揭秘古老中药方剂半夏泻心汤如何颠覆结直肠癌治疗：网络药理学揭示惊人机制！

结直肠癌（CRC）是消化道恶性肿瘤中的一种，在我国恶性肿瘤发病率中位居第三，仅次于肺癌和胃癌。CRC亦是我国癌症相关死亡的第五大原因，其死亡人数高于其他发展中国家。现阶段针对结直肠癌的治疗手段主要包括手术、放疗及化疗。尽管近年来出现了生物制剂和免疫治疗等新型辅助治疗方法，但CRC的治疗效果依然有限。鉴于此，探索结直肠癌的预防与治疗新策略显得尤为迫切。

半夏泻心汤（BXD）具备抗炎、免疫调节、抗癌及抗氧化等多重生物活性。尽管已有临床观察与体外实验验证了BXD在抗CRC方面的活性，但其具体活性成分及其作用机理尚未得到明确阐述。

日前，一篇名为“Effect and mechanism of Banxia Xiexin decoction in colorectal cancer: A network pharmacology approach”的文章探究了BXD对CRC的潜在机制。

图1 论文首页

BXD对结直肠癌影响机制的初步探讨

为深入探讨BXD对CRC影响的具体机制，该研究构建了一个蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络（图2A），以分析目标蛋白间的相互作用。该网络中的节点程度被用以确定各靶点的交互程度，共识别出30个高度交互的靶点，其中包括AKT1（程度=68）、白细胞介素-6（IL-6）（程度=52）、MAPK8（程度=50）、MAPK1（程度=48）、血管内皮生长因子a（VEGFA）（程度=48）、琼（程度=47）、信号传感器和转录激活剂3（STAT3）（程度=46）（图2B）。通过氧化石墨烯富集分析，研究从细胞组分、分子功能以及生物过程三个维度评估了这些靶点的共同生物学功能（图2C-E）。此外，研究采用KEGG富集分析，研究了与这些靶点相关的信号通路。结果显示，在P<0.05的标准下，共识别出112条相关通路，其中肿瘤坏死因子信号通路、CRC通路、PI3K/AKT信号通路与细胞凋亡的相关性最为显著。

图2 网络及靶点图

BXD可抑制体外CRC细胞的增殖和迁移

CCK8实验结果表明，随着给药浓度的增加，HCT116细胞的活性呈现下降趋势。在BXD药物不同浓度作用下，其半抑制浓度（IC50）为304.5405 μg/ml（图3A）。基于此数据，研究选取150、304及600 μg/ml作为低、中、高三个浓度水平，以进行后续实验。进一步通过EdU实验验证，BXD的主要成分能够显著抑制HCT116和SW480细胞的体外增殖（图3B）。此外，伤口愈合实验和Transwell迁移实验均证实，BXD成分能显著降低HCT116细胞在体外的迁移能力（图3C、D）。

图3 BXD成分对HCT116细胞体外增殖和迁移的影响

BXD增加了体外CRC细胞中的铁和ROS水平

经过高浓度BXD主要成分混合物处理后，HCT116细胞的总铁含量显著上升（图4A）。同时，HCT116和SW480细胞内的ROS水平亦随BXD浓度增加而呈现浓度依赖性增长（图4B）。

图4 BXD成分对体外HCT116细胞中铁和ROS水平的影响

BXD通过抑制PI3K/AKT/mTOR轴诱导体外CRC细胞的铁蛋白吞噬

免疫印迹分析结果表明，BXD成分能够显著提升自噬标记物LC3II（微管相关蛋白2轻链3 beta）与LC3I的比值，同时增加铁蛋白自噬标记物NCOA4的表达水平。此外，BXD成分还降低了铁垂病相关标志物FTH1和GPX4的表达水平（图5A）。电子显微镜观察结果显示，HCT116细胞中自噬体的数量随着BXD组分浓度的增加而显著增加（图5B）。为深入探讨BXD成分的作用机制，研究采用免疫印迹法检测了细胞内PI3K、AKT及mTOR的水平及其磷酸化状态。结果显示，BXD成分的干预显著降低了HCT116细胞中PI3K、AKT和mTOR的磷酸化水平（图5A）。该研究进一步使用AKT抑制剂（MK2206）和AKT激活剂（SC79）对HCT116和SW480细胞信号通路的影响进行了验证。结果表明，与BXD组相比，AKT抑制剂能够进一步增加LC3 II/LC3 I比值和NCOA4的表达水平，降低FTH1和GPX4的表达水平，提高铁和ROS水平，并最终抑制细胞增殖。相反，AKT激活剂则逆转了BXD成分的上述作用效果。

图5 BXD成分诱导CRC细胞的铁酰胺吞噬及其机制

BXD在体内抑制结直肠癌皮下移植瘤的生长，增加肿瘤中铁和ROS的水平

在采用HCT116细胞构建的裸鼠CRC皮下移植瘤模型中，结果显示，BXD组相较于对照组，其皮下肿瘤的大小及重量均显著减小，尤其是高剂量组减小最为显著（图6A）。进一步对肿瘤组织进行解剖并测定铁含量，发现BXD组肿瘤中铁含量高于对照组，其中BXD-H组的增加最为显著（图6B）。ROS水平检测显示，BXD组的ROS水平明显高于对照组，BXD-H组表现最为突出（图6C）。此外，Ox对皮下移植瘤的抑制作用相较于BXD-H组略强。在影响肿瘤中铁含量及ROS水平方面，Ox与BXD-H组的效果相当。

图6 BXD对皮下移植HCT116肿瘤生长及肿瘤体内铁和ROS水平的影响

BXD在CRC中的体内作用机制的初步验证

在对CRC肿瘤进行Western blot分析时，结果显示，相较于对照组，BXD组中LC3II与LC3I的比值以及NCOA4的表达水平均有所上升，而FTH1和GPX4的表达水平则相对降低。同时，PI3K、AKT及mTOR的磷酸化水平亦呈现下降趋势（图7），这与体外实验所得数据相符。

图7 BXD对CRC的作用机制的体内验证

结论

BXD作为一种典型的传统天然药物，展现出对疾病治疗的多靶点作用。鉴于此，有必要进行更为详尽的研究，以明确其在临床应用中的潜在价值。

参考文献：

Wang Y, Zhao T, Huang C, Liu F, Zhang Y, Kong D, Fan Z. Effect and mechanism of Banxia Xiexin decoction in colorectal cancer: A network pharmacology approach. Phytomedicine. 2024 Jan;123:155174. doi: 10.1016/j.phymed.2023.155174