摘要:肿瘤是发病机制复杂、预后较差、发病率和病死率较高的一类疾病。目前临床上多采用手术、化疗、放疗等手段进行治疗。中医药是我国的传统医药,具有悠久的历史和独特的疗效,其中中药成分复杂、作用机制复杂,其成分与靶点之间的相关性是中医药抗肿瘤研究的难点。随着计算机网络技术在中医药领域的广泛应用,网络药理学为解决复杂疾病网络系统的生物功能、分子作用机制与疾病之间关系提供了一种新思路。
关键词:抗肿瘤中药;网络药理学;研究进展
近年来,网络药理学在抗肿瘤研究中得到广泛应用,为发现治疗肿瘤药物提供了一种新思路。本文综述了网络药理学在抗肿瘤研究中的应用进展,对抗肿瘤中药网络药理学研究背景进行了表述,并讨论了抗肿瘤中药的网络药理学研究的方法及现状,对抗肿瘤中药网络药理学的相关研究进行了探讨,总结了其在抗肿瘤研究中存在的问题和今后发展方向,以期为抗肿瘤中药网络药理学研究提供参考。
1中药网络药理学研究背景
在中医理论指导下,中医药治疗肿瘤已有数千年历史,并形成了系统的理论体系。随着网络药理学的发展,多成分、多靶点、多通路的中药活性成分及其作用机制被揭示,从而为传统中药的创新开发提供了新思路。研究表明,中药通过调节细胞增殖、细胞凋亡、血管生成、细胞周期等多个途径发挥抗肿瘤作用,但目前仍缺乏对这些作用机制的系统研究。因此,将网络药理学方法引入中医药研究领域,从药物靶点-生物通路-疾病网络-治疗效果-患者信息等多个层次对中药进行系统全面的研究,是开展抗肿瘤研究的关键。近年来,许多研究者将网络药理学方法应用于中药活性成分及药效物质基础的分析,为抗肿瘤中药治疗靶点筛选、中药作用机制解析提供了新思路。本文主要对网络药理学在抗肿瘤中药研究中的应用进行总结,以期为抗肿瘤中药的创新开发提供参考。
2抗肿瘤中药的网络药理学研究方法及现状.
近年来,网络药理学方法在中医药抗肿瘤研究中得到了广泛应用。网络药理学通过多靶点、多通路、多层次的机制来模拟药物与其靶标之间的相互作用,从分子水平阐明中药药效物质基础及作用机制,从而指导抗肿瘤新药研发。网络药理学在中药复方中的应用较早,最早可追溯至20世纪90年代初,该方法主要应用于中药复方的药效物质基础研究。随着计算机网络技术的快速发展,网络药理学在中医药抗肿瘤研究中得到广泛应用,目前已在中药复方抗肿瘤研究中形成了一套较为完整的研究体系,主要包括网络药理学数据收集、功能预测、通路分析、靶基因预测、蛋白质互作分析、药物-疾病相互作用等。目前,已有大量文献报道了中药复方中活性成分与靶点的相互作用,如人参皂苷Rg1与Rg3、黄芪甲苷与Astrazenecin、五味子乙素与Nusiencrin等。通过网络药理学方法可以分析中药复方中的关键活性成分对靶点的作用,预测相关靶点在肿瘤发生发展中的作用,也可以从分子水平阐明中药复方治疗肿瘤疾病的机制。目前已有多种网络药理学分析工具可用于抗肿瘤中药多成分、多靶点、多通路作用机制分析,但研究方法仍存在一些不足之处。
3网络药理学验证的中药抗肿瘤的药理机制
肿瘤是一种复杂的多基因疾病,涉及多种分子机制,包括多个通路和多个细胞因子。因此,阐明中药抗肿瘤的药理机制对于指导中药新药研发具有重要意义。目前,网络药理学方法已广泛应用于中药作用机制的研究中,将网络药理学与现代技术相结合,不仅可以揭示药物作用的分子机制,还可以探究药物在体内的药动学特征,从而为抗肿瘤研究提供新思路。
利用网络药理学方法进行中药作用机制研究,通过分析疾病-药物-成分-靶点-通路-生物过程等关系,构建出中药作用机制网络。网络药理学方法不仅可以揭示中药活性成分与靶点之间的关系,还可以揭示药物之间的相互作用关系。通过对肿瘤相关疾病的分析,构建药物-成分-靶点-通路-生物过程之间的联系,揭示了中药作用机制。目前已经有很多研究采用网络药理学方法进行了大量研究。例如,Chen等基于网络药理学方法分析了丹参酮ⅡA(tribose denioneⅡA)的抗肿瘤作用机制。结果表明:丹参酮ⅡA能够通过多种途径发挥抗肿瘤作用。其中主要包括:通过改变血管内皮细胞的通透性和减少细胞内ROS水平发挥抗肿瘤作用;通过调控血管内皮细胞的凋亡和坏死发挥抗肿瘤作用;通过抑制血小板粘附和聚集来发挥抗肿瘤作用;通过抑制基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、MMP-9等降解细胞外基质分子来发挥抗肿瘤作用;通过抑制增殖、诱导凋亡、调节细胞周期等途径发挥抗肿瘤作用;通过调节免疫功能发挥抗肿瘤作用。Zhang等采用网络药理学方法研究了姜黄素(curcumin)的抗肿瘤机制,结果表明:姜黄素可以通过改变癌症细胞内活性氧水平、促进自噬和线粒体功能障碍等途径抑制癌症细胞的生长。
4讨论
网络药理学是以网络为主要研究对象,以复杂网络的拓扑分析和计算机模拟为主要研究方法,揭示复杂疾病相关的多成分、多作用靶点、多通路之间的相互作用关系,并通过定量和定性的方法阐释其机制的一门学科。近年来,随着计算机网络技术在中医药领域的广泛应用,网络药理学为揭示中药复杂成分与靶点之间的作用机制提供了新思路,为抗肿瘤药物筛选和发现提供了新方法。但网络药理学在抗肿瘤研究中存在一些问题,如研究方法单一、结果与结论之间缺乏相关性等。目前抗肿瘤中药研究大多局限于对中药的化学成分、药理作用等方面的研究,缺乏对中药复方、活性成分、生物通路等整体网络变化和作用机制的系统分析。因此,在抗肿瘤中药网络药理学研究中需要加强中药复方、活性成分、生物通路等方面的系统分析与整体研究,同时应进一步加强与其他学科(如分子生物学、信息学等)之间的合作,为抗肿瘤中药网络药理学提供更多数据和理论支持,使其在抗肿瘤临床研究中发挥更大作用,为揭示中医药抗肿瘤机制提供新方法。
5总结
近年来,网络药理学在抗肿瘤研究中得到广泛应用,其在中药复方、活性成分、药效物质基础、分子靶点和生物通路等方面的研究成果较多,为肿瘤的防治提供了新的思路。但目前网络药理学在抗肿瘤研究中存在以下问题:首先,目前抗肿瘤药物筛选多采用单一靶点或单一作用机制的筛选方法,而基于多个靶点或多条作用机制的筛选方法还未建立;其次,现有的网络药理学数据分析方法不统一,缺乏统一的数据分析标准,限制了网络药理学在抗肿瘤研究中的应用;再次,对中药复杂成分与其相关靶点之间相关性研究不充分,这也限制了网络药理学在抗肿瘤研究中的应用;最后,目前大多数抗肿瘤药物都是中药复方制剂,研究对象为复方药物的活性成分或有效部位,而对于其中所含的活性成分或有效部位是否能发挥抗肿瘤作用还需进一步探讨。因此,目前抗肿瘤中药网络药理学研究中存在的问题应引起足够重视。随着网络药理学技术的不断发展和完善,网络药理学在抗肿瘤研究中将会有更广阔的应用前景。
参考文献
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