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韓藥情報硏究會誌(Korean Herb. Med. Inf.) 2017;5(3):31-42. pISSN 2288-5161 / eISSN 2288-5293 31 Abstract In this study, we performed a network analysis between constituents and atherosclerosis target genes to predict the atherosclerotic effect of Yijin-tang using network pharmacological methodology. Yijin-tang have been used for treatment of circulatory system of blood in Korea and consist of five herbal medicines which is Pinellia ternata, Glycyrrhiza uralensis, Zingiber officinale, Poria cocos, Citurs unshiu. Using the database, we searched compounds in herbal medicines, and related target gene. Total compounds and target genes related with atherosclerosis were twenty-seven and fifty-seven, respectively. The network comprised 1,391 nodes (four medicines, 27 compounds and 57 atherosclerotic targets) and 1,807 edges (compound-target gene interaction). Our results demonstrated that apigenin, -sitosterol, capsaicin, and limonin were correlated as many target genes ( 10). The CASP3, CYP3A4, β PTGS2, SRC, UGT1A1, and VEGFA genes have relevance to many compounds ( 5) and their related pathway may be manifested by various mechanisms of action through the regulation of major target genes related to atherosclerosis closely related to the components of Yijin-tang. Network pharmacol- ogy-based our results provide a powerful tool for exploring the mechanisms of action of Yijin-tang and novel bioactive compounds. 네트워크 약리학을 기반으로 한 이진탕의 구성성분과 동맥경화 타겟 유전자의 효능 예측 이아영 천진미 , * 한국한의학연구원 연구단 K-herb Prediction of efficacy of the compounds and atherosclerosis target gene in Yijin-tang based on network pharmacology A Yeong Lee, Jin Mi Chun * K-herb Research Center Institute of Oriental Medicine, Daejeon, 34054, Republic of Korea * Correspondence: 천진미(Jin Mi Chun. Tel: +82-42-868-9507 Fax: +82-42-863-9434 E-mail: [email protected]) · Received 2017-11-01, revised 2017-11-06, accepted 2017-11-07, online-published 2017-11-14. Keywords: Yijin-tang, herbal medicines, target genes, atherosclerosis, network pharmacology

네트워크 약리학을 기반으로 한 이진탕의 구성성분과 동맥경화 ...herba.kr/khmi/j/KHMI-5(3)-4.pdf · 2018-05-11 · 韓 藥 情 報 硏 究 會 誌 (Korean Herb.M

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韓藥情報硏究會誌(Korean Herb. Med. Inf.) 2017;5(3):31-42. pISSN 2288-5161 / eISSN 2288-5293

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Abstract

In this study, we performed a network analysis between constituents and atherosclerosis target genes to predict the atherosclerotic effect of Yijin-tang using network pharmacological methodology. Yijin-tang have been used for treatment of circulatory system of blood in Korea and consist of five herbal medicines which is Pinellia ternata, Glycyrrhiza uralensis, Zingiber officinale, Poria cocos, Citurs unshiu. Using the database, we searched compounds in herbal medicines, and related target gene. Total compounds and target genes related with atherosclerosis were twenty-seven and fifty-seven, respectively. The network comprised 1,391 nodes (four medicines, 27 compounds and 57 atherosclerotic targets) and 1,807 edges (compound-target gene interaction). Our results demonstrated that apigenin,

-sitosterol, capsaicin, and limonin were correlated as many target genes ( 10). The CASP3, CYP3A4, β ≥PTGS2, SRC, UGT1A1, and VEGFA genes have relevance to many compounds ( 5) and their related ≥pathway may be manifested by various mechanisms of action through the regulation of major target genes related to atherosclerosis closely related to the components of Yijin-tang. Network pharmacol-ogy-based our results provide a powerful tool for exploring the mechanisms of action of Yijin-tang and novel bioactive compounds.

네트워크 약리학을 기반으로 한 이진탕의 구성성분과 동맥경화 타겟 유전자의 효능 예측

이아영 천진미, *

한국한의학연구원 연구단K-herb

Prediction of efficacy of the compounds and atherosclerosis target gene in Yijin-tang based on network pharmacology

A Yeong Lee, Jin Mi Chun*

K-herb Research Center Institute of Oriental Medicine, Daejeon, 34054, Republic of Korea

* Correspondence: 천진미(Jin Mi Chun. Tel: +82-42-868-9507 Fax: +82-42-863-9434 E-mail: [email protected])· Received 2017-11-01, revised 2017-11-06, accepted 2017-11-07, online-published 2017-11-14.

Keywords: Yijin-tang, herbal medicines, target genes, atherosclerosis, network pharmacology

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이아영 천진미, . 네트워크 약리학을 기반으로 한 이진탕의 구성성분과 동맥경화 타겟 유전자의 효능 예측

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서론

한약은 예전부터 사용되어왔으나 안정성과 효능이 과학적으로 입증되지 않아 근래에는 과학적으로 , 규명하려는 다양한 연구들이 시도되고 있다 한약의 이화학적 표준화를 통하여 구성성분의 함량 연구. 를 진행하거나 탕제의 효능을 , in vitro 또는 in vivo 실험으로 검증하는 연구들을 일례로 들 수 있다. 한약은 천연물을 바탕으로 하는 약으로 여러 성분이 포함되어 있어 단순한 방법으로 효능을 검증하기 , , 어려운 실정이다 특히 한약 처방 안에는 다성분이 포함되고 이러한 성분들은 다양하게 약리 효능을 . , 나타내어 결국은 복합적인 경로를 거쳐 효과를 나타내기 때문에 기존의 one compound-one target 방식의 연구로는 한약제제의 효능을 규명하기에는 어려운 문제점이 있다1).이러한 문제들로 인하여 근래에는 데이터베이스를 이용하여 구성성분과 관련 유전자들 간의 네트워

크 분석을 통하여 탕제들의 효능을 예측하는 방법들이 다방면으로 연구되고 있다 특히 중국에서 네트. , 워크 약리학으로 효능을 예측하는 연구들이 다양하게 진행되고 있는데 등은 오미자의 간보호 Hong 효과2) 등은 현호색분 의 관절염 효과, Tang (Xuan Hu Suo; )玄胡索粉 3)에 대한 기전 연구를 진행하였다 논문 검색 사이트인 에서 를 입력하면 총 건이 검색되는데 . PubMed “network pharmacology” 262그 중에 건이 년 이후 논문일 만큼 최근에 들어서 활발하게 연구가 진행되고 있는 분야이다257 2010 .이진탕 은 반하 진피 복령 감초 생강 으로 구성된 처방으( ) ( ), ( ), ( ), ( ), ( )二陳湯 半夏 陳皮 茯苓 甘草 生薑

로서 비만 고지혈중 지방간 당뇨 고혈압 등 담음 과 관련된 다양한 질환 치료에 활용 된다, , , , , ( )痰飮 4,5). 이진탕의 문헌연구 분석결과 논문에서 혈전증 및 고지혈증과 같은 순환기계 병변 위궤양 또는 위점막 , 손상 및 소화기능 관련 소화기계 병변 등 담음과 관련된 병변들에 대해 효과가 있는 것으로 나타났다6). 최근 이진탕의 효능 연구결과에서는 지질 감소 당지질 대사 이상 개선 비알콜성 간질환 및 동맥경화 , , 억제 효과 등 대사증후군 개선에 효과가 있는 것으로 보고되었다5,7,8).대사증후군은 심혈관질환 발생의 주요 위험인자인 고혈당 고혈압 고지혈증 복부비만이 한 개인에, , ,

서 군집되어 나타나는 현상으로 이는 동맥경화를 초래하여 나아가 심혈관질환으로 이행된다9,10) 담음. 은 대사증후군이 있는 사람에게서 더 많이 나타난다는 경향성 결과를 토대로11,12) 대사증후군의 주요 위험인자 중의 하나인 동맥경화를 대상으로 주요 타겟 유전자를 분석하여 이에 대한 효능을 예측해 보고자 한다 따라서 본 연구에서는 네트워크 약리학적 방법론을 활용하여 이진탕 구성성분과 타겟 . 유전자간의 관계도를 분석하고 주요 타겟 유전자를 제시하여 이진탕의 동맥경화 효능기전을 예측하는데 활용하고자 수행하였다.

본론

실험 방법1.

가 구성약재의 성분 검색. 이진탕에 사용되는 구성약재와 약재명 검색 한국한의학연구원 전통의학정보포털

사이트를 이용하였고 각 약재의 구성성분은 특허청의 한국전통지식포탈 (https://oasis.kiom.re.kr) , 에서 검색하였다(http://www.koreantk.com) .

나 성분과 연계된 단백질 검색.

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검색한 성분과 연계된 단백질 검색과 검색은 를 이용하protein-protein interaction (PPI) String DB였다 동맥경화에 관련된 유전자 정보는 국립 싱가포르대학의 . Bioinformation and Drug Design group

에서 만든 에서 검색하(BIDD) therapeutic target database (http://bidd.nus.deu.sh/group/ttd/ttd.asp)였다3).

다 네트워크 구성. 검색한 데이터들을 종합하는 과정은 탕제 구성약재 약재 구성성분 검색 성분 단백질 1) - , 2) - , 3) -

검색 동맥경화에 관여하는 단백질 단백질 연계성 검색 동맥경화에 관여하는 약재 성분 단, 4) - , 5) - -백질 네트워크 분석 총 단계를 거쳤다 단계별로 프로그램을 사용, 5 . cytoscape 3.5.1 windows 64 bit 하였다.

결과 및 고찰2.

가 탕제와 구성성분의 검색 결과. 검색 결과 이진탕은 반하 복령 감초 생강 진피 으로 구성된 Oasis 2.67g, 0.27g, 0.67g, 0.46g, 1.33g

처방이다 각 약재들의 구성성분을 한국전통지식포탈에서 검색한 결과 반하 개 복령 개 감초 . , 8 , 0 , 179개 생강 개 진피 개가 검색되었고 개의 성분 중 중복된 값을 제외하면 이진탕의 성분은 , 174 , 79 , 440총 개가 정리되었다 검색된 성분과 연계된 단백질 검색결과 과 연결이 되는 성분은 개로 419 . gene 41나타나 네트워크 분석을 위한 구성성분 리스트는 다음과 같다(Table 1).

Table 1. List of the compounds from herbal medicines related with target gene.No. Compounds Origin No. Compounds Origin

1 Choline P. ternata 22 18-alpha-Glycyrrhizinic acid G. uralensis

2 Serine Z. officinale 23 Glycyrram G. uralensis

3 Benzoic acid G. uralensis 24 homogentisic acid P. ternata

4 Capsaicin Z. officinale 25 Pinocembrin G. uralensis

5 Vitexin C. unshiu 26 beta-Sitosterol P. ternataG.uralensis

6 Apigenin G. uralensis 27 Glycyrrhetic acid G. uralensis

7 Cysteine Z. officinale 28 Soyasaponin I G. uralensis

8 Isoleucine Z. officinale 29 Naringin C. unshiu

9 Estriol G. uralensis 30 Obacunone C. unshiu

10 Glabridin G. uralensis 31 Xanthorrhizol Z. officinale

11 Isoliquiritigenin G. uralensis 32 Liquiritigenin G. uralensis

12 Formononetin G. uralensis 33 Synephrine C. unshiu

13 Geraniol G. uralensisZ.officinale 34 Campesterol P. ternata

14 Nerol Z. officinale 35 Vicenin 2 C. unshiu

15 LinaloolC. unshiuG. uralensisZ. officinale

36 Perilla alcohol Z. officinale

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나 구성성분과 연관된 검색 결과. target gene 구성성분과 연관이 있는 을 검색하면 값이 나오는데 이는 값이 높을수록 연관성이 target gene score

큰 것을 의미하기 때문에 본 논문에서는 검색 시 값을 이상으로 설정하였다gene combined sore 500 . 그 결과 구성성분과 연관된 수는 반하 개 감초 개 생강 개 진피 개가 검색target gene 91 , 376 , 668 , 271되었다 검색된 총 개 중 중복되는 개의 을 제거하여 총 개의 이 . target gene 1,406 437 gene 969 gene검색되었다.

다 동맥경화와 관련된 검색 결과. target gene 에서 검색한 동맥경화와 관련된 은 총 개가 검색되었고 Therapeutic target database target gene 29

에 나타내었다 이들 인자들 간에 서로 연관된 을 검색하기 위하여 에Table 2 . protein STITCH database서 검색을 실시한 결과 등 총 개의 들이 protein-protein interaction (PPI) , APOE, CASP3 215 gene검색되었다.

Table 2. Twenty-nine protein targets related with atherosclerosis from TTD

16 Fenchone G. uralensis 37 Syringin C. unshiu

17 Hesperidin C. unshiu 38 10-Gingerol Z. officinale

18 Stigmasterol G. uralensis 39 2,3-Dihydrobenzofuran G. uralensis

19 Ponkanetin C. unshiu 40 Acetoin G. uralensis

20 Limonin C. unshiu 41 Terpinen-4-ol G. uralensisZ. officinale

21 Betaine C. unshiu    

No. target ID former ID target name gene name synonyms

1 T53585 TTDS001953-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase

HMGCRHMG coA reductase; HMG-CoA reductase; HMGCR

2 T00140 TTDS00112 Arachidonate 5-lipoxygenase ALOX5 5-LO; 5-LOX;

5-lipoxygenase; ALOX5

3 T86591 TTDS00340 Peroxisome proliferator activated receptor alpha PPARA

PPAR-alpha; PPARalpha; Peroxisome proliferater-activated receptor alpha; PPARA

4 T36483 TTDC00071 Thrombin receptor F2R

Coagulation factor II receptor; PAR-1; Protease activated receptor 1; Protease-activated receptor-1; Thrombin receptor; F2R

5 T56545 TTDI02020 Apolipoprotein A-I APOA1

ApoAI; Apolipoprotein A1; Truncated apolipoprotein AI; APOA1

6 T40556 TTDI02032 Bromodomain-containing protein 4 BRD4 Protein HUNK1; BRD4

7 T89988 TTDC00122 C-C chemokine receptor type 2 CCR2

C-C CKR-2; CC-CKR-2; CCR-2; Chemokine receptor

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CCR2B; MCP-1-R; Monocyte chemoattractant protein 1 receptor; CCR2

8 T15334 TTDC00124 Cholesteryl ester transfer protein CETP

Cholesterol ester transfer protein; Lipid transfer protein I; CETP

9 T65200 TTDC00070Corticosteroid 11-beta-dehydrogenase, isozyme 1

HSD11B1

11 beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1; 11-DH; 11-beta-HSD1; 11-beta-hydroxysteroid dehydrogenase 1; 11HSD1; 11beta-HSD1A; 11beta-HSD2; HSD11B1

10 T16340 TTDI01935 Interleukin-1 alpha ligand IL1AHematopoietin1; IL1 alpha; Interleukin1 alpha; IL1A

11 T28746 TTDNS00552 Kinase    

12 T69912 TTDC00116 Lipoprotein-associated phospholipase A2 PLA2G7

1-alkyl-2-acetylglycerophosphocholine esterase; 2-acetyl-1-alkylglycerophosphocholine esterase; LDL-PLA(2); LDL-associated phospholipase A2; Lipoprotein-associated phospholipase A2; PAF 2-acylhydrolase; PAF acetylhydrolase; PLA2G7

13 T76369 TTDR00274 Liver carboxylesterase CES1

ACAT; Acyl coenzyme A:cholesterol acyltransferase; Brain carboxylesterase hBr1; HCE1; HMSE; Human carboxylesterase 1; Monocyte/macrophage serine esterase; Serine esterase 1; CES1

14 T71167 TTDC00332 Liver X receptor    

15 T46521 TTDC00332 mRNA of androgen receptor AR

mRNA of Dihydrotestosterone receptor; mRNA of Nuclear receptor subfamily 3 group C member 4; AR

16 T86115 TTDC00328 mRNA of ApoC-III APOC3

mRNA of Apo-CIII; mRNA of ApoC-III; mRNA of Apolipoprotein C3; APOC3

17 T30687 TTDR01436 mRNA of glucocorticoid receptor NR3C1

mRNA of GR; mRNA of GRL; mRNA of NR3C1; mRNA of Nuclear receptor subfamily 3 group C member 1; NR3C1

18 T00864 TTDI00462 Nicotinic acid receptor 1 HCAR2 Gprotein coupled receptor 109A; Gprotein

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coupled receptor HM74A; Hydroxycarboxylic acid receptor 2; Niacin receptor 1; Nicotinic acid receptor; HCAR2

19 T10965 TTDC00197 P-selectin SELP

CD62P; GMP-140; Granule membrane protein 140; LECAM3; Leukocyte-endothelial cell adhesion molecule 3; PADGEM; SELP

20 T36557 TTDC00069 Peroxisomeproliferator activated receptor delta PPARD

NUC1; NUCI; Nuclear hormone receptor 1; PPAR-beta; PPAR-delta; PPARdelta; Peroxisomeproliferator activated receptor beta/delta; Peroxisomeproliferator-activated receptor beta; PPARD

21 T45151 TTDI01754 Plasminogen activator inhibitor    

22 T07102 TTDC00202 Rho-associated protein kinase 1 ROCK1

Let-502 kinase; P160 ROCK-1; P160(rock); P160ROCK; ROCK; Rho kinase; Rho-associated kinase; Rho-associated protein kinase; Rho-associated, coiled-coil containing protein kinase; Rho-associated, coiled-coil containing protein kinase 1; Rok; ROCK1

23 T34624 TTDR00365 Stress kinase p38  

MAP kinase p38; Mitogen-activated protein kinase p38; P38 MAP kinase; P38 MAPK; Stress-activated protein kinase

24 T19250 TTDI01309Inhibiting vascular cell adhesion molecule expression

   

25 T03500 TTDC00157 MMP-12 MMP12

HME; ME; MMP-12; Macrophage elastase; Matrix metalloproteinase-12; MMP12

26 T73075 TTDI01967 Perlecan HSPG2

Basement membranespecific heparan sulfate proteoglycan coreprotein; HSPG; LG3 peptide; PLC; HSPG2

27 T52297 TTDR00420 Oxysterols receptor LXR-alpha NR1H3

LXRalpha; Liver X receptor alpha; Nuclear orphan receptor LXR-alpha; Nuclear receptor LXRalpha; NR1H3

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라 이진탕 구성성분과 동맥경화 관련 검색 결과. target gene 위의 검색에서 추출된 구성성분과 연관성이 있는 개 과 동맥경화와 관련된 개gene (969 ) gene (215 )

에 대한 교집합을 구하면 이진탕 구성성분과 관련이 있는 들을 추려낼 수 있는데 데이터를 target gene , 종합한 결과 총 개의 들이 추출되었다 개의 들이 이진탕에서 동맥경화에 영향을 주는 57 gene . 57 gene

이었고 그 목록은 에 나열하였다gene Table 3 .

Table 3. Fifty-seven selected target genes related with atherosclerosis in the Yijin-tang

마 이진탕 구성성분과 동맥경화 관련 타겟 유전자간의 네트워크 분석 결과. 이진탕 구성약재 중에서 추출된 구성성분과 동맥경화 관련 타겟 유전자 간의 네트워크 분석결과,

28 T13714 TTDR00421 Oxysterols receptor LXR-beta NR1H2

LXRbeta; Liver X receptor beta; Nuclear orphan receptor LXR-beta; Nuclear receptor NER; Ubiquitously-expressed nuclear receptor; NR1H2

29 T82702 TTDR01273 Pregnane X receptor NR1I2

Orphan nuclear receptor PAR1; SXR; Steroid and xenobiotic receptor; NR1I2

No. target gene No. target gene No. target gene

1 ABCA1 20 FOS 39 NR1H3

2 APOB 21 GUSB 40 NR1I2

3 APOE 22 HCAR2 41 NR3C1

4 CASP3 23 HCAR3 42 NR3C2

5 CCL11 24 HMGCR 43 P2RY13

6 CCND1 25 HRH3 44 PAFAH1B1

7 CCR2 26 HSD11B1 45 PLA2G2A

8 CES1 27 HSD3B2 46 PLA2G4A

9 CES2 28 IL1A 47 PPARA

10 CES5A 29 IL1B 48 PPARG

11 CFL1 30 IL6 49 PPARGC1A

12 CNR1 31 KNG1 50 PTGS1

13 COG2 32 LCAT 51 PTGS2

14 CTBP1 33 LPAR1 52 PYY

15 CXCL10 34 LTA4H 53 SRC

16 CYP3A4 35 MAPK3 54 SUCNR1

17 CYP7A1 36 MMP9 55 UGT1A1

18 DRD2 37 MYH14 56 UGT1A6

19 EGF 38 NR1H2 57 VEGFA

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이아영 천진미, . 네트워크 약리학을 기반으로 한 이진탕의 구성성분과 동맥경화 타겟 유전자의 효능 예측

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동맥경화에 관련된 약재는 반하 진피 생강 감초였으며 위에서 언급한 개의 성분이 영향을 주는데, , , , 27 , 그 중에서 은 개 이상의 과 연관이 있었다apigenin, -sitosterol, capsaicin, limonin 10 target gene . β약재 성분 과의 네트워크 분석은 로 작성하였고 그림 과 같다- -target gene cytoscape 3.5.1 1 .

Figure 1. Network of herbal medicine-compound-target gene related with atherosclerosis; Green square: herbal medicine, Purple circle: compounds, Blue hexagon: target gene

위의 검색결과에서 추출된 이진탕에서 동맥경화 관련이 있는 성분은 총 개로 나타났고 그 성분들27 , 은 -sitosterol, stigmasterol, betaine, serine, hesperidin, obacunone, apigenin, formononetin, isoβ -liquiritigenin, capsaicin, synephrine, limonin, bezoic acid, naringin, syringin, 10-gingerol, cam-pesterol, vicenin-2, 18- -glycyrrhizinic acid, glycyrram, glycyrrhetic acid, cystein, choline, α

이었다xanthorrhizol, estriol, glabridin, isoleucine .이를 통해 이진탕의 구성성분들과 동맥경화 관련 유전자들은 다양하고 밀접하게 연관되는 것을 확인

할 수 있었다 그 중에서 구성성분과 타겟 유전자간의 핵심 는 . nodes CASP3, CYP3A4, UGT1A1,

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순 이상 으로 나타났다 핵심 노드와 동맥경화 관련 작용을 살펴보면PTGS2, SRC, VEGFA (5 edges ) . , 는 세포사멸 단백질 분해효소로서 죽상경화성 플라그에서 발현되며 세포사멸과 CASP3 (Caspase 3) ,

동맥경화간의 연관성이 있는 것으로 나타났고13) 는 산화효소의 , CYP3A4 (Cytochrome P450 3A4)계열 중의 하나로 약물대사 콜레스테롤 스테로이드 및 지질 합성에 관여하고cytochrome P450 , , ,

효소들은 콜레스테롤 균형의 생리적인 유지에 필수적이며 그들은 과도한 콜레스테롤을 제거하P450 , 고 죽상 경화성 과정을 방해하는 메커니즘을 활성화시키는 역할을 하는 것으로 나타났다14). UGT1A1

는 의 주요 효소로써 간에서 분비되는 (UDP-glucuronosyltransferase 1A1) bilirubin glucuronidation빌리루빈을 제거하는데 작용하여 항동맥경화에 영향을 주는 주요 유전자로서의 역할이 보고되었다15).

는 염증성 매개인자로서 PTGS2 (Prostaglandin-endoperoxide synthase 2, cyclooxygenase-2)경로에 의해 생성되는 프로스타글란딘은 염증을 가속화 시키며 동맥경화증을 악화시키는 COX-2 ,

염증성 주요 인자로서 의 작용에 대해서는 많이 보고되어 있다COX-2 16). SRC (proto-oncogene, 는 대퇴동맥에서의 동맥경화 부위에 발현이 높게 나타나 non-receptor tyrosine kinase) Src kinase

동맥경화 질환에서의 신호경로와의 연관성을 나타내었고Src 17), VEGFA (vascular endothelial 는 고지질혈증 유도 마우스 모델에서 죽상동맥경화증을 증가시키는 것으로 나타났다growth factor A)

18) 그 외 동맥경화와 밀접하게 연관된 세포외 기질 분해효소인 . MMP-9 (Matrix metallopeptidase 콜레스테롤 유출을 조절하는 주요 단백질인 콜레9), ABCA1 (ATP-binding cassette transporter),

스테롤 대사를 중개하는 지단백질 중 하나인 인자들을 통해 동맥경화 효능APOE (Apolipoprotein E) 에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.네트워크 분석결과에서 도출된 이진탕 주요 구성성분 핵심노드 개 와 대표적인 타겟 유전자 개(27 ) (9 )

의 연계성을 살펴보면 는 , CASP3 -sitosterol, betaine, hesperidin, obacunone, apigenin, forβ -과 같은 성분과 관련이 있었고 는 mononetin, isoliquiritigenin, capsaicin , CYP3A4 limonin, naringin,

는 syringin, apigenin, 10-gingerol, capsaicin, PTGS2 obacunone, apigenin, capsaicin, cystein, xan-는 thothizol, SRC 18- -glycyrrhizinic acid, apigenin, glycyrram, glycyrrhetic acid, capsaicin, α

은 는 UGT1A1 apigenin, estriol, formononetin, glabridin, isoliquiritigenin, capsaicin, VEGFA apige-은 nin, capsaicin, cystein, isoleucine, serine, MMP-9 hesperidin, naringin, apigenin, capsaicin,

은 는 과 연결되는 것으로 나타났다ABCA1 -sitosterol, stigmasterol, APOE -sitosterol, serineβ β(Figure 2).이와 같이 이진탕의 구성성분과 밀접한 동맥경화 관련 주요 타겟 유전자들의 조절을 통해 다양한

작용기전으로 동맥경화에 영향을 줄 것으로 예측된다 본 결과는 구성성분과 타겟 유전자의 상관성을 . 통해 주요 타겟 유전자를 도출하여 효과를 예측해본 결과로서 그에 따른 작용기전에 대한 추가 분석 연구가 필요하다 또한 향후 임상활용에서 사용되는 이진탕의 소화기계 및 호흡기계 질환 관련 효과 . , 예측 연구도 수행되어져야 할 것이다.본 연구는 한약의 구성성분과 효능 분석에 활용 가능한 데이터베이스 시스템을 활용하여 결과를 도출

하는 방법론으로 결과도출에 필요한 데이터베이스 선정과 여러 상호작용에 관한 포괄적인 데이터베이스 구축이 매우 중요할 것으로 보인다.본 결과는 기구축된 약재 구성성분과 유전자 정보 데이터베이스 결과를 기반으로 네트워크 약리학적

방법론을 활용하여 이진탕의 효과 타겟을 예측해 본 예시 결과로서 한약재의 복잡하고 다양한 구성성, 분과 효능 유전자간의 상호작용을 직접 확인할 수 있었다 이를 통해 방제의 구성약재 구성성분 타겟 . , , 효능을 포괄적으로 연결하여 해석할 수 있어 방제의 구성성분이 약리적 작용을 나타낼 수 있는 가능성을 효과적으로 예상할 수 있을 것이다 또한 상관관계 예측을 통해 아직 효능 연구를 통해 밝혀지지 .

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이아영 천진미, . 네트워크 약리학을 기반으로 한 이진탕의 구성성분과 동맥경화 타겟 유전자의 효능 예측

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않은 추가적인 효능까지도 제시 가능하며 이러한 방법론을 이용한 다양한 연구가 이루어져야 할 것이, 다.

Figure 2. Main target gene-based network of herbal medicine-compound-target gene related with athero-sclerosis; Green square: herbal medicine, Purple circle: compounds, Blue hexagon: target gene

결론

본 연구에서는 네트워크 약리학적 방법론을 활용하여 이진탕의 동맥경화 효능을 예측하기 위해 구성성분과 동맥경화 타겟 유전자간의 네트워크 분석을 수행하였다 이진탕 구성약재 중에서 추출된 구성. 성분과 동맥경화 관련 타겟 유전자 간의 네트워크 분석결과 개 약재 개 , 1,391 nodes (4 , 27 compound

동맥경화 개 와 로 나타나 이진탕의 구성성분들과 동맥경화 관련 targets, target gene 57 ) 1,807 edges유전자들은 다양하고 밀접하게 연관되는 것을 확인할 수 있었다 구성약재 중 적복령을 제외한 감초. , 생강 반하 진피 모두 동맥경화에 영향을 주는 성분을 포함하고 있었고 특히 , , , apigenin, -sitosterol, β

은 개 이상의 동맥경화와 관련된 과 연관성이 있었다 또한 구성성분capsaicin, limonin 10 target gene . 과 타겟 유전자간의 핵심 는 순으로 나타났nodes CASP3, CYP3A4, UGT1A1, PTGS2, SRC, VEGFA 고 이와 같이 이진탕의 구성성분과 밀접한 동맥경화 관련 주요 타겟 유전자들의 조절을 통해 다양한 , 작용기전으로 동맥경화 효과를 나타낼 것으로 예측된다.

감사의 글

본 연구는 한국한의학연구원 창의과제의 일환으로 수행 중인 혈관성 질환 변증 처방별 효능 비교 ‘연구 의 지원에 의해 수행되었습니다 본 연구의 처방선정에 도움을 주신 세명대학교 고호연 (C17112)’ .

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韓藥情報硏究會誌(Korean Herb. Med. Inf.) 2017;5(3):31-42. pISSN 2288-5161 / eISSN 2288-5293

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교수님과 한국한의학연구원 차민호 박사님께 감사드리며 본 연구수행에 필요한 프로그램 사용에 도, 움을 주신 인실리코젠에 감사드립니다.㈜

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