基于网络毒理学与分子对接的多氯联苯118在乳腺癌中的潜在毒性机制及靶点预测研究

《BMC Pharmacology and Toxicology》：Integrative network toxicology and molecular docking predict a theoretical association between PCB118 and ESR1 in breast cancer

　　

摘要

背景

多氯联苯（PCBs）是持久性有机污染物，与癌症风险升高有关，包括乳腺癌。PCB118是一种广泛检测到的同系物，据报道具有内分泌干扰活性，在工业和环境样品中常被发现。然而，其致癌潜力的分子机制仍知之甚少。

方法

本研究采用整合网络毒理学、分子对接和生物信息学的多学科策略，表征了PCB118在乳腺癌背景下的预测毒理学特征及潜在分子靶点。使用ProTox 3.0和ADMETlab 3.0进行毒性预测表明，PCB118具有神经毒性、肝毒性和致癌特性，与雌激素受体介导的信号通路存在强关联。

结果

网络毒理学分析确定了PCB118与乳腺癌之间51个重叠靶点，其中ESR1、STAT3、MAPK3、NFKB1和PTGS2被识别为关键核心基因。KEGG和GO富集分析显示，这些靶点主要涉及化学致癌、癌症中的微小RNA调控以及氧化应激相关通路。使用GEPIA进行的基因表达分析显示，乳腺癌组织中ESR1显著上调，PTGS2显著下调。Kaplan–Meier生存分析证实了这些基因的预后相关性。分子对接进一步预测了PCB118与ESR1之间的良好结合亲和力，对接得分为?7.36 kcal/mol，提示存在潜在的直接相互作用，需进一步实验验证。

结论

本研究提供了一个用于假设生成的计算谱，预测了PCB118与ESR1之间的理论相互作用。这些纯计算关联并不能确立生物学机制，严格需要未来的体外和体内实验验证，以确定其在乳腺癌风险中的潜在作用。这些发现为毒性评估提供了用于假设生成的科学基础，并为未来针对PCB相关乳腺癌风险的预防或治疗策略提供信息。

图形摘要

背景

多氯联苯（PCBs）是持久性有机污染物，与癌症风险升高有关，包括乳腺癌。PCB118是一种广泛检测到的同系物，据报道具有内分泌干扰活性，在工业和环境样品中常被发现。然而，其致癌潜力的分子机制仍知之甚少。

方法

本研究采用整合网络毒理学、分子对接和生物信息学的多学科策略，表征了PCB118在乳腺癌背景下的预测毒理学特征及潜在分子靶点。使用ProTox 3.0和ADMETlab 3.0进行毒性预测表明，PCB118具有神经毒性、肝毒性和致癌特性，与雌激素受体介导的信号通路存在强关联。

结果

网络毒理学分析确定了PCB118与乳腺癌之间51个重叠靶点，其中ESR1、STAT3、MAPK3、NFKB1和PTGS2被识别为关键核心基因。KEGG和GO富集分析显示，这些靶点主要涉及化学致癌、癌症中的微小RNA调控以及氧化应激相关通路。使用GEPIA进行的基因表达分析显示，乳腺癌组织中ESR1显著上调，PTGS2显著下调。Kaplan–Meier生存分析证实了这些基因的预后相关性。分子对接进一步预测了PCB118与ESR1之间的良好结合亲和力，对接得分为?7.36 kcal/mol，提示存在潜在的直接相互作用，需进一步实验验证。

结论

本研究提供了一个用于假设生成的计算谱，预测了PCB118与ESR1之间的理论相互作用。这些纯计算关联并不能确立生物学机制，严格需要未来的体外和体内实验验证，以确定其在乳腺癌风险中的潜在作用。这些发现为毒性评估提供了用于假设生成的科学基础，并为未来针对PCB相关乳腺癌风险的预防或治疗策略提供信息。

图形摘要