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今天推荐的这篇文章，深入研究了金福安汤（JFAD）的药理作用及在肺癌治疗中的效果。通过单细胞数据分析和网络药理学分析，揭示了金福安汤如何精准调控巨噬细胞，与常规治疗方法形成互补，进而在肺癌模型中展现出卓越的治疗效果。
亮点概览：
※M2表型的肿瘤相关巨噬细胞成为肺癌治疗的新靶点。
※发现CTNNB1（β-连环蛋白）与CD8+细胞的不利结果之间的关系，为治疗策略提供了新的方向。
※金福安汤被证实能够精准靶向CTNNB1，调控巨噬细胞极化。
※金福安汤与顺铂的联合应用在肺癌模型中展现出显著的治疗效果。
l题目：金福安汤通过β-连环蛋白（CTNNB1）调控巨噬细胞极化与顺铂协同治疗肺癌
l杂志：Biomed Pharmacother
l影响因子：IF=7.5
l发表时间：2023年12月
研究背景
肺癌是一种严重的恶性肿瘤，尤其在50岁及以上的人群中，其死亡率居高不下。肺腺癌是非小细胞肺癌中的主要亚型，对于这种癌症，铂类化疗是主要的治疗方法，但常常引发耐药性和毒性问题。因此，为了降低毒性副作用并对抗化学抗性，急需寻找新的靶向替代策略或方法。在肺癌的发展中，肿瘤相关巨噬细胞扮演了关键角色，它们可以影响肿瘤的进展并调节免疫反应。巨噬细胞具有两种激活状态，M1样和M2样，分别具有抗炎和免疫抑制特性，或促炎和抗肿瘤免疫能力。诱导巨噬细胞表型转变或增强促炎性巨噬细胞极化被认为是一种有前景的抗肿瘤疗法。另外，Wnt通路的异常在肺癌中也受到了广泛关注。Wnt/β-连环蛋白信号通路的激活与关键肿瘤属性有关，并影响肺癌患者的预后和生存率。此通路也调节肿瘤微环境中的免疫细胞，特别是巨噬细胞和T细胞的募集。在这种背景下，中医（TCM）作为一种预防和管理慢性病的关键干预措施受到了关注。金复安汤（JFAD）是中医大师邓铁涛开发的一种治疗方法，已被证明对脾虚痰湿的晚期非小细胞肺癌患者非常有效。因此，结合现代科研方法，对JFAD的深入研究可能揭示其在肺癌治疗中的潜在作用机制，为未来的肺癌治疗策略提供新的思路和方向。
研究方法
首先，通过单细胞数据库分析确定CTNNB1主要定位于巨噬细胞中，并与CD8+细胞的不利结果相关。然后，利用网络药理学分析发现CTNNB1是JFAD的重要靶标。为了研究JFAD对巨噬细胞极化的影响，进行了体外和体内的实验。在体外实验中，使用JFAD处理巨噬细胞，并检测其对巨噬细胞极化的影响。在体内实验中，使用皮下移植肿瘤模型和原位肺癌模型来研究JFAD对巨噬细胞极化和肿瘤生长的影响。此外，该研究还探讨了JFAD和顺铂（CDDP）的联合作用。通过流式细胞术测量肿瘤和脾脏中M1和M2巨噬细胞的百分比，并通过蛋白质印迹和qPCR测量β-连环蛋白、M1和M2巨噬细胞标志物的水平。同时，通过免疫组织化学分析CD8和iNOS蛋白表达。
研究结果
1、CTNNB1的表达及其与免疫浸润的相关性
TIMER和Kaplan-Meier数据库的使用揭示了CTNNB1在各种类型的癌症中的上调，包括肺癌，结肠癌，食道癌，肝癌，直肠癌，头颈癌等（图1A，B）。通过利用TISCH数据库，能够在NSCLC患者的各种细胞类型中创建CTNNB1表达的可视化。研究结果表明，CTNNB1的表达主要存在于单核巨噬细胞和恶性细胞中（图1C）。与肿瘤细胞相比，巨噬细胞中CTNNB1的表达略高。生成热图以显示来自所选数据集的不同细胞类型中CTNNB1的平均基因表达，这也证实了结果（图1D）。分析揭示了CTNNB1的存在，M2巨噬细胞浸润增加和M2巨噬细胞基因标记物MRC1表达升高之间的相关性（图1E）。
图1、CTNNB1的表达及其与免疫浸润的相关性
2、CTNNB1在LUAD中的预后价值
利用CIBERSORT算法，检查了III期与I期的LUAD患者，发现CD8+细胞表达减少，M2细胞表达增加（图2A）。当比较具有高和低CTNNB1基因表达的组时，观察到免疫浸润的显着差异。具体而言，具有高CTNNB1表达的组表现出增加的M2巨噬细胞浸润（图2B）。此外，CTNNB1作为危险因素与CD8+T细胞浸润之间存在显着相关性，揭示了CTNNB1表达增加与CD8+T细胞浸润减少的不利情况。生存分析强调，在CD8+T细胞浸润不足的情况下，较高的CTNNB1水平与NSCLC（LUAD）总体生存率较差之间存在显着联系。（图2C）。
图2、CTNNB1对LUAD的预后价值
3、网络药理学
3.1 JFAD的草药成分目标网络
进行了多数据库搜索，以确定与NSCLC相关的潜在目标。由此产生的维恩图表明，在263个行动目标中，192个是常见的药物疾病靶标（图3A）。利用STRING数据库，利用已确定的192种常见药物疾病靶标构建PPI网络，最终形成191个节点和4375个边缘的结构。利用Cytoscape软件综合分析了相交靶蛋白的复杂拓扑特性（图3A）。
3.2 GO和KEGG富集分析
对这192个靶标进行GO功能分析和KEGG富集，以鉴定相关途径和功能。本研究表明，前10个GO涉及治疗非小细胞肺癌（NSCLC）的三个关键方面：生物过程，如对缺氧，氧化应激和化学应激的反应；分子功能包括RNA聚合酶II特异性结合，DNA结合转录因子结合，细胞因子受体结合和蛋白激酶调节活性；和细胞成分，如膜微区，血小板α颗粒，溶酶体和RNA聚合酶II转录调节复合物（图3B）。此外，KEGG信号通路的富集表明，JFAD治疗NSCLC主要涉及以下方面：细胞死亡相关信号通路（如细胞凋亡和细胞衰老），信号转导途径（如PI3K-Akt信号通路，其中PI3K代表磷酸肌醇3-激酶，Akt代表蛋白激酶B；TNF（肿瘤坏死因子）信号通路；和HIF1（缺氧诱导因子1）信号通路），免疫系统相关信号通路（如IL-17（白细胞介素17），toll样受体，NOD样（核苷酸结合寡聚化结构域）受体，和T细胞受体信号传导途径）和癌症相关信号传导途径（图3C，D）。
图3、JFAD治疗NSCLC的网络药理学分析
4、JFAD在体外调节巨噬细胞极化，抑制侵袭和抗血管生成
流式细胞仪分析后，发现JFAD组有24.53 ± 3.09%M1巨噬细胞和16.13 ± 2.05%的M2巨噬细胞。与对照组相比，M1巨噬细胞为4.03 ± 3.73%和M2巨噬细胞在39.12 ± 5.28%，含JFAD药物的治疗降低了M2巨噬细胞的表达并增加了M1巨噬细胞的表达（图4A，B）。Transwell分析用于评估三组的细胞迁移和侵袭性：DMEM（作为基线），对照组（具有空白血清）和含有JFAD的血清组。用含JFAD的血清干预后，LLC细胞的侵袭性降低。与含有JFAD的血清组相比，空白血清组中更多的LLC细胞通过基底膜迁移（图4C，D）。为了研究JFAD对血管生成的影响，在血管内皮细胞进行了实验。研究结果最终表明，JFAD阻碍了血管的形成（图4E）。这意味着JFAD有效抑制TME内的血管生成。
图4、JFAD的体外测定
5、JFAD联合CDDP在皮下移植肿瘤模型中的协同作用
在这个实验中，旨在利用LLC皮下肿瘤模型探索JFAD与CDDP治疗相结合的协同作用。本研究的目的是检查JFAD联合CDDP治疗在LLC皮下肿瘤模型中的潜在协同作用。接种肿瘤后，未治疗组表现出显着快速的肿瘤生长速率。相反，JFAD和CDDP的联合治疗显示出有效的抗肿瘤活性，超过了单独使用CDDP的单一治疗效果（图5A–C）。接种后第25天，观察到JFAD+CDDP组的存活率显着更高，存活率为80%，而CDDP组为40%，未治疗组只有一只存活的小鼠（图5D）。此外，蛋白质印迹分析显示，与其他两组相比，JFAD+CDDP组中iNOS表达（M1型巨噬细胞的标志物）显着上调。另一方面，在JFAD+CDDP组中发现M2巨噬细胞标志物CD206的表达较低（图5E-G）。
图5、在LLC皮下移植肿瘤模型中，JFAD增强了CDDP的抗肿瘤活性
6、体内调节时间重塑
在治疗实验后，采用流式细胞术检测肿瘤组织和脾脏中CD206+和CD86+巨噬细胞的存在。研究结果表明，联合治疗组中JFAD的给药导致肿瘤组织（图6A，B）和脾脏（图6E）中M1巨噬细胞（通常与抗肿瘤免疫相关）的显着增加（图6F）。此外，联合治疗导致肿瘤中CD206水平显着下调（图6C，D），这是一种与M2巨噬细胞相关的标志物，通常促进肿瘤生长。然而，脾脏中M2巨噬细胞的比例没有观察到显着变化（图6G，H）。随后的免疫组织化学分析显示，JFAD+CDDP组肿瘤组织中CD8+T细胞的浸润增加（图6I）。因此，这些发现表明JFAD具有调节肿瘤组织中巨噬细胞极化的能力，促进M2巨噬细胞向M1巨噬细胞的复极化，促进脾脏中M1巨噬细胞的产生，并增强CD8+T细胞在肿瘤组织中的浸润。
图6、最后一次治疗第14天的体内免疫调节
文章小结
本文最大的亮点就是将研究的核心内容与网络药理学紧密结合，突出中医与现代科学的融合与创新。中医智慧与现代药理学相结合，为我们揭示了治疗肺癌的新思路。期待未来更多研究成果为医学界注入新活力！
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