姜黄素治疗甲状腺乳头状癌的药理学作用机制研究

罗剑波 余济春

1. 南昌大学,江西 南昌 330006;2. 新余市人民医院,江西 新余 338000 3. 南昌大学第二附属医院,江西 南昌 330006

姜黄素在甲状腺癌等癌症治疗中可通过抑制癌细胞的增殖和迁移等而达到癌症治疗目的[1]。但姜黄素治疗甲状腺癌的的具体作用机制尚未明确。因此，本研究以网络药理学为基础，寻找其作用靶点和涉及的信号通路，探究黄素治疗甲状腺癌的具体作用机制，现报道如下。

1 资料与方法

1.1姜黄素作用靶点的预测 采用TCMSP 数据库、检索词Curcumin检索得到姜黄素相关靶点蛋白名称，并通过Uniprot 数据库转换为相对应的基因名称。PubChem 数据库中找出姜黄素的smile号和3D 结构(保存为SDF模式)，在Swiss Target Prediction平台中输入该smile号预测姜黄素的靶点。3D结构SDF模式文档上传至 PharmMapper 服务器行姜黄素靶标预测、分析，靶点预测结果根据Fit score排序，从高到低，其中fit score>3的靶标为备选靶标。将得到的所有靶点进行合并去重，最终得到姜黄素的作用靶点。

1.2甲状腺癌相关靶点的收集 TTD、OMIM 数据库以Thyroid tumor和Thyroid carcinoma为检索词检索甲状腺癌相关靶点，获得的相关靶点蛋白名通过Uniprot数据库转换成基因名，剔除非人类基因。通过pharmgKB数据库以Thyroid tumor和Thyroid carcinoma为检索词检索甲状腺癌相关靶点。将各数据库获得靶点进行合并去重，并与姜黄素作用靶点映射，找出两者的共有靶点即为姜黄素治疗甲状腺癌的直接靶点。

1.3构建姜黄素相关靶点及其相互作用蛋白的PPI 使用Cytoscape 3.7.1 下的插件 BisoGenet 4.0.0，构建黄素相关靶点及其相互作用蛋白的PPI。导入姜黄素的相关靶点。

1.4构建甲状腺癌相关靶点及其相互作用蛋白的PPI 使用Cytoscape 3.7.1下的插件BisoGenet 4.0.0，构建甲状腺癌相关靶点及其相互作用蛋白的PPI。操作同1.3。

1.5取两者的交集网络以及网络分析 采用 cytoscape下的Merge 功能得到两者靶点蛋白 PPI 网络的交集网络，采用NetworkAnalyzer进行拓扑分析，筛选出核心靶点蛋白(节点度≥中位数的2倍)，提取姜黄素和甲状腺癌的靶点，找出姜黄素治疗甲状腺癌的直接靶点和间接靶点。

1.6KEGG 通路以及 GO富集分析 采用DAVID 数据库对姜黄素治疗甲状腺癌的直接靶点和间接靶点进行 GO 注释和KEGG 通路的分析，按照 P≤0.05 进行挑选，P值由大到小排序并取前20个。

2 结 果

2.1靶点新型和靶点网络图 获得姜黄素相关靶点165个，蛋白 PPI 网络中共有节点6265个。获得甲状腺癌相关靶点234个，与姜黄素相关靶点映射得到姜黄素治疗甲状腺癌的直接靶点有4个，分别是NF-κB、iNOS、COχ2、MMP 9。234个甲状腺癌相关靶点导入 cytoscape，生成蛋白蛋白 PPI 网络，交集网络中共有节点4269个。Merge 功能分析结果发现两者交集网络中共有节点4175个。

2.2核心靶点信息 交集网络获得核心靶点共获得 1136个，核心靶点中分离出姜黄素靶点29个，甲状腺癌靶点21个，重合靶点7个，姜黄素治疗甲状腺癌间接靶点有Cyclin B1、p21、bad、 Bcl-xl等22个，涉及癌症、感染性疾病、血管生成、MAPK、 EGFR、PKC、VEGF等相关生物过程和信号通路。

2.3姜黄素治疗甲状腺癌作用靶点的KEGG通路以及GO富集分析 KEGG分析和GO富集分析中均富集的有 MAPK、EGFR、PKC信号通路。

3 讨 论

姜黄素具有多种肿瘤疾病的抑制作用，且可抗炎和降血脂，其在抗癌中的应用研究成为目前研究人们课题[2]。姜黄素应用于甲状腺癌可有效抑制其癌细胞增殖和迁移，但目前关于姜黄素治疗甲状腺癌仍以体外细胞实验为主，具体作用机制仍不明。

通过网络药理学的方法可分析药物治疗疾病的作用靶点和作用机制[3]。本研究亦通过网络药理学找出姜黄素治疗甲状腺癌的作用靶点和信号通路，结果发现，姜黄素治疗甲状腺癌的直接靶点有4个，间接靶点有22个，其中涉及癌症、感染性疾病、血管生成、MAPK、 EGFR、PKC、VEGF、JNK、p38等靶点及 MAPK、EGFR、PKC信号通路，通过MAPK、 EGFR、PKC信号通路引导癌细胞凋亡、控制感染和抑制血管生成可能为其作用途径。

综上，网络药理学初步预测出姜黄素治疗甲状腺癌的机制可能为诱导细胞周期停滞和细胞凋亡、抑制感染以及制血管生成。