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目的:癌症是严重影响人们健康的重大疾病,而非小细胞肺癌(NSCLC)是当前死亡率高最高的恶性肿瘤之一,目前尚缺乏有效的治疗手段和药物。本文运用一种系统药理学研究方法,以一味广泛的具有抗癌作用的中药——白花蛇舌草(HDW)为例,来解析中药治疗的活性成分和作用机制,为中药治疗非小细胞肺癌提供一种新的思路。方法:(1)采用Lewis肺癌模型,不同浓度(10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg)的白花蛇舌草给药干预。观察小鼠肿瘤大小、重量和生存期;酶联免疫吸附法(ELISA)检测小鼠血清中TNF-α和IL-1β水平;流式细胞术分析肿瘤组织中CD8~+T细胞、Treg细胞和自然杀伤细胞(NK)细胞的表达。(2)根据药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)等药代动力学特征,筛选白花蛇舌草的潜在活性成分;通过TCMSP靶标预测方法,得到活性化合物的候选靶标;通过基因富集分析,构建活性化合物的生物学过程;结合活性化合物和潜在靶标信息,构建活性化合物-靶标网络;将白花蛇舌草中得到的潜在靶点映射到DAVID数据库中,获取通路的富集分析结果,结合靶标与对应通路的富集分析,构建了靶点-通路网络;在通路水平上,为了研究白花蛇舌草的作用机制,构建了一个整合的非小细胞肺癌通路。(3)采用Western Blot方法检测不同浓度(10μmol/L、20μmol/L、30μmol/L、40μmol/L)的活性成分山萘酚对肺癌细胞H1975作用靶点蛋白的表达。结果:(1)白花蛇舌草能有效抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长,延长生存期;ELISA结果显示,白花蛇舌草可以降低血清中TNF-α和IL-1β的表达水平;流式细胞仪分析显示,白花蛇舌草可以引起肿瘤内细胞毒性CD8~+T细胞和NK细胞表达增加、Treg细胞降低,显示出改善抗肿瘤作用。(2)通过药物的ADME评价,筛选出26个具潜在生物活性的成分;通过靶标预测方法,获得到151个潜在靶标;根据白花蛇舌草靶点参与的基因本体生物学过程的关联分析可知,许多靶点参与了细胞增殖的正调节、MAPK激酶活性的正调节、一氧化氮生物合成过程和炎性反应等生物学过程;通过靶标-化合物网络的拓扑学分析,结果发现筛选得到的生物活性成分调控多个靶标;通过靶标-通路网络拓扑学分析,结果发现化合物所对应的靶点可连接到多条不同的通路,包括癌症信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、VEGF信号通路,体现了多通路调节特性;通过将网络图模块化,主要得到3个治疗模块与非小细胞肺癌密切相关。(3)Western Blot实验验证了筛选出的潜在生物活性成分对肿瘤细胞具有杀伤效果,通过下调整合通路中增殖、迁移、炎症模块靶蛋白的表达,从而抑制了肿瘤细胞的发生、发展和迁移。结论:综上所述,基于系统药理学研究方法,本文探讨了白花蛇舌草中草药通过调节多种途径激活免疫,产生抗炎、抗增殖和抗迁移的作用,从而达到治疗非小细胞肺癌的目的。