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一站式搞定中药数据挖掘，生信分析里的万金油！靶点，基因，机制，疾病都有了！

admin9个月前 (12-12)皮肤科16

传统中药功能注释百科全书：ETCM

嗨，小伙伴们大家好！上回说到CTD数据库，带你领略药物、基因与疾病网络关系的查询技巧，这周我们继续引药生变的话题。说起中药大家定不陌生，大到一山一石，小到一沙一砾，草木土石，飞禽走兽，似乎目之所及万物皆可入药。如此巨大宝藏，若弃之不用实为可惜。这周给大家介绍传统中医药功能注释百科全书ETCM数据库，一起来康康吧~！

数据库概览

ETCM数据库（Encyclopedia ofTraditional Chinese Medicine）整合大量中药、配方及其成分的标准化信息，包括中药成分、药材或配方，以及各中草药的药味（酸、苦、甘、辛、咸)、药性(寒、热、温、凉、平)、归经(肺经、肝经、肾经等）和潜在靶基因信息，并基于此探索构建的中药与配方、成分、靶基因、相关通路和疾病之间的网络关系图谱。该数据库于2019年发表在Nucleic Acids Res杂志，目前收录402种中草药、3959个中药配方、7284种有效成分及经实验验证或预测的2266个基因靶标和对应的4323种疾病相关数据。

进入主页（http://www.tcmip.cn/ETCM/index.php/Home/），首页提供快速检索功能。可见各个功能板块及其对应的数据条目，分别是：数据浏览模块（Herbs，中草药；Formulas，中药配方；Ingredients，中药有效成分；Targets，中药靶基因；Disease，相关疾病）、系统分析模块，Systematicanalysis；数据库使用手册，User manual，点击进入可查看详情，并可下载该手册。

数据库功能及操作演示

数据浏览

模块一：Herbs，中草药

该模块数据来源为《中华人民共和国药典》（2015年版），中草药和栖息地图片信息均来自第四次全国中药资源调查（http://www.zyzypc.com.cn/），中草药成分信息来自已发表论文中、ChEMBL数据库和PubChem数据库。

点击首页Herbs进入中草药数据浏览页面，首先可见该数据库中草药在味道、药性和归经方面的统计信息，点击任意扇形区域可在下面表格显示该分类下数据，点击右上角按钮可对该结果进行编辑和下载。

页面下拉，表格展示各种中草药中文名、拼音、类型、药性、经络和味道，点击表头双向小箭头可排序，右上角可下载表格。

以下以艾叶为例，点击进入详情页面。右侧边为导航栏：BASIC INFORMATION介绍艾叶汉语/拼音、拉丁语名称，药物种类，中英文种属信息。IDENTIFICATION介绍艾叶基本特征，如生长属地、采摘方法、外形特征和主要构成成分。TCM PROPERTIES介绍艾叶温凉属性、味道和药物归经。

PHARMCOLOGY介绍艾叶药理特征，如适应症、靶基因、GO/Pathway富集分析。点击GO/Pathway enrichment analysis可查看富集分析结果。

以下是GO富集分析图、表结果。

以下是Pathway富集图、表结果。

接下来，CROSS-REFERENCES展示数据库交叉引用情况，艾叶相关疾病，以及含有艾叶的配方。

INTERACTION NETWORK展示艾叶靶基因网络分析结果。

另外该页面还提供艾叶及其生长属地图片信息，各种化学组分对应靶基因信息，溶解度信息等。

模块二：Formulas，中药配方

该模块数据来源中国食品药品监督管理局（CFDA）批准的3962种中药处方，配方名称、类型、剂型、组成、适应症和症候群以及给药途径信息均来自《中华人民共和国药典》（2015年版）和《中华人民共和国公共卫生部药品标准》（1993年版）。

点击首页Formulas进入中草药配方数据浏览页面，同样可见该数据库中草药配方在剂型和适应症方面的统计信息，点击任意扇形区域可在下面表格显示该分类下数据，点击右上角按钮可对该结果进行编辑和下载。

以下以AN CHUAN PIAN为例，点击进入详情页面。右侧边为导航栏：BASIC INFORMATION介绍安喘片基本信息，如配方组成。IDENTIFICATION、TCM PROPERTIES、PHARMACOLOGY和NTEWORK部分基本与前文类似，不再赘述。

模块三：Ingredients，中药有效成分

该模块数据根据《中华人民共和国药典》（2015年版）和其他文献汇总而来，药物相似性定量估计（QED）用于评估药物相似性，估计值的范围为0（所有属性均不理想）至1（所有属性均良好），所有7274种成分按其QED分为3类:，即好（Good，QED>0.67），中（Moderate，0.49≤QED≤0.67）和弱（Weak，QED<0.49）。另外提供指向公共数据的外部链接，如ChEMBL和PubChem。

点击首页Ingredients进入中草药有效成分数据浏览页面，首先可见该数据库中草药有效成分QED统计信息，点击任意扇形区域可在下面表格显示该分类下数据，点击右上角按钮可对该结果进行编辑和下载。

以下以Dimethyl Trisulfide为例，点击进入详情页面。右侧为导航栏：IDENTIFICATION展示该化合物结构、理化性质、药理学信息等信息；其他部分内容基本与前文类似，包括化合物靶基因、与化合物相关的疾病、草药和复方等信息，不再赘述。

模块四：Targets，中药靶基因

该模块数据来自于MedChem Studio（3.0版）预测结果，点击首页Targets进入中草药靶基因数据浏览页面，右上角以检索MAPK为例，点击有对应中草药和配方数据的MAPK1进入详情页面。

表格展示MAPK1基因基本信息，可见靶向该基因的中草药和配方；页面下拉展示MAPK1基因蛋白交互网络，与中草药关系网络信息。

模块五：Disease，相关疾病

点击首页Disease进入中草药相关疾病数据浏览页面，右上角以检索小肠结肠炎（Enterocolitis）为例，点击进入详情页面。

表格展示小肠结肠炎相关基因、中草药和配方，页面下拉，展示上述数据交互网络。

分析功能

点击首页Systematic analysis进入功能页面，以检索雷公藤有效成分、配方、靶基因、通路和疾病之间网络图关系为例，设置如下，点击Submit，页面刷新得到网络图结果。若只显示雷公藤及其靶基因网络图，可如下图设置。

以检索MAPK1相关中草药、有效成分、配方、通路和疾病之间网络图关系为例，设置如下，点击Submit，页面刷新得到网络图。

文献应用案例

文献案例：PMID: 33854318，IF=2.157分

本文探讨逍遥散有效成分在治疗抑郁症合并肥大症患者中靶向的关键基因。首先，根据吸收、分布和代谢等药代动力学参数综合评分ADME（OB≥30％，DL≥0.18）筛选逍遥散中8种草药的有效成分总计160个，而后在SwissTargetPrediction数据库预测其靶基因总计939个。接下来，在疾病数据库（包括OMIM、TTD、CTD和FerrDb）筛选与抑郁症有关基因12608个，与肥大症有关基因260个。上述3个基因集取交集，获得43个基因。而后，在Figure3中展示8种草药、133种有效成分和43个关键靶基因的调控关系网络图。大致思路如此，该文献工作量较大，在此仅仅梳理本文思路，小伙伴们感兴趣的话可以尝试复现哈~！

以上就是ETCM数据库的全部内容，开发并维护数据库不易，小伙伴们使用时别忘记引用以下参考文献！

Xu HY, Zhang YQ, Liu ZM, et al. ETCM: an encyclopaedia of traditional Chinese medicine. Nucleic Acids Res. 2019;47(D1):D976-D982. doi:10.1093/nar/gky987