2. ADMET数据来源全景
构建ADMET数据集时,最先遇到的不是建模问题,而是“数据从哪里来、能不能用、怎么拿到”。ADMET数据来源大致可分为四类:公开数据库、文献数据、内部实验记录和商业数据源。它们在覆盖范围、数据质量、许可条款和获取方式上差异显著,直接决定了后续数据治理的难度与合规边界。理解这四类来源的特点,是设计数据采集与治理流程的前提。
一、公开数据库:覆盖广、获取易,但质量参差
公开数据库是ADMET数据集最常用的起点,典型代表包括ChEMBL、PubChem和DrugBank,它们各有侧重。
ChEMBL由欧洲生物信息研究所维护,以药物化学和生物活性数据为核心,收录了大量化合物对靶点的活性值(如IC50、Ki、EC50),并附带实验条件、文献来源和标准化注释。它的优势在于结构化的活性数据与明确的文献溯源,适合提取吸收、分布、代谢、排泄相关的体外参数,例如Caco-2渗透性、血浆蛋白结合率、肝微粒体清除率等。获取方式上,ChEMBL提供Web界面、批量下载(SQLite、MySQL、CSV)以及REST API,许可为CC BY-SA 3.0,允许商用但需署名并以相同方式共享。
PubChem由美国国立卫生研究院维护,规模更大、覆盖更杂,包含化合物结构、生物测定结果、毒性数据和部分ADMET相关实验。它的优势是数据量大、更新频繁,适合做结构多样性补充和阴性样本挖掘;但缺点是实验条件不统一、重复记录多、部分数据来自高通量筛选,噪声较高。PubChem同样提供下载和API,许可相对宽松,但使用具体数据集时仍需核对来源条目的授权。
DrugBank聚焦已上市药物和候选药物,整合了药物结构、靶点、代谢酶、转运体、相互作用和部分药代参数。它的ADMET信息更贴近临床和药物开发语境,例如半衰期、生物利用度、代谢途径等,适合构建与已上市药物相关的参考集。但DrugBank的完整数据需要商业许可,学术用户可申请免费账号,商用则需购买授权,这一点在数据治理中必须提前确认。
二、文献数据:信息最丰富,但提取成本最高
文献是ADMET数据的重要补充,尤其是公开数据库未收录的专有实验、特殊测定条件和最新研究成果。文献数据通常以表格、正文描述或补充材料形式存在,包含化合物结构、测定方法、实验条件、参数值和统计信息。它的优势是信息完整、上下文清晰,能够提供数据库缺失的细节,例如具体细胞系、孵育时间、底物浓度等。
但文献数据的获取和治理成本很高。首先需要检索和筛选,常用PubMed、Web of Science、Scopus等;其次需要人工或半自动提取,将非结构化文本转化为结构化记录;最后还要处理单位换算、条件归一化和重复数据。实际工作中,建议为文献提取设计统一模板,至少包含:化合物标识(SMILES或InChIKey)、测定类型、参数值、单位、实验体系、文献DOI、提取人和提取日期。这样既能保证可追溯,也便于后续与数据库数据合并。
三、内部实验记录:质量可控,但标准化是难点
企业内部实验记录是ADMET数据中最贴近项目需求的一类,通常来自公司内部的体外筛选、动物实验和临床前研究。它的优势是数据质量可控、实验条件明确、与项目目标高度相关,且不受外部许可限制。但内部记录往往分散在LIMS、电子实验记录本、Excel表格甚至纸质记录中,格式不统一、字段缺失、命名混乱是常见问题。
治理内部数据时,重点不是“有没有数据”,而是“能不能对齐”。建议先建立内部数据字典,统一化合物编号、测定方法、单位、时间点和质控标准;再通过ETL流程将不同来源的记录映射到统一schema。对于关键ADMET参数,如LogP、溶解度、Caco-2、微粒体稳定性、血浆蛋白结合率、CYP抑制等,应明确测定协议和可接受范围,避免不同批次数据直接混用。
四、商业数据源:省时省力,但成本与许可需权衡
商业数据源由专业公司整理和销售,常见形式包括数据库订阅、API访问和定制数据集。它们的优势是数据经过清洗和标准化,覆盖范围广,更新及时,部分还提供ADMET预测值和实验值对照。对于时间紧、内部数据不足的团队,商业数据源可以快速补齐数据缺口。
但商业数据源的核心限制在于许可和成本。多数商业数据禁止再分发、禁止用于模型公开训练,甚至限制衍生数据的发布。因此,在使用前必须明确:数据能否用于内部建模、能否对外发布模型、能否与公开数据合并。若涉及对外交付,建议优先选择许可宽松的公开数据,商业数据仅作为内部验证或补充。
五、四类来源的组合策略与许可检查
实际项目中,很少只依赖单一来源。更常见的做法是:以公开数据库作为基础覆盖,用文献数据补充缺失参数和特殊条件,用内部实验记录校准模型在项目相关化学空间上的表现,再用商业数据源做外部验证或盲测。这种组合能兼顾覆盖度、质量和合规性。
在组合之前,必须做许可检查。建议为每个数据源建立一张“许可与获取记录表”,至少包含:来源名称、版本或日期、许可类型、是否允许商用、是否允许再分发、是否允许用于模型训练、获取方式(下载/API/申请)、联系人及备注。对于ChEMBL,注意CC BY-SA的传染性;对于DrugBank,区分学术与商用;对于商业数据,逐条核对合同中的使用范围。只有许可清晰的来源,才能进入正式数据集。
最后,无论来源如何,进入数据集前都应经过统一的质量标记:记录数据来源、原始标识、提取方式、置信等级和审核状态。这样,当模型表现异常时,才能快速回溯到具体来源和具体记录,判断是数据问题还是模型问题。ADMET数据来源全景的价值,不在于收集了多少数据,而在于每一份数据都能说清楚“从哪来、能不能用、怎么用”。