基于转录组图谱的组合药物生成方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种基于转录组图谱的组合药物生成方法、系统及存储介质，其方法包括步骤：获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路；根据药物小分子的转录图谱特征，筛选出对所述异常通路具有反向调节效应的若干个药物小分子；分别计算各个所述药物小分子相对于各个所述异常通路的总体反向调节效应，获得各个所述药物小分子相对于所述目标疾病的反向调控分数；根据所述反向调控分数，对各个所述药物小分子进行组合，获得组合药物。本发明专利技术可以针对复杂疾病及复杂的生物学过程，获取能够进行组合调控的组合药物，以提高调控效果。以提高调控效果。以提高调控效果。

【技术实现步骤摘要】
基于转录组图谱的组合药物生成方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及医疗
，尤指一种基于转录组图谱的组合药物生成方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]转录组是指在相同环境(或生理条件)下的在一个细胞、或一群细胞中所能转录出的所有RNA的总和。近些年转录组学(Transcriptomics)技术的兴起为疾病标志基因与药物靶点的发现提供了新的思路。例如通过对来自特定疾病组织样本与正常组织的转录组测序结果进行差异分析，可以知道哪些基因在疾病中差异表达(上调或者下调)；对药物小分子干扰细胞系与正常细胞系的转录组测序结果进行差异分析，可以知道药物小分子可以干预调控哪些基因的表达(促进或者抑制)。
[0003]目前基于转录组学的新药发现思路已经有很多角度的扩展。比如基于基因表达谱发现决定疾病的关键基因，作为潜在的药物作用靶点，再根据药物干扰转录组筛选具有调控作用的潜在活性小分子(关注少数几个基因)；或者根据疾病的表达谱特征与药物小分子的干扰表达谱特征，是否存在明显的负相关(关注系统的基因)等。
[0004]但是，现有的思路与方法均聚焦于基因的层面，而疾病的产生与异常往往是对于人体正常的若干生物学过程(biological process)的异常扰动影响，而不是若干基因单独调节的结果。因此，需要一种能够针对复杂疾病及复杂的生物学过程进行组合调控的组合药物生成方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于转录组图谱的组合药物生成方法、系统及存储介质，实现通过调控疾病成因通路，实现通路的互补组合，达到治疗复杂疾病的效果，具体的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种基于转录组图谱的组合药物生成方法，包括步骤：
[0007]获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路；
[0008]根据药物小分子的转录图谱特征，筛选出对所述异常通路具有反向调节效应的若干个药物小分子；
[0009]分别计算各个所述药物小分子相对于各个所述异常通路的总体反向调节效应，获得各个所述药物小分子相对于所述目标疾病的反向调控分数；
[0010]根据所述反向调控分数，对各个所述药物小分子进行组合，获得组合药物。
[0011]本专利技术提供的基于转录组图谱的组合药物生成方法通过筛选出疾病调控相关的若干个药物小分子，并根据各个药物小分子相对于疾病的反向调控分数，进行药物小分子的组合，实现基于转录组数据计算对疾病调控具有潜在活性的药物小分子，并以疾病通路为特征快速计算复杂疾病组合药物的效果。
[0012]在一些实施方式中，所述的获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路，具体包
括：
[0013]获取目标疾病的若干个显著差异基因；
[0014]对所述显著差异基因进行富集分析，获得与所述目标疾病相关度最高的第一预设数目的调控通路作为所述异常通路；
[0015]所述的获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路之后，筛选出对所述异常通路具有反向调节效应的若干个药物小分子之前，还包括：
[0016]标记各个所述显著差异基因在所述异常通路上的差异表达方向和程度。
[0017]本专利技术提供的基于转录组图谱的组合药物生成方法公开一种对目标疾病的显著差异基因进行富集分析后，将疾病相关度最高的若干调控通路作为异常通路的方法，在满足异常通路识别准确性的同时，仅保留相关性较大的通路，做到分析速度和分析准确性的平衡，同时标记显著差异基因在异常通路上的差异表达方向和程度，便于后续进行药物分子的组合。
[0018]在一些实施方式中，所述的获取目标疾病的若干个显著差异基因，具体包括：
[0019]通过基因表达汇编数据库对所述目标疾病进行转录组测序；
[0020]对所述目标疾病的疾病组织的转录组测序结果与正常组织的转录组测序结果进行比对，获得疾病差异表达基因；
[0021]根据差异程度及差异显著性对所述疾病差异表达基因进行筛选，获得第二预设数目的所述显著差异基因。
[0022]本专利技术提供的基于转录组图谱的组合药物生成方法根据疾病组织和正常组织的转录组测序结果识别疾病差异表达基因，并根据差异程度及差异显著性对疾病差异表达基因进行筛选得到显著差异基因，提高显著差异基因与疾病诱因的相关度的同时，降低后续根据显著差异基因识别出的异常通路的计算量，提高进行药物分子的组合的效率。
[0023]在一些实施方式中，所述的获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路，具体包括：
[0024]通过预设数据库获取所述目标疾病的关联基因；
[0025]将所述关联基因定位于调控通路，并将包含至少一个所述关联基因的所述调控通路作为所述异常通路，所述异常通路上的所述关联基因作为显著差异基因；
[0026]所述的获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路之后，筛选出对所述异常通路具有反向调节效应的若干个药物小分子之前，还包括：
[0027]分别统计各个所述异常通路中包含的若干所述显著差异基因的表达上调和表达下调的数目，并将数目最多的基因方向作为对应的所述异常通路的差异表达方向。
[0028]本专利技术提供的基于转录组图谱的组合药物生成方法在通过数据库识别疾病的关联基因后，将包括关联基因的调控通路作为异常通路，并由异常通路中关联基因表达方向决定该条异常通路的表达方向，进一步提高识别异常通路及其表达方向的速率。
[0029]在一些实施方式中，所述的分别计算各个所述药物小分子相对于各个所述异常通路的总体反向调节效应，具体包括：
[0030]获取各所述异常通路中包含的各个所述显著差异基因的差异表达方向；
[0031]根据各个所述药物小分子的干扰转录组特征，获取各个所述药物小分子相对于各个所述异常通路中的总体反向调节效应。
[0032]本专利技术提供的基于转录组图谱的组合药物生成方法基于差异表达方向计算药物小分子相对于各个异常通路中的总体反向调节效应，综合考虑药物小分子对疾病异常通道的影响。
[0033]在一些实施方式中，所述的获得各个所述药物小分子相对于所述目标疾病的反向调控分数，具体包括：
[0034]将各个所述异常通路在所述目标疾病中的富集程度作为所述异常通路的权重；
[0035]根据各个所述异常通路的权重，以及各个所述异常通路对应的所述总体反向调节效应，获得各个所述药物小分子相对于所述目标疾病的反向调控分数。
[0036]本专利技术提供的基于转录组图谱的组合药物生成方法进一步公开一种根据异常通路在目标疾病中的富集程度，以及异常通路对应的总体反向调节效应计算药物小分子对目标疾病的反向调控分数，提高计算药物小分子相对于目标疾病的反向调控分数的计算效率和计算准确性。
[0037]在一些实施方式中，所述的获得各个所述药物小分子相对于所述目标疾病的反向调控分数之后，根据所述反向调控分数，对各个所述药物小分子进行组合之前，还包括：
[0038]根据所述目标疾病的上调基因集是否显著富集到所述药物小分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于转录组图谱的组合药物生成方法，其特征在于，包括步骤：获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路；根据药物小分子的转录图谱特征，筛选出对所述异常通路具有反向调节效应的若干个药物小分子；分别计算各个所述药物小分子相对于各个所述异常通路的总体反向调节效应，获得各个所述药物小分子相对于所述目标疾病的反向调控分数；根据所述反向调控分数，对各个所述药物小分子进行组合，获得组合药物。2.根据权利要求1所述的基于转录组图谱的组合药物生成方法，其特征在于，所述的获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路，具体包括：获取目标疾病的若干个显著差异基因；对所述显著差异基因进行富集分析，获得与所述目标疾病相关度最高的第一预设数目的调控通路作为所述异常通路；所述的获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路之后，筛选出对所述异常通路具有反向调节效应的若干个药物小分子之前，还包括：标记各个所述显著差异基因在所述异常通路上的差异表达方向和程度。3.根据权利要求2所述的基于转录组图谱的组合药物生成方法，其特征在于，所述的获取目标疾病的若干个显著差异基因，具体包括：通过基因表达汇编数据库对所述目标疾病进行转录组测序；对所述目标疾病的疾病组织的转录组测序结果与正常组织的转录组测序结果进行比对，获得疾病差异表达基因；根据差异程度及差异显著性对所述疾病差异表达基因进行筛选，获得第二预设数目的所述显著差异基因。4.根据权利要求1所述的基于转录组图谱的组合药物生成方法，其特征在于，所述的获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路，具体包括：通过预设数据库获取所述目标疾病的关联基因；将所述关联基因定位于调控通路，并将包含至少一个所述关联基因的所述调控通路作为所述异常通路，所述异常通路上的所述关联基因作为显著差异基因；所述的获取与目标疾病调控相关的若干个异常通路之后，筛选出对所述异常通路具有反向调节效应的若干个药物小分子之前，还包括：分别统计各个所述异常通路中包含的若干所述显著差异基因的表达上调和表达下调的数目，并将数目最多的基因方向作为对应的所述异常通路的差异表达方向。5.根据权利要求2或4任一所述的基于转录组图谱的组合药物生成方法，其特征在于，所述的分别计算各个所述药物小分子相对于各个所述异常通路的总体反向调节效应，具体包括：获取各所述异常通路中包含的各...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟国锋，李申锁，
申请(专利权)人：上海中医药大学，
类型：发明
国别省市：