中药免疫肿瘤学数据库TCMIO
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发布时间：2024-10-02 21:05
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时间：2024-10-02 22:22
本文介绍了一个中药免疫肿瘤学综合数据库TCMIO，供研究肿瘤免疫学的同学们参考。数据库相关论文于2020年4月发表在《Frontiers in Pharmacology》杂志上，数据库网址是：
tcmio.xielab.net
一、数据库的整体框架
TCMIO数据库的整体框架见下图。
首先从文献中提取肿瘤免疫学靶标（IO靶标）。对于每个靶标，使用公共数据库UniProt对蛋白名称和基因名称进行标准化。然后从ChEMBL (version 24.0) 数据库中提取作用于每个IO靶标的配体，活性阈值设定为10um，活性类型仅包括Ki、Kd, IC50, C50，和potency。方剂和中药均取自《中国药典》(2015版)。利用Kew药用植物名称服务(Kew Medicinal Plant Names Services）收集中药的种名。化学成分从TCMAnalyzer 下载，该软件整合了TCMSP和TCMID的数据。数据库还综合分析了中药与肿瘤免疫的关系。
二、数据量统计
数据库包含的各种类型的数据的数量统计见下表。
经过数据准备和标准化，共收集文献报道的不同的IO靶标400个。从ChEMBL中提取到其中164个靶标与126,973个配体之间的总共157,195个配体-靶相互作用。此外，前期工作中收集的1493个中药方剂和618个中药也被纳入了TCMIO。共获得16437种独特的中药成分，并计算了它们与配体的相似性。结果表明，取相似性阈值为0.8时，68%的中药成分与至少一个配体相似；取阈值为0.7时，这个百分比增加到88%。取阈值为0.7时，20%的中药成分至少有50个相似的配体；取阈值为0.8时，20%的中药成分有10个相似的配体。中药化学成分与体内靶点配体的结构相似，显示了中药及其成分在免疫治疗药物开发中的广阔前景。
三、数据浏览：
点击“Browse”，用户可以浏览靶点、配体、成分、草药和处方。例如浏览草药的选项如下图：
在草药浏览页面，输入草药名字，可以查询到草药：
点击上图中草药的ID，可进入该草药的页面，获得相应信息，包括草药所含化合物的名称和结构：
但是这个页面没有草药的靶标信息。点击相应化合物的ID，可以链接到化合物页面如下，这里也没有化合物的靶标信息。
四、中药成分的结构相似性搜索：
这里以输入小檗碱的mol结构文件（2353.mol)为例，展示查询与小檗碱结构相似的配体的步骤如下：
查询到在阈值为0.9的情况下，与小檗碱结构相似的化合物9个：
点击相应化合物的ID，就进入该化合物的页面，显示化合物的信息，包括化合物的靶标，这些靶标就是化合物在ChemBl里的靶标，根据相似性可以把这些靶标预测为小檗碱的靶标。
五、中药或方剂的作用机制查询：
点击菜单的“MOA”，可以查询中药或方剂的作用机制，即化合物-靶标网络和靶标富集的KEGG通路。下面以查询黄连的机制为例演示用法：
点击“Network”，可以出现草药-成分-靶标网络，再点击“PNG”，可以下载网络图片；点击“csv”，可以下载网络的节点和边的csv文件，但是边文件里的节点是以编号ID给出的。
点击“pathway”，显示靶标富集的KEGG通路，点击“save”，可以下载结果。
六、数据下载：
点击“download”，到达下载页面，可以分项下载数据库的数据，但是这里的草药-成分-靶标等关系文件里都是给的编号ID，使用不便。
参考文献：
Liu Z, Cai C, Du J, Liu B, Cui L, Fan X, Wu Q, Fang J, Xie L. TCMIO: A Comprehensive Database of Traditional Chinese Medicine on Immuno-Oncology. Front Pharmacol. 2020 Apr 15;11:439. doi: 10.3389/fphar.2020.00439. PMID: 32351388; PMCID: PMC7174671.
