Drug-ADR-Pathway复合网络构建及ADR分子机制研究

Research of the relationship among drug, ADR (adverse drug reactions) and functional module is the main issue of pharmaceutical field in safty, and it is also the challenge of pharmacogenomics. Based on ADR-related Database, Pathway-related Database and functional annotation database, we construct Drug-ADR-Pathway complex network through enrichment analysis identifying ADR-related Pathways. First, we identify drug combination incompatibilities and accompanying ADRs, and predict new drug's ADRs by analyzing topology characteristics of the complicated network and module mining in different aspects (Drug, ADR, Pathway). Second, based on the coincidence rate of drug's ADR-related Pathways and therapeutic Pathways, we analyze the ADR mechanism and identify pattern of ADR mechanism. Finally, we establish the bioinformatics analysis platform of association research between ADR and functional modules based on the above analyzing process. The platform can be used to predict new drug's ADRs, which is useful in future drug development.

研究药物不良反应与功能模块间的关系及新药不良反应预测是药学研究的热点问题，也是药物基因组信息学领域具有挑战意义的课题。本项目从系统生物学角度，基于上市药物不良反应数据，药物治疗相关数据，通路数据库等，对不良反应关联风险蛋白进行富集分析得到相应的功能模块（pathway），构建Drug-ADR-Pathway复合网络。对构建的网络进行拓扑性质分析，模块挖掘，从共享通路的相似程度识别联合用药禁忌的药物和伴随发生的不良反应，并对新药的不良反应进行风险预测。基于药物不良反应相关通路的在靶和脱靶状态来分析药物不良反应发生机制，并识别药物不良反应发生机制模式。最后建立实现识别药物与不良反应以及相关风险功能（Pathway）关系的信息学分析平台。预期结果可以为药物研发中新药安全性评价以及临床用药的安全性提供强有力的支撑。

研究药物不良反应发生机制及新药不良反应预测是药物基因组信息学领域具有挑战意义的课题。本项目围绕不良反应的发生，进行了相关分析。发现不良反应的发生机制中在靶模式占约50%的比例，进一步分析发现这些在靶模式的靶蛋白具有组织分布广，定位在细胞膜上以及转运蛋白居多的特点；同时识别了伴随发生.的不良反应，发现有的不良反应包含在多个伴随发生的不良反应对中，而且这些不良反应有相似的分子生物学基础，因而实验证实影响共同的功能这些不良反应会同时发生；并建立了三种新药的不良反应预测方法；作为一种新的尝试，增加了特异性不良反应的风险人群的预测；最后建立了药物安全性信息学测试分析平台。该平台可以提供较丰富的服务，包括新药研发早期安全性预测，临床联合用药的合理性检测，伴随发生不良反应的合理预防和治疗以及特异质不良反应敏感人群的预测。