Анализ закона об употреблении наркотиков и механизма рака простаты на основе интеллектуального анализа данных и сетевой фармакологии

Чтобы получить больше информации:ali.ma@wecistanche.com

Абстрактный

Цель: Раскопать правило лекарств традиционной китайской медицины при лечениирак простаты, и предсказать механизм биомолекулярного уровня высокочастотной совместимости лекарств. Методы: Соответствующие документы в CNKI, Wanfang Medical Network и VIP China Biomedical Periodical Database Pubmed, Embase были собраны и систематически сопоставлены. Статистика частоты, анализ правил ассоциации и анализ новых партий были выполнены с использованием TCMISSV2.5. BATMAN-TCM использовался для анализа взаимодействия и связанных путей между высокочастотными лекарственными мишенями. Результаты: Huangqi (Astragalus membranaceus) был единственным наиболее часто используемым препаратом из 102 рецептов, включенных в стандарт. Существует 6 пар комбинаций с высокой достоверностью при анализе правил ассоциации. В результате системного энтропийного кластерного анализа было выявлено 20 основных комбинаций лекарств и 9 новых рецептов. С помощью анализа пути KEGG у Huangqi, Fuling (Poria cocos), Gancao (Glycyrrhiza uralensis) и Dihuang (Rehmannia glutinosa) было обнаружено, что количество потенциальных мишеней пути, арендованного нейронным активным лигандом-рецептором, и пути метаболизма пуринов было больше. самый большой. Выводы: Рак предстательной железы в основном лечится препаратами, тонизирующими дефицит, которые сочетаются с препаратами для стимуляции кровообращения, устранения застоя крови, очищения от жара, стимулирования диуреза, детоксикации и рассасывания твердых масс. Механизм действия высокочастотной традиционной китайской медицины может быть реализован путем вмешательства в путь нейроактивного взаимодействия лиганд-рецептор и путь метаболизма пуринов.

Ключевые слова:рак простаты,лекарственное право, механизм действия, интеллектуальный анализ данных, сетевая фармакология

Нажмите, чтобы Ccistanche para que sirve продукт для лечения рака

Фон

В последнем отчете о глобальной статистике рака заболеваемость раком предстательной железы занимает второе место среди злокачественных новообразований у мужчин в мире [1]. Его заболеваемость имеет очевидные этнические и региональные различия, и это одна из многих злокачественных опухолей в Европе и США. В настоящее время заболеваемость раком предстательной железы в Китае также значительно возросла [2]. Согласно статистике рака Китая в 2015 году, темпы роста рака предстательной железы превзошли аналогичные показатели в Европе и США [3]. К 2018 г. рак предстательной железы занимает первое место по частоте опухолей мочеполовой системы у мужчин, намного опережая рак мочевого пузыря [4]. В настоящее время к современным медикаментозным методам лечения рака предстательной железы относятся выжидательное наблюдение и лечение, оперативное лечение, лучевая и эндокринотерапия. Как вспомогательное средство современного лечения традиционная китайская медицина имеет очевидные преимущества в снижении токсичности и повышении эффективности, облегчении клинических симптомов, улучшении качества жизни пациентов и продлении выживаемости [5-7}. Соблюдайте тенденцию развития больших данных, применяйте технологию интеллектуального анализа данных и сетевую фармакологию, преобразуйте отвлеченные клинические данные в систематические данные регулярного опыта, а затем в точный путь действия лекарств и целевой анализ, лучше обслуживайте клинические и фундаментальные исследования [8] . В этом исследовании собрана литература по CNKI, медицинской сети Wanfang, китайской биомедицинской периодической базе данных VIP, Pubmed и Embase, скринингу и упорядочению медицинских записей, использованию системы наследования традиционной китайской медицины для получения рецепта китайской медицины и нового рецепта, фармакологии приложений сети, прогнозированию механизма действия основных пар лекарственных средств, обеспечивающих научно-теоретическую поддержку и новые идеи лечения китайской медицины для лечения этого заболевания.

Источники данных и методы

Подборка опубликованных исследований

CNKI, Wanfang Medical Network и китайская биомедицинская периодическая база данных VIP использовались для выявления литературы, опубликованной с 1 января 2000 г. по 1 февраля 2019 г. Использовались поисковые термины: рак предстательной железы и традиционная китайская медицина. Остальные условия по умолчанию. Ключевые слова «рак простаты» и «традиционная китайская медицина» были введены в базы данных PubMed и Embase. Результатами поиска были 127, 71, 62, 23 и 17 связанных документов. Процесс извлечения литературы показан на рисунке 1.

Критерии включения

(1) Клиническое исследование рецептов традиционной китайской медицины для лечениярак простаты, у пациентов нет других серьезных заболеваний; (2) Четко предоставьте клинические рецепты практикующих врачей традиционной китайской медицины; (3) В литературе есть четкие симптомы и полный состав лекарств.

Критерий исключения

(1) Повторные исследования; (2) внешнее лечение, комбинированное лечение китайской и западной медицины, записи о лекарствах неизвестны или единичны по китайской медицине и другой литературе; (3) неклинические исследования, такие как фундаментальные исследования, обзор и теоретическое обсуждение экспериментов на клетках и животных.

Обработка данных

По критериям включения и исключения модифицированные рецепты отсеиваются, и всего получается 102 рецепта. Затем эти рецепты были введены в TCMISSV2.5 двумя исследователями, и данные были проверены профессионалами для создания базы данных китайской медицины. Названия лекарств, классификации и названия симптомов основаны на издании Китайской фармакопеи 2015 г., Китайской фармации (Учебник для взрослых по фармацевтике с высшим образованием) и Дифференциальной диагностике синдрома ТКМ, чтобы обеспечить научный характер анализа данных [9-11]. .

Анализ данных Частотная статистика

В проекте «Базовая информационная статистика» частотность употребления наркотиков, атрибутивный канал свойств ароматов и типы симптомов сортируются от крупных к мелким, и выводятся результаты.

Анализ правил ассоциации

В проекте «Групповая формула» количество степеней поддержки установлено равным 12, уровень достоверности равен 0,6, соответственно получены результаты анализа шаблона употребления наркотиков и правил, а также сетевое отображение основных наркотиков. полученный.

Анализ новой рецептуры

В проекте «Анализ новой рецептуры» степень корреляции установлена ​​равной 8, а степень штрафа равна 2. Кластерный анализ и неконтролируемый алгоритм иерархической кластеризации энтропии используются для получения основной комбинации лекарств и нового рецепта, и результаты выводится отдельно.

Механизм действия

Используйте систему BATMAN-TCM для анализа пути KEGG, установите «Score cutoff» на 8 0 и установите «Adjust P-value» на 0,1, чтобы построить карту корреляции целевой путь-заболевание [12].

Полученные результаты

Частота трав

Статистические данные включали в общей сложности 163 китайских лекарственных средства на травах, из которых наиболее часто применялся хуанци (астрагал перепончатый), который встречался 38 раз; затем следуют Fuling (Poria cocos), Gancao (Glycyrrhiza uralensis) и Dihuang (Rehmannia glutinosa). 20 наиболее часто используемых частот показаны в таблице 1, а частота использования составляет 10 и более раз.

Атрибутивный канал вкусов свойств

Среди четырех видов препараты теплого действия были самыми высокими, частота составила 201, что составляет 31,5 процента, за ними следуют препараты холодного характера; сладкие травы принадлежали к пяти ароматам, были наиболее часто используемыми, частота была 409, что составляет 42,9 процента, за ними следуют горькие травы и едкие травы. С точки зрения тропности меридиана лекарственных растений наиболее часто используется препарат, относящийся к меридиану селезенки, частота 302, за ним следуют меридиан печени и меридиан почки, на долю которых приходится 18,7%, 17,2% и 15,0% соответственно (таблица). 2).

Тип синдрома

В частотной статистике синдромного типа дефицит селезенки и почки был наиболее выраженным, встречался 19 раз, затем следует сочетание застоя крови и токсина, типа сырости-тепла-застоя. Распределение синдромов с частотой больше или равной 5 показано в таблице 3.

Анализ правил составления рецептов

В результате анализа было получено 11 пар часто используемых комбинаций лекарств, и наиболее часто используемые пары лекарств были Huangqi и Fuling, встречающиеся 21 раз; за ними следуют Фулин и Дихуан, появившиеся 16 раз; Huangqi, Gancao и Baizhu (корневище Atractylodes), Fuling появлялись 14 раз (табл. 4). В комбинации лекарств с большей достоверностью это показывает, что Gouqizi (плоды годжи), Huangqi, Baizhu и Fuling являются распространенными комбинациями лекарств. Проанализируйте правило приема полученной комбинации препаратов в порядке убывания (таблица 5). Основная наркосеть показана на рисунке 2.

Анализ новой рецептуры

На основе метода взаимной информации было получено в общей сложности 137 корреляций между двумя препаратами в рецепте и составлен список коэффициентов корреляции. Всего было получено 17 пар препаратов с коэффициентом корреляции больше или равным 0,038. Конкретные результаты показаны в Таблице 6. Всего было извлечено 20 основных комбинаций лекарств, что является основой комбинации нового рецепта. 9 новых рецептов направлены на лечение различных синдромов соответственно. Результаты представлены в таблицах 7 и 8.

Механизм действия

На основании приведенных выше результатов интеллектуального анализа данных для анализа пути KEGG были выбраны четыре лекарственных растения Huangqi, Fuling, Dihuang, Gancao. В результате было выявлено 258 видов болезней, обогащенных 4 травами, включая рак предстательной железы, а количество потенциальных целей составило 7. См. в Таблице 9 список болезней с целевым числом больше или равным 7. всего 152 потенциальных сигнальных пути, а количество потенциальных мишеней больше или равно 12. Конкретные результаты показаны в таблице 10. Потенциальные мишени, сигнальные пути и сеть заболеваний показаны на рисунке 3.

Обсуждение

Рак предстательной железы относится к категории «почечных камней», «странгурии», «дизурии», «гематурии» и «люмбаго» в традиционной китайской медицине (ТКМ). В Каноне внутренней медицины сказано: «Там, где собирается патогенная ци, ее ци будет недостаточно». И Цзун Би Ду сказал, что «накапливается то, что достигнуто, не хватает жизненной ци, а затем собирается патогенная ци. что ядром патогенеза является «дефицит, токсин, застой крови и сырость» [13], «токсин» — побуждение, «дефицит» — внутренняя причина, «застой крови» и «сырость» — как патологические продукты, так и патогенные факторы [14].

Наиболее часто используемыми препаратами являются Huang qi, Fuling, Gancao, Dihuang и Baihuasheshecao (Hedyotis diffusa), которые были обнаружены при частотном анализе. Среди четырех натур наркотики в основном распространялись в тепле и холоде. Препараты пяти вкусов были в основном распространены в сладком и горьком вкусах. С точки зрения тропности меридианов лекарственных растений наиболее часто используется меридиан селезенки, меридиан печени, меридиан почек. В частотной статистике Синдромного типа преобладали недостаточность селезенки и почки, застой крови, токсикозный тип, что также согласуется с пониманием болезни древними врачами.

В ассоциативных правилах было обнаружено, что наибольшая достоверность комбинации лекарств составляет 6 пар, что побудило нас обратить внимание на совместимость между лекарствами, такими как Huangqi, Fuling, Gouqizi, Dihuang, Gancao и Baizhu. Сформируйте совместимость между парами лекарств Gouqizi → Huangqi (лекарства, усиливающие инь → средства, усиливающие ци), Baizhu → Fuling (средства, усиливающие ци → удаляющие сырость и стимулирующие диурез), Banzhilian (зазубренная чаша черепа) → Fuling (лекарства, очищающие тепло → удаляя сырость и стимулируя диурез), мы можем знать, что рак предстательной железы в основном лечится укрепляющими селезенку и питающими почки и тонизирующими почки и восполняющими эссенцию препаратами в сочетании с препаратами для растворения застоя крови и детоксикации, вызывающими диурез и выделение. Пахимаровая кислота может ингибировать пролиферацию и инвазию рака толстой кишки, рака молочной железы, рака легких, рака поджелудочной железы и рака предстательной железы [15]. Глицирризиновая кислота ингибирует пролиферацию раковых клеток LNCa P и DU145 в зависимости от концентрации и времени посредством механизма апоптоза, не связанного с каспазой -3 и каспазой -8, которые могут повреждать ДНК в клетках рака предстательной железы [16]. Полисахарид астрагала для инъекций широко используется в клиническом лечении рака и является реверсивным агентом лекарственной устойчивости. Комбинация с другими адъювантными препаратами может улучшить качество жизни онкологических больных [17]. Исследования показали, что скополамин, активный ингредиент Gouqizi, оказывает значительное ингибирующее действие на пролиферацию клеток рака предстательной железы человека PC3 [18]. Видно, что высокочастотный препарат, полученный в результате интеллектуального анализа данных, также соответствует современным фармакологическим исследованиям.

Мы получили 10 новых рецептов с помощью кластерного анализа в анализе новых рецептов. Рецепт 1 использует Майдун (Liriope, Xingren (Миндаль) и Huanglian (Coptis Chinensis) в качестве ядра, направленного на рак предстательной железы с дефицитом Ци и Инь, который лечится препаратами, питающими Инь и очищающим теплом. Рецепты 2 и 8 принимают Даншэнь. (Lanceolata), Biejia (панцирь черепахи) и Shimei (индийская земляника), а также Biejia, Dihuang и Chuanshanjia (Pangolin) в качестве ядра, уделяя особое внимание недостаточности селезенки и почек, застою крови и синдрому токсичности, которые лечили препаратами, укрепляющими Селезенка и почки, питание Инь и кровь, устранение застоя крови, очищение от жара и детоксикация Рецепт 3 использует Beimu (Fritillaria), Gancao и ezhu (куркума Zedoary) в качестве ядра, направленного на синдром блокады застоя крови, который сосредоточился о препаратах, разбивающих кровь и стимулирующих ци, удаляющих застой крови и рассеивающих застой крови.Предписание 4 использует Хуанци, Фуцзы (аконит) и Ругуй (корица) в качестве ядра, направленного на рак простаты с дефицитом ян в почках. тип, который лечится препаратами согревающими и тонизирующими ян почек, рассеивающими холод и драгирующими коллатералями. Рецепт 5 использует Yiyiren (Coix Seed), Taizishen (Radix псевдонеподвижный) и Zhuling (Polyporus) в качестве ядра, направленные на дефицит синдрома селезенки-ци, лечение в основном направлено на то, чтобы оживить селезенку и оживить ци, стимулировать воду и проникать сыростью. Рецепт 6 берет Muli (Устрица), Chaihu (Bupleurum), Huangqin (Scutellaria) в качестве ядра, фокусируясь на успокоении печени, регулировании ци и активизации кровообращения, смягчении твердости и рассеивании тепла при раке предстательной железы с застоем ци печени. . Рецепт 7 использует Niuqi (корень ахирантеса), Zaojiaoci (укусы Gleditsia sinensis Lam) и Tubiechong (жужелица) в качестве основы, направленные на недостаточность печени и почек, синдром блокировки застоя крови, который лечится препаратами, питающими печень и почки, активизация кровообращения для устранения застоя, детоксикации и рассасывания узлов. Рецепт 9 использует Zelan (Eupatorium), Baihuasheshecao, Chenpi (мандариновая кожура) и Banzhilian (зазубренная чаша черепа) в качестве ядра, направленного на синдром сырости-жара и застоя, который лечится препаратами, очищающими от сырости-жара, детоксицирующими и устранение застоя крови.

С помощью системы онлайн-анализа механизма традиционной китайской медицины BATMAN-TCM мы обнаружили, что рак предстательной железы был включен в число заболеваний, обогащенных четырьмя препаратами, а потенциальными целями были 7. Эректильная дисфункция тесно связана с раком предстательной железы. Из-за взаимосвязи между анатомией предстательной железы и сосудистого пучка эректильная дисфункция возникает почти у всех пациентов после радикальной простатэктомии [19]. Чжан Хуэй провел клиническое испытание, в ходе которого группу лечения лечили отваром Yishen Tongluo (25 г Shudihuang (приготовленная ремания), 15 г Tusizi (семена Cuscuta), 15 г Xianmao (Curculigo orchioides Gaertn), 15 г Zhiyanghuo (эпимедиум), 15 г Danshen). (Salvia miltiorrhiza), 9g Nanchaihu (Bupleurum) и 2 Wugong (сороконожки)) [20]. Эффект был заметен после 4 недель лечения. Количество потенциальных мишеней пути взаимодействия нейроактивного лиганда с рецептором и пути метаболизма пуринов было наибольшим в путях, обогащенных четырьмя препаратами. Сигнальный путь взаимодействия нейроактивного лиганда с рецептором представляет собой агрегацию всех лигандов, связанных с внутриклеточными и внеклеточными сигнальными путями в плазматической мембране, что наиболее тесно связано с неврологической функцией в физиологии [21]. Исследование показало, что частота депрессии при раке достигает 35,1% [22]. Можно сделать вывод, что неврологические симптомы рака предстательной железы, такие как тревога и депрессия, могут быть вылечены этим путем. Общий экстракт астрагала (ТАЕ) ингибирует пролиферацию и синтез коллагена клеток HSC-T6, индуцированных окислительным стрессом in vitro, что связано со значительным ингибированием ТАЕ на продукцию О 2 . ХО) система и неферментативная система [23]. Несколько исследователей обнаружили, что соответствующая доза глицирризина и дексаметазона оказывает защитное действие на повреждение подоцитов, вызванное пуромицином [24].

Китайский травяной отвар часто используют в адъювантной терапии рака предстательной железы на разных этапах лечения в клиниках [25]. Холистическая концепция и дифференциация синдромов в традиционной китайской медицине помогают в лечениирак простаты, который может объединить традиционную китайскую и западную медицину для усиления синергии. Это показывает блестящие перспективы в улучшении клинических симптомов и облегчении физической и психической боли пациентов.

В этом исследовании мы систематически резюмировали его правила приема лекарств и предсказали потенциальные мишени и сигнальные пути высокочастотной совместимости лекарств, сопоставив литературу по клиническим исследованиям традиционной китайской медицины (ТКМ) при лечениирак простаты, предоставив новое направление для изучения препаратов от рака предстательной железы. Тем не менее, данные ограничены, поэтому их все еще необходимо проверить путем лечения в соответствии с дифференциацией паттернов и экспериментальными исследованиями, чтобы более научно прояснить правила приема лекарств и механизм ТКМ при лечении рака предстательной железы.

использованная литература

1 Линдси А. Торре, Фредди Брей, Ребекка Л. и др. Глобальная статистика рака. 2012. Калифорния: Рак J Clin, 2015. 65: 87-108.

2. Хань С.Дж., Чжан С.В., Чен В.К. и др. Анализ состояния и тенденций заболеваемости раком простаты в Китае. Чин Клин Онкол, 2013. 18: 330-334.

3. Chen WQ, Zheng RS, Peter D. Baade, et al. Статистика рака в Китае, 2015 г. CA: A Cancer J Clin, 2016 г. 66: 115-132.

4. Чен В.К., Сунь К.С., Чжэн Р.С. и др. Заболеваемость раком и смертность в Китае, 2014 г. Chin J Cancer Res, 2018. 30: 1-12.

5. Sun YY, Jia YJ, Chen J и др. Прогресс исследований традиционной китайской медицины лечения рака простаты механики. J Pract Tradit Chin Internal Med, 2013. 27: 90-93.

6. Шаббир М., Лав Дж., Монтгомери Б. Испытание фазы I PC-Spes2 при прогрессирующем гормонорезистентном раке предстательной железы. Oncol Rep, 2008. 19: 831-835.

7. Цзя Ю.С., Чен С.Дж., Чжан З.Дж. Обзор клинических исследований по лечению рака предстательной железы методами традиционной китайской медицины. J Tradi Chin Med, 2012. 53: 2142-2146.

8. Гонг Л.Дж. Правила назначения профессора Вэй Цзысяо и фармакология основной сети рецептов для лечения подострого тиреоидита. Пекинский университет китайской медицины, 2018 г.

9. Государственный комитет по фармакопее. Китайская фармакопея. Пекин: China Medical Science and Technology Press, 2015.

10. Доу К.Г. Китайская медицина. Шанхай: Шанхайское издательство науки и технологий, 2013.

11. Яо Н.Л. Дифференциальная диагностика синдромов традиционной китайской медицины. 2-е изд. Пекин: Народное медицинское издательство, 2002.

12. Лю З., Го Ф., Ван Ю и др. BATMAN-TCM: инструмент биоинформатического анализа молекулярного механизма традиционной китайской медицины. Научный представитель, 2016. 6: 21146.

13. LI XJ, Li YY, Mou RY и др. Прогресс исследований традиционной китайской медицины по лечению костных метастазов рака предстательной железы. Chin Tradi Herb Drugs, 2018. 49: 965-969.

14. Wang JX, Li XJ, Chen J и др. Обсуждение Цзя Инцзе патогенеза ТКМ и лечения рака предстательной железы. J New Chin Med, 2014. 46: 20-23.

15. Хуанг С., Пан Ю.В., Лан Х. и др. Ход изучения фармакологии фулиновой кислоты. Chin Tradi Pat Med, 2015. 37: 2719-2721.

16. Чжан М.Ф., Шен Ю.К. Успехи в фармакологических исследованиях Glycyrrhizae Radix и его активных компонентов в половой системе. Drug Eval Res, 2014. 37: 367-374.

17. Чжан И, Ван Л, Ду МН. Ход исследований по лечению опухолей полисахаридами астрагала для инъекций. Drug Eval Res, 2016. 39: 1092-1094.

18. Liu XL, Sun JY, Li HY и др. Экстракция и выделение активного компонента для ингибирования пролиферации клеток PC 3 in vitro из плодов Lycium barbarum. Chin J Chin Mater Med, 2000. 8: 33-35.

19. Xiang XT, Zhao F, Zhao JF, et al. Ход исследований эректильной дисфункции после радикальной простатэктомии. Чин Андрол, 2018. 32: 68-72.

20. Чжан Х., Сунь З.С., Чен Дж.С. и др. Клиническое наблюдение за модифицированной формулой Yishen Tongluo в 30 случаях эректильной дисфункции с депрессией печени и синдромом почечной недостаточности. J Tradi Chin Med, 2014. 55: 1207-1209.

21. Пан ЛЗ. Токсикологическое геномное исследование зависимости Valeriana jatamansi jones от токсикогеномики. Юго-западный университет Цзяотун, 2011 г.．

22. Ван К.Н., Ляо К.Л., Чен Л.К. и др. Изучение современной ситуации с качеством жизни и влияющими факторами у пациентов с раком предстательной железы. Чин Дж. Андрол, 2015. 29: 15-20.

23. Сюй М., Чжу Х., Ву Ю.Ю. и др. Ингибирующее действие тотальных экстрактов астрагала перепончатого на пролиферацию и синтез коллагена звездчатых клеток печени, вызванное окислительным стрессом, и его механизм. Pharmacol Clin Chin Mater Med, 2006. Z1: 60-63.

24. Ван Л.Н., Ю С.Ю., Ву В.Л. и соавт. Исследование воздействия глицирризина и дексаметазона на повреждение подоцитов, вызванное аминонуклеозидом пуромицина in vitro. Chin J Appl Clin Pediatr, 2011. 26: 1668-1670.

25. Гао З., Шао К.К., Шен Дж.В. и др. Общая ситуация со вспомогательным лечением рака предстательной железы традиционной китайской медициной. Mod Chin Clin Med, 2011. 18: 37-39.