本研究では、ネットワーク薬理学と遺伝子発現オムニバス(GEO)データセットの相乗的な統合により、外用薬投与のメカニズムを解明することを目指しました。この記事では、肛門湿疹の治療におけるShiDuGao(SDG)の実現可能性、標的、およびメカニズムを評価しました。
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方法論記事
肛門湿疹に対するShiDuGao治療の有効性と根底にある経路メカニズムのGEOデータセットとネットワーク薬理学に基づく
* These authors contributed equally
この記事について
サマリー
要約
肛門湿疹は、肛門周辺に影響を与える慢性および再発性の炎症性皮膚疾患です。病変は主に肛門と肛門周囲の皮膚に発生しますが、会陰や生殖器にも広がる可能性があります。ShiDuGao(SDG)は、肛門掻痒、滲出抑制、水分減少、皮膚修復に対する重要な修復特性を有することがわかっています。しかし、肛門湿疹に対するSDGの遺伝子標的や薬理学的メカニズムは、まだ包括的に解明され、議論されていません。そこで、本研究では、ネットワーク薬理学的アプローチを採用し、遺伝子発現オムニバス(GEO)データセットを利用して遺伝子標的を調査しました。さらに、タンパク質間相互作用ネットワーク(PPI)が確立され、その結果、「薬物-標的-疾患」相互作用ネットワーク内の149の標的が同定され、そのうち59がハブ遺伝子と見なされました。
肛門周囲湿疹治療におけるSDGの遺伝子機能は、京都遺伝子ゲノム事典(KEGG)と遺伝子オントロジー(GO)解析を用いて評価した。その後、ネットワーク薬理学的分析で特定された抗肛門周囲湿疹機能とSDGの潜在的な経路が、分子ドッキング法を使用して検証されました。肛門湿疹の治療におけるSDG標的遺伝子およびタンパク質に関連する生物学的プロセスには、主にサイトカインを介した応答、炎症反応、およびリポ多糖に対する応答などが含まれます。経路濃縮と機能アノテーション解析の結果は、SDGが赤痢症および単純ヘルペスウイルス1感染経路を調節することにより、肛門湿疹の予防と管理に重要な役割を果たしていることを示唆しています。ネットワーク薬理学とGEOデータベース分析は、肛門湿疹の治療におけるSDGのマルチターゲット性、特にTNFおよびMAPKシグナル伝達経路の重要なハブターゲットであるTNF、MAPK14、およびCASP3を調節することによって確認されています。これらの知見は、SDGの肛門湿疹の治療メカニズムをさらに調査するための明確な方向性を示すとともに、この衰弱性疾患に対する効果的な治療法としての可能性を強調している。
概要
肛門湿疹は、肛門周囲領域と粘膜に影響を与えるアレルギー性皮膚疾患であり、さまざまな臨床症状を示します1。特徴的な症状には、肛門紅斑、丘疹、水疱、びらん、滲出液、痂皮などがあります。これらの症状は、主に患部の引っ掻き傷、肥厚、ざらつきによって生じます2。
肛門湿疹は、病気の長期化、再発性発作、困難な治療を特徴とし、患者の身体的および精神的健康に悪影響を与える可能性があります3。肛門湿疹の病因はまだ明らかになっておらず、現代医学では、局所的な肛門病変、食事、環境、遺伝学、その他の要因に関連している可能性が示唆されています4。肛門湿疹の治療は、刺激物や潜在的なアレルゲンとの接触を避けることに加えて、主に炎症の抑制、抗アレルギー、かゆみの緩和などの方法に焦点を当てています5。
SDGは、肛門湿疹やその他の肛門疾患の治療に広く利用されています。SDGは、肛門の皮膚の滲出を調節し、水分を減らし、肛門の皮膚を修復し、掻痒症に効果的に対処します6,7,8
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プロトコル
この研究は、倫理的な承認と参加への同意に言及していません。本研究で用いたデータは、遺伝子データベースから得られた。
1. 疾患ターゲットの予測
- GeneCardsデータベース(https://www.genecards.org)およびオンラインMendelian inheritance in manデータベース(OMIM、https://www.omim.org)にアクセスし、「肛門湿疹」を疾患ターゲットの検索語として使用します。
- 疾患ターゲットのスプレッドシートをダウンロードします。肛門湿疹のターゲットを取得するために、繰り返されるターゲットを削除します。
2. 有効成分の選定
- 漢方薬システムの薬理データベース(TCMSP、http://tcmspw.com/tcmsp.php)でキーワード「indigo naturalis, golden cypress, calcined gypsum, calamine, and Chinese Gall」を検索し、SDGsの有効成分候補とターゲットのリストを取得します。
- この成分をスイスのADMEデータベース(http://www.swissadme.ch/index.php)に委託し、GI吸収が「高い」成分の詳細を抽出....
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結果
肛門湿疹関連遺伝子、SDGs標的遺伝子、共通標的
合計958の潜在的な遺伝子候補をGenecardsで、634をOMIMデータベースでスクリーニングし、重複は除外した。肛門湿疹関連遺伝子を包括的に理解するために、複数のデータベースからの知見を統合し、合計958の異なる遺伝子が得られました。その結果、肛門湿疹に特異的なタンパク質間相互作用ネットワーク(PPI)が細心の注意を払って処方されました。SDGは、藍のナチュラリス、ゴールデンヒノキ、焼成石膏、カラミン、中国の胆汁15,16の5つの伝統的な漢方薬で構成されています。焼石膏の主成分は無水硫酸カルシウム(CaSO4)であり、カラミンの主成分は炭酸亜鉛(ZnCO3)です。インディゴナチュラリス、ゴールデンヒノキ、チャイニーズゴールには複雑な成分が含まれています。TCMSPデータベースから、薬物には92の化合物成分が含まれており、合計867の信頼できる薬物標的が得られています(.......
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ディスカッション
アトピー性皮膚炎は、湿疹と根本的なメカニズムを共有する湿疹の一種です。この疾患に関連すると考えられているハブ遺伝子は、TNF、MAPK14、およびCASP3です。肛門湿疹に対するSDGの治療効果は、主にこれら3つのハブ遺伝子を介したTNFおよびMAPKシグナル伝達経路に対するSDGの作用に起因しています17。
SDGには、インディゴナチュラリス、ゴールデンヒノキ、焼成石膏、カラミン、チャイニーズゴールの5つの異なる薬物が含まれています。伝統的な中国医学では、焼成石膏とカラミンは創傷治癒を促進し、湿気を乾燥させる役割を果たし、藍の天然物、黄金の糸杉、中国の胆汁は熱を取り除き、解毒し、湿気を乾燥させることができます。これらのハーブの組み合わせは、水分を排出し、創傷治癒を促進し、熱を取り除き、風を払拭する効果を達成することができる18。
これまでの研究で、SDGの主成分には抗炎症作用があることが示されています。Indigo natural.......
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開示事項
著者は何も開示していません。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| AutoDockツール | AutoDock | https://autodocksuite.scripps.edu/adt/ | |
| Cytoscape 3.9.1 | Cytoscape | https://cytoscape.org/ | |
| GeneCardsデータベース | GeneCards | https://www.genecards.org | |
| GEOデータベース | 国立生物工学情報センター | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/ | |
| GEO2Rツール | 国立バイオテクノロジー情報センター | https://ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r/ | |
| Metascape | Metascape | https://metascape.org/ | |
| オンラインメンデル遺伝in manデータベース | OMIM | https://www.omim.org | |
| RCSBタンパク質データベース | RCSB Protein Data Bank (RCSB PDB) | http://www.pdb.org/ | |
| STRINGデータベース | STRING | https://string-db.org/ | |
| Swiss ADMEデータベース | スイスバイオインフォマティクス研究所 | http://www.swissadme.ch/index.php | |
| 伝統中国医学システムの薬理学データベース (TCMSP) | Traditional Chinese Medicine Systems 薬理学データベースおよび分析プラットフォーム | http://tcmspw.com/tcmsp.php | |
| Venny2.1 | BioinfoGP | https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html |
参考文献
- Ma, M., Lu, H., Yang, Z., Chen, L., Li, Y., Zhang, X. Differences in microbiota between acute and chronic perianal eczema. Medicine. 100 (16), e25623(2021).
- Dietrich, C. F., Hoch, F. Anal eczema. Revue Therapeutique. 78 (9), 509-512 (2021).
- Dietrich, A., Ruzicka, T., Hermans, C.
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再版と許可
