ビタミンC治療肺炎の治療標的と分子機構：ネットワーク薬理学の系統的研究

Therapeutic target and molecular mechanism of vitamin C-treated pneumonia: a systematic study of network pharmacology.

• Rong Li
• Chao Guo
• Yu Li
• Xiao Liang
• Lu Yang
• Wenjun Huang

抄録

ビタミンC（VC）は抗酸化物質としてよく知られており、肺炎の予防や治療に有効であることがわかっていますが、VCを投与した肺炎の薬理学的標的や機序の詳細は不明です。しかし、ビタミンCを投与した肺炎の詳細な薬理学的標的やメカニズムは明らかにされていません。そこで、本研究では、系統的ネットワーク薬理学を用いたバイオインフォマティクスアプローチにより、VC治療肺炎の主要な予測標的、細胞プロセス、分子経路を明らかにすることを目的とした。バイオインフォマティクスアッセイに示されているように、90のVC治療肺炎の一次予測標的が含まれており、VC治療肺炎の他の5つのコア標的は、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ1（MAPK1）、c-cケモカイン受容体5型（CCR5）、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ3（MAPK3）、アンジオテンシンII型2（AT-2）受容体（AGTR2）、およびシグナル伝達物質および転写活性化因子3（STAT3）であることが明らかになった。さらに、VC処理肺炎のすべての生物学的プロセス（トップ20を含む）とシグナル伝達経路（トップ20を含む）を同定し、バイオインフォマティクス解析により図示した。結論として、VCが達成した抗肺炎効果は、炎症の抑制と免疫調節の亢進が、機能的プロセスやシグナル伝達経路に関連して機械的に関与していることが示唆された。さらに興味深いことに、同定されたVCターゲットは、肺炎の診断や治療のためのバイオマーカーとして機能する可能性がある。

Vitamin C (VC), a well-reported antioxidant, is found with beneficial actions of preventing and treating pneumonia. However, the detailed pharmacological target and mechanism of VC-treated pneumonia remain unclear. Thus, the present bioinformatics approach using systematic network pharmacology aimed to reveal primary predictive targets, cellular processes, and molecular pathways of VC-treated pneumonia. As shown in bioinformatics assays, the data included 90 primary presumptive targets of VC-treated pneumonia, and 5 other core targets of VC-treated pneumonia were identified as mitogen activated protein kinase 1 (MAPK1), c-c chemokine receptor type 5 (CCR5), mitogen activated protein kinase 3 (MAPK3), angiotensin II type 2 (AT-2) receptor (AGTR2), and signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3). In addition, all biological processes (including top 20) and signaling pathways (including top 20) of VC-treated pneumonia were identified and illustrated through bioinformatics analyses. In conclusion, VC-achieved anti-pneumonia effects are mechanically implicated with the suppression of inflammation and enhancement of immunoregulation associated with functional processes and signaling pathways. More interestingly, the identified VC targets may act as biomarkers for the diagnosis and treatment of pneumonia.