背景

肝细胞癌(HCC)是严重危害我国人民健康的重大公共卫生问题,每年死亡病例31.65万(居第2位),5年生存率仅为15%。HCC发病率高、病死率高,积极寻求有效的治疗方案是本领域的国际前沿难题。沙参-麦冬药对首载于我国清代名医魏之琇所著《续名医类案》,清代《柳州医话》中首次记载沙参-麦冬药可配伍用于治疗多种肝脏疾病。
阴虚是肝细胞癌的一个重要发病机制,特别是对于中晚期患者,其主要证型为气阴两虚,而多种有创检查、微创治疗、手术治疗、以及化疗会进一步加重患者阴虚。因此,沙参-麦冬药对是肝癌患者治疗中的重要滋阴配伍。然而,其肝癌治疗作用机制尚未明确

日前,一篇名为“Mechanism of Shashen-Maidong herb pair in treating hepatocellular carcinoma using network pharmacology and experimental validation”的文章评估了沙参-麦冬(SS-MD)药对在肝癌中的治疗作用。

图1 论文首页

基于UPLC-Q-Orbitrap-MS/MS技术鉴定沙参-麦冬药对中的已知成分

利用UPLC-Q-Orbitrap-MS/MS技术,鉴定沙参-麦冬药对中的已知小分子化合物,结果显示,沙参活性成分槲皮素含量为951ng/g(图2A-B),麦冬活性成分麦冬皂苷C含量为1399.8ng/g(图2C-D)和甲基麦冬黄烷酮B含量为 3146.7 ng/g(图2E-F),峰形尖锐对称,待测物均可被显著分离。

图 2 

中药-成分-靶点网络构建及分析

首先对SS-MD治疗靶点和肝癌相关靶点进行了网络映射,获得645个SS-MD治疗肝癌的潜在靶点(图3A)。为筛选治疗活性成分,构建了中药-成分-靶点网络(图3B)。红色V形节点代表SS和MD,紫色椭圆节点代表潜在靶点。橙色矩形节点代表潜在活性化合物。拓扑分析获得SS-MD治疗HCC的前10位潜在活性成分,包括β-谷甾醇(De = 86),麦冬黄烷酮C(De = 84),麦冬二氢高异黄酮B(De = 83),麦冬黄烷酮E(De = 82),豆甾醇(De = 82),麦冬皂苷A(De = 81),芦丁(De = 81),麦冬皂苷B(De = 81),西托糖苷(De = 80),以及槲皮素(De = 79)。

图 3 

PPI网络构建及分析

利用STRING数据库,构建潜在靶点的蛋白互作网络(图4A)。利用MCODE和ClusterONE聚类分析,抓取功能性蛋白复合物用于构建核心子网络(图4D)。进一步拓扑分析筛选出前5%的靶点为SS-MD治疗HCC的核心靶点,包括 EGFR(DE = 112)、TP53(De = 111)、STAT3(DE = 118)、GAPDH(De = 117)、AKT1(De = 114)和 HRAS(De = 113)。

图 4 

分子对接和分子动力学模拟验证

【肝癌】揭秘神奇药对:沙参-麦冬如何成为肝癌治疗的新希望!
利用AutoDock Vina进行分子对接,并对结合能最强的三对蛋白-配体复合物进行分子对接的三维构象模拟和二维模拟验证。包括EGFR与β-谷甾醇(−9.2 kal/mol)、芦丁(−9.4 kal/mol)以及西托糖苷(−9.6 kal/mol)(5A)。对结合能力最强的EGFR与β-谷甾醇通过分子动力学模拟进一步验证其动态结合稳定性(图5E-G)。

图 5 

GO和KEGG富集分析

SS-MD治疗HCC的作用通路主要富集在癌症通路(KEGG:05200)、Notch 信号通路(KEGG:04330)和细胞凋亡信号通路(KEGG:04210)(图6A)。主要富集在细胞凋亡过程(GO:0006915)、细胞因子产生的正调控(GO:0001819)、免疫反应的调节(GO:0050776),以及 T 淋巴细胞增殖、分化和免疫反应等生物学过程(图6B)。

图 6 

SS-MD药对可增加肝癌H22荷瘤小鼠CD8+T细胞数量

研究表明,沙参-麦冬药对的高、中剂量均可显著提高荷瘤小鼠脾脏、外周血、淋巴结中CD3+T细胞数量(图7A-E)。对T细胞亚群进一步分析表明,高剂量组可进一步提高外周血中CD8+T细胞数量,中剂量干预可提高脾脏、外周血、淋巴结中CD8+T细胞的比例(图7G-J)。免疫荧光检测表明,不同剂量沙参-麦冬药对干预均可显著增加荷瘤小鼠肿瘤组织中 CD8+T 细胞的浸润(图7K,L)。

图 7 

沙参-麦冬药对可改善肝癌CD8+T细胞效应功能

流式细胞术检测显示,沙参-麦冬药对干预可提高CD8+T细胞效应亚群的数量(图8A、B-E),降低终末分化亚群水平(图8A、F-I)。此外,还评估了肿瘤组织中CD8+T细胞分泌效应因子水平,结果显示,沙参-麦冬治疗显著增加肝癌肿瘤组织中CD8+T细胞TNF-α、IFN-γ和 IL-2的分泌水平,降低Annexin V表达,抑制其凋亡(图8J-K)。转录因子T-bet和Eomes在调节CD8+T细胞的分化和效应功能方面起着重要作用,Western blot检测显示,沙参-麦冬干预可增加T-bet表达,降低Eomes表达(图8N-P)。以上表明,沙参-麦冬药对增加了肝癌免疫微环境中CD8+T细胞效应亚群的比例,降低终末分化亚群比例,促进CD8+T细胞细胞因子的分泌,提高其效应功能,并抑制其凋亡

图 8 

沙参-麦冬药对降低CD8+T细胞Notch信号通路表达水平

为验证沙参-麦冬药对治疗HCC的潜在信号通路,免疫组化及Western blot检测显示,沙参-麦冬药对可降低Notch通路相关蛋白Notch-1、RBP-Jκ及Hes-1在荷瘤小鼠肿瘤组织中表达(图9A-C)。流式细胞术检测显示其可抑制CD8+T细胞中关键信号分子Notch-1的表达(图9H)。

图 9 

沙参-麦冬药对通过阻断Notch信号通路减轻CD8 T细胞凋亡

为了进一步探究沙参-麦冬药对改善CD8+T细胞效应功能的机制,进行了体外实验。从健康小鼠中提取原代脾淋巴细胞,并与肝癌H22细胞系共培养,用Notch通路阻断剂及药对含药血清进行干预。结果显示,与对照血清组相比,DAPT 组、SS-MD组以及 SS-MD+DAPT 组中CD8+T细胞Annexin V表达水平均显著降低(图10)。SS-MD组与SS-MD+DAPT组中CD8+T细胞上Annexin V表达水平无统计学显著差异。

图 10

沙参-麦冬药对通过阻断Notch信号通路改善CD8 T细胞效应功能
检测共培养体系中CD8+T细胞分泌细胞因子、穿孔素和颗粒酶 B 的水平显示,与对照血清组相比,DAPT组、SS-MD组以及SS-MD+DAPT组中CD8+T细胞的TNF-α, IFN-γ, IL-2, Granzyme B水平显著升高。SS-MD组和SS-MD+DAPT组间上述指标无统计学差异(图10)。
结论
本研究结合网络药理学分析、分子对接和分子动力学模拟,及体内外实验验证,探索了沙参-麦冬药对在肝癌治疗中的关键成分、靶点和信号通路,并证实沙参-麦冬药对可通过阻断 Notch 信号通路抑制肝癌 CD8+T 细胞凋亡,调节其亚群分布,并改善其效应功能。为中医药在肝癌治疗中的免疫调节作用提供了理论支持。

参考文献:

Xie YQ, Yan FN, Yu LH, Yan HW, Kong YX, Yang ZY. Mechanism of Shashen-Maidong herb pair in treating hepatocellular carcinoma using network pharmacology and experimental validation.J Ethnopharmacol. 2025;337(Pt 3):118954. doi:10.1016/j.jep.2024.118954
作者|宇晴
编辑 | 竹子

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