应用EpiInfo软件建立发育毒物体外筛选试验数据库的研究
作者：陆荣柱 陈传芬 王瑞白 金锡鹏 林惠芬*
单位：陆荣柱 陈传芬 王瑞白 金锡鹏 林惠芬*(镇江医学院卫生毒理实验室镇江212001)
关键词：Epi Info软件；发育毒性；数据库
990337
摘 要 应用Epi Info软件包建立了发育毒性体外测试方法数据库，并对该数据中的15种方法及其检测的化学物进行了分析，结果提示不同方法检测的化学物的种类和数量都相差很大，有的相同化学物却有着不同名称，在Epi Info软件的支持下建立的数据库，对发育毒性体外筛选方法进行了比较和分析，并就有关问题提出了解决办法。随着体外方法不断增多，该数据库将进一步完善。
应用Epi Info软件是美国疾病控制与预防中心(CDC)开发的疾病数据的管理和分析的软件，该软件未保留版权，在全球范围推荐使用，它具有运行速度快、容量大、特别是变量数无限制，能连接相关文件以及直接进行统计分析等优点，现已广泛用于疾病数据的管理和分析[1,2]。本研究应用Epi Info软件，汇集经过验证的化学物发育毒性体外筛选试验，建立小型数据库，为进行多元统计学分析提供基础，以比较各种不同测试终点的筛选试验，探讨不同终点试验之间的内在联系，寻找测定效应相近的方法，进行理想的组合系统，提高体外试验的预测效率，同时也可避免相似终点方法的重复建立和测定，为新方法的研究和开发提供导向。
, 百拇医药
1 资料来源与方法
1.1 资料来源 以发育毒性及有关专业词汇为关键词在MEDLINE光盘检索系统中，检索1982～1996年的文献，并辅以医学索引、化学文摘、生物学文摘、荷兰医学文摘等检索工具的手工检索。在获得有关方法的文献摘要后，查找索取全文。在查阅全文的基础上，再以参考文献追溯法，进一步检索有关的方法。
1.2 建库方法 在获得的所有方法中，选择有明确效应指标(阴性、阳性)的方法，将检测的化学物名称(英文)、检测效应以及人群调查结果或整体动物试验对象和结果，用流行病学分析软件包Epi Info进行以调查表的形式录入建库。在录入完成后，查寻化学物的化学文摘(CAS)登记号、别名、商品名，将同一化学物在不同方法中的检测效应进行比较。
2 结果
2.1 数据库的一般情况
, 百拇医药
满足检索条件的方法共有15种，体外方法的检测材料多种，主要是原代和传代细胞培养系统，检测终点也以抑制细胞分化为多。受检的化学物共有252种，有的化学物由多种方法检测，有的只有一种，同时各种方法所选择检测化学物的种类和数目相差也很大，最多的为101种，最少的只有10种(见表1)。在受检的化学物中整体动物试验或人群调查为阳性有138种，占54.8%，阴性有98种，占38.9%，结果不一致的有16种，占6.3%。
表1 发育毒性体外试验名称、缩写、检测终点
以及检测的化学物数目
名 称
缩写
检测终点
检测
数目
, 百拇医药
小鼠卵巢肿瘤细胞贴附抑制试验
MOT
细胞间相互作用
102
V79细胞代谢协调试验
MCO
细胞间通讯
67
人胚上腭间质细胞生长抑制试验
HEM
细胞增殖
54
, 百拇医药 动物病毒(POX)筛选试验
POX
细胞生长
50
啮齿类动物全胚胎培养试验
WEC
胚胎生长
65
爪蟾胚胚胎致畸筛选试验
FET
胚胎生长
35
果蝇胚胎细胞培养试验
, 百拇医药
DEC
细胞分化
99
神经胶质瘤细胞分化抑制试验
DNC
细胞分化
58
胚胎神经脊细胞分化抑制试验
ENC
细胞分化
15
胚胎癌细胞分化抑制试验
EC
, 百拇医药
细胞分化
10
胚胎干细胞分化抑制试验
ES
细胞分化
25
大鼠胚胎中脑及肢芽细胞培养试验
MIC
细胞分化
45
鸡胚神经视网膜细胞试验
ENR
生长、分化、相互作用
, 百拇医药
23
胚胎干细胞细胞毒性试验
ESC
A/D比值
16
水螅试验
HYD
A/D比值
112
2.2 微型数据库的应用和分析
2.2.1 数据库的检索 在Epi Info软件的支持下，通过使用SELECT等功能键，根据方法的缩写，可以了解该方法已经检测的化学数目、名称及其效应；根据化学物的英文名称、化学文摘登记号(CAS)、别名和商品名可以查询该化学物在那些体外方法中得到检测及其效应，这样就为下一步比较同一化学物在不同检测系统中的效应差别。在Analysis状态下查询5—氟脲嘧啶的检测结果时，选择CHEMNAME=“*Flourouracil”或“CAS=51-21-8”后再用LIST，就可在显示屏看到以下结果： REC
, 百拇医药
METHOD
CHEMNAME
CAS
INVIVORESU
SUBJEVIVO
VTRO
68
mot
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
, 百拇医药 -
108
hem
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
270
dnc
5-Fluorouracil
51-21-8
+
, http://www.100md.com
rat
+
322
wec
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
362
esc
5-Fluorouracil
51-21-8
, 百拇医药
+
rat
+
402
pox
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
448
mco
5-Fluorouracil
, 百拇医药
51-21-8
+
rat
-
544
mic
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
610
wec
, 百拇医药
Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
630
fet
5-Fluorouracil
51-21-8
+
hum
+
2.2.2 相同化学物在不同方法中的效应差别 由于不同方法的检测终点不同，即使是同一化学物，不同方法的检测结果也是不同的；同时同一化学物也可能有多种毒作用机理，在不同方法中也能表现相同的结果(见表2)。 表2 同一化学物在不同检测系统中的效应
, http://www.100md.com
化学物名称
检测方法及其效应
MOT
HEM
WEC
DEC
DNC
POX
MCO
ENC
EC
ES
ESC
, 百拇医药
MIC
ENR
HYD
FET
5-Fluourouracil
N
Y
Y
Y
Y
Y
N
.
, 百拇医药
.
.
Y
Y
.
.
Y
2.2.3 不同方法测定的相同化学物数目(见表3) 为比较两种方法检测效应的差别，首要条件是它们共同检测的化学物数目较多，但从表3可以看出，不同方法之间测试的相同化学物数目相差很大，有的达40种，有的只有2种，这样就降低了多元统计学分析的可信度。 表3 15种方法测定的相同化学物的数目
, http://www.100md.com
MOT
HEM
WEC
DEC
DNC
POX
MCO
ENC
EC
ES
ESC
MIC
ENR
, 百拇医药
HYD
FET
MOT
40
17
37
32
37
27
7
2
12
8
13
, 百拇医药
9
16
15
HEM
12
22
22
20
19
4
3
12
10
10
, http://www.100md.com
8
9
17
3 讨论
化学物毒性数据库的建立是有毒化学物毒性评价和管理的重要研究方向，是毒理学信息产业化的重要步骤。国外在八十年代初期就开始研究建立了化学物遗传毒性数据库(GenTox)，后又相继建立了生殖毒性数据库(RepTox)以及体外毒性数据库(INVITTOX)等，国内主要针对诱变也建立了有关数据信息库，这些数据库对汇集有关领域的研究成果，达到研究成果的共享，特别是避免重复建立相似终点的检测和筛选方法有着极其重要的意义。
本研究采用Epi Info软件建立发育毒性体外筛选试验的数据库是对现有资料的整理和分析，通过发育毒性体外筛选试验微型数据库，比较化学物在不同终点发育毒性体外试验中的效应差别，为进行最佳组合提供参考依据，同时也为在我国建立化学物体外毒性数据库进行了一次尝试，也为其它相关研究提供参考和借鉴。在建库和分析过程中，笔者发现了发育毒物体外筛选试验存在的许多共性问题，以下仅就三个问题进行讨论。
, 百拇医药
3.1 受试化学物的名称 正如药物的名称困扰临床医生和病人一样，不同方法的所选择的化学物名称的不一致，给方法之间的效应比较增加了巨大的困难，受试化学物的名称分别有化学名、商品名和缩写，因而为了增加不同方法测定结果的可比性，在选择受试物时，对化学物应有统一的规范名称。
3.2 受试化学物的选择 不同方法选择何种化学物进行测试是保证体外方法的科学性的重要基础，但从本数据库的结果来看，用于体外测试的化学物仍然过于分散，这样就降低了方法的可比性。
3.3 体外方法的发育生物学意义 用体外方法来补充或取代整体动物的体内试验的关键是方法的发育生物学基础，如果仅仅就体外和体内结果的相关性作为方法的依据，则该方法是没有生命力的。
当然，数据库的建立和完善是一个动态的过程，随着原有方法的不断改进和完善、新方法的不断出现以及受试化学物的不断增多，特别是体外方法的规范化，发育毒性体外筛选试验微型数据库也将不断更新完善，更能全面地分析有关试验，指导发育毒性体外试验的进一步发展。
参考文献
1 Dean A. G. 等著，俞顺章等译.疾病数据的管理分析—Epi Info软件使用手册.第5版.上海：上海医科大学出版社，1992.
2 曾光主编.现代流行病学方法与应用.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1994，457～484.
收稿日期：1999-01-09, 百拇医药(陆荣柱 陈传芬 王瑞白 金锡鹏 林惠芬*)
单位：陆荣柱 陈传芬 王瑞白 金锡鹏 林惠芬*(镇江医学院卫生毒理实验室镇江212001)
关键词：Epi Info软件；发育毒性；数据库
990337
摘 要 应用Epi Info软件包建立了发育毒性体外测试方法数据库，并对该数据中的15种方法及其检测的化学物进行了分析，结果提示不同方法检测的化学物的种类和数量都相差很大，有的相同化学物却有着不同名称，在Epi Info软件的支持下建立的数据库，对发育毒性体外筛选方法进行了比较和分析，并就有关问题提出了解决办法。随着体外方法不断增多，该数据库将进一步完善。
应用Epi Info软件是美国疾病控制与预防中心(CDC)开发的疾病数据的管理和分析的软件，该软件未保留版权，在全球范围推荐使用，它具有运行速度快、容量大、特别是变量数无限制，能连接相关文件以及直接进行统计分析等优点，现已广泛用于疾病数据的管理和分析[1,2]。本研究应用Epi Info软件，汇集经过验证的化学物发育毒性体外筛选试验，建立小型数据库，为进行多元统计学分析提供基础，以比较各种不同测试终点的筛选试验，探讨不同终点试验之间的内在联系，寻找测定效应相近的方法，进行理想的组合系统，提高体外试验的预测效率，同时也可避免相似终点方法的重复建立和测定，为新方法的研究和开发提供导向。
, 百拇医药
1 资料来源与方法
1.1 资料来源 以发育毒性及有关专业词汇为关键词在MEDLINE光盘检索系统中，检索1982～1996年的文献，并辅以医学索引、化学文摘、生物学文摘、荷兰医学文摘等检索工具的手工检索。在获得有关方法的文献摘要后，查找索取全文。在查阅全文的基础上，再以参考文献追溯法，进一步检索有关的方法。
1.2 建库方法 在获得的所有方法中，选择有明确效应指标(阴性、阳性)的方法，将检测的化学物名称(英文)、检测效应以及人群调查结果或整体动物试验对象和结果，用流行病学分析软件包Epi Info进行以调查表的形式录入建库。在录入完成后，查寻化学物的化学文摘(CAS)登记号、别名、商品名，将同一化学物在不同方法中的检测效应进行比较。
2 结果
2.1 数据库的一般情况
, 百拇医药
满足检索条件的方法共有15种，体外方法的检测材料多种，主要是原代和传代细胞培养系统，检测终点也以抑制细胞分化为多。受检的化学物共有252种，有的化学物由多种方法检测，有的只有一种，同时各种方法所选择检测化学物的种类和数目相差也很大，最多的为101种，最少的只有10种(见表1)。在受检的化学物中整体动物试验或人群调查为阳性有138种，占54.8%，阴性有98种，占38.9%，结果不一致的有16种，占6.3%。
表1 发育毒性体外试验名称、缩写、检测终点
以及检测的化学物数目
名 称
缩写
检测终点
检测
数目
, 百拇医药
小鼠卵巢肿瘤细胞贴附抑制试验
MOT
细胞间相互作用
102
V79细胞代谢协调试验
MCO
细胞间通讯
67
人胚上腭间质细胞生长抑制试验
HEM
细胞增殖
54
, 百拇医药 动物病毒(POX)筛选试验
POX
细胞生长
50
啮齿类动物全胚胎培养试验
WEC
胚胎生长
65
爪蟾胚胚胎致畸筛选试验
FET
胚胎生长
35
果蝇胚胎细胞培养试验
, 百拇医药
DEC
细胞分化
99
神经胶质瘤细胞分化抑制试验
DNC
细胞分化
58
胚胎神经脊细胞分化抑制试验
ENC
细胞分化
15
胚胎癌细胞分化抑制试验
EC
, 百拇医药
细胞分化
10
胚胎干细胞分化抑制试验
ES
细胞分化
25
大鼠胚胎中脑及肢芽细胞培养试验
MIC
细胞分化
45
鸡胚神经视网膜细胞试验
ENR
生长、分化、相互作用
, 百拇医药
23
胚胎干细胞细胞毒性试验
ESC
A/D比值
16
水螅试验
HYD
A/D比值
112
2.2 微型数据库的应用和分析
2.2.1 数据库的检索 在Epi Info软件的支持下，通过使用SELECT等功能键，根据方法的缩写，可以了解该方法已经检测的化学数目、名称及其效应；根据化学物的英文名称、化学文摘登记号(CAS)、别名和商品名可以查询该化学物在那些体外方法中得到检测及其效应，这样就为下一步比较同一化学物在不同检测系统中的效应差别。在Analysis状态下查询5—氟脲嘧啶的检测结果时，选择CHEMNAME=“*Flourouracil”或“CAS=51-21-8”后再用LIST，就可在显示屏看到以下结果： REC
, 百拇医药
METHOD
CHEMNAME
CAS
INVIVORESU
SUBJEVIVO
VTRO
68
mot
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
, 百拇医药 -
108
hem
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
270
dnc
5-Fluorouracil
51-21-8
+
, http://www.100md.com
rat
+
322
wec
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
362
esc
5-Fluorouracil
51-21-8
, 百拇医药
+
rat
+
402
pox
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
448
mco
5-Fluorouracil
, 百拇医药
51-21-8
+
rat
-
544
mic
5-Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
610
wec
, 百拇医药
Fluorouracil
51-21-8
+
rat
+
630
fet
5-Fluorouracil
51-21-8
+
hum
+
2.2.2 相同化学物在不同方法中的效应差别 由于不同方法的检测终点不同，即使是同一化学物，不同方法的检测结果也是不同的；同时同一化学物也可能有多种毒作用机理，在不同方法中也能表现相同的结果(见表2)。 表2 同一化学物在不同检测系统中的效应
, http://www.100md.com
化学物名称
检测方法及其效应
MOT
HEM
WEC
DEC
DNC
POX
MCO
ENC
EC
ES
ESC
, 百拇医药
MIC
ENR
HYD
FET
5-Fluourouracil
N
Y
Y
Y
Y
Y
N
.
, 百拇医药
.
.
Y
Y
.
.
Y
2.2.3 不同方法测定的相同化学物数目(见表3) 为比较两种方法检测效应的差别，首要条件是它们共同检测的化学物数目较多，但从表3可以看出，不同方法之间测试的相同化学物数目相差很大，有的达40种，有的只有2种，这样就降低了多元统计学分析的可信度。 表3 15种方法测定的相同化学物的数目
, http://www.100md.com
MOT
HEM
WEC
DEC
DNC
POX
MCO
ENC
EC
ES
ESC
MIC
ENR
, 百拇医药
HYD
FET
MOT
40
17
37
32
37
27
7
2
12
8
13
, 百拇医药
9
16
15
HEM
12
22
22
20
19
4
3
12
10
10
, http://www.100md.com
8
9
17
3 讨论
化学物毒性数据库的建立是有毒化学物毒性评价和管理的重要研究方向，是毒理学信息产业化的重要步骤。国外在八十年代初期就开始研究建立了化学物遗传毒性数据库(GenTox)，后又相继建立了生殖毒性数据库(RepTox)以及体外毒性数据库(INVITTOX)等，国内主要针对诱变也建立了有关数据信息库，这些数据库对汇集有关领域的研究成果，达到研究成果的共享，特别是避免重复建立相似终点的检测和筛选方法有着极其重要的意义。
本研究采用Epi Info软件建立发育毒性体外筛选试验的数据库是对现有资料的整理和分析，通过发育毒性体外筛选试验微型数据库，比较化学物在不同终点发育毒性体外试验中的效应差别，为进行最佳组合提供参考依据，同时也为在我国建立化学物体外毒性数据库进行了一次尝试，也为其它相关研究提供参考和借鉴。在建库和分析过程中，笔者发现了发育毒物体外筛选试验存在的许多共性问题，以下仅就三个问题进行讨论。
, 百拇医药
3.1 受试化学物的名称 正如药物的名称困扰临床医生和病人一样，不同方法的所选择的化学物名称的不一致，给方法之间的效应比较增加了巨大的困难，受试化学物的名称分别有化学名、商品名和缩写，因而为了增加不同方法测定结果的可比性，在选择受试物时，对化学物应有统一的规范名称。
3.2 受试化学物的选择 不同方法选择何种化学物进行测试是保证体外方法的科学性的重要基础，但从本数据库的结果来看，用于体外测试的化学物仍然过于分散，这样就降低了方法的可比性。
3.3 体外方法的发育生物学意义 用体外方法来补充或取代整体动物的体内试验的关键是方法的发育生物学基础，如果仅仅就体外和体内结果的相关性作为方法的依据，则该方法是没有生命力的。
当然，数据库的建立和完善是一个动态的过程，随着原有方法的不断改进和完善、新方法的不断出现以及受试化学物的不断增多，特别是体外方法的规范化，发育毒性体外筛选试验微型数据库也将不断更新完善，更能全面地分析有关试验，指导发育毒性体外试验的进一步发展。
参考文献
1 Dean A. G. 等著，俞顺章等译.疾病数据的管理分析—Epi Info软件使用手册.第5版.上海：上海医科大学出版社，1992.
2 曾光主编.现代流行病学方法与应用.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1994，457～484.
收稿日期：1999-01-09, 百拇医药(陆荣柱 陈传芬 王瑞白 金锡鹏 林惠芬*)