仙参汤治疗鼻咽癌放射性口腔黏膜炎临床及网络药理学研究

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1研究目的通过前瞻性单臂观察试验明确“仙参汤”治疗鼻咽癌放疗射线诱发的口腔黏膜炎(Radiation-induced oral mucositis,RIOM)的疗效及安全性;利用网络药理学,筛选“仙参汤”的活性成分并预测靶点,筛选鼻咽癌RIOM已知疾病靶点和“仙参汤”治疗关键靶点,进行分子生物学功能和通路分析,构建成分-关键靶点-通路的生物网络,探究“仙参汤”治疗鼻咽癌RIOM的药理作用机制,为后续临床及实验研究提供分子理论基础。2研究方法2.1临床研究通过前瞻性单臂观察试验,纳入确诊为鼻咽癌且初次接受放射治疗的80例患者,采用“仙参汤”含漱并内服+放疗±同步化疗治疗方案,设置观察点为放疗前,放疗第1、2、3、4、5、6周结束后,主要观察指标为三级或以上急性RIOM发生率。次要观察指标包括:首次、三级或以上急性RIOM出现时间(首次RIOM即出现RIOM的初始症状);急性RIOM分级情况;放疗的计划完成率;生活质量QLQ-C30评分。安全性指标:详实记录血分析、肝肾功能、EBV-DNA的变化,不良事件的发生情况及严重程度。通过收集随访数据并统计分析评价“仙参汤”治疗鼻咽癌RIOM的疗效及安全性。2.2网络药理学研究通过网络药理学分析,检索TCMSP、TCMID、Uniprot数据库筛选“仙参汤”的活性成分并预测靶点;检索Geencards、Malacards、TTD、OMIM疾病数据库筛选鼻咽癌RIOM相关的疾病靶点;将“仙参汤”活性成分靶点与疾病靶点取交集,得到活性成分-疾病共同靶点数据集,并利用Cytohubba插件筛选关键靶点;利用David数据库进行分子生物学功能和通路分析;利用string在线软件、Cytoscape软件构建“成分-关键靶点-通路”生物网络。3研究结果3.1临床研究(1)纳入的80例患者发生首次RIOM的有77例,3例没有发生,发生率为96.3%。首次RIOM发生最早时间为第7天,平均发生时间为20.14±8.89天,集中于第12天至第29天之间。发生三级或以上RIOM的有11例,发生率为13.8%。(2)单因素COX回归分析发现,中药服用时间为首次RIOM发生与否的可能影响因素;年龄、中药服用时间为三级或以上RIOM发生与否的可能影响因素。多因素COX回归分析显示,中药服用时间为首次RIOM和三级或以上RIOM发生与否的独立影响因素。(3)平滑曲线拟合图及阈值效应分析得出,中药服用时间与三级或以上RIOM发生风险呈曲线关系,并存在拐点,中药服用时间≥42天时,中药服用时间为三级或以上RIOM的保护因素,三级或以上RIOM发生风险呈下降趋势。(4)对中药治疗前后及分组的中药服用时间,进行生活质量QLQ-C30评分,结果表明,相关领域治疗前后有统计学意义,但无临床意义。不同服药时间组间无差异,各组生活质量改善程度相同,变化程度一致。(5)放疗完成计划中仅有一例因三级RIOM而延长放疗计划,无一病例因严重的RIOM而终止放疗计划。(6)经药物安全性评价,入组患者服用“仙参汤”后耐受性良好,无明显毒副反应。3.2网络药理学研究(1)在TCMSP数据库、TCMID数据库分别检索到仙鹤草已报道的化学成分为84种,玄参为120种,麦冬为55种,北沙参为110种,生地黄为49种,鱼腥草为123种,桔梗为145种,桑叶为364种,女贞子为136种,墨旱莲为85种,辛夷为261种,甘草为452种,删掉两个数据库重复的成分并同时以OB≥30%和DL≥0.18为条件筛选活性成分,仙鹤草有8个,玄参有10个,麦冬有2个,北沙参有12个,生地黄有2个,鱼腥草有8个,桔梗有9个,桑叶有31个,女贞子有13个,墨旱莲有10个,辛夷有19个,甘草有93个。通过检索公共数据库获得的“仙参汤”活性成分靶点删掉重复项后共有288个靶点。(2)通过检索Geencards数据库、Malacards数据库、TTD数据库,筛选鼻咽癌RIOM疾病靶点,分别获得5133个、129个、29个,删掉重复项后,共得到已知的疾病靶点5137个。(3)合并取交集后得到成分-疾病共同靶点235个,即“仙参汤”活性成分治疗鼻咽癌RIOM的潜在靶点。根据degree和betweenness分值利用Cytohubba插件筛选分值前十的关键靶点,分别为STAT3、AKT1、MAPK1、MAPK3、TP53、JUN、TNF、HSP90AA1、RELA、APP;STAT3、MAPK1、AKT1、CYP1A1、TP53、F2、HSP90AA1、APP、RXRA、JUN。(4)GO注释的BP富集分析中COUNT数目前十名为RNA聚合酶II启动子转录的正调控、药物反应、信号转导、凋亡过程的负调控、细胞增殖的正调控、DNA模板转录的正调控、RNA聚合酶II启动子转录的负调控、凋亡过程、氧化还原过程、炎症反应、基因表达的正调控、衰老、缺氧反应。MF富集分析前十名为蛋白结合、相同蛋白结合、酶结合、蛋白质同源二聚体活性、ATP结合、DNA结合、蛋白质异源二聚体活性、蛋白激酶结合、转录因子活性,序列特异性DNA结合、锌离子结合、转录因子结合、蛋白激酶活性、序列特异性DNA结合。CC富集分析前十名为细胞膜、细胞核、细胞质基质、细胞质、核质、细胞外泌体、细胞外隙、胞外区、膜、细胞膜的整合部分、线粒体、内质网、内质网膜、高尔基体、细胞质的核周区域。KEGG通路前十名为癌症途径、PI3K-Akt信号通路、乙型肝炎、癌症中的蛋白多糖、TNF信号通路、人类T细胞白血病病毒I型感染、甲型流感、MAPK信号通路、癌症中的micro RNA、前列腺癌、丙型肝炎、结核病、南美锥虫病、弓形虫病、粘着斑、Ras信号通路、Fox O信号通路。4研究结论4.1临床研究(1)三级或以上RIOM的发生率为13.8%,跟历史对比明显降低,“仙参汤”可减轻RIOM的严重程度。(2)首次RIOM平均发生时间为20.14±8.89天,集中于第12天至第29天之间,“仙参汤”可延缓RIOM症状的初始发生时间。(3)中药服用时间为首次RIOM和三级或以上RIOM发生与否的独立影响因素。中药服用时间≥42天时,中药服用时间为三级或以上RIOM的保护因素。(4)“仙参汤”治疗前后对生活质量的影响无临床意义,服用“仙参汤”时间长短对生活质量改善程度相同。(5)经药物安全性评价,入组患者服用“仙参汤”后耐受性良好,无明显毒副反应,证明“仙参汤”治疗鼻咽癌RIOM是安全可靠的,值得临床转化推广。4.2网络药理学研究“仙参汤”的网络药理学机制可能为通过正调控RNA聚合酶II启动子转录、细胞增殖、DNA模板转录、凋亡过程、基因表达,负调控RNA聚合酶II启动子转录、凋亡过程,及调节信号转导、药物反应、氧化还原过程、炎症反应、衰老、缺氧反应等生物学过程,参与蛋白、相同蛋白、酶、DNA、ATP、蛋白激酶、序列特异性DNA、锌离子、转录因子的结合,及激活或抑制蛋白质同源二聚体、蛋白质异源二聚体、转录因子、蛋白激酶的活性等分子功能,作用于MAPK1、STAT3、AKT1、TP53、JUN、TNF、APP等主要的关键靶点,影响PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、癌症中的micro RNA、癌症中的蛋白多糖等通路,起到治疗鼻咽癌RIOM的作用。
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