关键词:
西黄丸
胃癌
机器学习
网络药理学
免疫浸润
摘要:
目的通过网络药理学和机器学习探讨西黄丸治疗胃癌的作用机制。方法所有数据采集和分析于2023年11月至2024年8月期间进行,研究的各阶段包括数据收集、基因靶点预测、网络模型构建及数据统计分析。利用中药系统药理学数据库(TCMSP)查询并提取西黄丸的化学成分数据,利用Swiss Target Prediction和HERB数据库预测活性成分靶点。使用Genecard收集疾病相关靶点,并筛选差异靶点。通过机器学习算法中的支持向量机进一步筛选疾病靶点基因。西黄丸治疗胃癌的潜在作用靶点是疾病靶点与活性成分靶点的交集。利用ClusterProfiler包进行潜在靶点的基因本体(GO)功能富集分析及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。将活性成分与潜在作用靶点导入Cytoscape 3.10.0软件,构建“药物-活性成分-靶点”网络。拓扑分析获取西黄丸治疗胃癌的核心成分。利用LASSO回归筛选西黄丸治疗胃癌的核心靶点,Cibersort算法对核心靶点进行免疫浸润分析。数据通过R 4.2.1软件进行处理,采用t检验和单因素方差分析进行统计学检验。结果共选出有效活性成分41个,相关靶点182个,胃癌相关基因2410个,交集基因119个。通过GO富集分析,共识别出2049个GO条目(P<0.05);而信号通路富集分析则揭示了177条KEGG信号通路(P<0.05)。“药物-活性成分-靶点”网络分析发现,槲皮素是西黄丸治疗胃癌的核心成分。LASSO回归筛选出CD36、GJA1、SERPINE1基因可能是西黄丸治疗胃癌的核心作用靶点。数据分析结果显示,相较于正常样本,胃癌患者中GJA1和SERPINE1基因展现出较高的表达水平(均P<0.01),而CD36呈现低表达趋势(P<0.001),且均具有良好的诊断效能。预后分析结果表明,胃癌患者预后状况与核心靶点的表达水平呈负相关,即核心靶点表达水平越高,预后越不良。免疫浸润分析结果表明,胃癌的发生发展与多种免疫细胞失调相关,核心靶点CD36、GJA1、SERPINE1可通过调控多种免疫细胞浸润缓解胃癌进程。结论西黄丸可通过抗炎、调节免疫细胞功能等多方面发挥对胃癌的治疗作用。