《網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價方法指南》解讀

牛 明，張斯琴，張 博，楊 擴，李 梢*

1.解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心 血液病醫(yī)學(xué)部，北京 100071

2.清華大學(xué)北京市中醫(yī)藥交叉研究所，清華大學(xué)自動化系，北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心生物信息學(xué)研究部，北京 100084

3.天津國際生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院，天津市創(chuàng)新藥物早期成藥性評價企業(yè)重點實驗室，天津 300457

中藥復(fù)方是在中醫(yī)整體觀念、辨證論治思想指導(dǎo)下，依據(jù)藥性、藥量、配伍等組成的具有特定主治功效的中藥處方，蘊含了深刻而復(fù)雜的科學(xué)內(nèi)涵。一般認為中藥復(fù)方具有多成分、多途徑、多靶點作用的特點，但由于其有效性及安全性缺乏可量化的、客觀的數(shù)據(jù)支撐，要厘清中藥復(fù)方的作用機制亦很困難，這也成為中藥難以被國際社會接受的重要原因。

近年來，隨著系統(tǒng)生物學(xué)、多向藥理學(xué)、計算生物學(xué)等學(xué)科的快速發(fā)展，以及人工智能和大數(shù)據(jù)分析等前沿技術(shù)的交叉滲透，針對藥物系統(tǒng)性研究的一門新興學(xué)科——網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)應(yīng)運而生。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)強調(diào)從系統(tǒng)層次和生物網(wǎng)絡(luò)的整體角度出發(fā)，解析藥物及治療對象之間的分子關(guān)聯(lián)規(guī)律，其研究理念與中醫(yī)藥學(xué)的整體論思想不謀而合，被廣泛應(yīng)用于藥物和中藥活性化合物發(fā)現(xiàn)、整體作用機制闡釋、藥物組合和方劑配伍規(guī)律解析等方面，為中藥復(fù)雜體系研究提供了新思路，為臨床合理用藥、新藥研發(fā)等提供了新的科技支撐。事實上，中醫(yī)藥領(lǐng)域率先提出的“網(wǎng)絡(luò)靶標”理論已成為網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的核心理論，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的發(fā)展本身也表明中醫(yī)藥研究在方法學(xué)上能夠躋身、甚至引領(lǐng)國際相關(guān)領(lǐng)域的前沿。

然而，隨著網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的影響力和應(yīng)用日益廣泛，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在理論分析、算法發(fā)展和實際應(yīng)用等方面，面臨著重要的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。整合臨床、實驗的海量數(shù)據(jù)，結(jié)合科學(xué)驗證，揭示藥物對疾病的調(diào)控機制，是網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的主要任務(wù)。然而，目前網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究存在質(zhì)量良莠不齊、數(shù)據(jù)不夠規(guī)范、科學(xué)檢驗不足等問題，亟須建立嚴謹規(guī)范、科學(xué)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究評價標準，以保障該新興學(xué)科的健康發(fā)展。

鑒于此，近期由世界中醫(yī)藥學(xué)會聯(lián)合會網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)專業(yè)委員會、清華大學(xué)主持制訂了國際第一部《網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價方法指南》（以下簡稱“指南”），2021年由世界中醫(yī)藥學(xué)會聯(lián)合會正式發(fā)布。本文對于該指南的緣起、內(nèi)容、意義做一解讀。

1 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究現(xiàn)狀

1.1 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的起源與發(fā)展

中醫(yī)藥在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)起源和發(fā)展中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的發(fā)展可追溯至20世紀90年代。清華大學(xué)李梢教授為突破當前以“單靶標”為特點的還原論研究模式的局限，開始了以“網(wǎng)絡(luò)靶標”為特點的一系列開拓性探索：1999年在中國科協(xié)首屆學(xué)術(shù)年會上率先提出中醫(yī)藥和生物分子網(wǎng)絡(luò)之間存在關(guān)聯(lián)的假說[1]；2002年提出中藥方劑的作用機制可能在于對復(fù)雜疾病的功能基因網(wǎng)絡(luò)的影響，從而發(fā)揮“多因微效”的整體調(diào)節(jié)作用，由此“涌現(xiàn)”療效[2]；2007年1月利用生物信息學(xué)方法首次構(gòu)建出中醫(yī)寒熱證生物分子網(wǎng)絡(luò)，發(fā)表了中醫(yī)寒、熱證候的生物分子網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究成果，并發(fā)現(xiàn)寒、熱方劑的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)效應(yīng)[3-4]。同年9月提出中藥方劑網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)研究框架[5]。隨后，英國藥理學(xué)家Hopkins[6]于2007年10月提出“網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)（network pharmacology）”一詞。2008年3月，李梢教授課題組進一步研發(fā)了基于生物網(wǎng)絡(luò)的致病基因高精度預(yù)測方法[7]，隨后發(fā)展了基于生物網(wǎng)絡(luò)的藥物組合協(xié)同作用確定方法[8]，獲中國、美國發(fā)明專利。2008年10月Hopkins發(fā)表論文提出網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是“下一代藥物研發(fā)模式”，內(nèi)容涵蓋系統(tǒng)藥理學(xué)、多向藥理學(xué)等方面[9]。由此可見，我國學(xué)者朝向中醫(yī)藥關(guān)鍵科學(xué)問題的深入探索，對于開啟網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)這一新興學(xué)科方向具有奠基作用。

近年來，以大數(shù)據(jù)、人工智能和高通量、多組學(xué)技術(shù)為代表的方法高速發(fā)展，有效地促進了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。同時，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)也為分析海量生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)提供了新的思路和方法，為從數(shù)據(jù)到知識搭建了橋梁。在這種相互促進下，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)發(fā)展迅速，影響逐漸擴大。如圖1所示，基于Web of Science（WOS）和中國知識基礎(chǔ)設(shè)施工程（CNKI）中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫2個文獻數(shù)據(jù)庫進行網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)主題檢索和數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的文獻數(shù)量一直穩(wěn)步快速增加（圖1-A、B）。統(tǒng)計分析顯示，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的研究論文占網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)領(lǐng)域發(fā)表文獻的一半以上（圖1-C），表明傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)是網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的重要組成部分。而在與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)有關(guān)的研究中，傳統(tǒng)中醫(yī)藥研究占比很大，從發(fā)展趨勢上看中醫(yī)藥網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)發(fā)展也很快（圖1-D）。此外，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究也廣泛應(yīng)用在印度、東南亞、非洲、歐洲等多個國家和地區(qū)。

圖1 WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)主題文獻統(tǒng)計分析Fig.1 Statistical analysis of network pharmacology literature based on WOS and CNKI databases

1.2 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的核心理論

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的核心是“網(wǎng)絡(luò)靶標”。網(wǎng)絡(luò)靶標概念由李梢教授首次提出，被“國際千名醫(yī)學(xué)家”（F1000）推薦為藥理學(xué)必讀論文[8,10]，并獲得中國、美國發(fā)明專利。網(wǎng)絡(luò)靶標是指生物網(wǎng)絡(luò)中，能夠機制性關(guān)聯(lián)藥物和疾病，并定量表示藥物整體調(diào)節(jié)作用機理的網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括關(guān)鍵分子、關(guān)鍵通路或關(guān)鍵模塊等[3]。網(wǎng)絡(luò)靶標可從狹義和廣義2方面理解。狹義上，網(wǎng)絡(luò)靶標可理解為在病證生物網(wǎng)絡(luò)中能夠被藥物干預(yù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。廣義上，網(wǎng)絡(luò)靶標可理解為一種建立藥物和病證關(guān)聯(lián)的研究模式，即通過定性和定量研究病證生物網(wǎng)絡(luò)中與病證表型相關(guān)的局部生物網(wǎng)絡(luò)模塊的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與動力學(xué)特征等，識別其關(guān)鍵機制，進而設(shè)計藥物干預(yù)病證生物網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、實現(xiàn)對病證表型的整體調(diào)控[8,10]。

1.3 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的一般思路

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究思路是將藥物靶標和病證相關(guān)分子共同映射于生物分子網(wǎng)絡(luò)，以生物分子網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建立藥物與病證的關(guān)聯(lián)機制，分析藥物的“網(wǎng)絡(luò)靶標-系統(tǒng)調(diào)節(jié)”機制。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)認為藥物成分可能作用于相關(guān)于某一表型的網(wǎng)絡(luò)靶標上，進而影響網(wǎng)絡(luò)靶標的靜態(tài)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)或動態(tài)平衡，從而以系統(tǒng)的方式干預(yù)細胞或個體層面的表型。以網(wǎng)絡(luò)靶標為核心的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究模式更全面系統(tǒng)地考慮表型相關(guān)的諸多分子及它們之間的關(guān)系，并以網(wǎng)絡(luò)的形式進行描述和建立網(wǎng)絡(luò)靶標模型，進而在網(wǎng)絡(luò)靶標的基礎(chǔ)上預(yù)測藥物對表型的干預(yù)結(jié)果并分析藥物的作用機制。圖2展示網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)基礎(chǔ)的工作流程，包括網(wǎng)絡(luò)靶標構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)分析和實驗驗證等多個環(huán)節(jié)。

圖2 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)工作流程示意圖Fig.2 Workflow of network pharmacology

2 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究面臨的問題與挑戰(zhàn)

2.1 數(shù)據(jù)問題是制約網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)發(fā)展的首要因素

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)主要依賴于不同來源數(shù)據(jù)的整合分析，而海量數(shù)據(jù)信息的出現(xiàn)，又給網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)發(fā)展的帶來了新的巨大挑戰(zhàn)。具體來講，主要包括2個方面。

2.1.1 數(shù)據(jù)來源較為分散，整合難度大 數(shù)據(jù)庫是網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的主要數(shù)據(jù)來源，但卻存在不同數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)收錄差異大、數(shù)據(jù)相對獨立等問題。針對目前常用的中藥成分數(shù)據(jù)庫[11-14]、疾病靶標數(shù)據(jù)庫[15-18]、生物分子相互作用數(shù)據(jù)庫[19-26]進行分析，截止2021年6月各數(shù)據(jù)庫收錄情況對比如圖3-A～D所示，不同數(shù)據(jù)庫之間信息量差異可達數(shù)百倍。其中，以中藥成分數(shù)據(jù)庫中人參為例（圖3-E、F），在不同數(shù)據(jù)庫中成分數(shù)量最大相差2.3倍，而不同的數(shù)據(jù)庫或缺少通用的數(shù)據(jù)標識（CAS號、PUBCHEM CID、化學(xué)通用名稱等），或未提供化學(xué)結(jié)構(gòu)下載，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息缺乏有效關(guān)聯(lián)，增加了數(shù)據(jù)整合的難度。目前，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在具體研究中，既有采用單一來源也有多個來源的，數(shù)據(jù)信息的豐富程度、數(shù)據(jù)整合的規(guī)范性對研究結(jié)果的可靠性和可重現(xiàn)性有很大影響，因此有必要加強對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的規(guī)范和溯源。

圖3 不同數(shù)據(jù)庫目前的數(shù)據(jù)收錄情況對比Fig.3 Comparison of current data collection in different databases

2.1.2 數(shù)據(jù)使用欠規(guī)范 由于不同來源數(shù)據(jù)對分析結(jié)果的影響、不同數(shù)據(jù)庫的適用性等問題尚缺乏較為系統(tǒng)的研究，各類數(shù)據(jù)在使用過程難免存在不規(guī)范的問題。仍以人參為例，通過檢索CNKI數(shù)據(jù)庫中以人參單味藥開展的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究，截止2021年6月共有研究論文13篇，發(fā)表時間集中于2019年之后（圖4-A）。從納入分析的成分信息來看（圖4-B），大多來源于單一數(shù)據(jù)庫（TCMSP、TDT和BATMAN-TCM[27]），且存在成分的名稱或編號等關(guān)鍵信息缺失；從數(shù)據(jù)的篩選過程來看（圖4-C），以數(shù)據(jù)庫自帶的參數(shù)篩選為主[如TCMSP數(shù)據(jù)庫中的口服利用度（oral bioavailability，OB）和類藥性（drug likeness，DL）參數(shù)]，少數(shù)采用了第三方軟件預(yù)測（如TTD、分子對接）。然而，即便是相同的數(shù)據(jù)庫和篩選策略，納入分析的成分也有所差別，實際上，TCMSP數(shù)據(jù)庫中OB＞30%和DL＞0.18的人參成分共22個，其中有預(yù)測靶點的成分有17個，其中3篇文獻成分數(shù)存在差異（圖4-D），分析其原因主要包括篩選OB和DL閾值改變（成分數(shù)33）、增加文獻佐證成分（成分數(shù)26）等導(dǎo)致的成分增加以及未知原因?qū)е碌某煞譁p少（成分數(shù)16）。

圖4 CNKI人參單味藥網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)文獻中成分數(shù)據(jù)分析Fig.4 Analysis of ingredients in ginseng network pharmacology literatures of CNKI

2.2 規(guī)范網(wǎng)絡(luò)分析是影響網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究重現(xiàn)性的重要內(nèi)容

網(wǎng)絡(luò)分析算法/軟件的開發(fā)和應(yīng)用，是推動網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容。從整體上來看，網(wǎng)絡(luò)分析的軟件/算法主要涵蓋2類，一類用于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建基本信息的預(yù)測[7,28-29]；另一類是用于網(wǎng)絡(luò)特征分析[30-33]。一般情況下，算法和軟件開發(fā)均需開展嚴謹、規(guī)范的評價流程，在算法具體應(yīng)用時，還可能涉及參數(shù)選擇等問題。以網(wǎng)絡(luò)特征分析為例，針對CNKI收錄的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究論文（截止2021年6月）中網(wǎng)絡(luò)分析情況進行分析，如圖5所示，多數(shù)文獻是將藥物靶標與疾病靶標的共性靶標作為網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的分析結(jié)果，并未對構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)進行有效的網(wǎng)絡(luò)分析和靶標篩選，而在開展拓撲參數(shù)篩選的文獻中，有篩選單一參數(shù)的，有篩選多個參數(shù)，對于篩選條件的選擇也較為混亂，缺少參考依據(jù)，網(wǎng)絡(luò)分析過程的規(guī)范性還比較欠缺。

圖5 CNKI收錄網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究論文中的網(wǎng)絡(luò)拓撲分析現(xiàn)狀Fig.5 Current situation of network topology analysis in network pharmacology researches of CNKI

2.3 結(jié)果驗證是保障網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究可靠性的重要手段

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的整個分析過程中蘊含了眾多不確定性因素。如果處理不當，會嚴重影響網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析結(jié)果的準確性。一般來說，這些因素主要包括以下幾方面：①藥效成分的不確定性。中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)一直都是中藥研究的重點和難點[34]，多數(shù)中藥的藥效成分及起效形式等尚不完全明確，很難保證全部藥效成分被納入網(wǎng)絡(luò)分析；②成分靶標的不確定性。軟件預(yù)測是網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)成分靶標獲取的主要方式，但不同軟件、不同成分預(yù)測結(jié)果的差異性較大[35]；③成分作用的不確定性，現(xiàn)有的分析方法大多對所有中藥成分一視同仁，但實際上不同成分的量效關(guān)系以及與靶點的相互作用均存在差別，且成分間還存在協(xié)同、拮抗等作用的情況[36-37]。④疾病機制的不確定性，目前眾多復(fù)雜性疾病的相關(guān)分子機制還不清楚。

針對這些不確定因素，建議從以下方面進行規(guī)范。在數(shù)據(jù)方面，可加強源頭控制，通過整合多個來源的數(shù)據(jù)進行彌補，同時結(jié)合多種臨床或?qū)嶒灧椒ㄟM行數(shù)據(jù)采集、檢測和補充；在算法或軟件方面，建議使用前需仔細了解不同方法的適用范圍、特點、局限性，并加強不同方法的性能評價和評估；在結(jié)果分析方面，也是最重要的一點，增強對分析結(jié)果的驗證，并根據(jù)分析結(jié)果的特點，選用適宜的檢驗方法開展驗證。值得注意的是，不同的驗證方法本身也存在一定局限性，因此在開展驗證時，要強化對分析結(jié)果的宏觀把握以及對驗證方法的過程管理，例如，以驗證藥物的整體藥效作用等為主，確有效果后，再進一步驗證具體的作用機制或靶點。

本文對CNKI收錄的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究論文（截止2021年6月）中研究結(jié)果的驗證情況進行了分析，如圖6所示，根據(jù)對其摘要中關(guān)鍵詞的檢索，大多數(shù)研究僅通過文獻分析對結(jié)果的可能性進行推測，只有不足30%的研究對結(jié)果進行了實驗驗證，而這其中約1/3的研究采用了體內(nèi)外實驗驗證。由此可見，多數(shù)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究仍停留在前期的預(yù)測階段，高證據(jù)力、系統(tǒng)性的驗證相對缺乏，因此，亟需加強對其網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究結(jié)果的驗證，特別是采用生物學(xué)實驗、臨床試驗等方式進行驗證。

圖6 CNKI網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究論文開展結(jié)果驗證的現(xiàn)狀Fig.6 Current situation of results validation in network pharmacology researches of CNKI

3 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的評價策略

基于上述分析，指南起草小組從網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的特點出發(fā)，系統(tǒng)梳理了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價的主要策略，并將相關(guān)內(nèi)容納入《網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價方法指南》。

3.1 關(guān)于評價對象的考慮

多學(xué)科交叉既是網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的優(yōu)勢，同時也給網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的評價帶來了巨大挑戰(zhàn)。從應(yīng)用需求層面來講，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的應(yīng)用主要集中于藥學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)兩個領(lǐng)域，其中藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括復(fù)方篩選優(yōu)化、藥效物質(zhì)分析、藥物相互作用、藥物質(zhì)量控制方法以及藥效作用機制分析等方面，臨床應(yīng)用主要包括藥物新適應(yīng)癥發(fā)現(xiàn)、藥物不良反應(yīng)預(yù)測、疾病輔助診療技術(shù)開發(fā)等；從研究目的來講，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究又可歸類為數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、分析算法研究、作用機制分析和技術(shù)應(yīng)用（包括臨床診療技術(shù)研制以及創(chuàng)新藥物研發(fā)）等4個類別，其中數(shù)據(jù)庫構(gòu)建和分析算法研究主要依賴于計算科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)相關(guān)技術(shù)，作用機制分析主要依賴于生物醫(yī)學(xué)和生物信息學(xué)相關(guān)技術(shù)，技術(shù)應(yīng)用主要依賴于臨床試驗和制藥。由此可見，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域和研究目的的差異，決定了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價對象的多樣性，評價的內(nèi)容和要求也有所區(qū)別，需針對不同的評價對象開展差異性的評價。

3.2 關(guān)于評價內(nèi)容的確定

由于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究中不同評價對象所關(guān)注的重點有所差別，需要評價的內(nèi)容也有所不同，給網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價帶來了巨大挑戰(zhàn)。綜合考慮網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的特點，結(jié)合目前網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究存在問題，本指南著重從整個研究過程中的共性因素出發(fā)展開評價，旨在引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究進一步規(guī)范、合理。從網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究現(xiàn)狀來講，無論是網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究設(shè)計論證、技術(shù)報告評估，還是論文稿件評審，往往需要結(jié)合評估人員自身的專業(yè)知識及對于科學(xué)研究的基本要求進行判斷，缺乏符合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)特點的、系統(tǒng)的、規(guī)范的評估流程，評估人員專業(yè)背景差異對評估結(jié)果影響較大。從整體上來看，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究過程的可靠性、規(guī)范性和合理性等問題往往備受關(guān)注，而根據(jù)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的一般分析流程，又可分為數(shù)據(jù)的收集與篩選、網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與分析、結(jié)果的篩選與分析3個過程，不同過程所關(guān)心的具體問題不同，因此，根據(jù)評價的過程分別設(shè)立相應(yīng)的技術(shù)內(nèi)容（表1）。具體來說，可靠性主要包括各類數(shù)據(jù)及其關(guān)聯(lián)信息的確定、數(shù)據(jù)的來源、軟件算法或分析方法的應(yīng)用以及結(jié)果驗證所采用的方法及其模型；規(guī)范性主要是指相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性，包括數(shù)據(jù)的提取和轉(zhuǎn)換、具體算法的實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)分析的路徑、結(jié)果驗證所的操作流程等；合理性主要包括數(shù)據(jù)的溯源性及其篩選方法、網(wǎng)絡(luò)分析指標的選擇、結(jié)果驗證所采用的模型及檢測指標等。

表1 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價的技術(shù)內(nèi)容Table 1 Technical contents of network pharmacology evaluations

針對不同的評價對象，除滿足數(shù)據(jù)信息的可靠性、全面性和可溯源性等基本要求之外，數(shù)據(jù)庫開發(fā)還需關(guān)注數(shù)據(jù)的獲取和處理方式，對數(shù)據(jù)規(guī)范性的要求較高；分析算法研究更強調(diào)分析過程和分析方法的準確性和穩(wěn)定性，以及必要的結(jié)果驗證；作用機制分析更重視對網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果的驗證，由于疾病發(fā)病機制往往比較復(fù)雜，因此實驗?zāi)Ｐ偷慕⒑头治鲂韪尤妗⒑侠?，必要時還需采用多個驗證方法；臨床診療技術(shù)研制和創(chuàng)新藥物研發(fā)則更加貼近實際應(yīng)用，對研究過程各個環(huán)節(jié)均有比較高要求（表2）。不同研究對象的研究側(cè)重點分析如圖7所示，由此可見，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究評價的具體要求需根據(jù)不同的評價對象分別考慮。

圖7 面向疾病 (左) 和面向藥物 (右) 的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價側(cè)重點分析Fig.7 Emphasis point of network pharmacology evaluation for disease (left) and drug (right)

表2 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的評價內(nèi)容Table 2 Evaluation contents of network pharmacology

3.3 關(guān)于評價要素及評價指標的選擇

由于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價對象和評價內(nèi)容的多元化，對于具體內(nèi)容的評價要求、所采用的評價方式也各不相同，因此應(yīng)根據(jù)實際情況確定適合的評價要素，選擇相應(yīng)的評價指標。可靠性評價方面，數(shù)據(jù)收集過程主要考察相關(guān)數(shù)據(jù)的準確性、完整性、可獲取性，網(wǎng)絡(luò)分析過程主要考察分析算法的正確性、準確性和穩(wěn)定性，結(jié)果驗證過程主要考察驗證方法的可靠性以及結(jié)果的可重復(fù)性；規(guī)范性評價方面，數(shù)據(jù)收集過程主要強調(diào)數(shù)據(jù)描述的完整性、數(shù)據(jù)提取的明確性、數(shù)據(jù)處理的規(guī)范性，網(wǎng)絡(luò)分析過程主要強調(diào)分析流程的明確性、方法評價的規(guī)范性及分析方法的可溯源性，結(jié)果驗證過程強調(diào)實驗操作流程和結(jié)果分析的規(guī)范性；合理性評價方面，數(shù)據(jù)收集過程主要評估數(shù)據(jù)的可溯源性及相關(guān)信息提取和篩選策略的適用性，網(wǎng)絡(luò)分析過程主要評估分析方法和指標的適用性，結(jié)果驗證過程主要評估所采用評價模型及指標的適用性。涉及具體的評價指標選擇時，可參考相關(guān)分析過程中常用的評價指標，如與數(shù)據(jù)檢索準確性相關(guān)的準確率、查準率等，與算法設(shè)計準確性相關(guān)的特異性、靈敏度、召回率等，也可根據(jù)具體需求指定必要的描述性要求作為評價指標，常用于規(guī)范性和合理性評價。有關(guān)可靠性、規(guī)范性、合理性的評價指標選擇參考表3～5。

表3 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)可靠性評價要素與評價指標Table 3 Elements and indicators for reliability evaluation of network pharmacology

3.4 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價的實施路徑

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)作為多學(xué)科交叉下的新興學(xué)科，發(fā)展過程不可避免會產(chǎn)生各種各樣的問題，因此，本指南制定的首要原則是對網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究進行規(guī)范和引導(dǎo)。在開展網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價時，應(yīng)從保障網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的科學(xué)性和嚴謹性出發(fā)，設(shè)定必要的門檻，對于達不到基本要求的研究，應(yīng)建議并督促其進行補充和完善，對于已達到基本要求的研究，可根據(jù)具體情況，鼓勵開展多樣化的評價。從評價的具體實現(xiàn)過程來講，應(yīng)當結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)多學(xué)科叉特點組織評價小組，根據(jù)具體的研究對象和目標確定擬評價的具體內(nèi)容，并根據(jù)基礎(chǔ)性評價和可擴展性評價要求實施評價，具體的評價過程可參考圖8。

圖8 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的評價過程Fig.8 Evaluation process of network pharmacolog

表4 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)規(guī)范性評價要素及評價指標Table 4 Elements and indicators for standardization evaluation of network pharmacology

表5 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)合理性評價要素及評價指標Table 5 Elements and indicators for rationality evaluation of network pharmacology

4 結(jié)語與展望

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是大數(shù)據(jù)、人工智能、生物信息時代，為了理解中醫(yī)藥整體作用機理而誕生的新興、前沿、交叉學(xué)科[38]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)將病證相關(guān)生物分子和藥物作用靶標共同映射于生物分子網(wǎng)絡(luò)來理解復(fù)雜疾病和系統(tǒng)性診療；運用計算和實驗相結(jié)合的模式對中藥方劑的物質(zhì)基礎(chǔ)、生物效應(yīng)及其作用機制進行整合性研究；能夠幫助理解中藥傳統(tǒng)功效的科學(xué)內(nèi)涵，是符合中醫(yī)藥特色的原創(chuàng)性科學(xué)研究方法。因此，建立一套嚴謹規(guī)范、科學(xué)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究評價標準，將有助于該新興學(xué)科快速、健康與有序發(fā)展。該標準也同樣適合于“網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)”[39]、“系統(tǒng)藥理學(xué)”[40]、“整合藥理學(xué)”[41]等相關(guān)領(lǐng)域。

《網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價方法指南》[42-43]是以網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的核心理論“網(wǎng)絡(luò)靶標”為基礎(chǔ)，建立網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價的規(guī)范性標準，推動基于“網(wǎng)絡(luò)靶標-系統(tǒng)調(diào)節(jié)”的研發(fā)模式成為更嚴謹、更科學(xué)、更普適的新一代藥物研究范式，推動網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)更規(guī)范地開展計算、實驗、臨床應(yīng)用?！吨嗅t(yī)雜志》《中國新藥與臨床雜志》等刊物評價該標準為中醫(yī)藥領(lǐng)域第一個正式制定的關(guān)于新興學(xué)科的國際標準，走出中醫(yī)藥原創(chuàng)研究引領(lǐng)交叉學(xué)科國際發(fā)展的關(guān)鍵一步[44-45]。由于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究的多樣性、復(fù)雜性，以及目前研究水平與條件的局限性，其評價方法尚有諸多問題亟待進一步解決。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究在未來也需要進一步規(guī)范化數(shù)據(jù)、發(fā)展原創(chuàng)算法、提高算法精度、緊密結(jié)合實驗及臨床，進行充分的科學(xué)檢驗，需要更為深入地挖掘中醫(yī)藥整體特色和原理，需要信息學(xué)科與醫(yī)學(xué)生命科學(xué)學(xué)科更為深入地交叉創(chuàng)新?！毒W(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價方法指南》未來也將結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究以及多學(xué)科的發(fā)展，不斷修訂和完善。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突