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研究目的胃癌和食管癌是我国发病率较高的消化系统肿瘤。目前其治疗方法以放化疗为主。复方苦参注射液是常用的抗肿瘤类中药注射液,具有清热利湿、凉血解毒、散结止痛之功效,临床上多用于胃癌和食管癌等消化道肿瘤的治疗。本研究在整合大数据理念指导下,综合运用网状Meta分析、网络药理学、生物信息学、分子生物学等研究方法开展复方苦参注射液治疗胃癌和食管癌的临床评价与机制研究,希冀为科学评价其临床疗效和揭示其分子机制提供高质量证据。研究方法1网状Meta分析首先全面检索国内外数据库中复方苦参注射液等抗肿瘤类中药注射剂治疗胃癌、食管癌的随机对照实验文献并依据纳入排除标准遴选文献,进而应用WinBugs1.4和Stata13.0软件对临床总有效率、生活质量改善和不良反应改善等结局指标进行分析,并生成网状关系图、曲线下面积图和三维数据立方体图,从而解析复方苦参注射液与其他同类注射剂相比的治疗优势与特点。2整合生物信息学分析本论文综合运用了网络药理学、加权基因共表达网络分析（WGCNA）、芯片Meta分析、分子对接、经典生物信息学的方法整合分析了复方苦参注射液治疗胃癌、食管癌的作用机制。在复方苦参注射液治疗胃癌的作用机制研究中,首先对GEO和TCGA数据库中的miRNA表达数据进行差异分析并且对其进行靶基因预测,之后应用WGCNA对TCGA中的RNA测序数据和临床信息进行关键模块筛选,根据复方苦参注射液成分靶点和以上胃癌关键信息进行复方苦参注射液干预胃癌的ceRNA网络构建。同时,本研究运用芯片Meta分析对比了关键基因在胃癌组织和正常组织之间的表达差异。利用GO和KEGG富集分析以明确关键基因所涉及的生物调控途径;通过生存分析和免疫浸润分析进一步检测了关键基因对胃癌预后的意义。最后,采用分子对接验证关键基因和复方苦参注射液中相关成分的结合能力。在复方苦参注射液治疗食管癌的机制研究中,首先从GEO数据库中下载食管癌高通量测序芯片数据并进行整合差异分析;其次根据TCGA中的食管癌RNA测序数据进行关键模块构建筛选;最后根据DisgeNET数据进行食管癌疾病靶点的数据搜集。根据以上信息进行网络药理学分析,从而分析复方苦参注射液治疗食管癌的作用机制。3分子生物学实验本研究首先采用MTT和CCK-8方法观察复方苦参注射液对胃癌细胞和食管癌细胞的增殖影响。之后分别应用RT-qPCR和Western blot法检测复方苦参注射液对胃癌细胞及食管癌细胞中mRNA和蛋白表达的影响。同时,本研究采用TMT方法系统研究了复方苦参注射液给药后胃癌细胞蛋白变化情况。研究结果1 基于网状Meta分析的复方苦参注射液治疗胃癌临床评价研究本部分研究共纳入随机对照试验文献68篇,涉及8种抗肿瘤类中药注射剂,相关胃癌患者5525名。网状Meta分析结果显示,与对照组仅用FOLFOX相比,联合使用复方苦参注射液在提高临床总有效率、改善免疫功能指标和生活质量以及减缓不良反应中均具有统计学意义。此外,多指标三维聚类分析结果显示,复方苦参注射液与同类注射液相比在临床疗效和缓解不良反应综合评价中亦有较好排序。2 基于网状Meta分析的复方苦参注射液治疗食管癌临床评价研究此部分研究共纳入随机对照试验文献52篇,涉及7种抗肿瘤类中药注射剂,相关食管癌患者3876名。网状Meta分析结果显示,与对照组仅用化疗相比,在提高临床总有效率、改善生活质量、减少恶心呕吐方面复方苦参注射液联合化疗使用成为最优干预措施的概率最大。相关结局指标聚类分析显示,复方苦参注射液在多结局指标评价中亦有明显优势。3 基于网络药理学的复方苦参注射液治疗胃癌作用机制研究采用网络药理学与生物信息学相结合的方法,预测得到复方苦参注射液可能参与调控的ceRNA网络以及复方苦参注射液直接干预胃癌的基因靶点。对胃癌基因表达谱芯片进行 Meta 分析后发现关键基因 AKR1B1,CTSK,MMP2,TLR4,ADRB2,PDE1C和PTGER3在胃癌组织中具有显著差异。生存分析亦显示AKR1B1,MMP2和PTGER3在影响胃癌患者生存率方面具有重要意义。功能富集分析表明复方苦参注射液可以通过激活诸如PI3K-Akt和Toll样受体信号通路等信号通路来抑制癌细胞增殖并调节免疫力,从而治疗胃癌。4 基于整合高通量数据分析的食管癌关键基因研究此部分旨在确定与食管癌的发病机制和预后相关的潜在关键基因。差异分析结果表明,与正常组织相比,癌症组织中共有134个上调和183个下调的差异表达基因并且据此构建蛋白互作网络。根据度值筛选出十个关键基因（AURKA,CDC20,BUB1,TOP2A,ASPM,DLGAP5,TPX2,CENPF,UBE2C和NEK2）。功能富集分析表明,多种细胞外相关条目和ECM-受体相互作用途径均与食管癌密切相关。5 基于网络药理学的复方苦参注射液治疗食管癌作用机制研究首先应用WGCNA方法研究基因表达数据与食管癌患者临床特征之间的联系,进而结合芯片分析的差异基因、疾病数据库基因和复方苦参注射液成分对应的预测靶标进行网络药理分析。结果显示EGFR、ERBB2、CCND1和AURKA是与复方苦参注射液治疗食管癌相关的核心基因。此外,通过富集分析预测发现,复方苦参注射液还可以调控食管癌中的ERBB信号通路和PI3K-AKT信号通路等相关通路。6 基于蛋白组学分析复方苦参注射液治疗胃癌的分子作用机制本研究采取TMT定量蛋白质组学研究方法来进行复方苦参注射液干预胃癌细胞后的差异表达蛋白质分析。研究发现,共有差异蛋白794个,其中包括上调蛋白490个以及下调蛋白304个。此外,结果发现复方苦参注射液可以通过影响如PI3K-AKT信号通路、MAPK信号通路等遏制胃癌进展。7 复方苦参注射液对胃癌细胞和食管癌细胞的作用影响实验结果表明,复方苦参注射液可以抑制胃癌细胞和食管癌细胞的增殖。通过RT-qPCR和Western blot实验证实复方苦参注射液可以抑制胃癌细胞中AKR1B1和MMP2的过表达,还可以上调胃癌细胞中的PTGER3;此外,复方苦参注射液也可以下调食管癌细胞中的EGFR和AURKA的异常高表达。研究结论本论文在整合大数据理念指导下,综合运用临床大数据与生物信息大数据研究方法开展复方苦参注射液临床评价与机制研究。结果显示,复方苦参注射液治疗胃癌、食管癌疗效确切且与同类注射液对比有优势或特色,其核心机制与调控胃癌、食管癌关键基因密切相关。同时,本研究还探索实践了以网状Meta分析、网络药理学、生物信息学、分子生物学实验为主链的中医药整合大数据研究模式,为中药上市后再评价特别是疗效与机制评价的有效联通提供了示范与路径。