血栓形成、缺血性卒中等事件的风险增加［12］。

本研究基于网络药理学，对茯苓活性成分和靶点作用机制分析发现，其可用于治疗胃癌合并病毒感染；GO功能分析及KEGG 通路富集分析提示，其需通过多种反应、多种信号通路发挥药理作用，但仍需更多实验数据进行论证。本研究为后续研究茯苓治疗病毒感染合并胃癌的药理作用机制提供了可能的方向。