关键词:
胃癌
生物信息学
关键基因
网络药理学
中药活性成分
摘要:
目的:本研究旨在利用生物信息学方法探索驱动胃癌进展的关键基因,并结合网络药理学分析筛选潜在的中药活性成分,以期为预防和治疗胃癌提供依据。方法:从NCBI的GEO数据库下载基因表达谱芯片(GSE191275),利用GEO2R筛选出胃癌实验组VS肠上皮化生组,肠上皮化生VS非萎缩性胃炎的差异表达基因(Differentially Exprsssed Gense,DEGs),并使用维恩图搜索“非萎缩性胃炎-肠上皮化生-胃癌”进程中变化规律一致的基因。通过STRING数据库构建蛋白质的相互作用网络,用CytoScape来筛选出关键基因。采用ROC曲线分析进一步筛选胃癌治疗的潜在靶点。从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)挖掘潜在中药活性成分。临床纳入厦门市中医院脾胃科门诊收治的40例胃癌前病变患者作为研究对象,按随机数字表法将患者分为常规对照组和槲皮素补充组各20例。观察两组患者治疗效果、血清学指标、靶点抑制以及不良反应情况。结果:在胃癌病程中共鉴定出49个持续上调和39个持续下调的基因。通过双重筛选和鉴别确定了前蛋白转化酶枯草溶菌素1(Recombinant Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Type 1,PCSK1)、前列腺素氧化环化酶(Prostaglandin-endoperoxide Synthase,PTGS)2、基质金属蛋白酶(Matrix Metallopeptidase,MMP)3和C-C基序趋化因子(C-C Motif Chemokine,CCL)20作为预防和治疗胃癌的潜在基因靶点。从TCMSP挖掘靶向基因靶点的潜在中药活性成分,经过多项筛选规则鉴别出槲皮素为PTGS2/MMP3双重抑制剂。通过临床观察证实槲皮素补充显著提高了常规治疗的总有效率,差异有统计学意义(P<0.05)。同时槲皮素补充还显著下调了血清胃黏膜环氧合酶(Cyclooxygenase,COX)-2、p53水平和胃黏膜的PTGS2和MMP3 mRNA表达(P<0.05)。两组不良反应发生率的差异无统计学意义(P>0.05)。结论:本研究认为PCSK1、PTGS2、MMP3和CCL20是“非萎缩性胃炎-肠上皮化生-胃癌”进程中的关键基因,而槲皮素靶向抑制PTGS2/MMP3有望应用于临床预防和治疗胃癌。