檳榔堿是檳榔中含量最高的生物堿，脂溶性，半衰期長，可在毛發(fā)、乳汁、尿液中檢出。2021年，檳榔堿被列為 2B 類致癌物，此前檳榔本身已是 1 類。肺腺癌（LUAD）是全球發(fā)病率 12.4%，死亡率 18.7%，五年生存 <20%，在我國尤其是湖南、云南等地高發(fā)。除吸煙、空氣污染外，飲食因素（亞硝酸鹽、反式脂肪…）被高度關(guān)注，但檳榔堿與 LUAD 的因果證據(jù)一直空白。

2025年4月，西湖大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬杭州市第一人民醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心，是一篇很好的網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)范文。題目為Assessing the carcinogenic potential and molecular mechanisms of arecoline in human lungs: from in silico methods to in vitro validation。有篩選，有驗(yàn)證，還有機(jī)制，值得借鑒！

作者用“網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)+分子對接+動力學(xué)+SPR”四連擊，首次系統(tǒng)證實(shí)檳榔主活性成分——檳榔堿（arecoline）可通過直接“鎖死”肺腺癌（LUAD）核心蛋白 PTGS2 等 24 個(gè)靶點(diǎn)，激活 PI3K-Akt 通路并重塑免疫微環(huán)境，從而促進(jìn)肺腺癌發(fā)生、惡化與免疫逃逸；研究同時(shí)給出 4-基因（ACHE/CCNA2/COMT/PTGS2）預(yù)后模型，為檳榔相關(guān)肺癌的早篩與干預(yù)提供新靶點(diǎn)。

研究設(shè)計(jì)流程圖：

Arecoline 化學(xué)信息收集 → 四大化合物庫找靶點(diǎn) → 疾病庫找 LUAD 基因 → 交集得 108 蛋白 → STRING 建 PPI 網(wǎng)絡(luò) → Cytoscape 拓?fù)浜Y選 24 核心蛋白 → 分子對接（AutoDock）→ 動力學(xué) 100 ns 模擬（Desmond）→ SPR 親和力驗(yàn)證 → GO/KEGG 功能富集 → TCGA+GEO 表達(dá) & 預(yù)后 → 構(gòu)建 4-基因風(fēng)險(xiǎn)模型 → 免疫浸潤 & 免疫治療預(yù)測（TIDE 算法）。

結(jié)果拆解：

一、靶點(diǎn)篩選：24 個(gè)“核心蛋白”：從 14 萬可能中鎖定 108 個(gè)“檳榔堿-LUAD”共同靶點(diǎn)，PPI 網(wǎng)絡(luò)再次精選 24 個(gè)核心蛋白。計(jì)算24個(gè)核心蛋白的degree值，找出TOP10。

二、分子對接+動力學(xué)：檳榔堿“鎖死”PTGS2。與 24 個(gè)蛋白結(jié)合能均＜-4.25 kcal/mol；其中 14 個(gè)＜-5 kcal/mol（中強(qiáng)），其中PTGS2 親和力最強(qiáng)（-5.947 kcal/mol），兩者能形成 1 條經(jīng)典氫鍵 + 4 條碳?xì)滏I。

100 ns 動力學(xué)顯示：RMSD 60 ns 后穩(wěn)定在 3.6-4.8 ?，復(fù)合物穩(wěn)如老狗。

三、SPR 體外驗(yàn)證：KD=10.47 μM。芯片固定 His-PTGS2，6 個(gè)濃度梯度注射，穩(wěn)態(tài)擬合 KD 10.47 μM（＜10 μM 屬于強(qiáng)結(jié)合），實(shí)錘“直接互作”。

四、通路富集：癌癥+免疫雙重打擊。首先作者將108靶點(diǎn)進(jìn)行富集分析：PI3K-Akt、鈣信號、化學(xué)致癌受體激活、炎癥小體、低氧應(yīng)答等。然后24個(gè)核心靶點(diǎn)額外富集，如IL-17、C-型凝集素受體-提示檳榔堿可重塑免疫微環(huán)境。

五、臨床意義：4-基因Signature可預(yù)測生存 & 免疫療效。TCGA 506 例 LUAD：PTGS2/CCNA2/COMT 高表達(dá) → 預(yù)后差；ACHE 高表達(dá) → 預(yù)后好。多變量獨(dú)立預(yù)后：ACHE、CCNA2、COMT、PTGS2。構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)打分 = (-0.404×ACHE) + (0.644×CCNA2) + (0.636×COMT) + (0.403×PTGS2)，高危組 5 年，生存率顯著降低（HR=2.22）。

免疫層面：低風(fēng)險(xiǎn)組免疫浸潤高、TMB 低、TIDE 評分低 → 對免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICB）響應(yīng)更好。

總結(jié)：這篇文章首次用“網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)+多尺度模擬+SPR”貫通式策略，把檳榔堿與肺腺癌的分子鏈條完整呈現(xiàn)，發(fā)現(xiàn) PTGS2 是檳榔堿致肺癌的“阿喀琉斯之踵”，提供可成藥靶點(diǎn)。建立簡便 4-基因預(yù)后模型，可直接套用到現(xiàn)有轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，為湖南/海南等檳榔高消費(fèi)地區(qū)的肺癌早篩提供工具。

從公共數(shù)據(jù)庫到功能實(shí)驗(yàn)，再到臨床轉(zhuǎn)化，完全可 1 人 1 篇 2 區(qū) Top，只要你能像作者一樣把故事講完整即可。如果后續(xù)研究能加類器官或動物體內(nèi)驗(yàn)證：用 BEAS-2B 細(xì)胞、人源肺類器官、小鼠長期檳榔堿暴露模型，確認(rèn)惡性轉(zhuǎn)化能否被 PTGS2 抑制劑逆轉(zhuǎn)。補(bǔ)全濕實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，是完全可以搏一搏沖刺一區(qū)的。