基于网络药理学方法鉴定并验证灵芝中的灵芝酸A和D对食管鳞状细胞癌的抑制作用

《Biochemical and Biophysical Research Communications》:Network pharmacology-guided identification and validation of ganoderic acids A and D from Ganoderma lucidum against esophageal squamous cell carcinoma

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月15日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.5

编辑推荐:

  摘要:背景/目的食管鳞状细胞癌是一种恶性程度极高的肿瘤,预后较差,且治疗方面仍面临诸多挑战。灵芝的抗癌活性已被广泛研究,但能够发挥抗食管鳞状细胞癌作用的具体单体灵芝酸及其潜在作用靶点目前尚未得到充分研究。方法通过网络药理学、ADME评估、疾病-靶点整合分析以及基于TCGA的临床生

  

摘要:

背景/目的

食管鳞状细胞癌是一种恶性程度极高的肿瘤,预后较差,且治疗方面仍面临诸多挑战。灵芝的抗癌活性已被广泛研究,但能够发挥抗食管鳞状细胞癌作用的具体单体灵芝酸及其潜在作用靶点目前尚未得到充分研究。

方法

通过网络药理学、ADME评估、疾病-靶点整合分析以及基于TCGA的临床生物信息学方法对化合物和靶点进行筛选。利用分子对接技术和100纳秒分子动力学模拟来评估候选配体与靶点的结合稳定性。通过基于图像的细胞计数、EdU掺入实验、流式细胞术检测细胞周期和凋亡情况,以及mTORC1相关指标的免疫印迹分析,研究了灵芝酸A和灵芝酸D在食管鳞状细胞癌细胞及正常食管上皮细胞中的作用。

结果

共鉴定出9种化合物和191个药物-疾病关联靶点。根据网络连接性、药理相关性及实验可行性,灵芝酸A和灵芝酸D被确定为核心的灵芝单体。富集分析显示存在与癌症相关的信号通路,包括PI3K-Akt/mTOR相关通路。分子对接和分子动力学模拟结果表明,灵芝酸A/灵芝酸D与mTOR之间可能存在稳定的相互作用。体外实验中,这两种化合物都能减少食管鳞状细胞癌细胞的数量和EdU掺入量,还能诱导细胞进入G0/G1期并引发凋亡,在所测试条件下灵芝酸D的抑增殖作用强于灵芝酸A。而正常食管上皮细胞对这两种化合物的敏感性较低。此外,灵芝酸A和灵芝酸D还能降低S6和4EBP1的磷酸化水平。

结论

本研究确定灵芝酸A和灵芝酸D,尤其是灵芝酸D,是灵芝中具有抗食管鳞状细胞癌作用的潜在抑增殖单体。这些研究结果为进一步从机制层面研究灵芝酸提供了有针对性的、有实验依据的基础,包括开展靶点结合试验和药物处理后的转录组分析。

章节节选

引言

食管癌是全球最具侵袭性的胃肠道恶性肿瘤之一,在东亚地区,食管鳞状细胞癌是最常见的组织学亚型。根据2022年GLOBOCAN数据,食管癌是全球第11大常见癌症,也是第七大癌症死亡原因[1]。尽管在外科手术、放疗、化疗以及免疫疗法联合治疗等方面取得了进展,但许多食管鳞状细胞癌患者的临床治疗效果仍然不尽如人意。

灵芝活性成分的筛选与靶点预测

灵芝的化学成分是从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP;https://tcmsp-e.com/,访问时间为2025年1月)[10]中获取的。初步筛选时采用了口服生物利用度≥40%和药物相似度≥0.18的标准。通过SwissADME(https://swissadme.ch/,访问时间为2025年1月)[11]来评估这些化合物的胃肠道吸收情况以及是否符合“五项规则”。因为

灵芝活性成分与靶点的收集

从TCMSP中共检索到灵芝的242种化学成分。其中有7种化合物通过了最初的口服生物利用度和药物相似度筛选,并且在经过SwissADME评估后仍被保留。之后又加入了研究更为透彻的灵芝酸A和灵芝酸D,最终确定了9种化合物作为研究对象(见表S1和图S1)。虽然灵芝酸A和灵芝酸D的口服生物利用度未达到≥40%的标准,但鉴于它们在药理学上的重要性以及本研究的宗旨,还是将它们纳入了研究范围。

讨论

网络药理学已成为揭示中药“多成分、多靶点”特性的一种重要方法。然而,传统的网络药理学研究往往过度依赖数据库预测,这可能会导致靶点列表过于广泛,且缺乏足够的机制特异性。因此,将计算预测与临床相关性、结构生物学以及功能验证相结合,已逐渐成为研究的重要趋势。

结论

总体而言,本研究通过结合网络药理学、临床生物信息学、分子对接技术、分子动力学模拟以及细胞实验等多种方法,系统地确定了灵芝酸A和灵芝酸D是灵芝中具有抗食管鳞状细胞癌作用的潜在抑增殖单体。在KYSE-410细胞中,灵芝酸D的抑增殖作用强于灵芝酸A。这些研究结果为进一步从机制层面以及临床前阶段研究灵芝酸在食管鳞状细胞癌中的作用提供了有力依据。

作者贡献声明

王宇:撰写原始稿件、软件使用、资源获取、项目管理、方法设计、实验开展、资金申请、正式数据分析。谢银春:结果可视化、研究验证、数据整理。孟世石:正式数据分析、数据整理。黄佳琪:软件使用、数据整理。胡慧静:结果可视化。吴美琪:研究验证。陈巧丽:研究验证。吴佩峰:数据整理。李江林:研究概念构建。王绍祥:实验开展。何刚:研究指导。王绍奇:稿件审阅与修改

数据与材料的获取途径

本研究过程中生成和分析的所有数据,可在合理请求下向通讯作者获取。食管鳞状细胞癌的临床数据来自TCGA数据库。研究中生成或使用的代码,也可根据请求向通讯作者索取。

利益冲突声明

作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。

资助情况

本研究得到了以下项目的支持:中国国家自然科学基金(编号:82373126)、深圳市科技计划项目(编号:JCYJ20250604182611015和JCYJ20220531101016035)、深圳市人民医院医师科学家培养“五三计划”项目(编号:SYWGSJCYJ202505)、神经病学与肿瘤药物研发国家重点实验室项目(编号:SKLSIM-F-2025270、SKLSIM-F-2024085)、深圳市三明医学工程计划(编号:SZZYSM202311007),以及国家“旗舰”学科建设项目。

利益冲突声明

作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。

致谢

作者衷心感谢The Cancer Genome Atlas(癌症基因组图谱)数据库提供了研究平台,同时也感谢那些上传了宝贵数据集的贡献者,这些数据集对于本研究的顺利完成至关重要。在研究过程中,我们使用了Schr?dinger Maestro 12.9软件进行分子对接分析,同时也要感谢济南大学的相关平台为我们提供了该软件的使用权限。
王宇|谢银春|孟世石|黄佳琪|胡慧静|吴美琪|陈巧丽|吴佩峰|李江林|王绍祥|何刚|王绍奇|王晓
中国广东省深圳市518055,深圳大学医学院药学科学学院
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号