从分子水平筛选具有网络靶向作用的中药组合物的方法与流程

1.本发明属于中药领域，具体涉及一种从分子水平筛选具有网络靶向作用的中药组合物的方法。


背景技术：

2.传统中医理论下中药的组方规律遵循“君臣佐使”，如《黄帝内经》记载“上药一百二十种为君，主养命；中药一百二十种为臣，主养性；下药一百二十种为佐使，主治病；用药须合君臣佐使”。元代李杲在《脾胃论》中申明：“君药分量最多，臣药次之，使药又次之。不可令臣过于君，君臣有序，相与宣摄，则可以御邪除病矣。”君指方剂中针对主证起主要治疗作用的药物。臣指辅助君药治疗主证，或主要治疗兼证的药物。佐指配合君臣药治疗兼证，或抑制君臣药的毒性，或起反佐作用的药物。使指引导诸药直达病变部位，或调和诸药的药物。以治疗伤寒表证的麻黄汤为例，麻黄发汗解表为君药，桂枝助麻黄发汘解表为臣药，杏仁助麻黄平喘为佐药，甘草调和诸药为使药。一方之中，君药必不可缺，而臣、佐、使三药则可酌情配置或删除。在传统中医药理论下形成的君臣佐使配伍原则虽主次有序但并不能从本质揭示药物的作用机制和科学本质，因此中药临床面临有效率低的问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提出一种通过从分子水平建立疾病病征与中药药征的关联，从而得到靶向清晰、机制明确的中药作用网络，最终形成网络靶向组方的方法；以期提高中药临床有效率，为中药新药研发及作用机制研究等方面提供新思路，助力中药现代化与国际化。
4.本发明的具体技术方案如下。
5.本发明提出一种通过从分子水平建立疾病病征与中药药征的关联，从而得到靶向清晰、机制明确的中药作用网络，最终形成网络靶向组方的方法。所述方法包括以下步骤。
6.基因数据分析根据临床诊断从相关数据库和文献资料找到疾病相关基因。
7.蛋白质互作分析蛋白质互作及相关性分析。根据疾病相关基因进行蛋白质互作分析，构建蛋白质互作（ppi）网络，根据网络中蛋白互作作用大小，得到疾病靶点相关性排序。
8.中药数据分析（1）整理中药数据。通过公共数据库、教材或文献等途径获取中药所含化合物种类、含量、对应靶点、化合物对靶点的调控关系（激活或抑制）等信息；（2）筛选候选中药。中药对靶蛋白的调控与其所含作用于靶蛋白的化合物的种类、含量及调控关系相关，结合ppi网络中靶蛋白的疾病相关性排序，及中药化合物调控关系和含量，最终筛选出作用于ppi网络中靶蛋白的关键候选中药。
9.确定网络靶向组方
根据ppi网络关键蛋白分析结果及关键候选中药，结合中医组方原则确定网络靶向组方。
10.有益效果通过对疾病、基因、化合物、中药4个因素的多层次网络分析，结合中医组方原则确定出作用于多靶点、多路径、多系统的整体网络调控组方，治疗靶点明确、机制清晰。
11.具体实施例为了进一步了解本发明的内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
12.实施例1本发明提供一种从分子水平筛选具有网络靶向作用的中药组合物的方法，包括如下步骤。
13.基因数据分析在治疗靶点数据库(ttd，http://db.idrblab.net/ttd/) 搜索子宫内膜异位症得到相关基因：ar、esr1、esr2、cyp19a1、cnr2、pparg、ptgs1、sts、pgr、gnrhr、ifnar2、lhcgr、ptger2、ptgs2、il10、p2rx3、p2rx4。
14.蛋白质互作分析将疾病相关基因名称统一转换为official gene symbol 并输入string 11.0 数据库(https://string-db.org/)，构建ppi网络，如图1所示。各蛋白间的相互作用综合得分如表1所示，平均值为0.653；根据网络中蛋白互作综合得分大小，得到疾病相关性基因排序：esr1、pgr、cyp19a1、esr2、lhcgr、ptger2、ar、p2rx4、p2rx3、ptgs2、ptgs1、il10、pparg、ifnar2、sts、gnrhr、cnr2。
15.表1 蛋白质互作综合得分
中药数据分析（1）整理中药数据。在中药系统药理学分析平台（tcmsp，http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php）检索靶蛋白esr1、pgr、cyp19a1、esr2、lhcgr、ptger2、ar、p2rx4、p2rx3、ptgs2、ptgs1、il10、pparg、ifnar2、sts、gnrhr、cnr2，得到调控每一种蛋白的全部化合物及中药，查询《中华本草》、文献等获得所述化合物在中药中的含量、对靶蛋白的激活或抑制关系，图2以esr1为例说明。（2）筛选中药。如图2所示，由于esr1基因的高表达导致子宫内膜增生异常，因此应选择抑制该基因表达的中药：布渣叶、赤小豆、大黄、黄药子、金荞麦、青蒿、半枝莲、黄芩、连翘、高良姜、黄芪、金钱草；化合物含量越高对靶点的调控力度更大，因此，优选地选择化合物含量较高的前5味中药：黄芩、半枝莲、赤小豆、布渣叶、大黄。同法可得到调控子宫内膜异位症全部相关基因的全部优选中药作为候选中药。 表2作用于关键靶点的候选中药
确定网络靶向组方。
16.中医认为子宫内膜异位症多因肝郁气滞，经行不畅，或素体气虚，肾虚，运血无力，或寒邪与血搏结，凝涩于胞脉，或孕产频多，损伤胞脉，使胞宫离经之血蓄积胞中，形成瘀血。治疗以活血祛瘀、行气止痛为主，并健脾补肾、兼顾正气。故多选用活血化瘀、行气止痛、补虚扶正之药。依据中医理论和基因相关性排序，从表2 候选中药中筛选出最终治疗子宫内膜异位症的网络靶向组方：川芎、当归、延胡索、鸡血藤、丹参、红花、青皮、吴茱萸、太子参、桔梗、黄芩、熟地、杜仲、肉苁蓉、白术、柴胡，作用网络见图3。
附图说明
17.图1 蛋白质作用网络图2 作用于esr1的化合物及在不同中药中的含量图3 中药-靶点作用网络。


技术特征：
1.一种从分子水平筛选具有网络靶向作用的中药组合物的方法，其特征在于包括以下步骤：s1 基因数据分析；s2 蛋白质互作分析；s3 中药数据分析；s4 确定网络靶向组方。2.根据权利要求1所述的一种从分子水平筛选具有网络靶向作用的中药组合物的方法，其特征在于步骤s1中基因数据分析是根据临床诊断从相关数据库和文献资料找到疾病相关基因。3.根据权利要求1所述的一种从分子水平筛选具有网络靶向作用的中药组合物的方法，其特征在于步骤s2中蛋白质互作分析是指根据疾病相关基因进行蛋白质互作分析，构建蛋白质互作（ppi）网络，根据网络中蛋白互作作用大小，得到疾病靶点相关性排序。4.根据权利要求1所述的一种从分子水平筛选具有网络靶向作用的中药组合物的方法，其特征在于步骤s3中中药数据分析包括：整理中药数据和筛选候选中药。5.根据权利要求4所述整理中药数据是指通过公共数据库、教材或文献等途径获取中药所含化合物种类、含量、对应靶点、化合物对靶点的调控关系（激活或抑制）等信息。6.根据权利要求4所述筛选候选中药是指通过中药对靶蛋白的调控与其所含作用于靶蛋白的化合物的种类、含量及调控关系，结合ppi网络中靶蛋白的疾病相关性排序，及中药化合物调控关系和含量，筛选出作用于ppi网络中靶蛋白的关键候选中药。7.根据权利要求1所述的一种从分子水平筛选具有网络靶向作用的中药组合物的方法，其特征在于步骤s4中确定网络靶向组方是根据ppi网络关键蛋白分析结果及关键候选中药，结合传统中医组方原则确定网络靶向组方。

技术总结
传统中医药理论下形成的君臣佐使配伍原则虽主次有序但并不能从本质揭示药物的作用机制和科学本质，造成中药临床有效率低。因此，本发明提供一种从分子水平筛选具有网络靶向作用的中药组合物的方法，通过基因数据分析、中药数据分析从分子水平建立疾病病征与中药药征的关联，从而得到靶向清晰、机制明确的中药作用网络，最终形成网络靶向组方。以期提高中药临床有效率，为中药新药研发及作用机制研究等方面提供新思路，助力中药现代化与国际化。化。


技术研发人员：华子昂 朱美瑛 刘宝全 竹添 孙宁 万君兴
受保护的技术使用者：华子昂
技术研发日：2020.06.17
技术公布日：2021/12/16