基于表型及通路的药物重定位研究

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1、图藏聲械批硕±学位论文ｇ．磯圓§基于表型及通路的药物重定位研究｜ｎ作者姓名张菩＾＾１指导教师姓名、职碌鱼亮副教授０ＷＭ申请学位类别王学硕壬．＇ＩＩｌｌ＾Ｅｌ学校代码１０７０１学号１３０３１２１７５５分类号ＴＰ３０密级公开西安电子科技大学硕壬学位论文基于表型及通路的药物重定位研究作者姓名；张菁－级学科：计算机科学与技术二级学科：计算机应用技术学位类别：工学硕±指导教师姓名、职称：鱼亮副教授学院；计算机学院提交日期：２０１５年１２月DrugRepositio

2、ningbasedonPhenotypesandPathwaysAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinComputerApplicationTechnologyByZhangJingSupervisor:YuLiangAssociateProfessorDecember2015西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师１１，１指导下进行

3、的研究工作及取得的硏巧成果Ｃ尽巧听印除了义持可ｒ邮标化和妾乂翊：中所罗列的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的巧化成果也不包含一－为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的村料ｒ与巧同了作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一切法律责任学位论文若有不实之处，本人承担。本人签名：日期：論韦ｙ西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文王作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交

4、论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书＞。＿本人签名：蘇导师签名：安扩日期：＞／Ｊｒ．日期：＞摘要摘要传统上，发现药物过程主要包括三个阶段：发现、临床前阶段和临床开发。整个过程费时昂贵，却往往效率低下。药物重定位正是在这种情况下提出来的，其目标是通过识别和使用已知的药物，来治疗目标疾病以外的其他疾病。以往的药物重定位方法主要是

5、基于药物基因疾病的关系，而丢弃了许多重要的信息，为了解决这个问题，本文集成各种数据，从多角度推断药物作用，提出了两种新的方法，来解决药物重定位问题。第一种方法关注表型数据，提出一种基于药物副作用和疾病临床症状预测药物-疾病相关性的方法。首先基于药物-副作用相关性、疾病-症状相关性，利用逆文档频率，建立两个相似性网络：药物-药物相似性网络，疾病-疾病相似性网络。然后，分别对药物-药物、疾病-疾病相似性网络进行聚类，得到两个模块集合。根据比较毒理基因组学数据库（ComparativeToxicogenomicsDatabase，CTD）中存在的已知药物-疾病关联，建立药

6、物模块与疾病模块之间的联系，并对药物-疾病模块对进行打分。最后，提取得分最高的三个药物-疾病模块对进行分析，并预测未知的药物与疾病之间的关联。对于实验结果的验证分别从公开发表的文献、CTD数据库以及京都基因组百科全书（KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes，KEGG）等几方面进行。第二种方法从功能通路角度出发，提出一种基于通路构建疾病-疾病相似性网络（HumanPathways–DiseaseNetwork，HPDN）的方法，并将HPDN用于药物重定位研究。首先，基于通路获得疾病相关的基因集合。接着，基于基因集合的距离度量，计算每对疾病

7、之间的相关性，构建疾病-疾病相似性网络。最后，通过与随机网络进行比较，过滤疾病-疾病相似性网络，并对最终构建的网络（HPDN）进行验证。将HPDN与基于基因和症状构建的两个疾病网络进行比较，发现它们之间具有较高的相似性，而且HPDN可以预测出新的疾病-疾病相关性，并能够有效地应用于药物重定位研究。综上所述，本文不仅为药物-疾病网络中可重用药物的预测提供了有效的策略，而且为研究疾病的相关性提供了新的思路，从而为药物重定位的研究提供了重要的依据。关键词：药物重定位，药物副作用，疾病症状，通路，HPDNIABSTRACTABSTRACTTraditionally,dr