2019 年12 月新型冠状病毒肺炎疫情爆发引起了国内外有关科研人员的高度关注。2020 年2 月11 日WHO宣布,将新型冠状病毒导致的严重急性呼吸综合征疾病命名为2019 新型冠状病毒肺炎(COVID-19)。到目前为止还没有针对COVID-19 的上市特效药,一些抗病毒药物和中药已用于临床治疗COVID-19,但疗效有待临床评价。化学药由于作用靶点明确、化学结构清晰、给药剂量可控等优势,在治疗突发性以及危重性疾病中发挥着重要作用,但因副作用大、耐药性等缺点带给患者很多后遗症。中药由于多成分、多靶点、多环节等优势,在治疗疑难杂症以及新疾病中发挥着重要作用,然而却因为成分复杂、缺乏普适性、药效成分含量低等缺点。中西医结合疗法是目前最为科学、高效的一种疗法。
我学会居文政教授团队借助中药系统药理学分析平台(TCMSP)检索作用于ACE2 受体的中药及单体。通过UniProt、GeneCards 等数据库查询中药单体作用靶点对应的基因名,进而运用Cytoscape 3.2.1 构建化合物–靶点(基因)网络,通过DAVID 进行基因本体(GO)功能富集分析和基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,预测其作用机制。结果葛根素–靶点网络中靶点54 个,关键靶点涉及AKT1、VEGFA、TNF 等。GO 功能富集分析得到GO 条目554 个(P<0.05),其中生物过程(BP)条目486 个,细胞组成(CC)条目26 个,分子功能(MF)条目42 个。KEGG 通路富集筛选得到162 条信号通路
(P<0.05),涉及小细胞肺癌、非小细胞肺癌、肾素–血管紧张素系统通路等。分子对接结果显示葛根素与ACE2 和新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的亲和力与新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)中推荐用药相近。表明葛根素与 ACE2 结合作用于AGTR1、NOS3、HIF1A 等靶点调节多条信号通路,从而有可能对COVID-19 有治疗作用。
葛根素亦称葛根黄素,主要是从中药葛根中分离的异黄酮类衍生物。居文政教授团队根据冠状病毒结构针对SARS-CoV-2 感染过程的关键靶蛋白ACE2 进行中药及其单体化合物的筛选,通过网络药理学筛选出化合物作用靶点进行聚类分析,进而运用分析软件对化合物–靶点进行分子对接以及代谢通路分析等,为后期的深入研究以及新药开发提供参考。