A Kunlun Snow Chrysanthemumból származó összes flavonoidok terápiás hatásának előrejelzése a nem kissejtes tüdőrákra a hálózati farmakológiai technológia és az előzetes validálási tanulmány segítségével
A tüdőrák az egyik leggyakoribb rákos megbetegedés világszerte. A tüdőrákok mintegy 85%-je nem kissejtes tüdőrák (NSCLC). A tüdőrák fő klinikai kezelései közé tartozik a műtét, a kemoterápia, a sugárkezelés és a biológiai terápia. Bár a teljes sebészi reszekció hatékony, előfeltétele, hogy a betegség orvosilag operálható és megfelelően stádiumba sorolható legyen. A kemoterápiás gyógyszerek nem specifikus tulajdonságokkal rendelkeznek, és gyakran súlyos toxikus mellékhatásokkal járnak. A hagyományos kínai orvoslás egyedülálló szerepet játszik a daganatok megelőzésében és kezelésében, mivel több célpontot, több útvonalat és több hatást is magában foglaló tulajdonságokkal rendelkezik. Számos hagyományos kínai gyógyászati összetevő és kivonatuk jó daganatellenes hatásúnak bizonyult, mint például a matrin, a genistein, a paclitaxel stb., amelyek közül néhányat széles körben alkalmaznak a klinikai gyakorlatban. A Kunlun Snow Chrysanthemum más néven Coreopsis tinctoria Nutt. A modern farmakológiai vizsgálatok kimutatták, hogy a Xinjiang Kunlun Snow Chrysanthemum gazdag különböző kémiai összetevőkben, például polifenolokban, flavonoidokban és poliszacharidokban. Ezek közül a flavonoidok fontos farmakológiai hatásokkal rendelkeznek, mint például a vérzsírok csökkentése, a vércukorszint szabályozása és a daganatellenes hatások. A flavonoidok bősége, a többféle célpont és a többféle hatásút miatt azonban bizonyos nehézségekbe ütközik a betegségek kezelésére szolgáló molekuláris mechanizmusaik tanulmányozása.
A hálózati farmakológia a rendszerbiológián és a multidiszciplináris farmakológián alapuló kutatási módszer, amely a "gyógyszercélpontok betegségének" többszintű kölcsönhatási hálózatát építi fel a gyógyszercélpontok és mechanizmusok átfogó szintű elemzésére. Ez a cikk az in vitro sejtkísérletekkel kombinált hálózati farmakológiát használja a Kunlun krizantém teljes flavonoidok (KCTF) tumorellenes összetevőinek és mechanizmusainak elemzésére az NSCLC-n, kísérleti bizonyítékot szolgáltatva a későbbi gyógyszerfejlesztéshez és klinikai alkalmazáshoz.

A különböző növényekben széles körben jelen lévő flavonoidok erős antioxidánsok, amelyek hatékonyan képesek a szervezetben lévő szabad gyököket eltávolítani, és fontos farmakológiai hatásokkal rendelkeznek, például daganatellenes, vérnyomáscsökkentő és öregedésgátló hatásuk van. Ez a tanulmány a Kunlun Snow Chrysanthemumban lévő összes flavonoidot HPLC-technológiával elemezte. Az eredmények azt mutatták, hogy a viszonylag magas flavonoidtartalom magában foglalta az epigallokatechin-gallátot, a kvercetint, a luteolint, a katechineket stb. Számos kutatási eredmény kimutatta, hogy az olyan flavonoidok, mint a kvercetin és a luteolin jó daganatellenes hatással rendelkeznek a különböző szilárd daganatokkal szemben. In vitro sejtkísérletek kimutatták, hogy a Kunlun Snow Chrysanthemumból származó összes flavonoidok jelentős gátló hatással vannak a humán vastagbélrák HCTI16 sejtek és a Caco-2 sejtek proliferációjára. A hagyományos kínai orvoslás többkomponensű, több célpontot és több útvonalat érintő szinergikus hatásainak jellemzői azonban megnehezítik a hatásmechanizmusának modern kutatását.
Hopkins 2007-ben javasolta a hálózati farmakológiát, amely a gyógyszerek, a célpontok és a betegségek közötti kapcsolatot egy hálózatban ábrázolja. A hálózati farmakológia alkalmazásával szisztematikusan elemezhetők a hagyományos kínai orvoslás összetevői, feltárhatók a gyógyszerek és a betegségek közös célpontjai, és tovább elemezhetők a biológiai funkciók és jelátviteli útvonalak. Ez a holisztikus és szisztematikus kutatási modell összhangban van a hagyományos kínai orvoslás holisztikus elméletével.
Ebben a tanulmányban a KCTF 68 komponensét vizsgálták a TCMSP segítségével, és 27 flavonoidkomponens 891 célpontját jelezték előre. Az NSCLC célpontokkal való keresztezés után 217 lehetséges célpontot kaptunk az NSCLC-ben történő KCTF-beavatkozáshoz. Ezek közül a fontos célpontok, mint például a MAPK1, EGFR, Tp53, Akt, Bax, Bcl-2, Caspase 3 több kémiai komponenshez kapcsolódnak, ami a KCTF hatóanyagai közötti szoros szinergikus kapcsolatra utal. A KCTF NSCLC-ben történő beavatkozás mechanizmusának további elemzése érdekében a kettő közötti kapcsolatot egy PPI-hálózat létrehozásával és a KEGG biológiai útvonalak feldúsításával elemeztük. Az eredmények azt mutatták, hogy a PI3K Akt jelátviteli útvonal, a Bax/Bcl-2 antiapoptotikus jelátviteli útvonal, a p53 jelátviteli útvonal, a MAPK jelátviteli útvonal stb. kapcsolatban állt a KCTF daganatellenes hatásával.
A daganatellenes gyógyszerek fő hatásmechanizmusa a tumorsejtek apoptózisának kiváltása, a sejtciklus gátlása és a migráció elnyomása. A kutatások kimutatták, hogy számos növényi flavonoid (például kurkumin, antocianinok, epigallokatechin-gallát, kvercetin stb.) képes beavatkozni a PI3K Akt jelátviteli útvonalba, közvetlenül gátolni a PI3k-t vagy blokkolni a PI3K Akt jelátviteli útvonalat, tovább szabályozni a downstream effektor molekulák expresszióját, gyorsítani a tumoros sejtciklust, elősegíteni a sejt apoptózist és gátolni a sejtproliferációt, tumorellenes hatást elérve. Xiang és munkatársai megállapították, hogy a kvercetin apoptózist indukál HeLa sejtekben azáltal, hogy a PI3k, Akt és Bcl-2 expresszióját a PI3K Akt jelátviteli útvonalon lefelé szabályozza, a Bax expresszióját felfelé szabályozza, és a sejtciklus G0/G-ben való megállását okozza. Az ozmanthus kivonat tumorellenes hatást fejthet ki azáltal, hogy gátolja az MMP-2 és MMP-9 expresszióját a PI3K Akt jelátviteli útvonalon, elnyomja a humán melanomasejtek proliferációját és apoptózist indukál. A tanulmány sejtes szintű kísérleti eredményei azt mutatták, hogy a Chrysanthemum morifoliumból származó összes flavonoid jelentősen gátolta az A549 sejtek proliferációját, elősegítette a sejtek apoptózisát és gátolta a sejtvándorlást. Az mRNS szintjén igazolták, hogy a Chrysanthemum morifoliumból származó összes flavonoidok felszabályozták a Bax expresszióját, és lecsökkentették a Bcl-2 és az MMP-2 expresszióját. Ha a Bax nagymértékben kifejeződik a sejtekben, a sejtek érzékenyek a haláljelekre és elősegítik az apoptózist. Ha a Bcl-2 nagymértékben kifejeződik, heterodimert képezhet a Bax-szal, gátolva a sejtek apoptózisát. Ezért a sejtekben a Bax/Bcl-2 aránya fontos szerepet játszik a sejtek apoptózisérzékenységének meghatározásában. Ezért a sejtek szintjén végzett Western blot validációs kísérletek azt mutatták, hogy a Scutellaria baicalensisből származó összes flavonoid jelentősen felszabályozta a Bax/Bcl-2 arányt, elősegítve az apoptózist az A549 sejtekben. A hálózati farmakológiai elemzés eredményei alapján a Scutellaria baicalensisből származó összes flavonoidok több célponton és útvonalon keresztül beavatkozhatnak az NSCLC-ben, és daganatellenes aktivitása összefügghet a Bax és Bcl-2 apoptózis gének expressziójával.
Ez a cikk a Chrysanthemum morifoliumból származó teljes flavonoid-kivonat tumorellenes hatását figyelte meg az A549 sejtekre sejtszinten. Azonban a makropórusos gyantával tisztított összes flavonoidok alacsony hozama és a hatóanyag magas IC50-je miatt a sejtgátlásra, a tisztítási módszert optimalizálni fogják az in vivo állatkísérletekhez a flavonoidok hozamának növelése és a hatóanyag-koncentráció csökkentése érdekében. A hálózati farmakológiai elemzés eredményeivel kombinálva tovább tanulmányozzuk a tumorellenes hatás molekuláris mechanizmusát.