基于数据库挖掘和分子生物学探讨白藜芦醇治疗肺腺癌的作用机制

耿其顺; 李依静; 沈志博; 郑园园; 李砺锋; 薛文华; 赵杰

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20210918

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基于数据库挖掘和分子生物学探讨白藜芦醇治疗肺腺癌的作用机制

数据挖掘 | 更新时间：2021-06-25

- 基于数据库挖掘和分子生物学探讨白藜芦醇治疗肺腺癌的作用机制
- Mechanism of Resveratrol in Treatment of Lung Adenocarcinoma： An Exploration Based on Database Mining and Molecular Biology
- 中国实验方剂学杂志 2021年27卷第14期页码：199-207
- 作者机构：
  
  郑州大学第一附属医院，郑州 450052
- 作者简介：
  
  耿其顺，在读硕士，从事临床药学相关研究，Tel：0371-66862570，E-mail：gqs630862@163.com
  * 赵杰，博士，二级教授，从事临床药学相关研究，Tel：0371-66862570，E-mail：jiezhaoz2016@163.com
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目(2017YFC0909900)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20210918
  中图分类号： R285;R289;R22;R2-031;R33
- 收稿日期：2021-02-22，
  
  网络出版日期：2021-05-26，
  
  纸质出版日期：2021-07-20
- 稿件说明：
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耿其顺,李依静,沈志博等.基于数据库挖掘和分子生物学探讨白藜芦醇治疗肺腺癌的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(14):199-207.

GENG Qi-shun,LI Yi-jing,SHEN Zhi-bo,et al.Mechanism of Resveratrol in Treatment of Lung Adenocarcinoma： An Exploration Based on Database Mining and Molecular Biology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(14):199-207.
耿其顺,李依静,沈志博等.基于数据库挖掘和分子生物学探讨白藜芦醇治疗肺腺癌的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(14):199-207. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20210918.

GENG Qi-shun,LI Yi-jing,SHEN Zhi-bo,et al.Mechanism of Resveratrol in Treatment of Lung Adenocarcinoma： An Exploration Based on Database Mining and Molecular Biology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(14):199-207. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20210918.

摘要

目的

结合生物信息学与分子生物学探讨白藜芦治疗肺腺癌的作用机制。

方法

从DrugBank获取白藜芦醇作用靶点信息，运用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。在TCGA数据库中分析靶标基因在肿瘤及正常组织中表达量，预示其在肿瘤发生发展中的影响。然后，运用随机森林和单因素COX回归的分析方法对靶标基因进行筛选。结合生物信息学结果，使用分子生物学探究白藜芦醇治疗肺腺癌的作用机制。

结果

基于白藜芦醇作用靶点的PPI网络，筛选出10个Hub基因，其中溶质载体家族2成员1（SLC2A1），花生四烯酸5-脂氧合酶（ALOX5），过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARG）和花生四烯酸15-脂氧合酶（ALOX15）在肿瘤和正常组织中表达量具有显著差异。然后，随机森林和单因素COX回归分析结果表明SLC2A1对肺腺癌的生存和预后意义重大。KM-plotter生存分析结果显示SLC2A1表达量与肺癌患者的总体生存率（OS），初次进展（FP），进展后生存率（PPS）均紧密相关。分子生物学实验也进一步证明白藜芦醇能够通过降低SLC2A1表达，抑制肺腺癌细胞的增殖和迁移。免疫组化评分显示SLC2A1在肿瘤和正常组织中蛋白表达量具有显著差异。

结论

白藜芦醇通过降低SLC2A1表达，抑制肺腺癌细胞的增殖和迁移，在肺腺癌的临床治疗中具有深远意义。

Abstract

Objective

To explore the mechanism of resveratrol （RSV） in the treatment of lung adenocarcinoma （LUAD） based on bioinformatics and molecular biology.

Method

The targets of RSV were retrieved from DrugBank and then imported into STRING for constructing a protein-protein interaction （PPI） network.TCGA database was utilized to analyze the expression of target genes in tumor and normal tissues， followed by the prediction of their impacts on tumor occurrence and development and the screening of target genes using random forest and univariate Cox regression models.With the results of bioinformatics taken into consideration， the mechanism of RSV in inhibiting LUAD was further explored by molecular biology.

Result

Ten Hub genes were screened out from the PPI network of RSV targets.Among them， solute carrier family 2 member 1 （SLC2A1）， arachidonate 5-lipoxygenase （ALOX5）， peroxisome proliferative activated receptor gamma （PPARG）， and arachidonate 15-lipoxygenase （ALOX15） differed significantly in their expression in tumor and normal tissues.As revealed by random forest and univariate COX regression analysis， SLC2A1 was of great significance to the survival and prognosis of patients with LUAD.The survival analysis through Kaplan-Meier （KM） plotter indicated that the SLC2A1 expression was closely related to the overall survival （OS）， first progression （FP）， and post-progression survival （PPS） of LUAD patients.The molecular biological experiments further proved that RSV inhibited the proliferation and migration of LUAD cells by reducing the expression of SLC2A1.As verified by immunohistochemical scoring， SLC2A1 protein expression in tumor tissue was significantly different from that in normal tissue.

Conclusion

RSV inhibits the proliferation and migration of LUAD cells by reducing the expression of SLC2A1， which has far-reaching significance in the clinical treatment of LUAD.

关键词

Keywords

references

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