Erforschung des Wirkmechanismus von Weihrauchmyrrhe bei der Behandlung von Brustkrebs auf der Grundlage von Data Mining und Netzwerkpharmakologie
Weihrauch ist ein Harz, das aus der Rinde der Olivenbaumpflanze Boswellia carterii Birdw. und der gleichen Pflanze Boswellia bhaurdajiana Birdw. gewonnen wird. Es hat einen scharfen, warmen und bitteren Geschmack und wird in den Meridianen von Herz, Leber und Milz gefunden. Sie wirkt durchblutungsfördernd, schmerzlindernd, abschwellend und fördert das Muskelwachstum. Myrrhe ist ein trockenes Harz, das von den Pflanzen Euphora myrrh Engl. oder Hemiphora molmol Engl. aus der Familie der Burseraceae gewonnen wird. Es hat einen milden Charakter, einen scharfen und bitteren Geschmack und ist für die Meridiane Herz, Leber und Milz geeignet. Er hat eine ausgezeichnete Wirkung bei der Auflösung von Blutstauungen, der Linderung von Schmerzen, der Verringerung von Schwellungen und der Förderung des Muskelwachstums. Die Kombination von Weihrauch und Myrrhe wurde erstmals im "Weihrauch-Schmerzpulver" in den "Leitlinien für Diagnose und Behandlung" erwähnt. In der klinischen Praxis werden die beiden häufig in komplementärer Form verwendet, um ihre Wirksamkeit synergetisch zu verstärken, und werden in der traditionellen chinesischen Medizin häufig zur Förderung der Blutzirkulation und zur Beseitigung von Blutstauungen eingesetzt.
Gegenwärtig gibt es Studien zur Netzwerkpharmakologie von Weihrauch und Myrrhe bei Arthritis, Brusthyperplasie und Krebsschmerzen. Diese Studien spiegeln nur direkt den biologischen Prozess zwischen dem Ziel und dem Weg der Verbindung wider, und es gibt keine eingehende Netzwerk-Pharmakologie und damit verbundene Validierungsstudie über Weihrauch und Myrrhe zur Behandlung von Brustkrebs. Durch die Konsultation von Büchern der chinesischen Medizin, wie z.B. dem "Wörterbuch der Tumorformeln", die Sammlung von klinischen Diagnose- und Behandlungsdaten im Zusammenhang mit Brustkrebs, das Mining von Medikamentenkompatibilitätsregeln, Kernmedikamenten und anderen Assoziationsregeln kam dieses Papier zu dem Schluss, dass das Medikamentenpaar "Weihrauch-Myrrhe" das höchste Vertrauen unter den in der chinesischen Medizin zur Behandlung von Brustkrebs verwendeten Medikamenten hat. Darüber hinaus wurden Netzwerk-Pharmakologie und molekulare Docking-Studien zu Weihrauch-Myrrhe-Paaren durchgeführt, um die aktiven Komponenten und Ziele von Weihrauch-Myrrhe weiter zu klären und ihre molekularen Mechanismen bei der Behandlung von Brustkrebs zu analysieren.

Bei der Analyse der Regeln für die Verwendung von Medikamenten in der Zieldatenbank durch Apriori-Assoziationsregeln wurde festgestellt, dass das höchste Konfidenzniveau bei der gleichzeitigen Behandlung von Brustkrebs mit Weihrauch und Myrrhe erreicht wurde. Je höher das Konfidenzniveau, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit der Kompatibilität von Myrrhe und Weihrauch. CHAID, CRT und QUEST sind drei häufig verwendete Entscheidungsbaum-Vorhersagemethoden. CHAID verwendet standardmäßig das Multi-Path-Splitting, das die Stichprobengröße in den Knoten reduziert und zu einer Verringerung der Tiefe des Baums führt. CRT führt eine binäre Aufteilung durch (Aufteilung jedes Knotens in zwei Kindknoten). CHAID ist für klassifizierte/diskrete Ziele konzipiert, während CRT für Regression und Klassifizierung verwendet werden kann. Im Vergleich zu CART gibt es bei CHAID weniger Verwirrung bei der Auswahl von Splitvariablen und Splitpunkten. Der QUEST-Knoten kann eine binäre Klassifizierungsmethode für die Konstruktion von Entscheidungsbäumen bereitstellen, die darauf ausgelegt ist, die für die Analyse großer CRT-Entscheidungsbäume erforderliche Verarbeitungszeit zu reduzieren und die Tendenz der allgemeinen Verzerrung zur Vorhersage von Variablen mit mehreren Kategorien in Klassifizierungsbaummethoden zu minimieren. Der Berechnungsprozess ist einfacher und effektiver als CRT, und die Vorteile der drei Methoden ergänzen sich gegenseitig. Der Entscheidungsbaum-Algorithmus nimmt Weihrauch als abhängige Variable, und die Entscheidungsbaum-Algorithmen CHAID, CRT und QUEST suchen alle nach einer höheren Wahrscheinlichkeit der Kompatibilität zwischen den Wirkstoffen und Weihrauch, was darauf hindeutet, dass Weihrauch und Myrrhe als blutaktivierende und staseauflösende Drogen erhebliche Auswirkungen auf die Teilnahme an der Konstruktion der Baummodellformel haben. Weihrauch wurde erstmals im "Mingyi Bielu" erwähnt. Er hat eine warme Natur und einen milden Geschmack, mit einem duftenden und fließenden Aroma. Er ist gut für die Regulierung des Qi und die Förderung des Blutkreislaufs. Die frühesten Aufzeichnungen über Myrrhe stammen aus dem "Kaibao Bencao" der Song-Dynastie. Sie hat eine milde Natur, ein dünnes Qi und einen bitteren Geschmack, wobei der Schwerpunkt auf der Beseitigung von Blutstauungen und der Regulierung des Blutflusses liegt. Die beiden werden oft in Synergie verwendet, um die Wirksamkeit zu erhöhen.
Eine weitere Untersuchung von 53 aktiven Inhaltsstoffen in Weihrauch und Myrrhe wurde mit dem CytoNCA-Plugin in Cytoscape durchgeführt. Auf der Grundlage der Rangfolge der Parameter und der klinischen Forschungsliteratur wurde festgestellt, dass Komponenten wie 3-Methoxyfuranon-9-en8-on, Weihrauchsäure und Quercetin eine wichtige Rolle spielen. Die moderne Forschung hat gezeigt, dass der charakteristischste und am intensivsten untersuchte Bestandteil des Weihrauchs die Weihrauchsäure (z. B. Weihrauchsäure) ist, die zur Klasse der pentacyclischen Triterpenoide gehört und eine antiproliferative, differenzierungsfördernde und apoptotische Wirkung auf Tumorzellen hat. Insbesondere Acetyl-Weihrauchsäure hat eine geringe Toxizität und ist ein vielversprechender Antitumorwirkstoff und Tumormetastasierungshemmer. Furanone können auch die hemmende Wirkung auf die Vermehrung von Tumorzellen bis zu einem gewissen Grad verstärken. Quercetin ist eine polyphenolische Substanz, die in verschiedenen Früchten und Pflanzen vorkommt und antioxidative, entzündungshemmende und pro-apoptotische Wirkungen hat. Forschungen haben ergeben, dass Quercetin indirekt die Expression der Entzündungsfaktoren Interleukin-1 β (IL-1 β) und Tumornekrosefaktor alpha (TNF - α) hemmt, indem es den TLR-4/NF - κ B-Signalweg hemmt.
Die GO-Funktion und die KEGG-Pfad-Anreicherungsanalyse der wichtigsten Targets wurden durchgeführt, um den Mechanismus von Weihrauchmyrrhe bei der Behandlung von Brustkrebs weiter zu erforschen. GO enthält drei funktionelle Informationen: den biologischen Prozess, an dem die Gene beteiligt sind, die Zellkomponenten, die sie haben, und die molekularen Funktionen, die sie spielen. Die Ergebnisse zeigten, dass Weihrauchmyrrhe den PI3K-Act-Signalweg, den Östrogen-Signalweg und die MicroRNAs regulieren kann, indem sie an 248 biologischen Prozessen teilnimmt, einschließlich der positiven/negativen Regulierung der RNA-Polymerase-II-Promotor-Transkription, der Transkription/DNA-Vorlage, 60 Zellkomponenten, einschließlich des Zellkerns und des Zytoplasmas, und 94 molekulare Reaktionen, einschließlich der Proteinbindung, der Poly(A)-RNA-Bindung und der Enzymbindung. Bei Krebs spielen der MAPK-Signalweg und der P53-Signalweg eine tumorhemmende Rolle. Schlüsselgene sind bei der Behandlung von Brustkrebs mit Weihrauchmyrrhe von großer Bedeutung. Das CytoHubba-Plug-in in Cytoscape wurde verwendet, um die Schlüsselgene mit dem höchsten Gradwert herauszufiltern. Anhand der einschlägigen Referenzen und der Schlüsselwege in der KEGG-Anreicherungsanalyse wurden zwei wirksame Aktionswege herausgesucht: Mikro-RNAs bei Krebs und MAPK-Signalwege. Die Kerngene, die in diesen beiden Pfaden angereichert sind, sind CREBBP, GRB2, HNRNPK, YWHAE und YWHAG. Die abnormale Expression von MicroRNAs in Krebswegen und der Angiogenese von Brustkrebs, der Metastasierung von Tumorzellen, der Invasion und der Resistenz von Tumoren gegen Medikamente. Der Prozess ist eng miteinander verbunden, und miRNAs können als Frühdiagnose-Indikatoren für Brustkrebs verwendet werden, und hoffentlich werden wirksame therapeutische Medikamente für Brustkrebs. Die Forschung hat gezeigt, dass Myrrhe-Steroide in Myrrhe auch Antitumoreffekte ausüben können, indem sie die Expression von miRNAs regulieren und die Aktivität bestimmter wichtiger Zielproteine beeinflussen. MAPK ist eine in den Zellen weit verbreitete Serin/Threonin-Proteinkinase. Der MAPK-Signalweg ist an der Zellproliferation, Apoptose und Autophagie beteiligt und reguliert die Expression von Resistenzgenen und -proteinen. Ein Eingriff in den MAPK-Signalweg kann die Empfindlichkeit des Tumors gegenüber Chemotherapeutika erhöhen und die Arzneimittelresistenz umkehren. Studien haben gezeigt, dass β-Elemene in Myrrhe auch eine gute Anti-Tumor-Wirksamkeit hat, und seine anti proliferative Wirkung auf Glioblastome wird durch die Aktivierung des MAPK-Signalwegs erreicht. YWHAE steht in engem Zusammenhang mit dem Auftreten und der Entwicklung von Tumoren und spielt hauptsächlich eine Rolle in Signalwegen wie Tumorzellzyklus, Wachstum und Apoptose, Diffusion und Migration sowie Signaltransduktion. CREBBP kann als transkriptioneller Co-Aktivator an einer Vielzahl von Zellfunktionen beteiligt sein und Tumore hemmen. Seine Mutation kann die Inzidenzrate von Eierstockkrebs, follikulärem Lymphom und Brustkrebs erhöhen. GRB2 ist ein weit verbreitetes Adaptorprotein in Zellen, und seine abnorme Expression oder Aktivierung steht in engem Zusammenhang mit dem Auftreten von Tumoren. Studien haben gezeigt, dass es als molekulares Ziel für eine Anti-Tumor-Therapie dienen kann, was GRB2-Inhibitoren zu einem wichtigen Thema bei der Entwicklung von Anti-Tumor-Medikamenten macht. YWHAG ist ein Tyrosin-3-Monooxygenase/Tryptophan-5-Monooxygenase-aktivierendes Protein-Gamma-Peptid (14-3-3 γ), das an der Lokalisierung und dem Transport von Proteinen, der intrazellulären Signalübertragung, der Regulierung des Zellzyklus und der Apoptose beteiligt ist. Das HNRNPK-Gen kann im Zytoplasma und/oder im Zellkern verteilt sein und mit verschiedenen Proteinen in unterschiedlichen subzellulären Strukturen interagieren und an der Regulierung der Expression mehrerer Onkogene und Tumorsuppressorgene in Tumoren beteiligt sein.
Um die Zuverlässigkeit der netzwerkpharmakologischen Ergebnisse weiter zu überprüfen, wurde die molekulare Docking-Technologie eingesetzt, um die Kernkomponenten und die wichtigsten Targets separat zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Bindungsenergien der Kernkomponenten 3-Methoxyfuran-Guanosin-9-en-8-on, Weihrauchsäure und Quercetin mit den Targets CREBBP, GRB2, HNRNPK, YWHAE und YWHAG alle unter -5,0 kcal/mol lagen, was auf ihre gute Bindungsaktivität hinweist. Die Bindungsenergie von Mastixsäure und GRB2 beträgt -9,1 kcal/mol, was auf eine starke Bindungsaktivität hinweist, was darauf hindeutet, dass GRB2 ein wichtiges Ziel von Mastixmyrrhe ist, das eine Rolle bei der Behandlung von Brustkrebs spielen könnte.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in diesem Papier die Methode der Netzwerk-Pharmakologie verwendet wird, um ein "Compound Target Disease"-bezogenes Netzwerk aufzubauen, und die Interaktionsbeziehung zwischen Weihrauch-Myrrhe-Komponenten, Zielen und Signalwegen als Ganzes analysiert wird. Die molekulare Docking-Technologie wird verwendet, um den Mechanismus von Weihrauch und Myrrhe gegen Brustkrebs zu überprüfen. Es wird spekuliert, dass Weihrauch und Myrrhe durch 3-Methoxyguanosyl-9-en-8-on, Mastixsäure, Quercetin und andere Komponenten synergistisch auf CREBBP, GRB2, HNRNPK, YWHAE, YWHAG und andere Targets wirken können und durch den MicroRNAs in Cancer Pathway MAPK-Signalweg an der Zellproliferation beteiligt ist, Apoptose, Autophagie-Prozess und Regulierung von arzneimittelresistenten Genen beteiligt, was den Mechanismus von Weihrauch und Myrrhe zeigt, eine Anti-Krebs-Rolle durch Multi-Komponenten, Multi-Target und Multi-Weg zu spielen. Später können experimentelle Studien zu Weihrauch-Myrrhe-Paaren durchgeführt werden, um die Ergebnisse dieser virtuellen Screening-Studie zu verifizieren und den wichtigsten Wirkmechanismus weiter zu erforschen, was eine neue Richtung und Grundlage für die Erforschung und Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Brustkrebs darstellt.