編者按
有效性評(píng)價(jià)是發(fā)現(xiàn)中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)、先導(dǎo)化合物和質(zhì)量標(biāo)志物的重要前提，因此亟需建立一種生物學(xué)語言，將中藥有效性科學(xué)地表達(dá)出來，進(jìn)一步凸顯中醫(yī)藥的實(shí)用價(jià)值。
中國(guó)工程院院刊《Engineering》2019年第1期刊發(fā)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)王喜軍教授研究團(tuán)隊(duì)的《中醫(yī)方證代謝組學(xué)——中藥效應(yīng)評(píng)價(jià)的有效途徑》一文。文章概述中醫(yī)方證代謝組學(xué)的研究策略，揭示臨床常見中醫(yī)證候生物標(biāo)記物及開展相關(guān)方劑的有效性評(píng)價(jià)研究，著重闡述中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及質(zhì)量標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)。
一、引言
由于人類疾病譜的變化，單靶點(diǎn)、單一藥物的簡(jiǎn)單治療模式難以解決多靶點(diǎn)復(fù)雜性疾病的治療問題，個(gè)體化的精準(zhǔn)治療又對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。多靶點(diǎn)作用的中藥在復(fù)雜疾病的治療中較單靶點(diǎn)藥物具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，中藥的多靶點(diǎn)治療及中醫(yī)學(xué)辨證論治個(gè)體化治療的精準(zhǔn)潛力等在解決多靶點(diǎn)復(fù)雜性疾病治療方面積累了大量有價(jià)值的臨床經(jīng)驗(yàn)。然而，中藥有效性是中醫(yī)治療優(yōu)勢(shì)的根本體現(xiàn)，也是橫在中醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)家之間難以逾越的鴻溝，致使中醫(yī)學(xué)的優(yōu)勢(shì)及其臨床經(jīng)驗(yàn)的價(jià)值難以被充分接受。
中藥有效性應(yīng)該包括3個(gè)方面的內(nèi)容，即臨床效應(yīng)、效應(yīng)機(jī)制及效應(yīng)成分。首先，中藥有效性在臨床上是以方劑為用藥形式針對(duì)證候表達(dá)的，只有在精準(zhǔn)辨證的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)方證對(duì)應(yīng)才能充分表達(dá)中藥的臨床療效。任何超越了證候與方劑而研究有效性的方法都將與中醫(yī)臨床實(shí)踐脫節(jié)。從單味中藥研究獲得的結(jié)論必將由于配伍其他藥物而改變，同一中藥在不同方劑配伍環(huán)境下，在體內(nèi)將表達(dá)（吸收）不同的成分，從而實(shí)現(xiàn)配伍的藥效取向。因此，研究中藥有效性必須從證候和方劑入手，在方證對(duì)應(yīng)狀態(tài)下闡釋效應(yīng)、效應(yīng)機(jī)制及效應(yīng)成分。
由此，通過整合代謝組學(xué)與中藥血清藥物化學(xué)技術(shù)，以證候生物標(biāo)記物發(fā)現(xiàn)為切入點(diǎn)，以方劑為研究對(duì)象，建立了集闡明效應(yīng)、揭示效應(yīng)機(jī)制及鑒定效應(yīng)成分于一體的中藥有效性研究的新策略——中醫(yī)方證代謝組學(xué)，即利用代謝組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)并鑒定中醫(yī)證候（病）的生物標(biāo)記物，以生物標(biāo)記物為參數(shù)評(píng)價(jià)方劑的臨床療效；在有效狀態(tài)下，以中藥血清藥物化學(xué)技術(shù)分析鑒定方劑進(jìn)入體內(nèi)的顯效成分，將其與證候生物標(biāo)記物軌跡回調(diào)相關(guān)聯(lián)，挖掘與生物標(biāo)記物軌跡變化高度關(guān)聯(lián)的進(jìn)入體內(nèi)的方劑成分，從而鑒定表達(dá)方劑臨床療效的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)并闡明其效應(yīng)機(jī)制，解決創(chuàng)新藥物設(shè)計(jì)、質(zhì)量標(biāo)記物發(fā)現(xiàn)、方劑配伍規(guī)律等與有效性相關(guān)的科學(xué)問題（圖1）。該理論及方法充分體現(xiàn)了中醫(yī)辨證論治、方證對(duì)應(yīng)的理論特點(diǎn)及臨床實(shí)踐的要求，為深度理解并挖掘中醫(yī)理論的科學(xué)價(jià)值及中醫(yī)臨床經(jīng)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值提供了新策略。
圖1 中醫(yī)方證代謝組學(xué)：整合代謝組學(xué)與血清藥物化學(xué)來評(píng)價(jià)中醫(yī)藥有效性的策略
二、中藥有效性評(píng)價(jià)面臨挑戰(zhàn)
中醫(yī)藥的發(fā)展深受中國(guó)古代哲學(xué)思想的影響，包括在中醫(yī)診療中有充分體現(xiàn)的陰陽學(xué)說、整體觀、辨證論治等思想。整體觀與辨證論治是中醫(yī)診斷及治療疾病、提高臨床療效優(yōu)勢(shì)的基本特點(diǎn)。中醫(yī)治病用的是方劑，而方劑對(duì)應(yīng)的是證，證是中醫(yī)對(duì)病的描述，基于眾多的癥狀綜合描述分析獲得，涉及思維層面，缺少客觀的標(biāo)準(zhǔn)，具有模糊性，且難以重現(xiàn)。由天然草藥、動(dòng)物、礦物質(zhì)等按君臣佐使配伍原則組成的方劑，是中醫(yī)藥治療疾病的基本形式。單味中藥所含化學(xué)成分?jǐn)?shù)以百計(jì)，由多種中藥組成的方劑已成為高度復(fù)雜的化學(xué)巨系統(tǒng)，導(dǎo)致藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的確認(rèn)困難重重。
眾多中醫(yī)學(xué)專家目前致力于中醫(yī)藥治療優(yōu)勢(shì)的全球化發(fā)展。然而，由于中醫(yī)理論的復(fù)雜性，其功效不能用現(xiàn)有的有限藥理學(xué)指標(biāo)來表達(dá)?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)家甚至是生命科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家都難以認(rèn)識(shí)并接受中醫(yī)臨床經(jīng)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值。因此，對(duì)中醫(yī)藥療效的科學(xué)解釋已成為國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)科學(xué)家不可逾越的障礙，限制了中醫(yī)藥治療優(yōu)勢(shì)和臨床經(jīng)驗(yàn)的充分利用。
在國(guó)際醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，中醫(yī)的整體觀及個(gè)體化治療理念逐漸被認(rèn)可。然而中醫(yī)證候的診斷和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)依賴個(gè)人總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)典古籍描述，導(dǎo)致中醫(yī)證候缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化和現(xiàn)代化，以及臨床使用的客觀性和標(biāo)準(zhǔn)化。因此，中醫(yī)藥最新進(jìn)展聚焦于如何表達(dá)方劑的物質(zhì)基礎(chǔ)和證候的科學(xué)內(nèi)涵。諸如此類問題使中醫(yī)藥學(xué)的現(xiàn)代化發(fā)展停滯不前。
三、中醫(yī)方證代謝組學(xué)——研究策略和技術(shù)
證候模糊性和方劑復(fù)雜性導(dǎo)致疾病診斷和有效性評(píng)價(jià)困難重重，并且極大地限制了中藥有效成分的發(fā)現(xiàn)。方劑有效性和證候生物學(xué)本質(zhì)研究是中醫(yī)藥的重要科學(xué)問題。中藥血清藥物化學(xué)理論建立于20世紀(jì)90年代初，提供了發(fā)現(xiàn)中藥在人體內(nèi)的活性成分的方法，解決其相關(guān)療效和安全性問題。21世紀(jì)初，中藥血清藥物化學(xué)理論整合代謝組學(xué)方法構(gòu)建了中醫(yī)方證代謝組學(xué)創(chuàng)新策略，用于闡明證候本質(zhì)和中藥功效并發(fā)現(xiàn)其有效成分。如前所述，中醫(yī)方證代謝組學(xué)方法可揭示證候的候選生物標(biāo)志物、相應(yīng)方劑功效及藥理機(jī)制，同時(shí)促進(jìn)證候的精準(zhǔn)診斷，挖掘臨床治療經(jīng)驗(yàn)，為提高中醫(yī)科學(xué)價(jià)值提供了有效策略。
（一）代謝組學(xué)技術(shù)
盡管中藥血清藥物化學(xué)已成為探索中藥效應(yīng)成分的有效方法，然而由于當(dāng)時(shí)分析技術(shù)的局限，檢測(cè)及表征體內(nèi)成分的能力不足，它只考慮定性或定量的化學(xué)成分，并沒有考慮到效應(yīng)評(píng)價(jià)。只有在治療有效性的前提下，將體內(nèi)化學(xué)成分與中藥療效相關(guān)聯(lián)，才能揭示中藥的有效成分。因此，我們引入代謝組學(xué)建立新的研究方法來彌補(bǔ)中藥血清藥物化學(xué)在解決效應(yīng)評(píng)價(jià)方面的不足。
代謝組學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分，研究思路與中醫(yī)藥整體觀不謀而合，針對(duì)中藥復(fù)雜性和效應(yīng)整體性，綜合考慮中藥方劑體內(nèi)化學(xué)成分的變化，其特征與中醫(yī)藥的整體觀念一致，表明代謝組學(xué)可促進(jìn)證候本質(zhì)和方劑復(fù)雜作用機(jī)制解析。
“辨證論治，方證相應(yīng)”是中醫(yī)藥治病基本原則。方劑療效評(píng)價(jià)必須基于對(duì)證候的科學(xué)闡釋。中醫(yī)證候是一種功能狀態(tài)，是機(jī)體對(duì)體內(nèi)外各種環(huán)境變化和致病因素做出的反應(yīng)，它的本質(zhì)是由機(jī)體不平衡而引起的代謝網(wǎng)絡(luò)變化，這些內(nèi)源性代謝成分變化反映證候生物學(xué)表型。
代謝組學(xué)技術(shù)通過對(duì)內(nèi)源性小分子代謝物的非歧視性分析，獲得反映機(jī)體功能狀態(tài)的代謝指紋特征和代謝網(wǎng)絡(luò)。利用代謝組學(xué)技術(shù)可表征證候生物標(biāo)志物，闡明證候生物學(xué)本質(zhì)，為證候診斷和相關(guān)動(dòng)物模型的建立提供科學(xué)依據(jù)。利用代謝輪廓、代謝指紋、生物標(biāo)記物可建立既符合中醫(yī)特征又適合中醫(yī)藥研究的藥效生物評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
（二）中藥血清藥物化學(xué)理論
中藥血清藥物化學(xué)主要用于中藥物質(zhì)基礎(chǔ)分析。雖然中藥成分復(fù)雜，但只有被血液吸收的成分才可能發(fā)揮治療作用。這些成分包括原型成分和代謝產(chǎn)物。該方法已經(jīng)用于篩選口服給藥后體內(nèi)有效物質(zhì)的研究。方劑在配伍環(huán)境下藥物在體內(nèi)表達(dá)相關(guān)活性及相互作用。當(dāng)在不同方劑和病理?xiàng)l件下，相同的中藥可以表達(dá)不同的藥效物質(zhì)。因此，利用中藥血清藥物化學(xué)方法研究中藥物質(zhì)基礎(chǔ)應(yīng)從臨床配伍的有效方劑入手。檢測(cè)血液中的化學(xué)成分是中藥血清藥物化學(xué)理論的關(guān)鍵研究部分。隨著液相色譜/質(zhì)譜（LC/MS）技術(shù)，特別是具有高分辨率質(zhì)譜串聯(lián)超高效液相色譜的快速發(fā)展，快速檢測(cè)和鑒定體內(nèi)成分的能力已大大提高。這促進(jìn)了中藥血清藥物化學(xué)方法的進(jìn)一步普及。液相色譜和質(zhì)譜的串聯(lián)使用提供了用于鑒定血液中代謝組分的有效檢測(cè)方法，可全面獲得直接作用物質(zhì)信息。然而該技術(shù)也可檢測(cè)體內(nèi)內(nèi)源性物質(zhì)成分，嚴(yán)重影響中藥外源性成分鑒定。因此，應(yīng)在LC/MS數(shù)據(jù)處理過程中引入新方法解決該問題。
目前質(zhì)量缺陷過濾（MDF）技術(shù)用于提取同源組分。它通過設(shè)置適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量范圍和多個(gè)過濾參數(shù)來分析質(zhì)譜數(shù)據(jù)，從而濾除大量?jī)?nèi)源性干擾。背景扣除是一種以空白樣品作為參照過濾掉含藥生物樣品中相同離子的分析技術(shù)。其他用于藥物代謝的分析軟件，如MetaboLynx和UNIFI，與預(yù)測(cè)代謝途徑分析相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)提取和代謝物輔助鑒定。
（三）整合中藥血清藥物化學(xué)與代謝組學(xué)
在20世紀(jì)90年代早期，提出并建立了從含有血清的口服制劑中發(fā)現(xiàn)體內(nèi)直接作用物質(zhì)的研究設(shè)計(jì)。然而，由于當(dāng)時(shí)沒能有效地解釋中醫(yī)證候生物標(biāo)志物，因此尚未建立用于方劑功效的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，還不能將體內(nèi)成分與中藥功效有效聯(lián)系起來。21世紀(jì)初，證候生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)和體內(nèi)成分分析同步完成，在方劑有效狀態(tài)下，將方劑體內(nèi)成分與證候生物標(biāo)志物相關(guān)聯(lián)確定潛在有效物質(zhì)。以方劑為研究對(duì)象，利用代謝組學(xué)發(fā)現(xiàn)和鑒定證候/疾病生物標(biāo)志物，建立方劑療效評(píng)價(jià)體系，闡明方劑功效，分析治療有效狀態(tài)下體內(nèi)直接作用物質(zhì)，進(jìn)而將其與證候生物標(biāo)志物相關(guān)聯(lián)，鑒定與生物標(biāo)志物軌跡變化高度相關(guān)的組分，確定有效物質(zhì)并解析作用機(jī)制，解決了一系列與中藥有效性相關(guān)的科學(xué)問題?？傊么x組學(xué)技術(shù)揭示證候生物學(xué)機(jī)制，采用中藥血清藥物化學(xué)發(fā)現(xiàn)體內(nèi)活性物質(zhì)，在有效性評(píng)價(jià)前提下對(duì)體內(nèi)成分和生物標(biāo)志物進(jìn)行相關(guān)分析，揭示與方劑功效有關(guān)的效應(yīng)成分。
整合中藥血清藥物化學(xué)與代謝組學(xué)構(gòu)建中醫(yī)方證代謝組學(xué)研究策略，揭示中醫(yī)藥的科學(xué)價(jià)值。2015年，愛思唯爾出版了Chinmedomics 。中醫(yī)方證代謝組學(xué)受到廣泛關(guān)注，成為評(píng)價(jià)中藥療效以確定其效應(yīng)物質(zhì)的有效策略。為了確定方劑功效相關(guān)成分，采用皮爾遜相關(guān)法建立PCMS方法模型，利用r系數(shù)顯示化學(xué)成分與體內(nèi)生物標(biāo)志物之間的關(guān)聯(lián)程度。該模型用于分析證候生物標(biāo)志物的動(dòng)態(tài)變化，辨識(shí)體內(nèi)直接作用物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)與臨床療效高度相關(guān)的關(guān)鍵成分。由于中藥多組分作用于生物標(biāo)志物，應(yīng)進(jìn)一步建立關(guān)鍵組分的動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型，篩選最優(yōu)的多組分候選化合物。
（四）關(guān)鍵技術(shù)和注意事項(xiàng)
該研究成果突破了以往的活性導(dǎo)向分離等天然藥物研究活性成分方法的局限，使藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的研究緊密結(jié)合證候及方劑，使發(fā)現(xiàn)的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)與臨床療效相關(guān)聯(lián)，打破藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究與臨床療效脫節(jié)的瓶頸，形成4項(xiàng)遞進(jìn)的創(chuàng)新性關(guān)鍵技術(shù)：①基于代謝組學(xué)的證候生物標(biāo)記物發(fā)現(xiàn)技術(shù)；②基于證候生物標(biāo)記物的方劑臨床療效評(píng)價(jià)技術(shù)；③基于中藥血清藥物化學(xué)的方劑體內(nèi)顯效成分鑒定技術(shù)；④血清中外源性方劑顯效成分與內(nèi)源性證候生物標(biāo)記物關(guān)聯(lián)度分析技術(shù)。中醫(yī)方證代謝組學(xué)研究方法的開發(fā)將極大地促進(jìn)廣泛應(yīng)用，如揭示藥物作用機(jī)制、有效性和安全性。
中醫(yī)方證代謝組學(xué)應(yīng)用于中醫(yī)證候生物學(xué)實(shí)質(zhì)、中藥/方劑臨床療效評(píng)價(jià)、藥效物質(zhì)基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)等領(lǐng)域，用以解決與中藥有效性相關(guān)的上市藥品有效性再評(píng)價(jià)，方劑配伍規(guī)律，基于臨床經(jīng)驗(yàn)的新藥創(chuàng)制，中藥質(zhì)量標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)及中藥材、飲片、中成藥的質(zhì)量控制等科學(xué)技術(shù)問題。應(yīng)用中醫(yī)方證代謝組學(xué)作為技術(shù)手段必須滿足以下條件：① 證候的中醫(yī)診斷必須準(zhǔn)確，避免兼證；② 證候相關(guān)動(dòng)物模型制備必須采用學(xué)術(shù)界認(rèn)可的制備方法；③ 方劑/中藥的效應(yīng)評(píng)價(jià)必須將證候要素、臨床化學(xué)與證候標(biāo)記物整合分析；④ 內(nèi)源性及外源性體內(nèi)成分分析必須采用無歧視的全成分分析，并利用高分辨液相質(zhì)譜、液相-核磁、氣相-質(zhì)譜等聯(lián)用設(shè)備；⑤ 內(nèi)源性標(biāo)記物與外源性方劑成分關(guān)聯(lián)度分析必須多途徑進(jìn)行，并進(jìn)行生物學(xué)驗(yàn)證。
四、創(chuàng)新和優(yōu)勢(shì)
中醫(yī)方證代謝組學(xué)反映了中藥臨床給藥形式以及中醫(yī)方證相應(yīng)的特殊性。基于此，中醫(yī)方證代謝組學(xué)闡明了體內(nèi)有效物質(zhì)。眾所周知，同一中藥在不同方劑中于體內(nèi)表達(dá)不同的有效成分，因此必須以方劑為研究對(duì)象，闡明方劑有效性是發(fā)現(xiàn)藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的前提。該方法不同于直接分析體內(nèi)組分和體外篩選生物活性物質(zhì)的研究方法，它使用反向研究策略來揭示藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。首先，該方法探索了中醫(yī)證候/疾病的生物學(xué)本質(zhì)，建立中藥療效評(píng)價(jià)體系；基于方劑有效性，評(píng)價(jià)證候/疾病治療的整體療效，解析有效性作用機(jī)制，分析效應(yīng)成分，并對(duì)體內(nèi)成分和證候生物標(biāo)志物動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行相關(guān)性分析，關(guān)聯(lián)成分進(jìn)一步經(jīng)生物學(xué)驗(yàn)證以確定藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。
與代謝組學(xué)技術(shù)相比，中醫(yī)方證代謝組學(xué)不僅僅研究?jī)?nèi)源性代謝產(chǎn)物，更關(guān)注來源于方劑的藥物成分及其代謝產(chǎn)物。早期的中藥血清藥物化學(xué)研究中多數(shù)研究?jī)H關(guān)注正常動(dòng)物給藥后的體內(nèi)成分及其代謝變化，少數(shù)研究關(guān)注疾病動(dòng)物模型，但尚未將成分和藥物治療作用相關(guān)聯(lián)，忽視體內(nèi)成分與證候標(biāo)記物的關(guān)聯(lián)性，未能表達(dá)有效狀態(tài)下體內(nèi)成分的顯效形式，研究結(jié)果與中藥臨床用藥實(shí)踐脫節(jié)。以往對(duì)方劑的效應(yīng)評(píng)價(jià)僅僅采用有效的藥理學(xué)及病理學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)，難以體現(xiàn)對(duì)證候的綜合整體效應(yīng)，而方證代謝組學(xué)是將證候要素、臨床化學(xué)及證候代謝標(biāo)記物整合分析評(píng)價(jià)方劑的療效。天然產(chǎn)物研究的活性導(dǎo)向分離方法難以體現(xiàn)方劑配伍下藥物吸收過程中的相互作用和人體對(duì)藥物的作用，更不能體現(xiàn)多成分的協(xié)同作用，導(dǎo)致分離過程中活性成分丟失，難以獲得方劑表達(dá)療效的臨床實(shí)踐特征。隨著研究的不斷深入以及方法學(xué)的不斷完善，中醫(yī)方證代謝組學(xué)必將在中醫(yī)證候本質(zhì)、中藥藥效評(píng)價(jià)及中藥質(zhì)量控制研究中發(fā)揮更大的科學(xué)價(jià)值，促進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化進(jìn)程及國(guó)際化發(fā)展。
五、中醫(yī)方證代謝組學(xué)應(yīng)用進(jìn)展
目前，生命科學(xué)研究已進(jìn)入“組學(xué)”時(shí)代。生物標(biāo)記物為疾病精確診斷提供了科學(xué)依據(jù)，而利用中醫(yī)方證代謝組學(xué)可實(shí)現(xiàn)中藥療效的客觀評(píng)價(jià)。研究表明中醫(yī)方證代謝組學(xué)在發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)記物及揭示效應(yīng)機(jī)制等方面起到了重要作用。利用中醫(yī)方證代謝組學(xué)表征了陽黃證、腎陽虛證、腎陰虛證、心氣虛證等證候的生物標(biāo)記物，闡明了相應(yīng)方劑茵陳蒿湯、六味地黃丸、知柏地黃丸、腎氣丸及其他中藥材的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制。
（一）茵陳蒿湯藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn)
茵陳蒿湯是治療濕熱黃疸證的經(jīng)典方劑。利用中醫(yī)方證代謝組學(xué)開展了茵陳蒿湯治療濕熱黃疸證的有效性研究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)并確定藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及潛在效應(yīng)靶點(diǎn)。表征了茵陳蒿湯的69個(gè)化學(xué)成分，鑒定了41個(gè)血中移行成分，發(fā)現(xiàn)了34個(gè)尿液生物標(biāo)記物；利用PCMS技術(shù)將證候標(biāo)記物與顯效狀態(tài)下的體內(nèi)成分相關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)了與效應(yīng)關(guān)聯(lián)的藥效物質(zhì)（圖2）。結(jié)合效應(yīng)靶標(biāo)預(yù)測(cè)技術(shù)發(fā)現(xiàn)了12個(gè)潛在治療靶點(diǎn)。進(jìn)一步闡明了有效物質(zhì)與其關(guān)鍵靶途徑之間的關(guān)系，為設(shè)計(jì)新型組合藥物提供研究基礎(chǔ)。
圖2 中醫(yī)方證代謝組學(xué)促進(jìn)茵陳蒿湯藥效物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)
（二）篩選關(guān)黃柏活性化合物
中藥成分的生物學(xué)活性評(píng)價(jià)是探索藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的有效手段。最新研究利用中醫(yī)方證代謝組學(xué)開展關(guān)黃柏抑制前列腺癌的效應(yīng)研究并探索其活性成分（圖3）。結(jié)果顯示關(guān)黃柏可以抑制22RV1人前列腺癌細(xì)胞移植腫瘤的生長(zhǎng)[圖3（a）]。利用中醫(yī)方證代謝組學(xué)方法分析體內(nèi)成分和代謝標(biāo)記物，表征了關(guān)黃柏的54種化合物，發(fā)現(xiàn)了體內(nèi)38個(gè)化合物[圖3（c）]。辨識(shí)并鑒定了血清中29個(gè)原型化合物和9個(gè)代謝物，發(fā)現(xiàn)了34個(gè)生物標(biāo)志物與前列腺癌相關(guān)；關(guān)黃柏可將代謝標(biāo)記物調(diào)整到正常水平，將代謝輪廓調(diào)節(jié)至健康狀態(tài)[圖3（b）]，分析發(fā)現(xiàn)了10個(gè)入血成分與整體效應(yīng)高度相關(guān)[圖3（d）]。
圖3 高通量中醫(yī)方證代謝組學(xué)方法用于篩選關(guān)黃柏中的活性化合物
（三）中醫(yī)方證代謝組學(xué)發(fā)現(xiàn)開心散質(zhì)量標(biāo)記物
基于中藥質(zhì)量標(biāo)志物研究建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以揭示其有效性和安全性。開心散是用于治療阿爾茨海默病的經(jīng)典方劑。針對(duì)其質(zhì)量標(biāo)志物仍不清楚的問題，采用中醫(yī)方證代謝組學(xué)技術(shù)探索開心散治療轉(zhuǎn)基因AD小鼠的有效性和潛在質(zhì)量標(biāo)志物。研究發(fā)現(xiàn)開心散可以減少腦組織Aβ1-42的沉積，并顯著地改善認(rèn)知功能。分析體內(nèi)生物標(biāo)記物和化學(xué)成分，研究顯示開心散通過調(diào)節(jié)20個(gè)生物標(biāo)記物重新平衡脂質(zhì)和氨基酸代謝異常。
六、未來展望
中醫(yī)方證代謝組學(xué)促進(jìn)了中藥有效物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)并闡明了其作用方式，為闡釋方證相應(yīng)關(guān)系提供了一種新方法。越早整合最新的先進(jìn)技術(shù)越能提高先導(dǎo)化合物選擇和優(yōu)化的成功率，并有助于解釋方劑治療機(jī)制。然而，由于證候的復(fù)雜性，僅在代謝物層面進(jìn)行作用機(jī)制研究仍不足以全面反映生命活動(dòng)本質(zhì)，在代謝標(biāo)記物研究基礎(chǔ)上關(guān)注上游功能蛋白和基因，從而使證候生物學(xué)本質(zhì)研究更深入、更具體，促使治療更精準(zhǔn)。這樣將使方劑有效性評(píng)價(jià)和藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究更具臨床應(yīng)用價(jià)值。
在中醫(yī)方證代謝組學(xué)理論建立之初，已經(jīng)考慮到此問題，研究實(shí)踐中也在緊緊地與蛋白組學(xué)等其他組學(xué)相結(jié)合。由于代謝組學(xué)是該理論的核心技術(shù)，所以該理論中名為“中醫(yī)方證代謝組學(xué)”，是以組學(xué)“omics”進(jìn)行定義的，也是考慮給該理論留出空間，在未來引入并整合蛋白組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)及基因組學(xué)等理論和技術(shù)，使該理論不斷在實(shí)踐中得以完善。同時(shí)，下一步將在各種臨床常見證候患者大樣本方證代謝組學(xué)分析、病證結(jié)合患者大樣本方證代謝組學(xué)分析的基礎(chǔ)上，通過大數(shù)據(jù)整合分析，建立涵蓋常見中醫(yī)證候及病證結(jié)合表型的代謝輪廓及生物標(biāo)記物、代謝輪廓與有效方劑、生物標(biāo)記物與有效成分的軟件包，實(shí)現(xiàn)病證的精準(zhǔn)診斷，在基于標(biāo)記物分析的精準(zhǔn)治療和有效物質(zhì)發(fā)現(xiàn)方面作進(jìn)一步創(chuàng)新。
中醫(yī)方證代謝組學(xué)提供了一種探索中醫(yī)治療效應(yīng)的整合研究方法。從生命科學(xué)的角度來看，它考慮整體動(dòng)物、器官組織和細(xì)胞層面的基因、蛋白和代謝網(wǎng)絡(luò)的整合變化，以便整體解析疾病病理機(jī)制。目前醫(yī)學(xué)科學(xué)呈現(xiàn)出中醫(yī)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和而不同的發(fā)展趨勢(shì)，我們應(yīng)抓住科學(xué)和技術(shù)革命的重大發(fā)展機(jī)遇，中西醫(yī)學(xué)界共同肩負(fù)逐步突破理念障礙，實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)科學(xué)一體化的大健康目標(biāo)。
七、結(jié)論
精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)必將在21世紀(jì)發(fā)揮重要作用。鑒于世界各國(guó)都非常重視中醫(yī)藥發(fā)展的國(guó)際現(xiàn)狀，中國(guó)必須抓住機(jī)遇，滿足臨床需求，尊重中醫(yī)原創(chuàng)思維，汲取精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念，整合多學(xué)科知識(shí)，建立準(zhǔn)確診斷和精確療效評(píng)價(jià)技術(shù)平臺(tái)，提高中醫(yī)的臨床療效，為中醫(yī)學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)提供有效的交流和溝通方式。中醫(yī)方證代謝組學(xué)是大數(shù)據(jù)時(shí)代精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的重要組成部分，已被廣泛用于中醫(yī)證候的精確診斷和方劑效應(yīng)評(píng)價(jià)。中醫(yī)方證代謝組學(xué)以精準(zhǔn)生物標(biāo)記物為橋梁，關(guān)聯(lián)體內(nèi)成分建立效應(yīng)評(píng)價(jià)體系，揭示經(jīng)典方劑和證候?qū)?yīng)關(guān)系，這有助于實(shí)現(xiàn)中國(guó)式的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)模式。我們希望大力發(fā)展中醫(yī)方證代謝組學(xué)平臺(tái)，促進(jìn)中醫(yī)基礎(chǔ)研究與臨床資源的深度融合，進(jìn)一步增強(qiáng)中醫(yī)藥研發(fā)的原始創(chuàng)新能力。
改編原文：
Aihua Zhang, Hui Sun, Guangli Yan, Ying Han, Qiqi Zhao, Xijun Wang. Chinmedomics: A Powerful Approach Integrating Metabolomics with Serum Pharmacochemistry to Evaluate the Efficacy of Traditional Chinese Medicine[J]. Engineering,2019,5(1):60-68.
京公網(wǎng)安備11010802046783號(hào)
