“异病同治”视角下基于文本挖掘和复杂网络的证候生物学网络建模研究

This project use text mining and complex network method to construct syndrome biological modeling based on " Same treatment for different diseases "Main research contents: 1) put forward a complex network research framework; 2) Integrate various text mining technology and HPO characterization methods mining gene data ; 3) To analysis of the core network to explore the correlation between the biological indexes between different diseases in NEI level.The significance of the research lies in: 1) Enrich and expand the theories and methods of text mining and network analysis, development syndrome biological basic research techniques and methods; 2) The research is expected to promote TCM syndromes quantitative experimental study, for the system and model study of molecular biology provide ideas and methods.

在中医学理论中“异病同治”的关键是因为“病”虽然“相异”但中医的“证”却是相同的，“证”不仅有症状学的改变，而且必然有其改变的生物学基础。本项目以“异病同治”为视角，将复杂网络理论和文本挖掘技术相结合进行证候生物学网络的建模研究。主要研究内容包括：1）提出一个基于复杂网络的“疾病-证候-基因”相关性研究框架；2）融合各种文本挖掘技术和HPO表征提取方法挖掘医学文献中的基因数据并构建基因网络模型；3）通过分析核心网络来探讨NEI水平下具有相同证候的不同疾病间生物学指标的相关性，揭示“异病同治”治则的科学内涵。本项目的研究意义在于：1）理论上，丰富和扩展文本挖掘和网络分析的理论与方法，发展证候生物学基础研究的技术和方法；2）应用上，项目的研究成果有望推动中医证候定量化实验研究，为系统性和模型化研究分子生物学提供思路和方法。

“异病同治”是指不同的疾病在不同阶段的发展过程中，出现了相似的病理变化，即疾病发病的病机相同或相似，就会出现相似的证候，因此可用同一种治疗原则和治法，体现了辨证论治的精神。一般来讲，事物的外在表现往往有其内在机理，因此从分子生物学层次寻找“证候”的内在规律，阐明其内在的生物学基础，从而进行证候客观化、定量化、规范化研究是中医证候研究的新思路。目的：以冠心病气虚血瘀证和中风气虚血瘀证为例，通过他们的共性机制为切入点，将复杂网络理论和文本挖掘技术相结合，挖掘与冠心病气虚血瘀证和中风病气虚血瘀证特异相关的基因。通过分析核心网络来探讨不同疾病间生物学指标的相关性，揭示“异病同治”治则的科学内涵。方法：建立疾病基因的数据字典以及冠心病气虚血瘀证和中风气虚血瘀证表征术语词库，通过在文献中识别基因实体、构建复杂网络、对网络进行分解与集成等方法挖掘与冠心病气虚血瘀证和中风气虚血瘀证最相关的NEI基因，从分子生物学层次寻找“证候”的内在规律，探讨如何利用信息手段来研究中医 “证候”的生物学基础。结果：冠心病气虚血瘀证和中风病气虚血瘀证的共有靶标涉及46个基因，包括炎性因子：IL-10、FOXP3；细胞凋亡、分化增殖：BCL-2、AKT1、CLCF1、HGF、EGF、IGF1、CXCR4、CTNNB1；神经营养因子：CNTF、BDNF、GDNF等。可以推测，炎性反应、细胞凋亡、增殖等作用机制，可能是二者共同的分子机制。结论： 将复杂网络和文本挖掘技术相结合作为一种新的发现证候生物学指标的方法具有一定的可行性，该方法的实施必将为在大数据时代利用信息化手段研究“证”的客观化提供一种新的思路和方法，有利于为中医异病同治理论提供科学依据也为中医的客观化以及国际化提供了一种先进、有效的且简洁的路径。