毒性值数据库ToxValDB的构建与应用：标准化人类健康毒性数据的集成与评估平台

为解决传统毒理学数据分散、格式不统一的问题，美国EPA计算毒理学与暴露中心开发了ToxValDB v9.6.1数据库，整合了255,417条实验性毒性数据、衍生毒性值及暴露指南，覆盖41,769种化学物质。该研究通过标准化数据结构和词汇表，支持化学物质筛查、风险评估及新方法（NAMs）的基准测试，显著提升了数据利用效率。

　　

在全球化学生产与使用规模持续扩大的背景下，人类健康风险评估面临数据碎片化与标准缺失的挑战。传统毒理学数据分散于不同机构的独立数据库中，如欧盟IUCLID、美国EPA ToxRefDB等，其结构、术语和可访问性差异显著，导致数据整合与跨源比对效率低下。与此同时，新方法（New Approach Methods, NAMs）如定量构效关系（QSAR）和体外实验（in vitro）技术的推广亟需高质量标准化数据作为基准。

美国环境保护署（EPA）计算毒理学与暴露中心的研究团队针对这一需求，开发了毒性值数据库ToxValDB。该数据库通过两阶段（“原始数据导入”和“标准化映射”）构建流程，整合了36个来源的255,417条记录，涵盖体内（in vivo）毒性实验结果（如LOAEL）、衍生毒性值（如口服最大可接受剂量）及介质暴露指南（如饮用水污染物限值）。最新版本v9.6.1通过去重和标准化词汇表优化了数据质量，并映射至监管重点化学物质清单，为化学物质优先级筛选、NAMs验证及跨学科研究提供了统一平台。

关键技术包括：1）基于MySQL和R语言的关系型数据库架构，支持结构化存储与程序化维护；2）数据标准化脚本实现字段映射与术语统一；3）质量控制流程（如记录去重和人工校验）确保数据可靠性。研究团队还利用队列数据分析了口服剂量分布与化学类别的关联性。

数据库概览
ToxValDB v9.6.1覆盖41,769种独特化学物质，其中34,654种具有明确结构信息。相比v9.4版本，记录数量减少源于优化后的质量控制流程，包括去重和人类健康相关数据的聚焦筛选。

讨论与应用
该数据库已应用于毒性阈值关注法（TTC）、交叉参照（read-across）及QSAR模型开发等领域。例如，其子集被用于美国EPA的数据库校准评估流程（DCAP），通过基准剂量（BMD）转化和不确定性校准，为1,000种缺乏评估的化学物质生成毒性值。

结论
ToxValDB通过集成多源毒性数据并实现标准化，显著提升了风险评估效率与NAMs的可靠性。其开放架构和透明数据流程为未来毒理学研究提供了可扩展的基础设施，同时推动了从传统动物实验向计算驱动的范式转变。研究由Jonathan T. Wall、Risa R. Sayre等作者共同完成，发表于《Computational Toxicology》。