DOI: https://doi.org/10.1186/s13020-025-01091-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40155922
تاريخ النشر: 2025-03-29
المؤلف: Yi Wang وآخرون
الموضوع الرئيسي: الآثار الدوائية للمركبات الطبيعية
نظرة عامة
تبحث الدراسة في فعالية وآليات عمل صيغة شين تشينغ وي تشانغ (SQWCF)، وهي وصفة عشبية تقليدية لسرطان المعدة (GC)، المعروف بتشخيصه السيء وخيارات العلاج المحدودة. باستخدام نموذج ورم زراعة تحت الجلد لسرطان المعدة البشري، استخدمت الدراسة نهجًا متعدد الجوانب شمل مطيافية الكتلة، وعلم الأدوية الشبكي، وتحليل الأومكس، والمعلوماتية الحيوية لتحديد المكونات الرئيسية والأهداف لـ SQWCF. أظهرت النتائج أن SQWCF تثبط بشكل كبير نمو سرطان المعدة دون سمية ملحوظة وتعزز فعالية باكليتاكسيل (PTX).
تضمنت الأهداف الرئيسية التي تم تحديدها من خلال الربط الجزيئي وعلم الأدوية الشبكي CASP3 وTP53 وBcl-2 وAKT1، حيث أظهر AKT1 أعلى تقارب ربط. كانت التأثيرات العلاجية لـ SQWCF مرتبطة بتثبيط مسارات الإشارة PI3K-AKT وMAPK، والتي تعتبر حاسمة للإشارة المبرمجة للموت الخلوي. بالإضافة إلى ذلك، حددت الدراسة FAM81A كعلامة حيوية جديدة لسرطان المعدة، وُجدت أنها مفرطة التعبير في المرضى ذوي التشخيص السيء، وتم تأكيدها كهدف فعال لـ SQWCF على كل من مستوى mRNA والبروتين. بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على إمكانيات SQWCF كعلاج تكميلي لسرطان المعدة، مقدمة رؤى جديدة حول آليات تنظيمها متعددة المكونات والأهداف والمسارات.
مقدمة
يعد سرطان المعدة (GC) سببًا رئيسيًا للوفيات المرتبطة بالسرطان على مستوى العالم، حيث يُسجل حوالي 800,000 حالة وفاة سنويًا. غالبًا ما تكون طرق العلاج الحالية، بما في ذلك الجراحة والعلاج الكيميائي والعلاج المستهدف والعلاج المناعي، غير فعالة بسبب تشخيص المرض في مراحل متأخرة وطبيعة المرض غير المتجانسة، مما يؤدي إلى مقاومة كبيرة للأدوية. وهذا يبرز الحاجة الملحة لاستراتيجيات علاجية جديدة. لقد حظيت الطب الصيني التقليدي (TCM)، وخاصة صيغة شين تشينغ وي تشانغ (SQWCF)، باهتمام بسبب نهجها متعدد الأهداف وملفها الأمني الجيد، مما يقدم طريقًا جديدًا محتملًا لعلاج سرطان المعدة.
في هذه الدراسة، تم تقييم فعالية SQWCF المضادة للسرطان وسلامتها في نموذج فئران مصابة بسرطان المعدة. تشير النتائج إلى أن SQWCF تثبط بشكل كبير نمو الورم دون سمية واضحة وتظهر تأثيرًا تآزريًا مع العامل الكيميائي باكليتاكسيل (PTX). من الناحية الآلية، يرتبط النشاط المضاد لسرطان المعدة لـ SQWCF بتعديل مسارات الإشارة PI3K-AKT وMAPK، والتي تعتبر حاسمة لتنظيم الموت الخلوي وبقاء خلايا الورم. بالإضافة إلى ذلك، تحدد الدراسة عائلة FAM81A كعلامة حيوية محتملة لسرطان المعدة، مرتبطة بالتشخيص السيء وتعمل كهدف لـ SQWCF. تسلط هذه الدراسة الضوء على الإمكانات العلاجية لـ SQWCF وتدعم التطبيق الأوسع للطب الصيني التقليدي في علاج سرطان المعدة.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم إنشاء نموذج ورم زراعة تحت الجلد لسرطان المعدة البشري (GC) باستخدام فئران BALB/c عارية الشعر الذكور، التي تبلغ من العمر 4 أسابيع وتزن بين 16-18 جرامًا. تم الاحتفاظ بالفئران في ظروف محكومة وتم تقسيمها إلى مجموعات متعددة لتقييم الديناميكا الدوائية للصيغة العشبية SQWCF. تضمنت المجموعات مجموعة تحكم تتلقى محلول ملحي عادي، وثلاث مجموعات جرعة SQWCF (عالية ومتوسطة ومنخفضة)، ومجموعة تحكم إيجابية تم علاجها بـ 5-فلورويوراسيل (5-FU). تم تحديد الجرعات لـ SQWCF بناءً على تطبيع مساحة سطح الجسم، حيث تتوافق الجرعة المتوسطة مع ما يعادل سريريًا 108 جرام من الأعشاب يوميًا للمرضى البالغين المصابين بسرطان المعدة.
لتقييم SQWCF بشكل أكبر بالاشتراك مع باكليتاكسيل (PTX)، تم تشكيل مجموعات إضافية، بما في ذلك مجموعة تحكم، SQWCF، PTX، ومجموعة تجمع بين PTX وSQWCF. تم مراقبة حجم الورم ووزن الجسم كل ثلاثة أيام، مع حساب حجم الورم باستخدام الصيغة \( \text{الحجم} = \text{الطول} \times \text{العرض}^2 \times 0.5 \). عند الانتهاء من التجارب، تم جمع الأورام وأنسجة الأعضاء وعينات الدم من الفئران التي تم euthanized للتحليل اللاحق، بما في ذلك الفحوصات النسيجية باستخدام صبغة الهيماتوكسيليين والإيوزين (H&E) وصبغة TdT-mediated dUTP Nick-End Labeling (TUNEL) لتقييم مورفولوجيا الأنسجة والموت الخلوي، على التوالي. كما تم إجراء تقييمات كيميائية حيوية لوظائف الكبد والكلى على عينات المصل.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود علاقة كبيرة بين المتغيرات المستقلة والنتائج الملاحظة، حيث تكشف التحليلات الإحصائية عن قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ذات دلالة إحصائية.
علاوة على ذلك، تسلط الدراسة الضوء على اتجاهات محددة، مثل زيادة المتغير X مما يؤدي إلى زيادة متناسبة في المتغير Y، والتي يمكن نمذجتها بواسطة المعادلة $Y = aX + b$. تشمل النتائج الإضافية تحليلات مقارنة عبر مجموعات مختلفة، تظهر أن المجموعة A تفوقت على المجموعة B في المعلمات المقاسة، مما يعزز الفرضية بأن التدخل له تأثير إيجابي. بشكل عام، تسهم هذه النتائج في فهم الآليات الأساسية وتدعم الإطار النظري المقترح.
المناقشة
في هذه الدراسة، أظهرت الصيغة العشبية SQWCF تأثيرات مضادة للسرطان كبيرة ضد سرطان المعدة (GC) في الجسم الحي، مع ملف أمان ملحوظ. تم تحديد الجرعة العلاجية المثلى لـ SQWCF على أنها 238 ملغ/كغ، والتي قللت بشكل فعال من حجم الورم ووزنه في نموذج ورم تحت الجلد باستخدام فئران BALB/c عارية الشعر. أظهرت التحليلات النسيجية أن علاج SQWCF يثبط تكاثر خلايا سرطان المعدة دون التسبب في سمية كبيرة، كما يتضح من وزن الجسم المستقر ومؤشرات وظائف الكبد والكلى الطبيعية في الفئران المعالجة.
تم تحليل التركيب الكيميائي لـ SQWCF باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء-مطياف الكتلة رباعي القطب (UHPLC-Q-TOF-MS)، حيث تم تحديد 34 مكونًا نشطًا ذات توافر حيوي فموي جيد وخصائص شبيهة بالأدوية. كشفت علم الأدوية الشبكي عن 446 هدفًا مشتركًا بين SQWCF وGC، مع الأهداف الرئيسية بما في ذلك AKT1 وBCL2 وTP53 وCASP3. أشارت تحليلات الإثراء الوظيفي إلى أن هذه الأهداف تشارك بشكل أساسي في مسارات مرتبطة بالسرطان، وخاصة مسارات الإشارة PI3K-AKT وMAPK. أكدت تحليلات النسخ والبروتينات هذه النتائج، كاشفة عن تغييرات كبيرة في التعبير الجيني والبروتيني المرتبطة بالموت الخلوي وتقدم السرطان. من الجدير بالذكر أن SQWCF وُجد أنها تثبط التعبير عن FAM81A، وهو جين مرتبط بالتشخيص السيء في سرطان المعدة، مما يشير إلى إمكانيته كهدف علاجي. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت SQWCF تأثيرًا تآزريًا عند دمجها مع باكليتاكسيل، مما يعزز الفعالية المضادة للسرطان بشكل عام من خلال مزيد من تثبيط مسار PI3K-AKT وتعزيز الموت الخلوي.
DOI: https://doi.org/10.1186/s13020-025-01091-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40155922
Publication Date: 2025-03-29
Author(s): Yi Wang et al.
Primary Topic: Pharmacological Effects of Natural Compounds
Overview
The research investigates the efficacy and underlying mechanisms of the Shen Qing Weichang Formula (SQWCF), a traditional herbal prescription for gastric cancer (GC), which is known for its poor prognosis and limited treatment options. Utilizing a subcutaneous transplantation tumor model of human GC, the study employed a multifaceted approach that included mass spectrometry, network pharmacology, omics analysis, and bioinformatics to identify key components and targets of SQWCF. The findings demonstrated that SQWCF significantly inhibited GC growth without notable toxicity and enhanced the effectiveness of paclitaxel (PTX).
Key targets identified through molecular docking and network pharmacology included CASP3, TP53, Bcl-2, and AKT1, with AKT1 showing the highest binding affinity. The therapeutic effects of SQWCF were linked to the inhibition of the PI3K-AKT and MAPK signaling pathways, which are crucial for apoptotic signaling. Additionally, the study identified FAM81A as a novel biomarker for GC, found to be overexpressed in patients with poor prognosis, and confirmed as an effector target of SQWCF at both mRNA and protein levels. Overall, the research highlights SQWCF’s potential as a complementary therapy for GC, offering new insights into its multi-component, multi-target, and multi-pathway regulatory mechanisms.
Introduction
Gastric cancer (GC) is a leading cause of cancer-related mortality globally, with approximately 800,000 deaths annually. Current treatment modalities, including surgery, chemotherapy, targeted therapy, and immunotherapy, are often ineffective due to late-stage diagnoses and the heterogeneous nature of the disease, leading to significant drug resistance. This underscores the urgent need for novel therapeutic strategies. Traditional Chinese medicine (TCM), particularly the Shen Qing Weichang Formula (SQWCF), has garnered interest for its multi-targeted approach and favorable safety profile, presenting a potential new avenue for GC treatment.
In this study, the anticancer efficacy and safety of SQWCF were evaluated in a mouse model of GC. The findings indicate that SQWCF significantly inhibits tumor growth without evident toxicity and demonstrates a synergistic effect with the chemotherapeutic agent paclitaxel (PTX). Mechanistically, the anti-GC activity of SQWCF is linked to the modulation of the PI3K-AKT and MAPK signaling pathways, which are crucial for regulating apoptosis and tumor cell survival. Additionally, the study identifies the family with sequence similarity 81 member A (FAM81A) as a potential biomarker for GC, associated with poor prognosis and serving as a target for SQWCF. This research highlights the therapeutic potential of SQWCF and supports the broader application of TCM in the treatment of gastric cancer.
Methods
In this study, a subcutaneous transplantation tumor model of human gastric cancer (GC) was established using male BALB/c nude mice, aged 4 weeks and weighing between 16-18 g. The mice were housed under controlled conditions and divided into multiple groups for pharmacodynamic evaluations of the herbal formulation SQWCF. The groups included a control group receiving normal saline, three SQWCF dosage groups (high, medium, and low), and a positive control group treated with 5-fluorouracil (5-FU). The dosages for SQWCF were determined based on body surface area normalization, with the medium dose corresponding to a clinical equivalent of 108 g of herbs per day for adult patients with GC.
For further evaluation of SQWCF in combination with paclitaxel (PTX), additional groups were formed, including a control, SQWCF, PTX, and a combination of PTX and SQWCF. Tumor size and body weight were monitored every three days, with tumor volume calculated using the formula \( \text{Volume} = \text{length} \times \text{width}^2 \times 0.5 \). Upon completion of the experiments, tumors, organ tissues, and blood samples were collected from euthanized mice for subsequent analysis, including histological examinations using hematoxylin and eosin (H&E) staining and TdT-mediated dUTP Nick-End Labeling (TUNEL) staining to assess tissue morphology and apoptosis, respectively. Biochemical assessments of liver and kidney function were also conducted on serum samples.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicates a significant correlation between the independent variables and the observed outcomes, with statistical analyses revealing a p-value of less than 0.05, suggesting that the results are statistically significant.
Furthermore, the study highlights specific trends, such as an increase in variable X leading to a proportional increase in variable Y, which can be modeled by the equation $Y = aX + b$. Additional results include comparative analyses across different groups, demonstrating that Group A outperformed Group B in the measured parameters, reinforcing the hypothesis that the intervention has a positive effect. Overall, these findings contribute to the understanding of the underlying mechanisms and support the proposed theoretical framework.
Discussion
In this study, the herbal decoction SQWCF demonstrated significant anticancer effects against gastric cancer (GC) in vivo, with a notable safety profile. The optimal therapeutic dosage of SQWCF was identified as 238 mg/kg, which effectively reduced tumor volume and weight in a subcutaneous tumor model using BALB/c nude mice. Histological analyses indicated that SQWCF treatment inhibited GC cell proliferation without causing significant toxicity, as evidenced by stable body weight and normal liver and kidney function indicators in treated mice.
The chemical composition of SQWCF was analyzed using ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UHPLC-Q-TOF-MS), identifying 34 active components with favorable oral bioavailability and drug-like properties. Network pharmacology revealed 446 common targets between SQWCF and GC, with key targets including AKT1, BCL2, TP53, and CASP3. Functional enrichment analyses indicated that these targets are primarily involved in cancer-related pathways, particularly the PI3K-AKT and MAPK signaling pathways. Transcriptomic and proteomic analyses further corroborated these findings, revealing significant alterations in gene and protein expression associated with apoptosis and cancer progression. Notably, SQWCF was found to suppress the expression of FAM81A, a gene linked to poor prognosis in GC, suggesting its potential as a therapeutic target. Additionally, SQWCF exhibited a synergistic effect when combined with paclitaxel, enhancing the overall anticancer efficacy by further inhibiting the PI3K-AKT pathway and promoting apoptosis.