一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法

本发明涉及药物重定位，尤其涉及一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法。

背景技术：

1、国内已有辐射防护药物相关研究主要围绕抗氧化剂、雌激素类和巯基类展开，存在品种有限、有效时间短、不良反应大、作用靶点和机理不明确等缺陷，效果也有待提高。多种可能具有辐射防护作用的化合物还处于实验阶段，用于核辐射相关突发事件处置救治的药物缺口明显。急需研发药效明确、机制清楚、副作用小的新一代辐射防护药物。

2、全新结构药物研发周期漫长、耗资巨大、风险较高、成功率很低，而挖掘已知药物的新用途、新适应症，即药物重定位正在成为药物发现的重要策略。然而多数代表性重定位药物的发现都出于偶然，并非理性设计的结果。由于疾病种类和已知药物的数量繁多，完全通过实验筛选已知药物的新用途成本太高，因此，通过分析计算的方法辨识预测药物重定位成为近年来计算生物学和系统生物学研究的热点。

技术实现思路

1、本发明提供一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，用以解决现有技术的缺陷。

2、本发明提供一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，包括：

3、s1：提取目标生物效应的目标基因表达谱数据集及候选重定位药物的候选基因表达谱数据集；

4、s2：计算所述目标基因表达谱数据集及所述候选基因表达谱数据集的es分数；

5、s3：基于生物效应反向性，根据所述es分数选取所述候选基因表达谱数据集中用于防护所述目标生物效应的候选药物。

6、根据本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，步骤s1中的所述目标生物效应为γ射线辐射生物效应。

7、根据本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，所述目标基因表达谱数据集选取于geo数据库，所述候选基因表达谱数据集选取于lincs数据库。

8、根据本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，步骤s1中，所述候选基因表达谱数据集的获取步骤进一步包括：

9、s11：引入lincs数据库，由所述lincs数据库选取多种化合物；

10、s12：由lincs数据库，将选取的每种化合物分别以多种浓度作用于多个细胞生成的基因表达谱，下载并解析获得细胞响应表达谱及对照组表达谱；

11、s13：将所述细胞响应表达谱及所述对照组表达谱输出为候选基因表达谱数据集。

12、根据本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，步骤s2进一步包括：

13、s21：将所述目标基因表达谱数据集及所述候选基因表达谱数据集根据细胞种类进行相关性对齐，获得相关数据集；

14、s22：将所述相关数据集中的所有基因id均转换为统一基因符号，获得统一数据集；

15、s23：通过r语言，计算所述统一数据集中候选重定位药物与目标生物效应的es分数。

16、根据本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，步骤s22中的所述统一基因符号为official gene symbols符号。

17、根据本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，步骤s2中的所述es分数的取值范围为：

18、

19、其中，为计算获得的es分数。

20、根据本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，步骤s3中选取的候选药物的es分数的取值范围为：。

21、根据本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，步骤s3进一步包括：

22、s31：根据计算获得的es分数选取es分数小于0且es分数的绝对值符合预设阈值的候选重定位药物，获得多个待选药物；

23、s32：将多个待选药物取交集，将多个细胞系中出现次数极大的待选药物作为用于防护所述目标生物效应的候选药物。

24、根据本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，步骤s3还包括：

25、s33：对所述候选药物进行理化信息分析、药理学机制分析及作用机制分析，以对所述候选药物进行实验验证。

26、本发明提供的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，以大规模药理学数据库为基础，综合运用辐射响应和多种药物作用的基因表达谱数据，建立了一种以计算生物学和系统生物学途径理性精确识别潜在的辐射防护重定位药物的方法，结合体内实验进行验证，为构建辐射防护药物筛选与评价技术体系打下基础，不仅进一步降低重定位药物发现的时间和经济成本，还提高成功率，使辐射损伤防护药物研发进入理性设计和实验筛选相结合的阶段，另外通过本发明的方法提出的潜在辐射防护重定位药物安全性和生物利用度有保障，容易获得使用，更加适用于相关突发事件的应急处置和救治。

技术特征：

1.一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，步骤s1中的所述目标生物效应为γ射线辐射生物效应。

3.根据权利要求1所述的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，所述目标基因表达谱数据集选取于geo数据库，所述候选基因表达谱数据集选取于lincs数据库。

4.根据权利要求3所述的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，步骤s1中，所述候选基因表达谱数据集的获取步骤进一步包括：

5.根据权利要求1所述的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，步骤s2进一步包括：

6.根据权利要求5所述的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，步骤s22中的所述统一基因符号为official gene symbols符号。

7.根据权利要求1所述的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，步骤s2中的所述es分数的取值范围为：

8.根据权利要求7所述的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，步骤s3中选取的候选药物的es分数的取值范围为：。

9.根据权利要求8所述的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，步骤s3进一步包括：

10.根据权利要求9所述的一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，其特征在于，步骤s3还包括：

技术总结本发明提供一种γ射线辐射损伤防护重定位药物的辨识预测方法，属于涉及药物重定位技术领域，该方法包括：提取目标生物效应的目标基因表达谱数据集及候选重定位药物的候选基因表达谱数据集；计算所述目标基因表达谱数据集及所述候选基因表达谱数据集的ES分数；基于生物效应反向性，根据所述ES分数选取所述候选基因表达谱数据集中对应的用于防护所述目标生物效应的候选药物。本发明不仅进一步降低重定位辐射防护药物发现的时间和经济成本，还提高了成功率。技术研发人员：谢达菲,周平坤,尹晓尧,黄琪受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院技术研发日：技术公布日：2024/11/18