基于网络药理学和分子对接探究紫龙金片主要成分治疗非小细胞肺癌的作用机制

目的:利用网络药理学和分子对接的方法初步探究紫龙金片主要成分治疗非小细胞肺癌(NSCLC)的可能分子机制。方法:在中药系统药理学分析平台(TCMSP)中检索并提取紫龙金片主要成分(黄芪、当归、龙葵、丹参、半枝莲和郁金)的有效活性成分及相关作用靶点;通过GeneCards、DisGeNET以及OMIM数据库筛选出NSCLC相关基因作为疾病靶点。将有效成分靶点与疾病靶点取交集,运用STRING数据库构建疾病和药物共同靶点的蛋白⁃蛋白相互作用网络,使用Cytoscape 3.9.0软件CytoNCA插件筛选并明确紫龙金片主要成分治疗NSCLC的关键作用靶点。利用“clusterProfiler”R包对核心靶点基因进行GO和KEGG富集分析,并构建成分⁃靶点⁃通路网络图。最后对核心靶点及其相应成分进行分子对接验证。结果:通过筛选得到的药物有效活性成分175个,作用于860个靶点。药物靶点与疾病靶点的交集靶点共800个。通过Cytoscape 3.9.0软件蛋白互作网络的拓扑分析确定SRC、RELA、ESR1、HSP90AA1、EP300、STAT3、PIK3R1、AR、CREBBP、EGFR、EZH2、HRAS、MAPK1、MAPK3、JUN、HDAC1和PTPN11等可能是复方紫龙金片作用于NSCLC的关键靶点。对关键靶点的GO功能富集得到了1505个条目,包括生物过程1330个、分子功能117个、细胞组分58个。KEGG通路富集得到144条通路,大多涉及癌症相关的途径。分子对接结果表明活性成分与关键靶点之间具有较好的结合性。结论:本研究初步探索了紫龙金片主要成分治疗NSCLC的基本药理作用,其具有多成分、多靶点、多通路的特点。

多原发肺癌的诊疗进展

随着早期检测技术的发展、肺癌高危人群的筛查以及肺癌患者术后生存率的延长,多原发肺癌的检出率逐年上升。有关多原发肺癌的治疗尚无明确的标准,隶属的第8版TNM分期标准也有待改进,而将多原发肺癌与肺内转移区分开来,对于肺癌的分期、治疗策略和预后判断都具有重要的临床意义。本文就近年来在多原发肺癌与肺内转移鉴别诊断和治疗方面的研究进展予以综述,以期为临床决策提供参考。

2403例肺癌临床流行病学分析

目的回顾性分析2013—2017年武汉大学中南医院2403例肺癌病例,以初步了解近年来肺癌的流行病学变化趋势。方法收集2013—2017年5年间武汉大学中南医院诊断为原发性支气管肺癌的住院患者病历资料,对患者的性别、年龄、烟酒史、手术情况、病理类型、临床分期及表皮生长因子受体(EGFR)基因突变情况等临床资料进行统计学分析。结果共收集肺癌病例2403例,其中男性1766例,女性637例。5年间,肺癌患者男女比例差异无统计学意义(χ2=8.481,P=0.075)。有年龄信息的病例共2398例,<40岁、40~49岁、50~59岁、60~69岁、70~79岁、≥80岁年龄段的肺癌患者男女比例分别为0.9∶1.0、1.4∶1.0、2.4∶1.0、3.6∶1.0、3.4∶1.0、3.3∶1.0,差异具有统计学意义(χ2=59.004,P<0.001)。5年间腺癌构成比差异无统计学意义(χ2=2.165,P=0.705);鳞状细胞癌构成比差异无统计学意义(χ2=4.788,P=0.310)。5年间腺癌在男、女性患者的各类病理类型中分别占43.15%(762/1766)和81.95%(522/637),差异有统计学意义(P<0.001);鳞状细胞癌分别占39.01(689/1766)%和7.38%(47/637),差异有统计学意义(P<0.001)。吸烟患者中鳞状细胞癌占比为42.99%(583/1356),明显高于非吸烟患者的14.61%(153/1047);饮酒患者中鳞状细胞癌占比为40.56%(277/683),高于非饮酒患者的26.69%(459/1720),差异均有统计学意义(均P<0.001)。手术患者共1252例,占所统计病例的52.10%(1252/2403);小细胞癌的手术率为21.72%(48/221),非小细胞癌的手术率为55.18%(1204/2182);5年间,患者的手术比例分别为55.11%(221/401)、51.53%(252/489)、58.23%(244/419)、53.18%(276/519)、45.04%(259/575),各年份手术与非手术患者构成比的差异有统计学意义(χ2=19.553,P=0.001)。检测EGFR是否突变的肺癌患者共483例,腺癌患者中EGFR突变率为58.8%(251/427),鳞状细胞癌患者中EGFR突变率为15.6%(5/32)。<40岁、40~49岁、50~59岁、60~69岁、70~79岁、≥80岁年龄段的肺癌患者中,腺癌占比分别为76.74%(33/43)、62.39%(136/218)、57.73%(381/660)、47.95%(455/949)、52.22%(235/450)、52.56%(41/78),差异具有统计学意义(χ2=33.078,P<0.001);各年龄段鳞状细胞癌所占比例分别为9.30%(4/43)、21.56%(47/218)、28.03%(185/660)、34.14%(324/949)、32.44%(146/450)、35.90%(28/78),差异具有统计学意义(χ2=26.977,P<0.001)。各年份TNM分期构成比差异有统计学意义(χ2=21.003,P=0.034)。结论5年间,肺癌患者男女比例无明显变化。随着年龄的增长,男女比例呈先升高后下降的趋势。腺癌和鳞状细胞癌的比例在近5年间无明显上升或下降趋势。男性肺癌患者腺癌和鳞状细胞癌均高发,而女性患者以腺癌为主。鳞状细胞癌在吸烟、饮酒患者中高发。鳞状细胞癌的手术率高于腺癌,非小细胞肺癌的手术率高于小细胞肺癌。腺癌EGFR突变率较高。随着年龄的增长,腺癌在所有病理类型中的比例有下降趋势,而鳞状细胞癌有上升的趋势。肺癌患者整体TNM分期有提早趋势,手术率略有下降。

铜死亡相关基因在肺腺癌中的生物学特征和临床意义

目的基于癌症基因组图谱的多组学数据,探讨铜死亡相关基因在肺腺癌中的生物学特征及临床意义。方法从2022年3月发表于Science杂志上的一篇研究中,获取铜死亡相关基因。利用癌症基因组图谱全基因组数据揭示铜死亡相关基因在肺腺癌中的突变谱及拷贝数变异景观,并分析其对转录组表达的影响。利用Metascape分析对铜死亡相关基因进行注释,以进一步了解这些基因参与的通路或功能。随后采用单因素Cox分析及Kaplan-Meier方法确定这些基因与肺腺癌患者预后的关系,并用CellMiner分析识别可能靶向铜死亡相关基因的潜在抗癌药物。结果铜死亡相关基因在肺腺癌中的突变频率较低,而基因突变对转录组表达的影响可能取决于突变的类型。基因拷贝数变异是导致铜死亡相关基因表达紊乱的重要因素。16个铜死亡相关基因主要参与了乙醛酸代谢和甘氨酸降解、铜离子进入、蛋白质脂酰化、细胞氨基酸分解代谢过程、氧化应激反应等,其中6个基因(DLD、FDX1、DLAT、DLST、PDHA1、CDKN2A)是肺腺癌患者的预后危险基因。CellMiner分析提示有13种药物与7个铜死亡相关基因存在相关性,他们可能是靶向铜死亡的潜在抗癌药物。结论本研究首次揭示了铜死亡相关基因在肺腺癌中的生物学特征及临床意义,为后续开展铜死亡在癌症中的研究提供了一定参考与理论依据。

基于GEO数据库与生物信息学方法分析食管鳞状细胞癌中的免疫微环境和潜在敏感药物

目的构建基于免疫检查点相关基因的食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)预后模型,并探索这些基因与肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)的潜在关联。方法收集基因表达综合数据库(GEO)GSE53625数据集中ESCC样本及其癌旁组织样本的免疫检查点基因转录组测序数据和临床资料。评估ESCC和正常癌旁组织中免疫检查点基因表达差异,对在食管癌中的高表达差异基因进行药物敏感性分析。对生存相关的基因构建风险模型并研究不同风险组不同亚型预后特征、通路富集、免疫检查点、免疫评分、免疫细胞浸润及其潜在敏感药物。结果共收集358个样本(来自179例患者的ESCC样本及其癌旁组织样本),其中男33例、女146例,≤60岁80例,>60岁99例。共39个免疫检查点基因在ESCC组织中差异表达,包括14个低表达基因和25个高表达基因。针对其中8个显著高表达基因(TNFRSF8、CTLA4、TNFRSF4、CD276、TNFSF4、IDO1、CD80、TNFRSF18)进行药物敏感性分析,发现多种化合物对这些免疫治疗靶点敏感。通过最小绝对收缩和选择算子回归分析构建基于3个预后相关基因(NRP1、ICOSLG、HHLA2)的风险模型,发现高风险组的总生存期显著短于低风险组(P<0.001),分析不同ESCC亚型也得出类似结果,并且基于免疫检查点基因的风险评分被确定为ESCC的独立预后指标。不同风险组具有独特的通路富集、免疫细胞浸润、TME和药物敏感性。结论本研究建立了一个基于免疫检查点基因的预后模型,能够准确对ESCC进行分层,并对不同风险的ESCC患者提供了潜在的敏感药物,为ESCC个性化治疗提供了一种可能。

基于网络药理学探究当归补血汤治疗肺纤维化的作用机制

目的:利用网络药理学和分子对接研究当归补血汤治疗肺纤维化的有效成分及其作用机制。方法:应用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索当归补血汤的活性成分及其对应靶点,分别运用GeneCards数据库和DisGeNET数据库搜索肺纤维化相关靶点,将药物有效分成分和疾病靶点取交集得到核心靶点。利用Cytoscape 3.9.0软件构建药物‐成分‐疾病‐靶点网络,使用R语言ClusteProfiler程序包对核心靶点分别行GO富集分析和KEGG通路富集分析,对KEGG通路构建药物‐成分‐靶点‐通路图,用Autodock Vina对核心靶点和药物活性成分行分子对接验证,预测二者之间的相互作用。结果:获得当归补血汤中22种有效活性成分,115个潜在靶点,其中与肺纤维化密切相关的重要成分为β‐谷甾醇和槲皮素,核心靶点BCL2、CHRM3、PLAU、HSP90AA1和PRKCA,通过GO功能富集分析和KEGG代谢通路富集分析发现,这些核心靶点主要参与PI3K‐Akt信号通路等。通过分子对接验证表明部分活性成分与核心靶点之间具有良好的结合性。结论:系统阐述了当归补血汤治疗肺纤维化的潜在药理机制,提示其可能通过多成分、多靶点、多途径的形式对肺纤维化发挥治疗作用,为进一步研究提供前期思路和科学依据。

N6-甲基腺苷修饰在脂多糖诱导的急性肺损伤中的变化

目的:探讨N6-甲基腺苷(m6A)修饰在脂多糖(LPS)诱导的小鼠急性肺损伤(ALI)的变化,并探讨其机制。方法:将12只8~10周龄的C57BL/6雄性小鼠按照随机数字表法分为对照组和LPS组。LPS组给予LPS(5 mg/kg)气管内滴注,对照组给予同等剂量生理盐水气管内滴注,12 h后取材,比较两组小鼠肺组织湿干重比。比较两组小鼠肺组织病理变化。应用实时定量聚合酶链反应(PCR)检测炎性因子和相关基因表达水平。运用m6A甲基化免疫共沉淀测序(meRIP-seq)和RNA测序(RNA-seq)技术检测两组小鼠肺组织的m6A修饰水平和RNA水平,并采用生物信息学对结果综合分析。组间比较采用t检验。结果:LPS组小鼠肺湿干重比(7.56±0.34)高于对照组(3.99±0.54),差异有统计学意义(t=13.749,P<0.05),且苏木精-伊红(HE)染色提示炎性细胞浸润和肺间质水肿程度加剧。LPS刺激增加小鼠肺组织炎性因子IL-1β(1.00±0.27比11.76±6.78)、IL-6(1.00±0.16比2.16±0.70)、TNF-α(1.01±0.09比1.93±0.73)的mRNA水平,差异有统计学意义(t=3.447、3.692、2.843,P<0.05)。meRIP-seq共筛选出772个有表达差异的m6A甲基化位点,其中40.93%的位点显著上调。meRIP-seq和RNA-seq联合分析发现50个差异表达基因,包括B细胞易位基因1(BTG1)、心室区表达PH结构域1(VEPH1)、Toll样受体5(TLR5)和驱动蛋白超家族蛋白26A(KIF26A)等。结论:m6A修饰在LPS诱导的ALI中发生变化,m6A修饰可能作用于BTG1、VEPH1、TLR5、KIF26A等基因,并在ALI中发挥作用。

内皮细胞自噬在急性肺损伤中调控机制研究进展

内皮细胞是肺泡毛细血管网的重要组成成分之一,内皮屏障功能破坏是急性肺损伤的重要标志。自噬是细胞内受损细胞器和异常蛋白质降解的过程,可维持细胞稳态,在调节内皮细胞通透性、调控内皮一氧化氮合酶、调控内皮止血、调控内皮细胞能量代谢等方面起重要作用。内皮细胞自噬在急性肺损伤的发生、发展过程中有重要调控作用。本文就内皮细胞自噬在急性肺损伤中调控机制的研究进展作一综述。

肺腺癌关键基因及潜在药物的生物信息学分析

目的基于生物信息学筛选肺腺癌预后基因, 探讨预后基因与免疫治疗反应性的关系, 同时筛选其潜在药物。方法在基因表达谱(GEO)数据库用GEO2R对GSE30219、GSE31210、GSE32863、GSE33532、GSE40791和GSE75037数据集进行差异表达分析, 取P<0.05且Log2(fold change)≥1的基因, 用在线网站取交集得共同上调基因。在GSE31210、GSE42127、GSE68465、GSE72094数据集和癌症基因图谱计划(TCGA)数据库中获取生存资料, 用R软件对上调基因行单因素COX回归分析, 得到7个预后关键基因。通过基因表达谱交互分析(GEPIA2)网站验证基因表达与预后的关系。使用人类蛋白图集(HPA)在线工具验证关键基因的蛋白表达水平。京东基因组百科全书(KEGG)和基因本体论(GO)进行基因功能富集分析。使用仙桃学术分析关键基因与免疫治疗反应的相关性。最后通过CellMiner数据库筛选关键基因的敏感性药物。两组间的比较通过Student’st检验评估。结果共获得142个共同上调基因, 经单因素COX回归分析和GEPIA2网站验证得到7个预后关键基因, 即细胞周期蛋白B2(CCNB2)、细胞分裂周期蛋白20(CDC20)、瓣状核酸内切酶1(FEN1)、鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)上皮细胞转化序列2(ECT2)、微小染色体维持蛋白4(MCM4)、母胚亮氨酸拉链激酶(MELK)和溶质载体家族2成员1(SLC2A1)。通过GO和KEGG功能富集分析, 关键基因生物学功能主要富集在作用于DNA的催化活性方面, 以及在细胞周期、人类T细胞白血病病毒1感染等信号通路上。此外, 免疫相关性分析显示7个关键基因与肿瘤突变负荷(TMB)、表面抗原分化簇274(CD274)表达以及肿瘤免疫功能障碍和排斥评分(TIDE)明显相关。最后, 7个关键基因得到37个对应的敏感性药物。结论 CCNB2、CDC20、FEN1、ECT2、MCM4、MELK和SLC2A1可以作为肺腺癌预后不良标志物, 且可能与免疫治疗低反应性相关, 同时得到37个对应的敏感性药物。

生物信息学分析慢性阻塞性肺疾病在肺癌中的影响

目的基于生物信息学分析慢性阻塞性肺疾病(COPD)状态对非小细胞肺癌(NSCLC)的影响, 以期揭示COPD状态对非小细胞肺癌的影响。方法从癌症基因组图谱数据库中下载161例肺癌患者的相关信息并根据病理类型与肺功能结果进行分组。在同一病理下, 比较有无COPD的两组的差异。京都基因与基因组百科全书(KEGG)和基因本体论(GO)分析用于功能富集分析, 进行加权共表达网络分析(WGCNA)并构建蛋白互作网络(PPI)筛选核心枢纽基因。所有计量资料组间比较采用t检验, 计数资料组间比较采用χ^(2)检验。结果本研究纳入了161例肺癌患者的样本数据。有、无COPD在临床特征、体细胞基因突变频率以及免疫细胞浸润上差异无统计学意义(P>0.05)。在鳞癌及腺癌中, COPD组别中大量代谢有关通路上调, 而细胞趋化能力的调节等通路下调。后续WGCNA及PPI分析鉴定出钠离子通道α2亚基(SCN2A)、富酪蛋白(STATH)、细胞色素P450家族成员(CYP1A2及CYP1B1)、γ-氨基丁酸A型受体亚基(GABRA1)紧密连接蛋白17 (CLDN17)、调节突触膜胞吐蛋白1 (RIMS1)、维生素D结合蛋白(GC)以及血浆铜蓝蛋白(CP)可能是潜在枢纽基因。只有在腺癌中, COPD组的患者年龄组成比率上[<60岁:80.8%(21/26);>60岁:19.2%(5/26)]相比无COPD组[<60岁:56.1%(32/57);>60岁:43.9%(25/57)], 结果差异有统计学意义(χ^(2)=4.693, P<0.05)。结论 COPD状态对肺癌的预后, 体细胞突变等无贡献, 并提出9个潜在的COPD型肺癌关键枢纽基因。

尿苷代谢在炎症相关疾病中的研究进展

尿苷是一种嘧啶核苷, 参与细胞内多种生物大分子的合成, 如遗传物质、糖原等。此外, 尿苷及其衍生物可通过多种作用机制调节细胞内的生理过程。越来越多的研究结果显示, 尿苷具有重要的抗炎和抗衰老作用。本文就尿苷的代谢、尿苷的作用机制以及其对急慢性炎症疾病的作用展开讨论, 强调其作为一种内源性抗炎代谢物的作用, 并为后续尿苷相关研究提供依据和参考。