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データマイニング、ネットワーク薬理学、分子ドッキングに基づき、小児咳嗽型喘息に対する漢方薬の服薬ルールとメカニズムを探る。

DOI:10.1097/MD.0000000000040023

アブストラクト

咳変型喘息(CVA)は、小児に発症率の高い一般的な疾患である。咳は主な臨床症状であり、漢方薬(CM)はCVAに正確な効果を示す。しかし、漢方薬の処方規則、薬力学的物質、およびメカニズムは不明なままであった。そこで我々は、データマイニング、ネットワーク薬理学、分子ドッキング、分子動力学シミュレーションを用いて、小児のCVAに対するCMの投薬規則と分子メカニズムを探索するために、この論文を実施した。関連文献は、China National Knowledge Infrastructure、Chinese Scientific and Technical Journalsデータベース、Wanfangデータベース、Pubmed、Web of scienceから収集した。Excel2016を使用して関連データを抽出し、中医学的頻度、特性、味、経絡分析のデータベースを構築した。IBM SPSS Modeler 18.0ソフトウェアを用いてAprioriアルゴリズムに基づいて関連ルールを分析し、コアハーブの組み合わせを特定した。核となる生薬の組み合わせの有効成分と標的は、中医薬系統薬理データベースと分析プラットフォームデータベースから取得した。CVAの主要ターゲットはGeneCardsとOnline Mendelian Inheritance in Manデータベースから得た。コアターゲットはSTRINGプラットフォームとCytoscape 3.7.2ソフトウェアを用いて選択した。Metascapeプラットフォームは、遺伝子オントロジーとKyoto Encyclopedia of Genes and Genomesの濃縮解析を行うために利用された。結果は分子ドッキングで検証した。SwissADMEとpkCSMのウェブサイトを使用して、コアハーブの組み合わせの主要成分の薬物動態プロファイルと毒性を解析した。分子動力学シミュレーションは、タンパク質-リガンド複合体の安定性を評価するために利用した。最終的に202のハーブを含む275の文献が収集された。統計によると、これらのハーブは苦味、辛味、温性の性質を持ち、肺経に属することが示された。カンゾウ根茎と根茎、エフェドラエ生薬、アルメニアエ精液が最もよく使用される生薬であった。「カンゾウ根茎・エフェドラエ・ヘルバ・アルメニアカエ・セメン・アマルム」は、最も高い支持と信頼が得られたコアハーブの組み合わせであった。ネットワーク薬理学では、ケルセチン、ケンフェロール、ルテオリンなどの主な有効成分が、RACαセリン/スレオニンプロテインキナーゼ、腫瘍壊死因子、インターロイキン-6、血管内皮増殖因子A、転写因子AP-1、インターロイキン-1β、マトリックスメタロプロテアーゼ-9などを標的とする可能性があると予測された。これらは、腫瘍壊死因子シグナル伝達経路、IL-17シグナル伝達経路、PI3K-Aktシグナル伝達経路など、複数のシグナル伝達経路を制御する上で極めて重要な役割を果たしていた。分子ドッキングの結果、主要な有効成分がコアターゲットとよくドッキングしていることが明らかになった。吸収・分布・代謝・排泄・毒性解析の結果、ホルモノネチン、ルテオリン、ナリンゲニン、ケルセチンは消化管吸収性が高く、AMES毒性、肝毒性、皮膚感作性がないことが示された。分子動力学シミュレーションにより、フォルモノネチン-マトリックスメタロプロテアーゼ-9複合体は比較的安定であることが明らかになった。この論文は、小児のCVAに対するCMが、風を払い痰を減らし、肺を温め、咳を和らげることに重点を置いていることを明らかにした。CVAに対するCMの核となるハーブの組み合わせのメカニズムは、ミューティコンポーネント、ミューティターゲット、ミューティパスウェイである。

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