Investigation on Anti-liver Cancer Potential and Compatibility Characteristics of Fufang Biejia Ruangan Pian from Network Perspective

Wen-jia CHEN; Xia MAO; Xiao-dong GUO; Ling-xiang YU; Na LIN; Yan-qiong ZHANG

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20202352

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Investigation on Anti-liver Cancer Potential and Compatibility Characteristics of Fufang Biejia Ruangan Pian from Network Perspective

TCM Big data Research and Analysis Topic Based on TCMIP | 更新时间：2020-12-10

- Investigation on Anti-liver Cancer Potential and Compatibility Characteristics of Fufang Biejia Ruangan Pian from Network Perspective
  增强出版
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 26, Issue 24, Pages: 11-22(2020)
- 作者机构：
  
  1.中国中医科学院中药研究所，北京 100700
  2.解放军总医院第五医学中心，北京 100039
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20202352
  CLC： R2;R857.3;R28;R73
- Received：10 February 2020，
  
  Published Online：22 September 2020，
  
  Published：20 December 2020
- 稿件说明：
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陈文佳,毛霞,郭晓东等.从网络视角探讨复方鳖甲软肝片的抗肝癌潜能及其组方功效配伍特点[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(24):11-22.

CHEN Wen-jia,MAO Xia,GUO Xiao-dong,et al.Investigation on Anti-liver Cancer Potential and Compatibility Characteristics of Fufang Biejia Ruangan Pian from Network Perspective[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(24):11-22.
陈文佳,毛霞,郭晓东等.从网络视角探讨复方鳖甲软肝片的抗肝癌潜能及其组方功效配伍特点[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(24):11-22. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20202352.

CHEN Wen-jia,MAO Xia,GUO Xiao-dong,et al.Investigation on Anti-liver Cancer Potential and Compatibility Characteristics of Fufang Biejia Ruangan Pian from Network Perspective[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(24):11-22. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20202352.

摘要

目的

从网络视角出发，探讨复方鳖甲软肝片（FBRP）的抗肝癌潜能及其组方功效配伍的特点，为其临床重定位提供依据。

方法

收集3例原发性肝癌患者的癌和癌旁组织样本，进行全基因组表达谱芯片检测，筛选到肝癌发生相关差异基因。在中医药百科全书数据库（ETCM）和中医药整合药理学研究平台（TCMIP）V2.0中分别检索并筛选获得化学成分谱以及相关化学成分所对应的候选靶标谱，提取上述肝癌发生相关差异基因和FBRP各功效组候选靶标之间的相互作用信息，构建“肝癌发生相关差异基因-FBRP功效物质群候选靶标”互作网络，筛选其核心网络节点，在此基础上进行通路富集分析，探讨FBRP组方中消癥散结组（鳖甲、莪术），补血活血组（赤芍、当归、三七），益气健脾组（党参、黄芪），育阴养肝组（紫河车、冬虫夏草）和清热解毒组（板蓝根、连翘）5个功效组干预肝癌失衡网络的潜在调控机制。

结果

FBRP所含5个功效组既有共同的核心靶标群及通路群又各有侧重。前者主要涉及神经系统调节、维持“免疫-炎症系统”平衡、多种物质能量代谢途径调节和癌症相关通路调节等环节；后者主要体现在5个方面：①消癥散结组和益气健脾组对神经系统的调节作用可概括为行气解郁和补气血、益神明；补血活血组也参与了行气解郁的调节，益肾养肝组也参与了补气血、益神明的调节。②消癥散结组和育阴养肝组的调节作用可概括为精、气、血三补，补血活血组侧重于对免疫-循环系统的改善作用，清热解毒组则通过作用于T细胞受体信号通路维持机体“免疫-炎症系统”的平衡。③益气健脾组表现为对药物、脂质、糖、激素、辅助因子和维生素等多种物质代谢过程的调节；育阴养肝组主要参与脂质、糖、蛋白质和激素等物质代谢过程；清热解毒组则主要对核苷酸和激素的代谢过程产生影响。④相对于在以上环节协同发挥的扶正作用，在缓解癌症病理改变方面，5个功效组对细胞周期等功能的调节作用可概括为祛邪作用。⑤全方侧重于体现FBRP整体的抗肝癌潜能，各功效组则强调各功效组在“免疫-炎症系统”平衡、多种代谢途径调节，尤其是神经系统调节中各有侧重的作用特点，2种网络分析模式相互补充、相互印证。

结论

FBRP具有抗肝癌潜能，通过揭示其功效的生物学内涵及组方配伍的合理性，明确了该复方矫正肝脏“炎-癌”失衡网络的调控机制，可为FBRP增加防治肝癌的临床适应症提供可能性和生物学依据。

Abstract

Objective

To explore the anti-liver cancer potential of Fufang Biejia Ruangan Pian （FBRP） and its compatibility characteristics from a network perspective， so as to provide a theoretical basis for the clinical repositioning of FBRP.

Method

Three self-pairs of cancer and para-cancerous tissue samples were collected from three patients with primary liver cancer， and the whole genome expression profiling chip was used to detect the differential genes related to the development and progression of liver cancer. After collecting the phenotype-related genes and the candidate targets of the corresponding prescriptions of FBRP from The Encyclopedia of Traditional Chinese Medicine （ETCM） and Integrative Pharmacology-based Research Platform of Traditional Chinese Medicine （TCMIP） V2.0， the "differentially expressed genes related to liver cancer development-candidate targets of FBRP efficacy substance group" interaction network was constructed according to the interaction information between the above-mentioned differentially expressed genes related to liver cancer and the candidate targets of the FBRP efficacy group， and then the major network nodes were screened. After that， the enrichment analysis of the pathway was performed in order to explore the biological basis of various pharmacological efficacy groups of FBRP， including Xiaozheng Sanjie group （Trionycis Carapax and Curcumae Rhizoma）， Buxue Huoxue group （Paeoniae Radix Rubra， Angelicae Sinensis Radix and Notoginseng Radix et Rhizoma）， Yiqi Jianpi group （Codonopsis Radix and Astragali Radix）， Yuyin Yanggan group （Placenta Hominis and Cordyceps） and Qingre Jiedu group （Isatidis Radix and Forsythiae Fructus）.

Result

The major network targets of the five efficacy groups may be involved into several common pathways but also associated with some special pathological processes. Those common pathways mainly contained the regulation of nervous system， the balance of immune-inflammatory system， the regulation of energy metabolism of various substances and cancer-related pathways， while the point was also reflected by the follows：①The regulating effects of Xiaozheng Sanjie group and Yiqi Jianpi group were summarized as promoting Qi circulation and relieving depression and replenishing Qi-blood， benefiting spirit. Buxue Huoxue group may also participate in the regulation of promoting Qi circulation and relieving depression and Yuyin Yanggan group may participate in the regulation of replenishing Qi-blood and benefiting spirit. ②The regulatory effects of the Xiaozheng Sanjie group and the Yuyin Yanggan group were summarized as essence， Qi and blood supplement. Buxue Huoxue group focused on the improvement of the immune-circulatory system. Qingre Jiedu group mainly regulated the balance of immune-inflammatory system by acting on T cell receptor signaling pathway. ③Yiqi Jianpi group was demonstrated to show the effects on various material and energy metabolisms. Yuyin Yanggan group exerted effects on lipid metabolism， carbohydrate metabolism， protein metabolism and hormone metabolism. Qingre Jiedu group was also involved into metabolism of nucleotide and hormone. ④In the aspect of alleviating the pathological changes of cancer， the regulatory effects of the five efficacy groups on cell cycle and other functions could be summarized as dispelling pathogenic factors. ⑤The whole prescription focused on the anti-liver cancer potential of FBRP as a whole， while each efficacy group emphasized that each efficacy group had its own functional characteristics. The two network analysis models complemented and verified each other.

Conclusion

FBRP has the anti-hepatoma potential. By revealing the biological connotation of its efficacy and the rationality of the compatibility， the regulation mechanism of FBRP to correct the imbalance network of inflammation and cancer in liver is clarified， which can provide the possibility and biological basis for FBRP to increase the clinical indications for the prevention and treatment of liver cancer.

关键词

Keywords

references

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