新測試方法學(NAMs)的應用:支持化學評估的ICE化學品資訊分析整合平台



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更新日期:2021-09-17

       應用於毒理學的「新測試方法學」(new approach methodologies, NAMs),主要是藉由體外試驗(in vitro assay)和計算機建模(in silico modeling)得到的數據,支持化學物質的潛在健康效應評估。美國國家毒理學計劃(National Toxicology Program, NTP)建立ICE化學品資訊分析整合平台(Integrated Chemical Environment, ICE),提供運用NAM數據和相關工具的友善介面,讓使用者可以輕鬆探索化學物質的生物活性和分子特性。美國國家毒物計畫替代性毒理學方法跨部門評估中心(The NTP Interagency Center for the Evaluation of Alternative Toxicological Methods, NICEATM)於2021年在《計算毒理學》(Computational Toxicology)期刊發表了最新文章,介紹了ICE平台與其最新更新內容。


示意圖:ICE平台的功能架構與數據資源

       ICE平台涵蓋了精選校對的體內(in vivo)與體外(in vitro)毒性測試數據,並從不同文獻來源收集了由實驗所得的物理化學性質(physicochemical property)數據。ICE平台還包含藉由電腦運算預測所得的毒性數據和物理化學參數。ICE平台也提供互動式計算工具,可以讓用戶為自選的化學品進行特徵剖析,並預測與分析其生物活性。目前提供的六項主要工具介紹如下:

Search」(搜尋)

讓使用者選擇與合併化學品和混合物列表的數據集,並彙整出摘要與整合性資訊、精選校對的參考數據,以及可以對應到生物活性之機制目標(mechanistic targets)與作用模式(modes of action, MOA)的詳細資。

Curve Surfer」(濃度-效應曲線)

用戶可以探索由高通量篩選分析(high-throughput screening , HTS)精選校對數據所得的″濃度-效應關係″(concentration–response relationships)。

PBPK」(生理學為基礎之藥物動力學)

用戶可以基於體內劑量(in vivo doses)來預測組織中(tissue-level)的濃度。

IVIVE」(體外體內推估)

用戶可以將體外活性濃度轉化為等當量的體內劑量估計值。

Chemical Characterization」(化學物質特徵分析)

用戶可以獲得化學物質的物理化學特質分佈、基於生物活性和結構的預測,以及消費品使用資訊。

Chemical Quest」(化學物質探索)

這次ICE平台的最新工具,可以讓使用者從廣泛的 ICE 資料庫中搜索與目標化學品或次結構相似的結構類似物質。獲得的化學物質與結構資訊還能進一步轉利用ICE平台的其他工具和數據集進行探索,盡可能地擴大收集資訊以解決用戶的問題。

此外,ICE 平台還可以連結到美國國家毒理學計畫(NTP)和美國環境保護署(US EPA)的其他資料庫,因此ICE平台可以根據更豐富的數據與資訊來協助用戶分析化學品。更詳盡的ICE平台介紹請參考原文或TAAT網站相關連結。

原文連結:
Application of new approach methodologies: ICE tools to support chemical evaluations (2021) Computational Toxicology, Vol. 20. https://doi.org/10.1016/j.comtox.2021.100184

相關連結:
「相關資源」-「分析工具」:ICE化學品資訊分析整合平台
「網路講座」- ICE化學品資訊分析整合平台-支援毒性評估的工具與數據 (2020)

編譯:鄭獻仁 博士/兼任助理教授
校稿:林嬪嬪 研究員