蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用，属于蟛蜞菊内酯的新用途技术领域，括如下步骤：步骤一、通过对正样本、负样本的数据处理，获得深度学习模型对后续的化合物活性进行预测；步骤二、蟛蜞菊内酯对细胞活力的研究：通过设置本底组、对照组、药物组来计算得出蟛蜞菊内酯对于细胞增殖具有促进作用时的浓度；步骤三、蟛蜞菊内酯体外促巨核细胞分化实验：步骤四、蟛蜞菊内酯对辐照致血小板减少症小鼠的体内药效学研究：对小鼠进行给药，并对小鼠外周血进行检测，此外还使用流式细胞术检测骨髓细胞、脾脏细胞以及外周血细胞相关抗原的表达。蟛蜞菊内酯在治疗血小板减少症上有一定的效果，且蟛蜞菊内酯存在于天然中药材中，成本较低，副作用小。副作用小。副作用小。

【技术实现步骤摘要】
蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用


[0001]本专利技术涉及蟛蜞菊内酯的新用途
，具体是蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用。

技术介绍

[0002]血小板是血液的重要功能成分，起源于骨髓中的巨核细胞(Megakaryocytes，MKs)，在止血、血栓形成和炎症中发挥重要作用。血小板减少症是一种临床常见的血液系统疾病，其特征是血液中血小板数量异常减少(100
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109/L)。血小板减少可引起众多出血症状，包括瘀点、紫癜、牙龈出血、月经过多、胃肠道出血、血尿、中枢神经系统出血、鼻出血等。血小板减少症的诱发病因主要有以下几个方面：血小板生成不足，比如骨髓转移癌、地中海贫血、急性白血病、再生障碍性贫血、放疗化疗等引起的血小板生成异常，导致血小板数量低于正常值，或者苯、二甲苯等化学物质使得骨髓中的MK生长成熟受到损害，进而导致血小板的生成减少；血小板的破坏增加，包括弥散性血管内凝血、风疹、系统性红斑狼疮等疾病引起血小板损坏或耗损增加，最终造成血小板异常，还有一些药物治疗副作用会导致血小板破坏过多，如氯霉素、磺胺等作用，通过免疫机制使体内产生抗血小板的抗体，从而导致血小板破坏过多；血小板分布异常，肝脾肿大、脾亢进、血液稀释等致外周血小板降低。
[0003]血小板减少症的临床治疗包括输注血小板、血小板生成素受体激动剂、激素、细胞因子以及免疫球蛋白治疗等方式。这些治疗通过防止血小板破坏过多，或者促进血小板的生成，从而使血小板的计数处于安全范围内。许多药物可用于血小板减少症的治疗，如免疫球蛋白和糖皮质激素(地塞米松、甲基泼尼松龙等)是治疗原发免疫性血小板减少症的一线药物，两者经常联合使用。假如一线治疗药物疗效不佳，则使用二线治疗药物，如利妥昔单抗、重组人血小板生成素(Recombinant human thrombopoietin，rhTPO)、长春新碱、脾切除术、输注血小板等。目前美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration，FDA)已经批准2种药物罗米司亭和艾曲波帕用于原发免疫性血小板减少症的治疗。对于单独使用以上药物效果不佳的患者，常采用联合用药进行血小板减少症的治疗，如将血小板生成素受体激动剂和免疫抑制剂(如硫唑嘌呤、环磷酰胺等)联合使用，从而发挥更好的疗效。
[0004]血小板输注是快速增加血小板数量的有效途径；然而，长期输血治疗经常会导致一些并发症。药物治疗常伴有一定的副作用，如糖皮质激素类药物会导致血压升高、神经系统紊乱、胃溃疡、自身免疫力降低、骨质疏松等。rhTPO用于治疗难治性、复发性血小板减少症，不但价格昂贵而且治标不治本。目前存在的治疗方法仅能短期缓解症状，但长期疗效较差，易复发且不良反应明显。此外，它们价格昂贵，给患者带来严重的经济负担。因此，我们急需更加安全、有效的药物来对血小板减少症患者进行治疗。不幸的是，FDA批准的药物每年急剧减少，新药发现变得越来越困难。药物发现是一个耗时长且消费高的过程，面临着众多挑战，为了克服这些限制，急需新的研究和开发策略以发现新的药物。
[0005]蟛蜞菊内酯是呋喃香豆素类化合物，其主要是从菊科植物墨旱莲和金盏蟛蜞菊中提取出来的单体化合物，已有研究表明蟛蜞菊内酯有许多的生物活性：保肝、抗蛇毒、抗炎、
促骨分化、抗肿瘤、免疫调节等作用，迄今尚未有文献报道蟛蜞菊内酯对放化疗致血小板减少症具有治疗作用的研究。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供针对传统药物发现方法的不足以及现有治疗血小板减少症方法匮乏或效果不佳的问题，提供一种蟛蜞菊内酯的新用途，为治疗放疗所致血小板减少症提供成本低，副作用小的全新药物。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用，其特征在于，包括如下步骤：
[0009]步骤一、通过对正样本、负样本的数据处理，获得深度学习模型对后续的化合物活性进行预测；
[0010]步骤二、蟛蜞菊内酯对细胞活力的研究：通过设置本底组、对照组、药物组来计算得出蟛蜞菊内酯对于细胞增殖具有促进作用时的浓度；
[0011]步骤三、蟛蜞菊内酯体外促巨核细胞分化实验：
[0012]步骤四、蟛蜞菊内酯对辐照致血小板减少症小鼠的体内药效学研究：对小鼠进行给药，并对小鼠外周血象进行检测，流式细胞术检测小鼠骨髓细胞、脾脏细胞以及外周血细胞相关抗原的表达。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：其中，所述步骤一中根据化合物是否具有促进MK分化的作用，将化合物分别标记为活性化合物和非活性化合物；所述正样本占化合物总数的比例较小，使用SMILES枚举进行数据增强，以纠正不平衡数据集，避免在训练过程中模型过拟合。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：其中，所述深度学习模型包括递归神经网络模型(RNNs)、深层神经网络模型(DNNs)构建以及混合神经网络(RNNs+DNNs)的构建，通过将所有模型在PC上训练20个批次大小为64的epoch，在训练过程中使用Adam优化器最小化目标和预测输出之间的二元交叉熵损失，对于所有的epochs，优化器的学习率设置为0.001，对于每个模型，重复训练
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测试程序5次，并使用平均输出作为预测输出，在训练
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测试过程中，随机使用80％的数据进行训练和验证，剩余20％用于测试。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：其中，所有模型采用ROC曲线下面积、准确率、精确度、召回率、F值以及马修斯相关系数六个指标对模型的性能进行评估。
[0016]作为本专利技术再进一步的方案：其中，所述步骤二包括用含10％FBS、1％青霉素
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链霉素混合物和RPMI
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1640基础培养基在37℃、5％CO2的孵箱中培养K562细胞，每天换液，待细胞密度达到80
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90％，按1：2传代培养，实验设置本底组、对照组、药物组，每组设置三个复孔，在孔板上标记好组别、细胞种类、种板日期信息。
[0017]作为本专利技术再进一步的方案：其中，步骤二中取出对数生长期的K562细胞，用PBS润洗一次，在加样槽中加入完全培养基调整细胞密度8
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103个/mL，在对照组和药物组中每孔加入100μL细胞悬液，药物组加入100μL不同浓度的药物，对照组加入100μL完全培养基，背景组加入200μL完全培养基，并在96孔板的外圈用PBS进行封圈，外圈每孔加入200μL PBS，防止孔板干涸，种板完成后，将96孔板划“∞”进行混匀，然后放入细胞培养箱中进行培养，在蟛蜞菊内酯干预细胞第2、4、6天后，每孔加入20μL CCK8试剂，混匀，放入细胞培养箱
中孵育2h，然后拿出孔板，置于多模式微孔检测仪中，在450nm的波长下检测其OD值，根据测得结果计算细胞的增值率，计算公式如下：细胞相对增殖率(％)＝(药物组OD
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本底组OD)/(对照组OD...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、通过对正样本、负样本的数据处理，获得深度学习模型对后续的化合物活性进行预测；步骤二、蟛蜞菊内酯对细胞活力的研究：通过设置本底组、对照组、药物组来计算得出蟛蜞菊内酯对于细胞增殖具有促进作用时的浓度；步骤三、蟛蜞菊内酯体外促巨核细胞分化实验：步骤四、蟛蜞菊内酯对辐照致血小板减少症小鼠的体内药效学研究：对小鼠进行给药，并对小鼠外周血进行检测，此外还使用流式细胞术检测骨髓细胞、脾脏细胞以及外周血细胞相关抗原的表达。2.根据权利要求1所述的蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用，其特征在于，所述步骤一中根据化合物是否具有促进MK分化的作用，将化合物分别标记为活性化合物和非活性化合物；所述正样本占化合物总数的比例较小，使用SMILES枚举进行数据增强，以纠正不平衡数据集，避免在训练过程中模型过拟合。3.根据权利要求2所述的蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用，其特征在于，所述深度学习模型包括递归神经网络模型(RNNs)、深层神经网络模型(DNNs)构建以及混合神经网络(RNNs+DNNs)的构建，通过将所有模型在PC上训练20个批次大小为64的epoch，在训练过程中使用Adam优化器最小化目标和预测输出之间的二元交叉熵损失，对于所有的epochs，优化器的学习率设置为0.001，对于每个模型，重复训练
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测试程序5次，并使用平均输出作为预测输出，在训练
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测试过程中，随机使用80％的数据进行训练和验证，剩余20％用于测试。4.根据权利要求3所述的蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用，其特征在于，所有模型采用ROC曲线下面积、准确率、精确度、召回率、F值以及马修斯相关系数六个指标对模型的性能进行评估。5.根据权利要求1所述的蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用，其特征在于，所述步骤二包括用含10％FBS、1％青霉素
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链霉素混合物和RPMI
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1640基础培养基在37℃、5％CO2的孵箱中培养K562细胞，每天换液，待细胞密度达到80
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90％，按1：2传代培养，实验设置本底组、对照组、药物组，每组设置三个复孔，在孔板上标记好组别、细胞种类、种板日期信息。6.根据权利要求5所述的蟛蜞菊内酯在制备治疗血小板减少症药物中的应用，其特征在于，步骤二中取出对数生长期的K...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰斯，莫琪，王龙，吴建明，
申请(专利权)人：西南医科大学，
类型：发明
国别省市：