本报讯 (记者周 颖)近期,清华大学自动化系李梢教授课题组提出的“网络靶标”新方法可阐释中药方剂的作用机理。此法有望为理解中药方剂的科学内涵、开展自主创新药物研究提供新途径。
这是李梢教授主持的国家自然科学基金重点项目“疾病生物分子网络的系统建模与调控机理研究”取得的阶段性成果。
“基于网络的药理组与基因组关联的药物靶标识别”已经在《公共科学图书馆·综合》(PLoS ONE)发表。10月6日,英国《自然》杂志社的《自然·中国》(Nature China)将该成果作为“最新研究亮点”进行了报道。
所谓“网络靶标”,是以病证生物网络为关键调控环节,通过衡量药物靶标谱与网络靶标的关系,预测中药方剂的药效物质以及具有协同作用的药物组合、特定方药的有效病证、疗效指标与副作用。
利用这种新思路,课题组开展了系列研究。他们通过建立药物网络和生物网络的关联,在全基因组水平上预测药物靶标,给出了726种药物的靶标谱,并利用靶标谱的聚类特征,发现了药物的新用途或副作用。该方法适用于已知结构的中药成分。
为理解病证复杂生物系统,指导药物干预,课题组还从分子、通路、生物过程、表型等多个层次开展了病证生物网络及“网络靶标”的研究,并对构建的病证生物网络进行临床验证。在此基础上,他们对寒、热中药方剂“同病异治”的网络调控机理进行了阐释,还找到了六味地黄丸调节多种肿瘤、神经内分泌免疫代谢紊乱疾病、心血管疾病的共同网络模块,为诠释六味地黄丸“异病同治”作用机理提供了一定的科学依据。今年,上述研究成果在英国《分子生物系统》、和《BMC系统生物学》等国际杂志发表SCI论文6篇,并申请了多项发明专利。
中药方剂是一个复杂化学体系,疾病与证候是复杂的生物系统。如何考虑这两方面的关联,从而理解中医药的科学基础与特色内涵,并推动创新药物研究,这是目前中医药研究的关键问题。在国家自然科学基金重点项目等资助下,李梢课题组一直从事“中医药系统生物信息学”等研究,致力于探索从还原到系统的中医药研究新方法。