2024 年五月，中国医学科学院北京协和医学院整形外科的肖苒研究员团队在《British Journal of Dermatology》发表文章《Using network pharmacology to discover potential drugs for hypertrophic scars》。本研究借助人增生性瘢痕 RNA 测序数据，运用加权基因共表达网络分析（WGCNA）确定关键基因。结果显示增生性瘢痕相关基因模块对多种生物通路产生影响，整合素β1（ITGB1）为枢纽蛋白。并在化合物库中筛选候选化合物，并通过分子对接筛选潜在药物，在人增生性瘢痕成纤维细胞和小鼠机械力增生性瘢痕模型中验证。克唑替尼、索拉非尼和 SU11274 可抑制人增生性瘢痕成纤维细胞的增殖和迁移及纤维化相关基因表达，在小鼠模型中克唑替尼对增生性瘢痕的消退效果最佳，小鼠 ITGB1 小干扰 RNA 也能抑制小鼠瘢痕增生。
对 10 个增生性瘢痕和 5 个正常瘢痕样本进行 WGCNA 分析，发现增生性瘢痕中有 6 个重要基因模块，不同模块与增生性瘢痕形成有正负相关关系，且各模块中基因有不同功能。PPI 分析显示 ITGB1 是增生性瘢痕形成的中心蛋白，从蛋白质数据库检索 ITGB1 的蛋白质结构，从 CMAP 数据库下载候选药物分子结构，利用软件进行受体蛋白制备和对接过程可视化分析，选择对接能低的药物作为潜在药物。
对通过 PPI 发现的显著模块中的基因进行分析，确定 ITGB1 为枢纽蛋白，将相关基因提交到 CMAP 数据库，选取候选药物进行分子对接，选择对接能量低的药物，通过 qPCR 实验选择克唑替尼、索拉非尼和 SU11274 作为潜在药物。
采用1、5、10 μmol L-1的克唑替尼、索拉非尼和SU11274进行创面愈合实验。药物治疗与创面面积有显著相关。在24、48和72 h，与对照组相比，三种药物治疗组（1-10 μmol L-1）的伤口愈合速度均呈剂量依赖性降低，表明三种候选药物均显著降低了hsf的迁移能力。
体外实验显示三种药物抑制增生性瘢痕成纤维细胞增殖，下调成纤维相关蛋白，其中克唑替尼效果更显著。克唑替尼可显著降低α-SMA、COL1A1、ITGB1和TGF-β的表达。索拉非尼和SU11274也能显著下调α-SMA和COL1A1水平，但对ITGB1和TGF-β水平无显著影响。
建立小鼠机械力增生性瘢痕模型，皮下注射候选药物，使用 ITGB1 siRNA 验证其功能。结果表明克唑替尼、索拉非尼、SU11274 和 ITGB1 siRNA 治疗小鼠的瘢痕面积、升高指数和横截面疤痕面积均显著减少，克唑替尼效果最佳。
利用数据库预测克唑替尼的药理学靶点，发现其与多种经典增生性瘢痕相关信号通路有关，可能是一种有效的抗增生性瘢痕形成药物，但还需进一步研究其对皮肤再生和瘢痕形成的影响、机制及安全性和有效性。
本研究利用增生性疤痕相关基因模块和中心蛋白ITGB1，筛选了克唑替尼作为潜在的药物。体外和体内实验均证实了克唑替尼对增生性瘢痕的减轻作用。靶点预测表明，克唑替尼可能影响增厚性疤痕通路，包括TGF-β、MAPK、pi3k /Akt、Ras和JAK/STAT信号通路、整合素结合、EGF结合、肌动蛋白单体结合、局灶黏着和肌动蛋白细胞骨架调节。克唑替尼是一种酪氨酸激酶受体抑制剂，主要作用于c-Met、ALK和ROS1受体。临床用于治疗非小细胞肺癌、间变性大细胞淋巴瘤和炎性肌成纤维细胞瘤克唑替尼也有抗血管生成的特性因此，克唑替尼可能成为一种新型的抗增生性瘢痕形成药物。然而，有必要进一步研究克唑替尼对皮肤再生和瘢痕形成的影响和机制，以及其治疗增生性瘢痕的安全性和有效性。
解读人：郑晓冬
参考文献：Zhang Y, Li X, Yu Q, Lv X, Li C, Wang L, Liu Y, Wang Q, Yang Z, Fu X, Xiao R. Using network pharmacology to discover potential drugs for hypertrophic scars. Br J Dermatol. 2024 Sep 18;191(4):592-604.