摘要
通过PubChem、Swiss Target Prediction、TCMSP、Gene Cards和TTD数据库进行检索，分别建立汉黄芩素和肿瘤的靶点数据集，利用STRING平台和Cytoscape 3.8.0软件筛选核心靶点并进行可视化展示，运用DAVID 6.8数据库对核心靶点进行GO和KEGG富集分析，利用AutoDockTools 1.5.6软件对汉黄芩素与核心靶点进行分子对接验证。
汉黄芩素治疗肿瘤的作用靶点有165个，其中核心靶点包括TP53、RELA、SRC、MAPK1、AKT1等，共19个；汉黄芩素通过作用于多个生物过程（如乙型肝炎、HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路、催乳素信号通路、TNF信号通路等通路），涉及RNA聚合酶Ⅱ启动子的转录上调、凋亡过程的抑制、转录激活以及内皮细胞增殖的促进等机制来发挥抗肿瘤作用。分子对接结果显示，汉黄芩素与RELA以及TP53等关键靶点有着较好的结合活性。
※基金项目 厦门“十三五”海洋经济创新发展示范项目（No.16PFW008SF15）
汉黄芩素是中药黄芩中的一种黄酮类化合物，具有广泛的生物活性，如抗肿瘤、抗炎、抗氧化以及抗病毒
本研究通过网络药理学和分子对接技术对汉黄芩素的抗肿瘤作用机制进行全面而系统的解析，以期为抗肿瘤药物机制研究提供指导。
①数据库：TCMSP（https：//old.tcmsp-e.com/tcmsp.php）、PubChem（https：//pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）、Swiss Target Prediction（http：//www.swisstargetprediction.ch/）、Therapeutic Target Database（http：//db.idrblab.net/ttd/）、Gene Cards（https：//www.genecards.org/）、Uniprot（https：//www.uniprot.org/）、STRING（https：//string-db.org/）、DAVID 6.8（https：//david.ncifcrf.gov/）和PDB（https：//www.rcsb.org/）；②软件：Cytoscape 3.8.0软件，AutoDockTools 1.5.6软件，PyMOL软件和在线韦恩图（https：//bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html）。
通过PubChem、Swiss Target Prediction、TCMSP和Gene Cards数据库分别检索汉黄芩素（Wogonin）对应的靶点，并利用Uniprot数据库将所得靶点名称转化为基因名称，取其并集构建汉黄芩素的靶点数据集；通过Therapeutic Target Database（TTD）和Gene Cards数据库分别检索肿瘤（Tumour）对应的靶点，取其并集构建肿瘤的靶点数据集。
利用在线韦恩图获取汉黄芩素与肿瘤的交集靶点作为汉黄芩素抗肿瘤的潜在靶点，将潜在靶点导入STRING平台和Cytoscape 3.8.0，根据度、接近度和中介中心值筛选前30个靶点，提取其交集作为汉黄芩素的核心抗肿瘤靶点。
数据库检索后获得178个汉黄芩素靶点和10146个肿瘤靶点；韦恩图结果显示两者共有靶点为165个（见
图1 汉黄芩素和肿瘤靶点之间的韦恩图
图2 汉黄芩素抗肿瘤核心靶点的蛋白质互作分析
基因本体分析（Gene Ontology analysis，GO）包括3个方面：生物过程（Biological process，BP）、细胞组分（Cellular component，CC）和分子功能（Molecular function，MF）。GO富集分析结果显示，汉黄芩素抗肿瘤核心靶点生物过程包括RNA聚合酶Ⅱ启动子转录上调、凋亡抑制、转录激活、内皮细胞增殖增强及细胞对脂多糖的反应等；细胞组分显著富集在细胞质、细胞液和细胞核等部位；分子功能富集在蛋白质结合、转录因子结合、酶结合、特异性DNA结合、蛋白异二聚化、激酶活性和染色质结合等方面。见
图3 汉黄芩素抗肿瘤核心靶点GO富集分析
KEGG富集分析结果显示汉黄芩素抗肿瘤核心靶点显著富集的信号通路主要有癌症通路、乙型肝炎、HIF-1信号通路、癌症中的蛋白多糖、PI3K-Akt信号通路、催乳素信号通路、TNF信号通路、MAPK信号通路、胰腺癌以及ErbB信号通路等。见
图4 汉黄芩素抗肿瘤核心靶点KEGG富集分析
分子对接结果（见
| 对接的靶蛋白 | 结合能（kcal/mol） | 对接的靶蛋白 | 结合能（kcal/mol） |
|---|---|---|---|
| AKT1（5a14） | -8.4 | NFKB1（3vn2） | -7.3 |
| AR（2ax6） | -6.4 | NOS2（3qtf） | -8.7 |
| CASP3（2h42） | -8.6 | PIK3R1（3h0a） | -8.7 |
| ESR1（1x7r） | -8.2 | PRKCA（2vwz） | -8.4 |
| HIF1A（5ikq） | -7.6 | RELA（4ejn） | -9.4 |
| HSP90AA1（3vhe） | -8.8 | SRC（4mxo） | -7.9 |
| IL6（3lxl） | -8.7 | STAT5A（1wdy） | -6.8 |
| JUN（3dkf） | -8.4 | TP53（3s7b） | -9.3 |
| MAPK1（5k4i） | -7.9 | VEGFA（3vhe） | -7.8 |
| MAPK8（3c7q） | -8.1 |
图5 汉黄芩素与部分核心靶点分子对接模式图
图A、B为汉黄芩素与靶蛋白RELA（4ejn）分子对接模式图；图C、D为汉黄芩素与靶蛋白TP53（3s7b）分子对接模式图
汉黄芩素因具有抑制多种肿瘤增殖的药理活性而广受关注，其已被证实可抑制包括肺癌、胃癌、乳腺癌、肝癌、卵巢癌、直肠癌在内的多种癌细胞株的生长与增
根据KEGG富集分析结果，核心靶点所参与的信号通路主要有癌症通路、乙型肝炎、HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路、TNF信号通路和MAPK信号通路。HIF-1是由α和β两个亚基组成的异二聚体蛋白，其中HIF-1α是应答缺氧应激的关键因子，可调控细胞对缺氧产生一系列代偿反应，维持细胞内氧平衡，在机体的生理和病理过程中具有重要作
分子对接研究显示，汉黄芩素与TP53、RELA、PIK3R1、IL6、HSP90AA1、NOS2、CASP3、JUN以及MAPK8等靶点也有较好的结合活性（见
综上所述，本研究通过网络药理学和分子对接技术系统阐释了汉黄芩素抗肿瘤的作用机制，对抗肿瘤药物机制研究有一定的指导意义。但是，考虑到该研究是基于公共数据库完成，因此，其具体的作用机制还需要通过实验进一步验证。
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