《基於多源數據融合及協同過濾的藥物重定位研究》是依託同濟大學，由劉琦擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於多源數據融合及協同過濾的藥物重定位研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉琦
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
深入研究已獲批准的藥物，充分發掘已有藥物的新用途(drug repurposing)，或者說對藥物進行重定位(drug repositioning)，對於縮短新藥研發的周期、降低研發風險、縮減研發費用、完善藥物功能分析具有重要的意義。在對於現有藥物重定位的方法、手段及不足的系統整理和總結的基礎上，本項目提出一種基於多源信息融合及協同過濾的藥物重定位計算模型。通過計算模型整合藥物--疾病兩個層面積累的多源異質數據，形成藥物及疾病的完備描述；同時引入社交網路中的協同過濾思想，探索新的藥物重定位中藥物--疾病之間多對多關聯關係的挖掘方法。最終形成一個包括異質數據融合及協同過濾關聯挖掘的藥物重定位的計算框架，開發相應的軟體工具，最後在預測的重定位結果中擬選取抗癌藥物在特定細胞株水平進行初步的濕實驗驗證。項目的研究思路和方案，將為藥物重定位技術的發展提供重要的指導意義。
結題摘要
研究已獲批准的藥物，充分發掘已有藥物的新用途(drug repurposing)以及組合用藥(drug combination)的有效預測，對於縮短新藥研發的周期、降低研發風險、縮減研發費用、完善藥物功能分析具有重要的意義。本項目在已有工作基礎上，（1）提出及完善了一種基於多源信息融合及協同過濾的藥物重定位計算模型。通過計算模型整合藥物--疾病兩個層面積累的多源異質數據，形成藥物及疾病的完備描述；同時引入社交網路中的協同過濾思想，提出一種包括異質數據融合及協同過濾關聯挖掘的藥物重定位的計算框架, 並初步探討了小分子定向生成的深度學習模型；（2）將該重定位框架拓展至兩個藥物的組合用藥篩選過程中，基於癌症細胞系轉錄組測序數據，開發了一種抗腫瘤藥物組合用藥的篩選平台。篩選獲得了一組可以和臨床順鉑類藥物進行聯用的抗胃癌組合用藥候選，並且在胃癌細胞系和小鼠模型上獲得了初步的驗證；（3）將藥物重定位和組合用藥篩選拓展至腫瘤免疫治療領域，基於腫瘤測序數據（基因組，轉錄組，宏基因組，單細胞轉錄組等）綜合開發了腫瘤新生抗原篩選以及腫瘤免疫微環境調控的小分子重定位以及組合用藥篩選計算框架。(4) 基於單細胞CRISPR screening數據，開發了一種面向細胞擾動的大規模篩選數據分析計算流程，用於獲取和用藥或特定表型相關靶點排序，為用藥的耐藥性，敏感性以及藥物新功能預測提供支持。該項目的成果對於完善個體化用藥以及腫瘤精準治療提供了有益的指導，具有重要的科學和轉化價值。
