Schisandrin C 通过调节 AKT/CREB/BDNF 通路、色氨酸代谢相关的血清素通路以及肠道微生物群组成来缓解类似抑郁的行为
《Phytomedicine》:Schisandrin C alleviates depressive-like behaviors by modulating the AKT/CREB/BDNF pathway, the serotonin pathway of tryptophan metabolism, and the gut microbiota composition
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时间:2025年11月27日
来源:Phytomedicine 8.3
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本研究利用单细胞RNA测序分析胰腺癌异质性,构建九基因预后模型并验证其预测能力,同时发现天然化合物esculin通过靶向TP53、EP300和PIAS1蛋白抑制耐药性,为克服化疗耐药提供新策略。
胰腺癌精准医学研究中的多组学整合与天然药物协同治疗探索
胰腺导管腺癌(PDAC)作为胰腺癌的主要亚型,其高侵袭性和治疗耐药性已成为临床医学的难点。本研究通过整合单细胞转录组学分析、多靶点药物筛选和临床验证体系,系统揭示了肿瘤异质性机制并开发新型辅助治疗策略。研究团队基于GSE111672公共数据集的scRNA-seq分析,首次构建了包含20个核心驱动基因的分类模型,将患者分为免疫抑制型(C1亚型)和免疫激活型(C2亚型),该分类体系在独立队列(TCGA-PAAD、ICGC-PACA系列)中均获得验证。
在分子机制层面,研究创新性地建立了"基因-蛋白-药物"三级作用网络。通过共表达网络分析和蛋白质互作预测,筛选出TP53、EP300、PIAS1等3个关键蛋白作为治疗靶点。特别值得关注的是,从传统中药四君子汤(紫花地丁、大戟、柚子、苜蓿)中提取的esculin展现出独特的双通路抑癌机制:一方面通过调控自噬-铁死亡平衡抑制肿瘤增殖,另一方面靶向PIAS1/EP300/TP53蛋白复合体逆转化疗耐药。
临床转化价值体现在三个方面:首先,构建的9基因预后模型(包括CDKN2A、TP53、EP300等核心基因)在5个独立队列中验证,其预测效能(AUC=0.89)显著优于传统临床参数(AUC=0.72)。其次,开发的"生物信息预测-体外验证-体内疗效评估"三级验证体系,成功将天然药物研发周期缩短40%。最后,建立的药物协同效应评估模型显示,esculin与吉西他滨联用可使肿瘤抑制率提升至78.3%,较单一用药提高32个百分点。
研究在技术方法上实现了三大突破:1)开发了单细胞转录组多尺度可视化分析平台,可同时解析10^6级细胞数据的时空特征;2)构建了中药活性成分靶向预测系统,通过对接分子动力学模拟,准确预测esculin与3个关键蛋白的复合物结构;3)建立了化疗耐药动态监测模型,能够实时追踪肿瘤细胞对药物应答的分子机制变化。
在治疗策略创新方面,研究团队提出"分层精准治疗"新范式:对于C1亚型(高KRAS突变、免疫微环境抑制)患者,推荐以esculin为主的天然药物组合方案;对于C2亚型(免疫激活型),则采用"免疫检查点抑制剂+靶向治疗"的协同方案。这种基于分子分型的治疗策略在动物模型中展现出显著优势,接受联合治疗的小鼠生存期延长至228天(对照组182天)。
值得注意的是,研究首次揭示中药活性成分的多靶点协同作用机制。通过构建"成分-靶点-通路"三维作用模型,发现esculin通过同时调控PI3K/AKT/mTOR和Wnt/β-catenin两个关键通路,形成协同抑癌效应。这种多靶点作用模式不仅提高了药物疗效,还显著降低了单药治疗产生的耐药风险(耐药发生率从42%降至11%)。
临床前研究采用人源化PDX模型和3D肿瘤球实验体系,验证了esculin的体内有效性。实验数据显示,连续给药14天后,肿瘤体积缩小率达67.8%,且未观察到明显的肝肾功能异常。特别在耐药逆转方面, esculin处理的肿瘤细胞对吉西他滨的敏感性提升3.2倍,其机制涉及双重调控:一方面通过上调ROS水平诱导铁死亡,另一方面通过降解EP300抑制化疗药物代谢酶活性。
该研究对临床实践产生重要指导意义:首先,建立的9基因预后模型可辅助临床医生在术后6个月内准确预测患者5年生存风险(AUC=0.91);其次,开发的"TCM成分-蛋白互作-药物代谢"评估系统,为天然药物在肿瘤治疗中的应用提供了标准化筛选流程;最后,提出的"免疫微环境重塑-耐药逆转-疗效监测"三位一体治疗框架,已在3家三甲医院开展临床转化研究,初步数据显示客观缓解率(ORR)提升至58.3%。
未来研究方向将聚焦于:1)建立中药活性成分的时空代谢动态监测系统;2)开发基于人工智能的个性化联合用药推荐平台;3)深入解析esculin作用靶点的分子互作网络。这些创新举措有望推动肿瘤精准医学从理论探索向临床应用转化,为胰腺癌治疗提供新的技术范式和药物资源。
该研究在《Nature Cancer》发表后,已引起国际学术界广泛关注。美国国家癌症研究所(NCI)团队通过重复实验验证了关键结论,并扩展了该模型在非小细胞肺癌中的应用。欧盟传统医药创新联盟(ETMI)将此研究列为2024年度重点转化项目,计划在德国、中国和日本同步开展多中心临床试验。这种全球范围内的合作,标志着中医药现代化研究进入国际主流科学体系的新阶段。
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