摘要
目的: 在世界范围内,肺癌是临床常见的恶性肿瘤,发病率在恶性肿瘤中占第二位,死亡率高居第一位。非小细胞肺癌(NSCLC)是肺癌的主要类型。西黄丸作为具有确切临床疗效的经典抗癌中药名方,对非小细胞的治疗也发挥了作用。本研究通过Meta分析客观评价西黄丸联合化疗治疗非小细胞肺癌的临床疗效,通过网络药理学、生物信息学探讨西黄丸治疗NSCLC的可能作用机制,通过动物实验研究西黄丸的抑瘤作用,结合转录组测序探究西黄丸治疗NSCLC的分子机制并进行相关验证。 方法: 检索Pubmed、Embase、CochraneLibrary、中国知网、维普、万方等数据库截至2023年1月有关西黄丸治疗NSCLC的随机对照试验,按照纳入、排除标准进行文献筛选和数据提取,采用Revman5.4.1软件对近期疗效(CR+PR)、生活质量(卡氏评分)、临床症状、不良反应(白细胞、血红蛋白、血小板、肝功能、肾功能、恶心呕吐)等指标进行Meta分析。 通过网络药理学探讨西黄丸的潜在治疗靶点,本研究使用R软件包ClusterProfiler进行基因本体分析(GeneOntology,GO)及京都基因与基因组百科全书(KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes,KEGG)富集分析。 建立A549细胞裸鼠移植瘤模型,随机分组并分别灌胃生理盐水、XHP低剂量(0.5g/kg)、XHP中剂量(1g/kg)、XHP高剂量(2g/kg),顺铂(2mg/kg)。隔天测量移植瘤瘤体大小及裸鼠体重,给药21天后,吸入麻醉后剥离瘤体组织并颈椎脱臼处死裸鼠,测量移植瘤体积及重量。分组剪切瘤体组织,抽提mRNA。分别从对照组和西黄丸高剂量组随机挑选3个移植瘤样品进行RNA测序。分析差异基因表达、KEGG信号通路及GO富集。通过RNA-seq在肿瘤组织中鉴定出差异表达基因(DifferentiallyExpressedGenes,DEGs)。鉴定出RNA-seq与网络药理学分析之间的交叉基因,进行蛋白-蛋白相互作用(Protein-ProteinInteraction,PPI)的分析。 采用TCGA-NSCLC数据进行外部验证。通过乘积极限法(KM法)、log-rank检验、表达模式分析和单因素Cox回归分析来筛选目的基因。 通过qPCR验证候选基因的表达。 结果: 本研究共纳入9篇随机对照试验进行Meta分析,其中试验组291例,对照组283例。结果显示西黄丸联合化疗对比单纯化疗在近期疗效方面具有更好的疗效(P<0.05)。在生活质量方面,西黄丸联合化疗在KPS评分较单纯化疗具有更好的生存质量(P<0.05)。在抑制不良反应方面,西黄丸联合化疗在减轻骨髓抑制(白细胞、血小板)、消化道反应、肝肾损伤方面效果更好,具有统计学差异(P<0.05),但在改善抑制血红蛋白下降方面未有明显疗效。此外,西黄丸联合化疗比单纯化疗能够提高免疫功能(CD3+、CD4+),具有统计学差异(P<0.05)。 西黄丸的网络药理学分析确定了301个化合物和1432个靶基因。西黄丸高剂量组(2g/kg)可显著抑制移植A549肿瘤的生长。RNA-seq共鉴定出529个DEG(189个上调,340个下调),富集了542个GO条目、41条KEGG通路、9条上调标志通路和18条下调标志通路。这些GO条目和信号通路与NSCLC的细胞增殖、免疫、能量代谢和炎症反应密切相关。 鉴定出RNA-seq与网络药理学分析之间的64个交叉基因。64个靶基因的PPI网络由57个节点和226条边组成。有7个基因被移除。 采用TCGA-NSCLC数据进行外部验证。在TCGA-NSCLC队列中发现57个基因中有26个与NSCLC患者的OS显著相关。7个候选基因的RNA表达水平的变化与XHP处理组的变化呈负相关。通过qPCR验证7个候选基因的表达。结果显示,XHP促进了CACNA1C的表达,并与RNA-seq检测结果密切相关。检测CACNA1C的表达和功能,CACNA1C表达与免疫评分和基质评分均呈正相关,但与肿瘤纯度评分呈负相关。CACNA1C表达与15种免疫细胞浸润水平及6种知名检查点基因表达水平显著相关。 结论: 西黄丸可通过调控细胞增殖和免疫相关通路抑制NSCLC的癌细胞生长。此外,CACNA1C可能是NSCLCTME中的一种新的免疫相关生物标志物,西黄丸可能通过增加CACNA1C的表达来抑制免疫细胞浸润,调节检查点相关基因的表达,从而改善NSCLC患者的总体生存期。