The Exploration of a New Approach for Developing Innovative Chinese Herbal Formulae by Combining Targeted Transcriptome， Expert Experience and Artificial Intelligence： Taking the Development of Anti-chronic Heart Failure Innovative Formula as an Example

QIAO Liansheng; LI Jun; XIE Lan; ZHANG Zhenpeng; CHANG Yujun; HUANG Wenting; GUO Hongyan; CAO Hongmei; XIE Zicong; YAN Di; ZHANG Zhi; WANG Jie; CHENG Jing

doi:10.13288/j.11-2166/r.2023.03.001

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The Exploration of a New Approach for Developing Innovative Chinese Herbal Formulae by Combining Targeted Transcriptome， Expert Experience and Artificial Intelligence： Taking the Development of Anti-chronic Heart Failure Innovative Formula as an Example

更新时间：2023-01-29

- The Exploration of a New Approach for Developing Innovative Chinese Herbal Formulae by Combining Targeted Transcriptome， Expert Experience and Artificial Intelligence： Taking the Development of Anti-chronic Heart Failure Innovative Formula as an Example
- Journal of Traditional Chinese Medicine Vol. 64, Issue 3, Pages: 217-224(2023)
- 作者机构：
  
  1.清华大学医学院医学系统生物学研究中心，北京市海淀区双清路30号，100084
  2.生物芯片北京国家工程研究中心
  3.中国中医科学院广安门医院
  4.北京博奥晶方生物科技有限公司
  5.成都中医药大学基础医学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13288/j.11-2166/r.2023.03.001
  CLC：
- Received：16 November 2022，
  
  Revised：2023-01-01，
  
  Published：02 February 2023
- 稿件说明：
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乔连生,李军,谢兰等.基于靶向转录组、专家经验和人工智能研发守正创新中药的路径探索——以治疗慢性心力衰竭的中药新药研发为例[J].中医杂志,2023,64(03):217-224.

QIAO Liansheng,LI Jun,XIE Lan,et al.The Exploration of a New Approach for Developing Innovative Chinese Herbal Formulae by Combining Targeted Transcriptome， Expert Experience and Artificial Intelligence： Taking the Development of Anti-chronic Heart Failure Innovative Formula as an Example[J].Journal of Traditional Chinese Medicine,2023,64(03):217-224.
乔连生,李军,谢兰等.基于靶向转录组、专家经验和人工智能研发守正创新中药的路径探索——以治疗慢性心力衰竭的中药新药研发为例[J].中医杂志,2023,64(03):217-224. DOI： 10.13288/j.11-2166/r.2023.03.001.

QIAO Liansheng,LI Jun,XIE Lan,et al.The Exploration of a New Approach for Developing Innovative Chinese Herbal Formulae by Combining Targeted Transcriptome， Expert Experience and Artificial Intelligence： Taking the Development of Anti-chronic Heart Failure Innovative Formula as an Example[J].Journal of Traditional Chinese Medicine,2023,64(03):217-224. DOI： 10.13288/j.11-2166/r.2023.03.001.

摘要

传统药物研发通常针对单一靶点，对多环节失调的复杂性疾病不能提供最优解决方案。近年基于高通量测序的药物筛选方法逐渐兴起，通过大规模检测药物对多基因和多通路的调控作用，有望突破传统药物研发的瓶颈，研发针对复杂性疾病的新药。中药具有多成分、多靶点、多途径的特点，在治疗复杂性疾病方面具有优势。以治疗慢性心力衰竭的中药新药研发为例，结合高通量靶向转录组筛选（HT

S）和中医药专家共识，探索一条全新的新药研发路径。在总结慢性心力衰竭（CHF）病理机制和中医病机认识的基础上，以温阳补气、活血化瘀、化痰利水的中医治法为指导，通过靶向转录组检测和信号通路富集分析，计算能逆转CHF患者失调信号通路的组方，并结合中医专家经验进行加减化裁，最终选定治疗CHF的中药复方黑黄赤珠饮，研究证明其能逆转90%以上CHF失调的相关信号通路，为中药新药的研发开辟了新路径。

Abstract

Traditional drug research and development is usually aimed at a single target， which fails to provide an optimal solution for complex diseases with multi-pathological disorders. In recent years， drug screening based on high-throughput sequencing has gradually emerged， and can detect the regulatory effect of multiple genes and signaling pathways in a large scale. It is expected to break through the bottleneck of traditional drug research and development， and to develop innovative drugs for complex diseases. Chinese herbal formulae has the characteristics of multiple components， targets and pathways and has advantages in the treatment of complex diseases. Therefore， this study aims to explore a new approach for the research and development of innovative Chinese formulae based on high-throughput targeted transcriptome screening （HT

S） and expert consensus. This study takes the development of an anti-heart failure innovative formula as an example. By summarizing the pathological mechanism of chronic heart fai-lure and understanding the pathogenesis from the perspective of traditional Chinese medicine （TCM）， the treatment principle of warming yang and supplementing

， activating blood and eliminating stasis， dissolving phlegm and promoting urination is identified as the guidance for the prescription. Formulae that reverse dysregulated signaling pathway of chronic heart failure are calculated through targeted transcriptome and pathway enrichment.

Heihuang Chizhu Yin

（黑黄赤珠饮， HCY） is selected for anti-chronic heart failure based on expert experience with modification of the calculated formulae. HCY can reverse more than 90% of the dysregulated pathways of chronic heart fai-lure patients. The research aims to provide a new approach for the research and development of innovative Chinese herbal medicine.

关键词

Keywords

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