任興德,紀(jì)徐維晟,劉淑明,王耘*
1.北京中醫(yī)藥大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,北京 102488;2.北京中醫(yī)藥大學(xué) 中藥信息工程中心,北京 102488
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)是一種慢性自身免疫性疾病,以滑膜關(guān)節(jié)的結(jié)締組織炎癥為主要癥狀,當(dāng)前全世界有2200 萬~7600 萬人患有該疾病[1]。RA 可致患者行動(dòng)不便,病情嚴(yán)重時(shí)會(huì)致殘。RA的發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜,目前仍未明確,一般認(rèn)為是由感染和炎癥因子引發(fā)。當(dāng)前針對(duì)RA 的治療暫無特效藥,臨床上主要使用的化學(xué)藥有非甾體抗炎藥、糖皮質(zhì)激素、生物制劑等,但這些藥物長期使用通常有較為嚴(yán)重的不良反應(yīng)[2]。中醫(yī)認(rèn)為RA 屬于痹癥范疇,邪氣痹阻經(jīng)脈為其病機(jī),臨床上治療以祛風(fēng)除濕、活血通絡(luò)為主[3]。相比于化學(xué)藥治療,中藥治療具有療效顯著且不良反應(yīng)少的優(yōu)勢[4]。雷公藤是中醫(yī)治療RA 的常用藥,研究表明雷公藤對(duì)于RA 有良好的治療效果[5],但是其作用機(jī)制尚不明確,這限制了雷公藤在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。
由于中藥多成分、多靶點(diǎn)的特性,導(dǎo)致其作用機(jī)制難以明確,嚴(yán)重制約了中醫(yī)藥的發(fā)展。為了解決該問題,目前學(xué)界進(jìn)行了大量的研究,包括中藥藥理學(xué)、中藥化學(xué)、分子生物學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)等[6]。由于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究周期長、人力物力消耗大,因此近年來網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)備受關(guān)注[7]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)基于疾病-基因-靶點(diǎn)-藥物相互作用網(wǎng)絡(luò),從多途徑、多靶點(diǎn)角度系統(tǒng)研究中藥的作用機(jī)制[8]。這種研究方法的整體性、系統(tǒng)性特點(diǎn)與中醫(yī)藥治療的特點(diǎn)相契合,為科研人員提供了一種利用生物信息學(xué)數(shù)據(jù)研究中藥的手段。但是,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)解析中藥作用機(jī)制時(shí)比較依賴于富集分析,富集分析是一種尋找目標(biāo)基因集合的共同功能或通路的生物信息學(xué)方法[9]。利用該方法可以獲得中藥所作用的通路數(shù)據(jù),但是其詳細(xì)作用機(jī)制卻難以被闡明;且富集分析所使用的背景數(shù)據(jù)是一種通用型數(shù)據(jù),難以描述中藥在特定類型細(xì)胞中的作用機(jī)制。另外,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)多是通過中藥-化學(xué)成分-藥物與疾病交集靶點(diǎn)及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)關(guān)系而構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò),對(duì)于除PPI網(wǎng)絡(luò)以外的生物網(wǎng)絡(luò)利用較少,這在一定程度上限制了其發(fā)展。
細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)是一種以某類細(xì)胞特異性表達(dá)的蛋白質(zhì)和產(chǎn)生的分子所參與的反應(yīng)為基礎(chǔ)而構(gòu)建的生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)⒓?xì)胞內(nèi)的基因、蛋白質(zhì)、小分子、復(fù)合物和信號(hào)分子數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合,更加準(zhǔn)確地模擬細(xì)胞的生物學(xué)功能[10],其側(cè)重點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)有所不同。細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,其更關(guān)注的是特定細(xì)胞內(nèi)的真實(shí)生物網(wǎng)絡(luò)。目前已經(jīng)有不少基于該理論開展的研究,如重建肝細(xì)胞代謝網(wǎng)絡(luò)用以研究肝細(xì)胞的肝酶缺陷癥[11]、使用腎臟代謝模型預(yù)測藥物的脫靶效應(yīng)[12]等。盡管細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了初步的發(fā)展,但是基于該理論進(jìn)行中藥的作用機(jī)制解析研究相對(duì)較少。因此,本研究通過細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)研究雷公藤治療RA 的作用機(jī)制,以期更系統(tǒng)、全面地解析雷公藤的作用機(jī)制。
通過中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫與分析平臺(tái)(TCMSP,http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php)收集雷公藤的化學(xué)成分[13]。以口服生物利用度(OB)≥30%和類藥性(DL)≥0.18 對(duì)所獲得的化學(xué)成分進(jìn)行篩選,將篩選結(jié)果作為雷公藤的有效成分。通過Similarity Ensemble Approach 數(shù)據(jù)庫(SEA,https://sea.bkslab.org/)[14]檢索雷公藤有效成分的靶點(diǎn),將所得結(jié)果以MaxTC>0.7(MaxTC代表化學(xué)結(jié)構(gòu)相似性系數(shù),越接近于1,所得結(jié)果的可靠性越高)為條件進(jìn)行篩選。
以“rheumatoid arthritis”為關(guān)鍵詞,通過TTD數(shù)據(jù)庫(http://db.idrblab.net/ttd/)檢索RA 相關(guān)靶點(diǎn)[15],為了保證靶點(diǎn)數(shù)據(jù)的有效性,只保留了標(biāo)注為“Successful”的疾病相關(guān)靶點(diǎn)。
Reactome 數(shù)據(jù)庫(https://reactome.org)是一個(gè)同行審閱、人工策展的關(guān)于人體內(nèi)各項(xiàng)反應(yīng)及生物學(xué)通路的數(shù)據(jù)庫,包含轉(zhuǎn)錄調(diào)控?cái)?shù)據(jù)、PPI數(shù)據(jù)、信號(hào)通路數(shù)據(jù)、小分子代謝數(shù)據(jù)[16]。從該數(shù)據(jù)庫下載所有的生物學(xué)通路數(shù)據(jù)用于背景網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,數(shù)據(jù)覆蓋人類12 929個(gè)蛋白質(zhì)、13 210個(gè)復(fù)合物、13 534 個(gè)生化反應(yīng)、2477個(gè)通路。
Fantom 數(shù)據(jù)庫(https://fantom.gsc.riken.jp/5)提供了人體不同類型原代細(xì)胞的基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)。從該數(shù)據(jù)庫中提取B 淋巴細(xì)胞的特異性基因表達(dá)數(shù)據(jù)用于背景網(wǎng)絡(luò)的剪切。
B 淋巴細(xì)胞是一類重要的免疫細(xì)胞,與RA 的發(fā)病關(guān)系密切[17],因此本研究基于該細(xì)胞的基因表達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)建B 淋巴細(xì)胞的細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)。蛋白質(zhì)是細(xì)胞行使生物學(xué)功能的主要物質(zhì),整合某一類細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)所參與的生化反應(yīng)即可得到該類細(xì)胞的細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)[18]。首先利用生物學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)建背景網(wǎng)絡(luò),然后根據(jù)一類細(xì)胞的蛋白質(zhì)表達(dá)數(shù)據(jù),剪切掉與表達(dá)量為0 的蛋白質(zhì)相關(guān)的反應(yīng)。若某種蛋白質(zhì)的表達(dá)量為0,則將其參與的反應(yīng)節(jié)點(diǎn)及自身節(jié)點(diǎn)從反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中剪切掉;若該蛋白質(zhì)是反應(yīng)的生成物,則相應(yīng)的反應(yīng)節(jié)點(diǎn)和自身節(jié)點(diǎn)也需要剪切掉。按照上述規(guī)則即可得到相應(yīng)細(xì)胞的細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)。
EGS[19]是為生物復(fù)雜系統(tǒng)建模而提出的一種形式語法系統(tǒng),源于Chomsky 生成語法系統(tǒng),是對(duì)Chomsky 生成語法系統(tǒng)的進(jìn)一步拓展。EGS 由5 元組G=(VN,VT,F(xiàn),P,S)組成。VN表示非末端字符集;VT表示末端字符集,VN∩VT=Φ;F 表示EGS中元素之間的基本關(guān)系集;P 表示推理規(guī)則集,是EGS 用于演繹的基本規(guī)則;S 是利用EGS 進(jìn)行推導(dǎo)和證明時(shí)的初始狀態(tài)集。EGS 在中醫(yī)藥研究中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[20-21]。
本研究利用EGS 構(gòu)建B 淋巴細(xì)胞的細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)形式化模型,進(jìn)行雷公藤治療RA 的作用機(jī)制的推理。首先用EGS 融合Reactome 當(dāng)中的所有人體生化反應(yīng)數(shù)據(jù),得到人體的生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò);隨后依據(jù)Fantom 數(shù)據(jù)庫中的B 淋巴細(xì)胞基因表達(dá)數(shù)據(jù)對(duì)生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行剪切,得到B 淋巴細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò);最后以雷公藤藥物靶點(diǎn)為起點(diǎn),以RA疾病靶點(diǎn)為終點(diǎn),繪制雷公藤藥物靶點(diǎn)到RA 疾病靶點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)路徑圖,并基于此網(wǎng)絡(luò)分析雷公藤的作用機(jī)制。
通過TCMSP 收集雷公藤的化學(xué)成分144 個(gè)。以O(shè)B≥30%和DL≥0.18對(duì)所獲得的化學(xué)成分進(jìn)行篩選,得到雷公藤的有效成分51個(gè)。通過SEA 數(shù)據(jù)庫檢索并篩選得到雷公藤有效成分與靶點(diǎn)得對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),見表1。
表1 雷公藤化學(xué)成分及靶點(diǎn)
以“rheumatoid arthritis”為關(guān)鍵詞,通過TTD數(shù)據(jù)庫檢索RA 相關(guān)靶點(diǎn),得到標(biāo)注為“Successful”的RA 相關(guān)靶點(diǎn)66 個(gè),包括酪氨酸-蛋白激酶JAK2、腫瘤壞死因子(TNF)、3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶(HMGCR)、二羥基二苯二酸脫氫酶(DHODH)、B 淋巴細(xì)胞抗原CD19、白細(xì)胞介素-6受體(IL6R)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、酪氨酸-蛋白激酶BTK、血管內(nèi)皮生長因子A(VEGFA)、基質(zhì)金屬蛋白酶1(MMP1)等。
所得到的B 淋巴細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)共有節(jié)點(diǎn)36 962 個(gè),邊66 177 條,其中包含反應(yīng)10 153 個(gè)、復(fù)合物10 686個(gè)、蛋白質(zhì)11 239個(gè)、小分子2733個(gè)、DNA 568個(gè)、RNA 249個(gè)、其他分子1324個(gè)(圖1)。該網(wǎng)絡(luò)只包含了與B 淋巴細(xì)胞表達(dá)蛋白相關(guān)的反應(yīng),能夠更加準(zhǔn)確地模擬B 淋巴細(xì)胞的生物學(xué)功能,將作為背景網(wǎng)絡(luò)用于雷公藤作用機(jī)制的定性推理。
圖1 B淋巴細(xì)胞的細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò)
基于B 淋巴細(xì)胞的細(xì)胞類型特異性網(wǎng)絡(luò),利用實(shí)體語法系統(tǒng)推導(dǎo)得到雷公藤有效成分作用于B 淋巴細(xì)胞后的生物學(xué)效應(yīng)網(wǎng)絡(luò)(圖2),共有節(jié)點(diǎn)247個(gè)、邊296 條。節(jié)點(diǎn)大小與節(jié)點(diǎn)的度值成正比,其在一定程度上反映了節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的重要性。由圖2 可以看出,雷公藤通過多成分、多靶點(diǎn)、多途徑起到了調(diào)節(jié)RA 的作用。雷公藤中常春藤素、威爾福萊德A、雷公藤紅素、異黃酮醇、β-谷甾醇、白樺脂酸、山柰酚、雷公藤甲素、諾比列汀9 個(gè)有效成分通過雌激素受體β(ESR2)、雌激素受體α(ESR1)、酪氨酸蛋白磷酸酶非受體1 型(PTPN1)、核受體亞家族1 H 組成員2(NR1H2)、類泛素蛋白修飾分子(SUMO)激活酶亞基2(UBA2)、SAE1、DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶2α(TOP2A)、雄激素受體(AR)、NR1H3、CC 趨化因子受體4 型(CCR4)、多藥耐藥相關(guān)蛋白1(ABCC1)、G 蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體1(GPBAR1)、核受體ROR-γ(RORC)前列腺素G/H合酶2(PTGS2)、腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體G2(ABCG2)、轉(zhuǎn)錄因子p65(RELA)、醛酮還原酶家族1 員B1(AKR1B1)、多不飽和脂肪酸5-脂氧合酶(ALOX5)18 個(gè)靶點(diǎn),作用于T 淋巴細(xì)胞活化抗原CD80、CD86、CD19、酪氨酸蛋白激酶(SYK)、核受體亞家族3 C 組成員1(NR3C1)、過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARA)、酪氨酸蛋白激酶(BTK)、JAK1、β-干擾素(IFNB1)、JAK2、CCR5、C5、大麻素受體2(CNR2)、1-磷酸鞘氨醇受體1(S1PR1)、IL-6、雌激素相關(guān)受體α(ESRRA)、PTGS2、ABCG2、RELA、AKR1B1、多不飽和ALOX521個(gè)RA的疾病相關(guān)靶點(diǎn),進(jìn)而起到了治療作用。其中PTGS2、ABCG2、RELA、AKR1B1、ALOX5 既是雷公藤的直接作用靶點(diǎn),也是RA 的疾病相關(guān)靶點(diǎn)。
圖2 雷公藤有效成分作用靶點(diǎn)與RA疾病相關(guān)靶點(diǎn)的作用機(jī)制
雷公藤治療RA 的機(jī)制主要為以下幾個(gè)方面:1)多個(gè)成分作用于1 個(gè)蛋白質(zhì),通過這個(gè)蛋白質(zhì)影響多個(gè)RA 相關(guān)的疾病靶點(diǎn)。例如,白樺脂酸和威爾福萊德A 都能作用于PTPN1,PTPN1 參與下游反應(yīng)后影響到了JAK1、JAK2、SYK、IFNB1 4 個(gè)疾病靶點(diǎn)所在的通路。PTPN1 可以介導(dǎo)多種蛋白激酶的去磷酸化過程[22],起到調(diào)節(jié)信號(hào)強(qiáng)度的作用。JAK1、JAK2 都屬于JAK 家族,屬于非受體類的酪氨酸激酶,在JAK-信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)通路中介導(dǎo)信號(hào)傳遞[23],該通路是免疫系統(tǒng)中的重要通路。SYK 也是1種非受體酪氨酸激酶,是B 細(xì)胞受體(BCR)信號(hào)通路中的關(guān)鍵激酶,也是其他免疫受體如Fc 受體和黏附受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵組成部分,主要在B 淋巴細(xì)胞中表達(dá)[24]。IFNB1具有抗病毒作用,可通過JAK-STAT 通路進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)[25]。不難看出,JAK1、JAK2、SYK、IFNB1 都與胞外信號(hào)傳遞有關(guān),參與了免疫細(xì)胞的功能調(diào)節(jié)。2)多個(gè)成分作用于與疾病靶點(diǎn)同屬于同一家族的蛋白質(zhì)。例如,常春藤素、β-谷甾醇、雷公藤紅素、異黃酮醇等多個(gè)成分作用于RORC、NR1H2、NR1H3、ESR1、ESR2、AR 6 個(gè)蛋白質(zhì),這6 個(gè)蛋白質(zhì)與疾病靶點(diǎn)NR3C1、ESRRA、PPARA 同屬于核受體家族。核受體是配體激活的轉(zhuǎn)錄因子,在細(xì)胞的分化/發(fā)育、增殖和代謝過程中發(fā)揮不同作用,且與多種病癥有關(guān),如癌癥、心血管疾病、炎癥及生殖異常[26]。目前已有多款藥物通過靶向該家族中的NR3C1、ESRRA、PPARA 治療RA[27]。3)通過影響SUMO 結(jié)合酶UBE2I 的生成調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子活性。雷公藤紅素、異黃酮醇、常春藤素、β-谷甾醇通過作用于ESR1、NR1H2、NR1H3、AR 靶蛋白調(diào)節(jié)SUMO 結(jié)合酶UBE2I 的生成,進(jìn)而影響PPARA、NR3C1 等疾病相關(guān)靶點(diǎn)蛋白的SUMO 化修飾。蛋白質(zhì)的SUMO 化修飾類似于蛋白質(zhì)的泛素化修飾,可以改變底物蛋白的諸多特征,如細(xì)胞內(nèi)亞定位、酶活性、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)錄活性[28]。UBE2I在SUMO 化修飾過程中起到至關(guān)重要的作用,除了能提供活化形式的SUMO 蛋白,還可直接將SUMO接合到特異性底物的賴氨酸殘基上。雷公藤通過影響UBE2I的循環(huán)途徑起到了調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子PPARG 和NR3C1 活性的作用。4)調(diào)節(jié)第二信使PIP3 的生成,影響B(tài) 細(xì)胞的活化。異黃酮醇通過作用于ESR1、ESR2 調(diào)節(jié)第二信使PIP3 的生成,從而影響疾病靶點(diǎn)蛋白BTK、SYK 參與的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。BTK、SYK 都是酪氨酸激酶,與B 淋巴細(xì)胞的BCR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān),能夠影響B(tài) 細(xì)胞的活化[29]。雷公藤通過調(diào)節(jié)PIP3的生成起到了調(diào)節(jié)B細(xì)胞免疫功能的作用。
對(duì)上述的作用機(jī)制網(wǎng)絡(luò)圖的進(jìn)行整體分析只能獲得一部分信息,要獲得雷公藤有效成分影響RA疾病相關(guān)靶點(diǎn)的詳細(xì)機(jī)制還需要對(duì)作用機(jī)制網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行子圖分析。以1 個(gè)子圖為例,對(duì)其進(jìn)行分析,見圖3。
如圖3 所示,雷公藤的有效成分白樺脂酸通過反應(yīng)1 和反應(yīng)2 影響疾病靶點(diǎn)SYK。白樺脂酸是一種天然的五環(huán)三萜類化合物,具有抗炎、抗瘧疾、抗艾滋病和抗腫瘤活性[30-32]。PTPN1是一類酪氨酸蛋白磷酸酶,在多個(gè)通路中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用,如介導(dǎo)肝細(xì)胞生長因子受體(Met)的去磷酸化[33]。已有研究表明,白樺脂酸是PTPN1的抑制劑[34]。
反應(yīng)1 為整合素alphallb beta3 復(fù)合物的去磷酸化反應(yīng),由PTPN1 磷酸酶催化[35]。復(fù)合物1 為反應(yīng)1的產(chǎn)物,其為整合素alphallb beta3 復(fù)合物SRC 酪氨酸殘基530 位點(diǎn)去磷酸化后的狀態(tài)。反應(yīng)2 為alphallb beta3 復(fù)合物的自磷酸化反應(yīng),該復(fù)合物聚集后激活了自身SRC 酪氨酸殘基419 位點(diǎn)[36],產(chǎn)生了復(fù)合物2。反應(yīng)1 和反應(yīng)2 都是整合素信號(hào)通路下的反應(yīng)。
SYK 可參與各種跨膜受體下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),包括經(jīng)典免疫受體,如BCR[37]。SYK 還參與多種生物過程的調(diào)節(jié),包括先天性和適應(yīng)性免疫、細(xì)胞黏附、破骨細(xì)胞成熟、血小板活化和血管發(fā)育[38-39],被認(rèn)為是潛在的自身免疫病治療靶點(diǎn)[40]。在圖3 中,SYK結(jié)合于復(fù)合物2 的beta3 尾部[41],隨后由復(fù)合物3 上的SRC激活[42],進(jìn)而參與下游的各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。
圖3 有效成分白樺脂酸影響疾病相關(guān)靶點(diǎn)SYK的機(jī)制子圖
整體來看,PTPN1 所催化產(chǎn)生的產(chǎn)物與SYK 結(jié)合而激活了SYK 的活性,而雷公藤的有效成分白樺脂酸是PTPN1 的抑制劑,因此雷公藤的有效成分白樺脂酸通過抑制PTPN1 而阻止了SYK 與整合素alphallb beta3 復(fù)合物的結(jié)合,進(jìn)而阻止了SYK 的活化,從而最終調(diào)節(jié)了RA的疾病狀態(tài)。
目前,PTPN1 并未成為RA 的治療靶點(diǎn),但是有研究發(fā)現(xiàn)PTPN1是治療免疫缺陷病的潛在靶點(diǎn)[43]。本研究解析發(fā)現(xiàn),通過抑制PTPN1可以抑制SYK 的活化,這表明PTPN1或許治療RA的潛在疾病靶點(diǎn)。
雷公藤治療RA 的機(jī)制研究一直備受關(guān)注。有研究者基于計(jì)算機(jī)模擬,利用化學(xué)空間和分子對(duì)接理論探索雷公藤治療RA 的分子作用機(jī)制[44],發(fā)現(xiàn)雷公藤主要通過抗炎、調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、抑制骨破壞來調(diào)節(jié)疾病狀態(tài);有研究者基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探索雷公藤多苷治療關(guān)節(jié)炎的機(jī)制[45],發(fā)現(xiàn)了雷公藤多苷影響到的生物學(xué)通路主要是炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)通路;有研究者基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探索雷公藤影響骨破壞的作用機(jī)制[46];也有研究者整合化學(xué)物質(zhì)組學(xué)和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究雷公藤片治療RA 的作用機(jī)制[47],發(fā)現(xiàn)雷公藤主要作用于免疫系統(tǒng)、有機(jī)物和細(xì)胞因子等多個(gè)生物過程。綜合來看,上述的研究主要基于計(jì)算機(jī)模擬和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)來系統(tǒng)探索雷公藤治療RA 的作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)雷公藤作用機(jī)制有一定的共同點(diǎn),即雷公藤主要通過影響免疫調(diào)節(jié)和骨破壞通路來起到治療作用。但是,以上研究未能關(guān)注到雷公藤化學(xué)成分對(duì)RA 疾病相關(guān)蛋白的間接作用機(jī)制,而藥物對(duì)疾病相關(guān)蛋白的間接作用也是藥物治療疾病的重要方式之一[48]。此外,上述研究所使用的疾病相關(guān)蛋白中,有一部分在B 淋巴細(xì)胞中并未表達(dá),如MMP13、MMP1、MMP2、Mu型阿片受體(OPRM1)、黃嘌呤脫氫酶(XDH)、電子選擇素(SELE)、細(xì)胞色素P450 1A2(CYP1A2)等。因此,在使用同樣的方法研究雷公藤對(duì)某一特定類型細(xì)胞的作用機(jī)制時(shí)會(huì)有所不足。與上述研究相比,本研究則較好地彌補(bǔ)了其不足之處。
本研究發(fā)現(xiàn)雷公藤主要通過影響B(tài) 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的活性、細(xì)胞活化及胞外信號(hào)傳遞起到治療RA的作用;并以一個(gè)子圖為例詳細(xì)闡述了雷公藤作用靶點(diǎn)PTPN1和疾病相關(guān)靶點(diǎn)SYK 之間的聯(lián)系,將細(xì)胞的基因、蛋白質(zhì)、小分子、復(fù)合物和信號(hào)分子數(shù)據(jù)進(jìn)行了有效整合,充分體現(xiàn)出了生物網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)性。此外,本研究推理所使用的背景網(wǎng)絡(luò)都是基于真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所構(gòu)建的,可以對(duì)中藥作用的細(xì)胞內(nèi)生物過程的因果關(guān)系進(jìn)行細(xì)致描述,所得結(jié)果真實(shí)性、可靠性強(qiáng)。不過,由于目前缺乏針對(duì)單一細(xì)胞的生化反應(yīng)數(shù)據(jù)庫及中藥的靶點(diǎn)信息,本研究難免會(huì)有一些局限性。相信隨著未來中醫(yī)藥及現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展,這些問題將會(huì)被逐一解決。