基于转录调控网络的智善方开发及应用系统

1. 痛点问题

针对重大疾病与复杂性疾病（如肿瘤、代谢性疾病、心血管疾病、免疫性疾病等），目前西药的单靶点疗法治疗效果不佳，且易产生耐药性的行业痛点，开展天然植物、中药的功能研究和中药方剂开发。中药和中药方剂针对复杂性疾病的治疗具有独特优势，具有“多成分、多靶点、多途径”的特点，但是中医是实践医学，中医药虽然临床疗效显著，却无法用世界通行的“语言”，让国外同行也能理解和验证中医原理，所以中医药很难进入国际市场。

因此，根据国家“十四五”规划、2035年远景目标和健康中国发展战略的要求，“坚持中西医并重和优势互补，大力发展中医药事业”，本团队在中医药核心思维和理论指导下的，基于现代生命科学的方法，系统解析天然植物和中药的物质基础与作用机制，阐释中药配伍理论的科学内涵，以“守正-创新”模式实现高效、快速、精准的智善方（理论指导的、药效完善的方剂简称智善方）开发。

2. 解决方案

本团队开发的高通量靶向转录组筛选技术（high-throughput targeted transcriptome screening, HT3S），可对与特定疾病表型相关的基因进行定量分析，可并行筛选多种天然植物或中药。目前已绘制了7000余种方剂、中药、天然植物和单体的分子功能图谱，形成了分子版“本草纲目”。在此基础上，针对重大疾病与复杂性疾病（如肿瘤、代谢性疾病、心血管疾病、免疫性疾病等），通过数据挖掘和计算分析，评价中药方剂对不同信号通路的调控作用，计算可显著改善疾病失调信号通路的候选中药方剂，并开展体内外验证，开发了一系列药效明确、作用机制清晰的中药智善方。

我国是全球最大的传统药物市场，包括中成药、中药饮片和药食同源保健食品在内，2019年我国传统药物市场规模达到1.2万亿元。受传统文化影响，消费者对中医药和食补的接受度普遍较高。近年来随着居民收入水平提高和对健康的重视程度加深，中医药及食疗成为越来越多人的首选养生方式。由于研发投入不足，以中成药为代表的中药市场增速快速下滑，企业利润增速也均出现了明显下降。

分子本草技术将面向中医药创新头部企业，对其上市品种进行分子药效学研究，探索传统经方、药材功能进行重新分析、组合，提供难治疾病的智善方解决方案，从分子层面系统研究中药的物质基础和作用机理，解析中医配伍理论，阐释中医药科学内涵，升级中药资源质量控制标准。

本项成果不仅可针对难治疾病开发智善方，未来也可在健康食品、个护产品、化妆品等领域提供中药特色产品。

本成果具有多快好省的技术优势。多即靶点多，智善方可以调控疾病更多失调的信号通路；快即基于人工智能算法可快速获得高度可靠的结果；好是指药效好，作用机理清晰，同时毒性低，副作用小；省即组方考虑药物价格，经济实惠，易于获得。