基于单细胞测序技术探讨柴胡清肝汤干预三阴性乳腺癌免疫微环境潜在分子机制

作     者：王建湘 沈浮 杨雷 WANG Jianxiang;SHEN Fu;YANG Lei

作者机构：湖南中医药大学第一附属医院湖南长沙410007 湖南医药学院附属永州市中医医院湖南永州425000 

出 版 物：《中医学报》 (Acta Chinese Medicine)

年 卷 期：2024年第39卷第6期

页      面：1301-1313页

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：2021年湖南省研究生科研创新项目(X20210683) 

主　　题：柴胡清肝汤 三阴性乳腺癌 单细胞测序技术 网络药理学 免疫微环境 生物信息 

摘      要：目的:采用单细胞RNA测序相关的生物信息学技术分析柴胡清肝汤干预三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)免疫微环境的潜在分子机制。方法:收集TNBC相关的单细胞RNA测序数据,利用R语言中的Seurat程序对其进行主成分分析及t分布和随机近邻嵌入聚类。通过多数据库及文献获取柴胡清肝汤活性成分,对其干预TNBC中各细胞亚群的特异性基因进行交集靶标的提取并进行基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes enrichment analysis,KEGG)富集分析,利用癌症基因组图谱数据库中TNBC的免疫细胞矩阵进行免疫浸润细胞水平分析,最后将柴胡清肝汤中关键活性成分与免疫相关的靶蛋白进行分子对接验证。结果:共获得了14个细胞簇,柴胡清肝汤中的槲皮素、牛蒡酚、牛蒡子苷元、山柰酚等活性成分可能作用于CD14、IL-1β、SYK、ITGA等靶点干预M2巨噬细胞,涉及核因子-kappa B(nuclear factor-kappa B,NF-κB)信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase-protein kinase B,PI3K-Akt)信号通路、Toll样受体信号等通路;作用于CXCR3、非受体型蛋白酪氨酸激酶(Janus kinase,JAK)、信号转导与转录激活因子(signal transducer and activator of transcription,STAT)、ITGA等靶点干预CD4^(+)T淋巴细胞,涉及JAK-STAT信号通路、趋化因子信号通路、程序性死亡受体1等相关通路,且多数靶基因在TCGA的免疫矩阵中与对应免疫浸润细胞水平具有相关性。槲皮素、白杨黄素、山柰酚主要通过干预JUN、CALM1、JAK1、IL-6、INSR等蛋白调节MAPK、Wnt、肿瘤坏死因子、cAMP、AGE-ARGE以及PI3K-Akt信号通路而发挥干预TNBC微环境中的其他细胞亚群。在分子对接结果中,50%以上的活性成分与靶蛋白具有较强的对接活性。结论:柴胡清肝汤中关键活性成分干预TNBC的免疫微环境的分子机制涉及多靶点多细胞组分,涉及肿瘤、免疫、炎症反应等多类型通路。