紫杉醇治疗乳腺癌分子机制的

中国网络大学CHINESE NETWORK UNIVERSITY

毕业设计(论文)

紫杉醇治疗乳腺癌分子机制的

生物信息学分析

学院中药学院

专业中药学

班级201X级X班

学生姓名学生姓名

学号12345678

指导教师X教授

202X年3月

诚信声明

我声明，所呈交的毕业论文（设计）是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。我承诺，论文（设计）中的所有内容均真实、可信。

毕业论文（设计）作者（签名）：

年月日

目录

1前言 (1)

2实验方法 (3)

2.1数据集 (3)

2.1.1紫杉醇靶蛋白的收集 (3)

2.1.2乳腺癌相关基因的收集 (3)

2.2分析方法 (3)

2.2.1紫杉醇靶蛋白生物分子网络的构建 (3)

2.2.2乳腺癌相关基因生物分子网络的构建 (3)

2.2.3二者共同作用的生物学通路及作用位点分析 (4)

3结果与讨论 (5)

3.1 紫杉醇靶蛋白生物分子网络 (5)

3.2 乳腺癌相关基因生物分子网络 (6)

3.3 紫杉醇靶蛋白和乳腺癌相关基因生物学通路的比较 (7)

3.4 生物通路共同作用位点分析 (8)

3.5讨论 (11)

4结论 (13)

参考文献 (14)

致谢 (16)

紫杉醇治疗乳腺癌分子机制的生物信息学分析

【摘要】目的：通过生物信息学方法探讨紫杉醇治疗乳腺癌分子机制，为紫杉醇治疗乳腺癌提供思路。方法：在PubChem数据库中查找紫杉醇的活性靶蛋白；在NCBI数据库的Genebank中查找乳腺癌相关基因；采用IPA软件构建二者的分子网络和生物学通路，找出二者的共同作用通路及其通路中的共同作用位点。结果：找到紫杉醇对应的靶蛋白共55个，与乳腺癌相关基因共348个，二者共有78个生物学通路，其中包括两类与癌症相关的通路。共同作用位点分析发现紫杉醇主要通过共同通路中的微管蛋白(Tubulin)和β整合素(β-Integrin)来阻滞细胞的增殖和分裂，抑制抗凋亡作用。结论：紫杉醇可通过干预乳腺癌相关的凋亡通路和癌症信号通路上的微管蛋白(Tubulin)和β整合素(β-Integrin)等位点，达到治疗乳腺癌的作用。

【关键词】乳腺癌；紫杉醇；靶蛋白

Bioinformatics analysis of molecular mechanisms of paclitaxel in the treatment of breast cancer

[Abstract] Objective: To explore the molecular mechanism of paclitaxel in the treatment of breast cancer by bioinformatics, and to provide the idea for paclitaxel in the treatment of breast cancer. Methods: The target protein of paclitaxel was searched in the PubChem database. The breast cancer related genes were searched in the Gene database. The IPA (Ingenuity Pathway Analysis) software was used to construct the molecular network and biological pathway, in comparison to find out the common path of the common role in the two sites. Results: A total of 348 genes associated with breast cancer were found. There were 55 target proteins corresponding to paclitaxel. There were 78 common biological pathways in the biological pathways involved, involving two types of cancer related pathways.The results showed that paclitaxel mainly inhibited the proliferation and division of cells through tubulin and β-Integrin in the common pathway, and inhibited the anti-apoptotic effect. Conclusion: Paclitaxel can achieve the role of treatment of breast cancer by interfering with the apoptosis pathway associated with breast cancer and tubulin and β-Integrin on cancer signaling pathways.

[Keywords] Breast cancer Paclitaxel Target protein

1 前言

女性一生中患乳腺癌的概率为10%，全世界每年约有乳腺癌病人120万人，每年约有40万人死于该病，并且以每年2%-3%的速度递增。在美国，乳腺癌的发病率已居女性恶性肿瘤第一位，其死亡率居恶性肿瘤死亡率的第二位。我国乳腺癌发病率已跃居女性恶性肿瘤的首位，且发病年龄呈年轻化趋势[1]。乳腺癌已经危害到人们的日常生活，带给不仅是来自精神上的紧张，还有生理上的危害。因此引发人们对乳腺癌的预防和治疗的高度关注。

常用于治疗乳腺癌的药物有曲妥珠单抗、帕妥珠单抗、西妥昔单抗等等，其中，曲妥珠单抗该药是乳腺癌治疗领域第一个靶向药物。曲妥珠单抗（赫赛汀）抑制PI3K / AKT 通路，下调HER-2表达，从而抑制肿瘤生长。但是曲妥珠单抗单药治疗有效率低，一般多与化疗药物联用。抗帕妥珠单抗也是以HER-2为靶点的人源化单克隆抗体，它与HER-2受体胞外结构域11区结合，抑制二聚体的形成。但是这些药物的临床应用时间毕竟太短，还有许多问题有待探索。目前相关的临床试验也仍在进行中，大多数靶向治疗药物还只能作为二线或者三线用药[2]。

虽然目前靶向治疗药物疗效仍然十分有限，但是相信随着人们对肿瘤发生和发展的分子和基因机制认识的不断深入，通过阻断肿瘤细胞生长的不同信号途径，联合应用多种作用不同靶点的药物或与放疗、化疗等传统治疗手段结合，将进一步提高恶性肿瘤的治疗效果[3]。目前肿瘤的药物治疗正处于从单纯细胞毒性药物向分子、基因靶向性调控过渡，靶向治疗凭借其特异性与靶向性的优势在肿瘤治疗中发挥着越来越重要的作用。

紫杉醇作为天然药物中的有效成分，是天然药物治疗癌症代表药物。紫杉醇（Taxol）是1963年美国国家肿瘤研究所（NCI）从红豆杉树皮和木质部分离出的一种化合物，也是紫杉烷类化合物中第一个经FDA批准进入临床的药物。目前，临床上它已广泛用于卵巢癌、乳腺癌、肺癌、食道癌等多种癌症的治疗[4]。从红豆杉树皮或浸膏中提取紫杉醇在生物制药方面的技术已经完全成熟[5]。许多实体瘤细胞激素可选择性抑制紫杉醇诱导的细胞凋亡，但不影响紫杉醇诱导的微管聚合和阻滞细胞周期能力，表明紫杉醇诱导细胞凋亡有其独立于阻滞细胞分裂的新途径，可能有其他的信号传导通路参与紫杉醇诱导的细胞凋亡。近年来，关于红豆杉细胞生物合成紫杉醇途径的研究取得了突破性进展，一些关键酶基因已被分离、鉴定及克隆[6]。