一种基于分子网络的药效评价方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医药领域，具体涉及一种应用生物信息和计算生物学技术评价药效的 网络药理学方法。
【背景技术】
[0002] 药效学，即药物效应动力学（pharmacodynamics)，研究药物对机体的作用及作用 机制，包括治疗效应和副作用等不良反应。新兴的网络药理学是从系统生物学特别是从生 物网络的角度类进行研究的，目前的研究方法为；构建一元网络（药物有关的机体内分子 间相互作用网络）或二元网络（药物与机体内分子间W及机体内分子之间的相互作用网 络），而后网络分析和生物学注释，深入理解物对机体的作用及作用机制。
[0003] 药物是用于治疗特定疾病的，药物作用改变病理过程，使患者的机体恢复正常，即 治疗效应，不影响病理过程的作用即为副作用等。根据文献检索，迄今为止，未发现有能同 时分辨治疗效应和副作用等的网络药理学方法相关报道。
[0004] 一般情况下，定量分析药物作用机制的效应是观测某标志改变水平的大小来确 定。该种只能定量反映标志方面的效应，并不能系统总体地定量理解药物的治疗效应。已 知，一个药物能影响在疾病中一个关键分子，即使是对该个分子的水平很小的改变，也能产 生好的疗效。由此说明，一个分子在治疗机制中的重要性取决于它在疾病中的位置而不是 表达水平。目前认为，疾病是一个复杂的网络。在一个复杂的网络中，越中也位置越重要， 即"中也致死性"。然而，目前尚未见有关基于网络的系统总体地定量分析药物治疗效应的 报道。
【发明内容】
[0005] 针对上述现状，本发明提供了一种基于分子网络的药物的药效的评价方法，本发 明所述方法包括W下步骤：
[0006] 1)通过多种途径获取药物和疾病有关基因或蛋白及其分子相互作用信息数据；
[0007] 2)同时构建药物效应的分子网络和疾病的分子网络；
[0008] 3)将药物分子相应网络映射到疾病的分子网络上，产生药物治疗效应相关的分子 网络，未被映射上的即被认为不影响疾病，则组成副作用网络；
[0009] 4)对步骤2中的疾病分子网络进行中也性分析；
[0010] 5)对步骤3中的药物治疗效应相关的分子网络和副作用网络中模块进行识别；
[0011] 6)对步骤5中所获得的网络模块进行生物学功能注释，W理解各药物治疗和副作 用的生物学机制；
[0012] 7)W药物治疗效应的分子网络及其模块中分子在疾病的分子网络中的中也值分 布，来定量评价药物对疾病影响程度及其各治疗机制对疾病影响程度。
[0013] 本发明方法中可W用来评价的药物包括各种治疗复杂性疾病的药物，例如包括但 不限于来氣米特、甲氨蝶岭或雷公藤甲素的组合与川写嗦的组合物。
[0014] 作为实施方式之一，本发明方法所述步骤1)的多种途径是指通过实验的方法或 从文献或数据库中获取。
[0015]作为实施方式之一，本发明方法所述步骤2)构建药物分子网络是指药物有关基 因或蛋白W及与之相互作用的分子W分子间存在相互作用则直线连接而成的网络。
[0016] 作为实施方式之一，本发明方法所述步骤2)构建疾病分子网络是指疾病有关基 因或蛋白W及与之相互作用的分子W分子间存在相互作用则直线连接而成的网络。
[0017]作为实施方式之一，本发明方法所述步骤3)中映射是指一个网络中的节点（即， 分子）和连接线（即，相互作用）在另一个网络中有相同的节点和连接线；未映射是指一个 网络中的节点和连接线在另一个网络中没有找到相同的节点和连接线。
[001引作为实施方式之一，本发明方法所述步骤4)中的中也性分析，包括节点度、介数、 图也值、紧密度、福射度和紧张度中的一种或多种参数值的分析，W中也值判断分子在疾病 中的重要程度。
[0019] 作为实施方式之一，本发明方法步骤5)的网络中模块进行识别是指通过计算分 子之间连接的密度，连接密集度高于周围的被识别为网络中模块，表示能完成一定生物学 功能的分子复合物或通路；
[0020] 作为实施方式之一，本发明方法步骤6)的网络模块进行生物学功能注释是指通 过统计学分析模块中分子出现在基因本位分类、生物学通路和进程中的概率，判断模块参 与完成的生物学功能；
[0021] 作为实施方式之一，本发明方法步骤7)进行中也值分布评价的方法为统计学描 述。
[0022] 本发明还提供一种用于基于分子网络的药效评价方法的系统，所述系统包括：应 用程序服务器D01、数据库服务器D02、结果服务器D03、Web服务器D04W及用户端D05;其 中，应用程序服务器D01接数据库服务器D02,结果服务器D03通过应用程序服务器D01联 接数据库服务器D02,Web服务器D04联接用户端D05;所述系统示例性地如图10所示。
[0023] 作为本发明实施方式之一，所述系统进一步包括：
[0024] 应用程序服务器D01存储基因名称、蛋白质名称和相互作用类别的标准化和网络 中也性分析、模块识别及生物学功能注释的算法和规则W及统计学软件；
[00巧]数据库服务器D02存储疾病名称和别名W及简介，药物名称和别名W及简介，疾 病和药物有关的基因及其蛋白质名称和别名W及各数据库中的编号、定义的描述、功能、染 色体定位、在细胞内的定位、所属的物种、生物学通路、进程、基因本位；分子间相互作用的 名称、编号、类型、来源W及发生在细胞内的定位、所涉及的功能、参与的生物学进程。
[0026] 所述数据库服务器D02存放，由用户终端D05联接Web服务器下载或从实验结果 获得、通过应用程序服务器标准化后得到的面向主题和应用的、集成化的数据库；
[0027]结果服务器D03,存放应用程序服务器处理数据服务器得到的结果，内联应用程序 服务器联和数据库服务器；
[0028] 所述从结果服务器提取所需要的数据，实现对具体的药物治疗和副作用机理W及 定量评价药物对疾病影响程度及其各治疗机制对疾病影响程度的操作。
[0029] 作为本发明实施方式之一，所述系统进一步包括；数据获取方面、数据标准化方 面、网络分析方面、生物学注释方面和统计学方面。
[0030] 其中，所述数据获取方面是指通过Web服务器下载或从实验结果获得相关数据； 数据标准化方面是指将从多途径获得的数据进行去除兀余、统一名称、编号和注释；网络分 析方面是指网络映射、网络中也性分析W及网络中模块（复合物或通路）的识别；生物学注 释方面是指对网络和网络模块进行基因本位、生物学通路和进程分类，W理解其生物学机 巧h统计学方面是指对网络和网络模块的中也值进行统计学分析。
[0031] 作为本发明实施方式之一，如图1所示，本发明药效评价方法的操作流程如下：
[0032] 1)通过从文献挖掘、或Web网上已有的数据库中下载、或实验等多种途径获取药 物和疾病有关基因或蛋白及其分子相互作用信息数据；
[0033] 2) W药物有关基因或蛋白W及与之相互作用的分子构建药物效应的分子网络，同 时，W疾病有关基因或蛋白W及与之相互作用的分子构建疾病的分子网络；
[0034] 3)将药物分子相应网络映射到疾病的分子网络上，产生药物治疗效应相关的分子 网络，即由药物分子相应网络和疾病的分子网络中相同的节点（分子）和连接线（相互作 用）所组成；未被映射上的即被认为不影响疾病，则组