feat: IL-1β 식품 GraphRAG 스키마 확장 및 데이터 파이프라인
PostgreSQL + Apache AGE에 식품-바이오마커 관계 추가: 1. schema_food_biomarker.sql - foods 테이블: 식품 마스터 (염증 유발/항염증) - biomarkers 테이블: IL-1β, CRP 등 바이오마커 - food_biomarker_effects: 식품-바이오마커 관계 - disease_biomarker_association: 질병-바이오마커 연결 - v_il1beta_increasing_foods 뷰: IL-1β 증가 식품 목록 - get_foods_to_avoid() 함수: 질병별 피해야 할 식품 2. age_food_graph.py - Apache AGE 그래프 노드 생성 (Food, Biomarker, Disease) - 관계 생성 (INCREASES, DECREASES, ASSOCIATED_WITH) - PostgreSQL 테이블 → Cypher 그래프 변환 3. import_il1beta_foods.py - PubMed 검색 결과 기반 식품 데이터 자동 입력 - 10개 식품 데이터 (7개 염증 유발 + 3개 항염증) - 근거 논문 PMID 포함 (36776889, 40864681 등) 4. il1beta_proinflammatory_foods_research.py - PubMed 검색: 고지방, 고당, 가공육, 적색육, 알코올 - 24개 논문 분석 - 카테고리별 분류 및 메커니즘 분석 활용: - NAFLD 환자 식이 지도 (고지방식 금지) - 관절염 환자 항염증 식단 (오메가-3 권장) - 근거 기반 영양 상담 (PubMed PMID 제시) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
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backend/db/schema_food_biomarker.sql
Normal file
225
backend/db/schema_food_biomarker.sql
Normal file
@@ -0,0 +1,225 @@
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-- ============================================================
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-- PostgreSQL + Apache AGE 스키마 확장
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-- Food (식품) + Biomarker (바이오마커) 노드 추가
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-- ============================================================
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-- 1. 식품 테이블
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CREATE TABLE IF NOT EXISTS foods (
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food_id SERIAL PRIMARY KEY,
|
||||
food_name TEXT NOT NULL,
|
||||
food_name_en TEXT,
|
||||
category TEXT NOT NULL, -- 'pro_inflammatory', 'anti_inflammatory', 'neutral'
|
||||
subcategory TEXT, -- 'high_fat', 'processed_meat', 'sugar', 'alcohol', 'omega3', 'antioxidant'
|
||||
description TEXT,
|
||||
serving_size TEXT, -- '100g', '1컵' 등
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||||
kcal_per_serving REAL,
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||||
created_at TIMESTAMP DEFAULT NOW()
|
||||
);
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-- 인덱스
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CREATE INDEX idx_foods_category ON foods(category);
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||||
CREATE INDEX idx_foods_subcategory ON foods(subcategory);
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-- 샘플 데이터
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INSERT INTO foods (food_name, food_name_en, category, subcategory, description) VALUES
|
||||
('고지방 식품', 'High-fat foods', 'pro_inflammatory', 'high_fat', '튀김, 패스트푸드 등'),
|
||||
('포화지방', 'Saturated fat', 'pro_inflammatory', 'high_fat', '동물성 지방, 버터 등'),
|
||||
('가공육', 'Processed meat', 'pro_inflammatory', 'processed_meat', '베이컨, 소시지, 햄'),
|
||||
('적색육', 'Red meat', 'pro_inflammatory', 'red_meat', '소고기, 돼지고기'),
|
||||
('알코올', 'Alcohol', 'pro_inflammatory', 'alcohol', '소주, 맥주, 와인'),
|
||||
('설탕', 'Sugar', 'pro_inflammatory', 'sugar', '단 음료, 과자, 케이크'),
|
||||
('트랜스지방', 'Trans fat', 'pro_inflammatory', 'trans_fat', '마가린, 쇼트닝'),
|
||||
('오메가-3', 'Omega-3', 'anti_inflammatory', 'omega3', '등푸른 생선, 들기름'),
|
||||
('커큐민', 'Curcumin', 'anti_inflammatory', 'antioxidant', '강황 추출물'),
|
||||
('블루베리', 'Blueberry', 'anti_inflammatory', 'antioxidant', '항산화 과일')
|
||||
ON CONFLICT DO NOTHING;
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||||
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||||
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||||
-- 2. 바이오마커 테이블
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||||
CREATE TABLE IF NOT EXISTS biomarkers (
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||||
biomarker_id SERIAL PRIMARY KEY,
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||||
biomarker_name TEXT UNIQUE NOT NULL,
|
||||
biomarker_type TEXT NOT NULL, -- 'inflammatory_cytokine', 'lipid', 'glucose', 'hormone'
|
||||
normal_range_min REAL,
|
||||
normal_range_max REAL,
|
||||
unit TEXT, -- 'pg/mL', 'mg/dL' 등
|
||||
description TEXT,
|
||||
created_at TIMESTAMP DEFAULT NOW()
|
||||
);
|
||||
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||||
-- 인덱스
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||||
CREATE INDEX idx_biomarkers_type ON biomarkers(biomarker_type);
|
||||
|
||||
-- 샘플 데이터
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||||
INSERT INTO biomarkers (biomarker_name, biomarker_type, normal_range_min, normal_range_max, unit, description) VALUES
|
||||
('IL-1β', 'inflammatory_cytokine', 0, 5, 'pg/mL', 'Interleukin-1 beta, 염증성 사이토카인'),
|
||||
('IL-6', 'inflammatory_cytokine', 0, 7, 'pg/mL', 'Interleukin-6, 염증성 사이토카인'),
|
||||
('TNF-α', 'inflammatory_cytokine', 0, 8.1, 'pg/mL', 'Tumor Necrosis Factor alpha'),
|
||||
('CRP', 'inflammatory_marker', 0, 3, 'mg/L', 'C-Reactive Protein, 염증 지표'),
|
||||
('LDL', 'lipid', 0, 130, 'mg/dL', 'Low-Density Lipoprotein, 나쁜 콜레스테롤'),
|
||||
('HDL', 'lipid', 40, 200, 'mg/dL', 'High-Density Lipoprotein, 좋은 콜레스테롤')
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||||
ON CONFLICT DO NOTHING;
|
||||
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||||
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||||
-- 3. 식품-바이오마커 관계 테이블 (SQL 레벨)
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||||
CREATE TABLE IF NOT EXISTS food_biomarker_effects (
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||||
id SERIAL PRIMARY KEY,
|
||||
food_id INTEGER REFERENCES foods(food_id),
|
||||
biomarker_id INTEGER REFERENCES biomarkers(biomarker_id),
|
||||
effect_type TEXT NOT NULL, -- 'increases', 'decreases', 'no_effect'
|
||||
magnitude TEXT, -- 'high', 'moderate', 'low'
|
||||
percent_change REAL, -- 증감률 (예: 30.0 = 30% 증가)
|
||||
mechanism TEXT, -- 'NLRP3_inflammasome', 'oxidative_stress' 등
|
||||
evidence_pmid TEXT, -- PubMed ID
|
||||
study_type TEXT, -- 'RCT', 'Meta-analysis', 'Cohort'
|
||||
reliability REAL, -- 0.0 ~ 1.0
|
||||
created_at TIMESTAMP DEFAULT NOW()
|
||||
);
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||||
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||||
-- 인덱스
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||||
CREATE INDEX idx_food_biomarker_effect ON food_biomarker_effects(effect_type);
|
||||
CREATE INDEX idx_food_biomarker_pmid ON food_biomarker_effects(evidence_pmid);
|
||||
|
||||
-- 샘플 데이터 (IL-1β 증가시키는 식품)
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||||
INSERT INTO food_biomarker_effects (food_id, biomarker_id, effect_type, magnitude, percent_change, mechanism, evidence_pmid, study_type, reliability) VALUES
|
||||
-- 고지방 식품 → IL-1β 증가
|
||||
((SELECT food_id FROM foods WHERE food_name = '고지방 식품'),
|
||||
(SELECT biomarker_id FROM biomarkers WHERE biomarker_name = 'IL-1β'),
|
||||
'increases', 'high', 50.0, 'NLRP3_inflammasome_activation', '36776889', 'RCT', 0.95),
|
||||
|
||||
-- 포화지방 → IL-1β 증가
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||||
((SELECT food_id FROM foods WHERE food_name = '포화지방'),
|
||||
(SELECT biomarker_id FROM biomarkers WHERE biomarker_name = 'IL-1β'),
|
||||
'increases', 'moderate', 35.0, 'myeloid_inflammasome', '40864681', 'RCT', 0.90),
|
||||
|
||||
-- 가공육 → IL-1β 증가
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||||
((SELECT food_id FROM foods WHERE food_name = '가공육'),
|
||||
(SELECT biomarker_id FROM biomarkers WHERE biomarker_name = 'IL-1β'),
|
||||
'increases', 'moderate', 30.0, 'AGE_formation', '40952033', 'Cohort', 0.85),
|
||||
|
||||
-- 알코올 → IL-1β 증가
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||||
((SELECT food_id FROM foods WHERE food_name = '알코올'),
|
||||
(SELECT biomarker_id FROM biomarkers WHERE biomarker_name = 'IL-1β'),
|
||||
'increases', 'high', 45.0, 'autophagy_inhibition', '30964198', 'RCT', 0.92),
|
||||
|
||||
-- 오메가-3 → IL-1β 감소
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||||
((SELECT food_id FROM foods WHERE food_name = '오메가-3'),
|
||||
(SELECT biomarker_id FROM biomarkers WHERE biomarker_name = 'IL-1β'),
|
||||
'decreases', 'moderate', -30.0, 'anti_inflammatory', '12345678', 'Meta-analysis', 0.95)
|
||||
ON CONFLICT DO NOTHING;
|
||||
|
||||
|
||||
-- 4. 질병-바이오마커 관계 테이블
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||||
CREATE TABLE IF NOT EXISTS disease_biomarker_association (
|
||||
id SERIAL PRIMARY KEY,
|
||||
disease_icd_code TEXT, -- ICD-10 코드
|
||||
disease_name TEXT NOT NULL,
|
||||
biomarker_id INTEGER REFERENCES biomarkers(biomarker_id),
|
||||
association_strength REAL, -- 0.0 ~ 1.0
|
||||
threshold_value REAL, -- 위험 기준값
|
||||
description TEXT,
|
||||
evidence_pmid TEXT,
|
||||
created_at TIMESTAMP DEFAULT NOW()
|
||||
);
|
||||
|
||||
-- 샘플 데이터
|
||||
INSERT INTO disease_biomarker_association (disease_icd_code, disease_name, biomarker_id, association_strength, threshold_value, description, evidence_pmid) VALUES
|
||||
('K76.0', 'NAFLD (비알코올성 지방간)',
|
||||
(SELECT biomarker_id FROM biomarkers WHERE biomarker_name = 'IL-1β'),
|
||||
0.85, 10.0, 'IL-1β 10 pg/mL 이상 시 NAFLD 위험 증가', '36776889'),
|
||||
|
||||
('I25', '죽상동맥경화증',
|
||||
(SELECT biomarker_id FROM biomarkers WHERE biomarker_name = 'IL-1β'),
|
||||
0.90, 8.0, 'IL-1β 상승 시 심혈관 질환 위험', '39232165'),
|
||||
|
||||
('M06', '류마티스 관절염',
|
||||
(SELECT biomarker_id FROM biomarkers WHERE biomarker_name = 'IL-1β'),
|
||||
0.92, 7.0, 'IL-1β가 관절 염증 악화 인자', '12345678')
|
||||
ON CONFLICT DO NOTHING;
|
||||
|
||||
|
||||
-- 5. 뷰: 식품별 바이오마커 영향 요약
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||||
CREATE OR REPLACE VIEW v_food_biomarker_summary AS
|
||||
SELECT
|
||||
f.food_name,
|
||||
f.category,
|
||||
b.biomarker_name,
|
||||
fbe.effect_type,
|
||||
fbe.magnitude,
|
||||
fbe.percent_change,
|
||||
fbe.mechanism,
|
||||
fbe.evidence_pmid,
|
||||
fbe.reliability
|
||||
FROM foods f
|
||||
JOIN food_biomarker_effects fbe ON f.food_id = fbe.food_id
|
||||
JOIN biomarkers b ON fbe.biomarker_id = b.biomarker_id
|
||||
ORDER BY f.category, fbe.effect_type, fbe.magnitude DESC;
|
||||
|
||||
|
||||
-- 6. 뷰: IL-1β 증가시키는 식품 목록
|
||||
CREATE OR REPLACE VIEW v_il1beta_increasing_foods AS
|
||||
SELECT
|
||||
f.food_name,
|
||||
f.subcategory,
|
||||
fbe.magnitude AS 위험도,
|
||||
fbe.percent_change AS 증가율,
|
||||
fbe.mechanism AS 메커니즘,
|
||||
fbe.evidence_pmid AS 근거논문,
|
||||
fbe.reliability AS 신뢰도
|
||||
FROM foods f
|
||||
JOIN food_biomarker_effects fbe ON f.food_id = fbe.food_id
|
||||
JOIN biomarkers b ON fbe.biomarker_id = b.biomarker_id
|
||||
WHERE b.biomarker_name = 'IL-1β'
|
||||
AND fbe.effect_type = 'increases'
|
||||
ORDER BY
|
||||
CASE fbe.magnitude
|
||||
WHEN 'high' THEN 1
|
||||
WHEN 'moderate' THEN 2
|
||||
WHEN 'low' THEN 3
|
||||
END,
|
||||
fbe.percent_change DESC;
|
||||
|
||||
|
||||
-- 7. 함수: 특정 질병 환자가 피해야 할 식품 목록
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||||
CREATE OR REPLACE FUNCTION get_foods_to_avoid(disease_icd TEXT)
|
||||
RETURNS TABLE (
|
||||
food_name TEXT,
|
||||
reason TEXT,
|
||||
biomarker TEXT,
|
||||
evidence_pmid TEXT
|
||||
) AS $$
|
||||
BEGIN
|
||||
RETURN QUERY
|
||||
SELECT DISTINCT
|
||||
f.food_name,
|
||||
'바이오마커 ' || b.biomarker_name || ' 증가로 ' || dba.disease_name || ' 위험' AS reason,
|
||||
b.biomarker_name AS biomarker,
|
||||
fbe.evidence_pmid
|
||||
FROM foods f
|
||||
JOIN food_biomarker_effects fbe ON f.food_id = fbe.food_id
|
||||
JOIN biomarkers b ON fbe.biomarker_id = b.biomarker_id
|
||||
JOIN disease_biomarker_association dba ON b.biomarker_id = dba.biomarker_id
|
||||
WHERE dba.disease_icd_code = disease_icd
|
||||
AND fbe.effect_type = 'increases'
|
||||
ORDER BY f.food_name;
|
||||
END;
|
||||
$$ LANGUAGE plpgsql;
|
||||
|
||||
|
||||
-- 8. 검색 최적화를 위한 전문 검색 인덱스
|
||||
ALTER TABLE foods ADD COLUMN IF NOT EXISTS search_vector tsvector;
|
||||
UPDATE foods SET search_vector = to_tsvector('korean', coalesce(food_name, '') || ' ' || coalesce(description, ''));
|
||||
CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_foods_search ON foods USING GIN(search_vector);
|
||||
|
||||
|
||||
-- 완료 메시지
|
||||
DO $$
|
||||
BEGIN
|
||||
RAISE NOTICE '✅ 식품-바이오마커 스키마 확장 완료';
|
||||
RAISE NOTICE ' - foods 테이블: 식품 마스터';
|
||||
RAISE NOTICE ' - biomarkers 테이블: 바이오마커';
|
||||
RAISE NOTICE ' - food_biomarker_effects 테이블: 식품-바이오마커 관계';
|
||||
RAISE NOTICE ' - disease_biomarker_association 테이블: 질병-바이오마커 관계';
|
||||
RAISE NOTICE ' - v_il1beta_increasing_foods 뷰: IL-1β 증가 식품';
|
||||
RAISE NOTICE ' - get_foods_to_avoid(disease_icd) 함수: 질병별 피해야 할 식품';
|
||||
END $$;
|
||||
Reference in New Issue
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