基于患者来源模型的慈菇汤抗胰腺癌药效机制研究:靶向EGFR/AKT1/STAT3通路的探索

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Journal of Future Foods CS5.8

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  胰腺癌治疗面临高毒性和疗效不足的双重挑战。上海交通大学医学院附属仁济医院团队通过患者来源类器官(PDO)和异种移植(PDX)模型,结合网络药理学和分子对接技术,揭示传统中药复方慈菇汤(CGT)通过抑制EGFR/AKT1/STAT3信号通路发挥抗胰腺癌作用。研究发现β-谷甾醇、豆甾醇等活性成分能显著抑制肿瘤生长,为低毒性抗癌药物开发提供新思路。该成果发表于《Journal of Future Foods》,为中医药现代化研究提供典范。

  

胰腺癌被称为"癌中之王",其五年生存率不足10%,现有化疗方案常伴随严重副作用。传统细胞模型难以模拟肿瘤微环境(TME)的复杂性,而临床亟需低毒高效的替代疗法。在这样的背景下,中医药宝库中的"药食同源"理念为抗癌药物研发提供了新思路。慈菇汤(Ci-Gu-Tang, CGT)作为记载于《洞天奥旨》的经典方剂,其核心成分山慈菇(Pseudobulbus Cremastrae Seu Pleiones)既是药材又是食材,但具体抗胰腺癌机制尚未阐明。

上海交通大学医学院附属仁济医院的研究团队创新性地采用患者来源类器官(PDO)和患者来源异种移植(PDX)模型,结合UHPLC-QTOF MS/MS成分分析、网络药理学预测和分子对接技术,系统研究了CGT的抗胰腺癌作用。通过CCK-8、伤口愈合、Western blot等实验验证,发现CGT能显著抑制胰腺癌细胞增殖和迁移,其活性成分β-谷甾醇(β-sitosterol)、豆甾醇(stigmasterol)等与EGFR、AKT1和STAT3等关键靶点具有强结合力。

关键技术方法包括:1) 采用UHPLC-QTOF MS/MS鉴定CGT的37种活性成分;2) 通过TCMSP数据库筛选OB≥30%且DL≥0.18的候选化合物;3) 利用STRING数据库构建蛋白互作(PPI)网络;4) 采用AutoDock进行分子对接验证;5) 建立PDO和PDX模型进行体内外验证;6) 通过TCGA数据库分析靶基因预后价值。

研究结果部分:
"3.1. CGT质量检测"显示,正负离子模式下分别鉴定出667和507种化合物,包括β-谷甾醇、豆甾醇等特征成分。
"3.2.1 CGT化合物与靶基因鉴定"通过TCMSP筛选出37个核心成分,其中甾体类占比最高。
"3.2.4 药物-化合物-靶点网络"发现quercetin(槲皮素)等4个成分与胰腺癌靶点关联度最高,PPI网络确定EGFR、AKT1和STAT3为关键靶标。
"3.3 分子对接研究"显示β-谷甾醇与AKT1结合能达-10.7 kcal/mol,证实其稳定相互作用。
"3.4.1 CGT抑制胰腺癌细胞体外生长"表明CGT对PANC-1细胞的IC50为228.6 μg/mL,且能显著抑制类器官形成。
"3.4.2 CGT抑制体内肿瘤生长"通过PDX模型证实,10 g/kg剂量CGT治疗14天可使肿瘤体积缩小,且不影响小鼠体重。

Western blot和免疫组化结果显示,CGT能显著降低p-EGFR、p-AKT1和p-STAT3蛋白表达。KEGG富集分析提示PI3K-AKT信号通路(hsa04151)和胰腺癌通路(hsa05212)是主要作用途径。生存分析证实EGFR/AKT1/STAT3低表达患者预后更好,为靶点选择提供临床依据。

这项研究首次将患者来源模型应用于药食同源中药的抗癌机制研究,证实CGT通过多成分-多靶点协同作用抑制胰腺癌进展。特别值得注意的是,PDX模型保持90%临床相关性,使结论更具转化价值。研究不仅为胰腺癌治疗提供低毒性候选方案,更开创了中医药现代化研究的新范式——将传统经验与现代精准医学技术相结合,为解析"君臣佐使"配伍科学内涵提供方法学参考。未来可进一步探索CGT与常规化疗的协同效应,或针对EGFR/AKT1/STAT3通路异常激活的胰腺癌患者开展精准治疗。

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