一种基于计算的药物重定位的方法、装置及存储介质与流程

本说明书涉及医疗领域，尤其涉及一种基于计算的药物重定位的方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、随着医疗技术的发展，现已研发出多种可辅助医生治疗各类疾病的药物，例如，辅助医生治疗肿瘤的药物，由于药物研发的周期较长，花费较高，因此，可通过对已研制出的药物进行重定位，分析该药物除已确定出的可辅助医生治疗的疾病以外，是否还可辅助医生治疗其他疾病。由于通过实验的方式对药物进行重定位的成本较高，效率较低。

2、基于此，本说明书提供一种基于计算的药物重定位的方法。

技术实现思路

1、本说明书提供一种基于计算的药物重定位的方法、装置、存储介质及电子设备，以部分的解决现有技术存在的上述问题。

2、本说明书采用下述技术方案：

3、本说明书提供了一种基于计算的药物重定位的方法，包括：

4、获取用户的待检测样本的基因表达数据；

5、将所述基因表达数据输入预先训练的通路异常检测模型，获得所述基因表达数据的若干个通路及所述若干个通路对应的通路异常评分；

6、根据所述若干个通路对应的通路异常评分，确定目标通路；获取待重定位药物，并确定所述待重定位药物的作用基因集；

7、根据所述目标通路，构建有向图，其中，所述有向图为以基因为节点，以基因之间的交互关系为边构建的；并根据所述有向图，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离；

8、根据所述距离，对所述待重定位药物进行重定位

9、可选地，根据所述若干个通路对应的通路异常评分，确定目标通路，具体包括：

10、将所述若干个通路对应的通路异常评分输入预先定义的分析模型，以根据所述分析模型的输出结果，确定目标通路。

11、可选地，根据所述分析模型的输出结果，确定目标通路，具体包括：

12、针对每个通路，根据所述分析模型的输出结果，确定该通路的重要性；

13、当该通路的重要性大于预设阈值时，将该通路作为目标通路。

14、可选地，根据所述有向图，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，具体包括：

15、以无传入边的基因为起点，无传出边的基因为终点，确定所述有向图中的所有不循环路径；

16、在所述不循环路径中，针对每个基因，确定包括该基因的路径数量；并确定所述路径数量的最大值；

17、根据所述路径数量及所述路径数量的最大值，确定目标基因的基因重要性系数；

18、根据所述基因重要性系数，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，其中，所述基因重要性系数为：

19、

20、p为所述目标通路的目标基因集，j为p中基因的数量，g为基因，为所述路径数量，为所述路径数量的最大值，为所述基因重要性系数。

21、可选地，当所述作用基因集中的作用基因与所述目标基因集的目标基因完全不相同时，根据所述基因重要性系数，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，具体包括：

22、在所述有向图中，针对每个作用基因，确定该作用基因与每个目标基因的最短距离；

23、根据所述最短距离及所述基因重要性系数，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，其中，所述距离为：

24、

25、dmp为所述距离，g为基因，m为所述作用基因集，i为m中基因的数量，dij为所述最短距离，p为所述目标通路的目标基因集，j为p中基因的数量。

26、可选地，当所述作用基因集中的作用基因与所述目标基因集的目标基因存在相同基因时，根据所述基因重要性系数，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，具体包括：

27、在所述有向图中，针对每个作用基因，确定该作用基因的上游基因及下游基因；并确定该作用基因与每个目标基因的最短距离；

28、根据所述上游基因、所述下游基因、所述最短距离及所述基因重要性系数，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，其中，所述距离为：

29、

30、

31、

32、dmp为所述距离，m为所述作用基因集，i为m中基因的数量，m’为相同作用基因集，i′为m’中基因的数量，dimp为相同作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，domp为不同作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，为p中与m相同的目标基因的基因重要性系数，为p中与m不相同的目标基因的基因重要性系数，为作用基因的下游基因集，dij为所述最短距离。

33、可选地，根据所述距离，对所述待重定位药物进行重定位，具体包括：

34、确定参考距离；

35、判断所述距离是否小于所述参考距离；

36、若是，则获得所述待重定位药物的重定位结果。

37、可选地，确定参考距离，具体包括：

38、在所述有向图中选取基因，得到若干个参考基因集，其中，针对每个参考基因集，该参考基因集包括预设数量的基因；

39、针对每个参考基因集，确定该参考基因集中的参考基因与所述目标基因集中的目标基因的距离，作为待筛选参考距离；

40、在待筛选参考距离集中，根据预设比例，确定参考距离。

41、本说明书提供了一种药物重定位的装置，包括：

42、基因表达数据获取模块，用于获取用户的待检测样本的基因表达数据；

43、通路异常评分确定模块，用于将所述基因表达数据输入预先训练的通路异常检测模型，获得所述基因表达数据的若干个通路及所述若干个通路对应的通路异常评分；

44、目标通路确定模块，用于根据所述若干个通路对应的通路异常评分，确定目标通路；获取待重定位药物，并确定所述待重定位药物的作用基因集；

45、距离确定模块，用于根据所述目标通路，构建有向图，其中，所述有向图为以基因为节点，以基因之间的交互关系为边构建的；并根据所述有向图，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离；

46、重定位模块，用于根据所述距离，对所述待重定位药物进行重定位。

47、可选地，所述目标通路确定模块具体用于，将所述若干个通路对应的通路异常评分输入预先定义的分析模型，以根据所述分析模型的输出结果，确定目标通路。

48、可选地，所述目标通路确定模块具体用于，针对每个通路，根据所述分析模型的输出结果，确定该通路的重要性；当该通路的重要性大于预设阈值时，将该通路作为目标通路。

49、可选地，所述距离确定模块具体用于，以无传入边的基因为起点，无传出边的基因为终点，确定所述有向图中的所有不循环路径；在所述不循环路径中，针对每个基因，确定包括该基因的路径数量；并确定所述路径数量的最大值；根据所述路径数量及所述路径数量的最大值，确定目标基因的基因重要性系数；根据所述基因重要性系数，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，其中，所述基因重要性系数为：

50、

51、p为所述目标通路的目标基因集，j为p中基因的数量，g为基因，为所述路径数量，为所述路径数量的最大值，为所述基因重要性系数。

52、可选地，所述距离确定模块具体用于，当所述作用基因集中的作用基因与所述目标基因集的目标基因完全不相同时，在所述有向图中，针对每个作用基因，确定该作用基因与每个目标基因的最短距离；根据所述最短距离及所述基因重要性系数，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，其中，所述距离为：

53、

54、dmp为所述距离，g为基因，m为所述作用基因集，i为m中基因的数量，dij为所述最短距离，p为所述目标通路的目标基因集，j为p中基因的数量。

55、可选地，所述距离确定模块具体用于，当所述作用基因集中的作用基因与所述目标基因集的目标基因存在相同基因时，在所述有向图中，针对每个作用基因，确定该作用基因的上游基因及下游基因；并确定该作用基因与每个目标基因的最短距离；根据所述上游基因、所述下游基因、所述最短距离及所述基因重要性系数，确定所述作用基因集中的作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，其中，所述距离为：

56、

57、

58、

59、dmp为所述距离，m为所述作用基因集，i为m中基因的数量，m’为相同作用基因集，i′为m’中基因的数量，dimp为相同作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，domp为不同作用基因与所述目标通路中的目标基因的距离，为p中与m相同的目标基因的基因重要性系数，为p中与m不相同的目标基因的基因重要性系数，为作用基因的下游基因集，dij为所述最短距离。

60、可选地，所述重定位模块具体用于，确定参考距离；判断所述距离是否小于所述参考距离；若是，则获得所述待重定位药物的重定位结果。

61、可选地，所述重定位模块具体用于，在所述有向图中选取基因，得到若干个参考基因集，其中，针对每个参考基因集，该参考基因集包括预设数量的基因；针对每个参考基因集，确定该参考基因集中的参考基因与所述目标基因集中的目标基因的距离，作为待筛选参考距离；在待筛选参考距离集中，根据预设比例，确定参考距离。

62、本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述药物重定位的方法。

63、本说明书提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述药物重定位的方法。

64、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

65、从本说明书提供的药物重定位的方法可以看出，本方法通过将待检测样本的基因表达数据转换为通路异常评分，根据通路异常评分确定目标通路，并确定待重定位药物的作用基因，再根据以目标通路构建的有向图，确定出作用基因与目标基因的距离，对待重定位药物进行重定位。也就是说，通过通路的生物学知识和拓扑学结构来提高药物重定位的性能，提高了药物重定位的效率，减少了药物重定位的成本。