Αφηρημένο

αναπροσανατολισμό των ναρκωτικών έχει γίνει όλο και πιο ελκυστική προσέγγιση για την ανάπτυξη φαρμάκων, λόγω της ολοένα αυξανόμενο κόστος της νέας ανακάλυψης φαρμάκων και συχνή απόσυρση των επιτυχημένων φαρμάκων που προκαλείται από τα ζητήματα παρενέργεια. Εδώ, έχουμε επινοήσει Λειτουργική Μονάδα Σύνδεσης Χάρτης (FMCM) για την ανακάλυψη των ενώσεων αναδιαμορφωθεί φαρμάκου για τη θεραπεία συστήματα σύνθετων ασθενειών, και την εφάρμοσε στην ορθοκολικό αδενοκαρκίνωμα. FMCM χρησιμοποιηθεί πολλές ενότητες λειτουργικού γονιδίου για να θέσει υπό αμφισβήτηση το χάρτη Συνδεσιμότητα (CMAP). Οι λειτουργικές μονάδες χτίστηκαν γύρω από τα γονίδια κόμβο προσδιοριστεί, μέσα από μια ποικιλία γονιδίων με τη διαδικασία τάση-of-ασθένεια-εξέλιξης (GSToP), από τα δίκτυα αλληλεπίδρασης γονιδίων-γονιδίου κατάσταση ειδικά κατασκευασμένη από σύνολα των μικροσυστοιχιών γονιδιακής έκφρασης ομάδα. Οι φαρμακευτικές ενώσεις υποψήφιος περιορίζονταν σε φάρμακα που εμφανίζουν προβλεπόμενη ελάχιστη ενδοκυτταρική επιβλαβείς παρενέργειες. Δοκιμάσαμε FMCM κατά την κοινή πρακτική της επιλογής φαρμάκων με τη χρήση μιας γονιδιωματικής υπογραφή αντιπροσωπεύεται από ένα ενιαίο σύνολο μεμονωμένων γονιδίων για την αναζήτηση CMAP (IGCM), και βρέθηκε FMCM να έχουν υψηλότερη αντοχή, την ακρίβεια, την ειδικότητα και αναπαραγωγιμότητα για τον εντοπισμό γνωστών παραγόντων κατά του καρκίνου . Μεταξύ των 46 υποψήφιων φαρμάκων που επιλέγονται από FMCM για τον ορθοκολικό θεραπεία αδενοκαρκίνωμα, το 65% είχε την υποστήριξη της βιβλιογραφίας για τη σύνδεση με τις δραστηριότητες κατά του καρκίνου, και το 60% των φαρμάκων αναμένεται να έχουν επιβλαβείς συνέπειες για τον καρκίνο είχαν αναφερθεί να σχετίζεται με τις καρκινογόνες ουσίες /ανοσοποιητικό καταστολείς . Οι ενώσεις που σχηματίζονται από τους επιλεγέντες υποψηφίους φαρμάκου όπου σε κάθε ένωση οι συστατικό φαρμάκων συλλογικά ήταν επωφελής για όλες τις λειτουργικές μονάδες, ενώ κανένα μεμονωμένο συστατικό του φαρμάκου ήταν επιβλαβής σε οποιαδήποτε από τις ενότητες. Στις δοκιμές βιωσιμότητας κυττάρων, ταυτοποιήσαμε τέσσερα υποψήφια φάρμακα: GW-8510, ετακρυνικό οξύ, γκινγκολίδη Α, και 6-azathymine, καθώς έχει υψηλή ανασταλτική δραστηριότητα ενάντια στα καρκινικά κύτταρα. Μέσα από πειράματα μικροσυστοιχιών μας επιβεβαίωσε τα νέα λειτουργικά συνδέσεις προβλέπεται για τρεις υποψήφια φάρμακα: φαινοξυβενζαμίνη (ευρεία εφέ), GW-8510 (κυτταρικού κύκλου), και imipenem (ανοσοποιητικό σύστημα). Πιστεύουμε FMCM μπορούν να εφαρμοστούν επωφελώς να αναδιαμορφωθεί ανακάλυψη φαρμάκων για τη θεραπεία συστήματα άλλων τύπων καρκίνου και άλλων πολύπλοκων ασθενειών

Παράθεση:. Chung FH, Chiang YR, Tseng AL, Sung YC, Lu J, Huang MC, et al. (2014) Λειτουργική Μονάδα Σύνδεσης Χάρτης (FMCM): Πλαίσιο για την αναζήτηση Αναστοχευμένο Φαρμάκων Ενώσεων για τα συστήματα καθαρισμού του Καρκίνου και μια εφαρμογή για ορθοκολικό αδενοκαρκίνωμα. PLoS ONE 9 (1): e86299. doi: 10.1371 /journal.pone.0086299

Επιμέλεια: Yu Xue, Huazhong Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας, η Κίνα

Ελήφθη: 31 Οκτώβρη του 2013? Αποδεκτές: 9 Δεκεμβρίου του 2013? Δημοσιεύθηκε: 27, Ιαν, 2014

Copyright: © 2014 Chung et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο χρηματοδοτείται εν μέρει από τις επιχορηγήσεις από την Προσπάθεια για το Έργο Αρχή, Υπουργείο Παιδείας (δεν χορηγούν. 101G907-2), ROC, και το Εθνικό Κεντρικό Πανεπιστήμιο-Cathay Γενικό Νοσοκομείο Ηνωμένο Κέντρο Ερευνών (101CGH-NCU-Α5). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Ένας σημαντικός στόχος για τη βιοϊατρική έρευνα είναι να κατανοήσουμε τις υποτακτικός γενετικούς μηχανισμούς των ασθενειών του ανθρώπου και να ανακαλύψουν θεραπευτικά φάρμακα για τις ασθένειες. ανακάλυψη φαρμάκων είναι ακριβό? ο μέσος όρος της έρευνας και ανάπτυξης (R & amp? D) το κόστος κατά τα τελευταία 15 χρόνια για την ανάπτυξη ενός νέου φαρμάκου υπερβαίνει το 1 δισεκατομμύριο δολάρια ΗΠΑ [1]. αντικαρκινικών παραγόντων είναι ιδιαίτερα δαπανηρή [2]. Το πρότυπο R & amp? Διαδικασίας D περιλαμβάνει ένωση ταυτοποίηση, οι δοκιμές τοξικότητας σε κυτταρικά και ζωικά μοντέλα, αξιολόγηση της ασφάλειας στις πρώιμες κλινικές δοκιμές, και την αποτελεσματικότητα σε δοκιμές όψιμη φάση. Το πολύ υψηλό ποσοστό αποτυχίας έχει οδηγήσει σε μια κρίση είναι γνωστή ως χάσμα καινοτομίας στην νέα ανακάλυψη φαρμάκων [3]. Η κρίση επιτείνεται περαιτέρω από την αποχώρηση πολλών εθεωρείτο μέχρι σήμερα επιτυχημένη ναρκωτικών, κυρίως μέσω των ζητημάτων που σχετίζονται με τις επιβλαβείς παρενέργειες [4] – [6]. Τέτοια θέματα μπορεί να είναι απόρροια της επικρατούσας μεθόδου για την νέα ανακάλυψη φαρμάκων, η οποία είναι να βρείτε συγκεκριμένες βιομορίων ως στόχοι, συνήθως μεμβράνη υποδοχείς [7]. Ωστόσο, ένα βιολογικό στόχο μπορεί να ρυθμίζει περισσότερα από ένα βιολογικό μονοπάτι, μόνο ένα από τα οποία μπορεί να σχετίζεται με την ασθένεια. Αν αυτή είναι η περίπτωση, τότε μεταβάλλοντας τη λειτουργία ενός βιολογικού στόχου από ένα φάρμακο μπορεί να οδηγήσει σε ακούσια αποτελέσματα της διακοπής του υγιούς οδών [8].

Η στρατηγική της εξεύρεσης ειδικών βιολογικών στόχων για θεραπεία φάρμακο μπορεί να έχει επίσης συνέβαλε στην απογοητευτική πρόοδο που έχει σημειωθεί τα τελευταία 40 χρόνια στη μείωση των συνολικών ποσοστών θνησιμότητας για τους περισσότερους τύπους καρκίνου [9]. Αυτό οφείλεται εν μέρει επειδή ο καρκίνος είναι μια ασθένεια που περιλαμβάνει τη δυσλειτουργία των πολλαπλών παράλληλων οδών έλεγχο πολλών θεμελιώδεις διαδικασίες [10]. Τα καρκινικά κύτταρα συσσωρεύονται πολλαπλές γενετικές μεταλλάξεις που εξοπλίσει με μια από μυριάδες επιβίωσης και τις δυνατότητες θανάτου αποφεύγοντας: για την πρόκληση αγγειογένεσης? να διατηρήσει πολλαπλασιαστική σηματοδότηση? να ξεφύγουν αυτοκτονίας αποπτωτικών προγράμματα? για τη διευκόλυνση αντιγραφική αθανασία? και για την ενεργοποίηση εισβολή και τη μετάσταση [11]. Οι αποδείξεις αναδυόμενες ότι η παθολογία του καρκίνου είναι περισσότερο μια συνέπεια των μικρών ανωμαλιών σε πολλά γονίδια, από ό, τι μια μεγάλη ανωμαλία σε ένα μόνο γονίδιο [12], [13], και ότι οι ενώσεις φάρμακο που ενεργεί για πολλαπλούς στόχους μπορεί να είναι μια πιο αποτελεσματική στρατηγική θεραπείας από ένα μόνο φάρμακο σε ένα μόνο στόχο [14]. Με λίγα λόγια, ο καρκίνος είναι μια ασθένεια των συστημάτων και θα πρέπει να αντιμετωπιστούν από μια θεραπεία συστήματα [15].

Εδώ, σας παρουσιάζουμε μια υπολογιστική διαδικασία διαλογής φαρμάκων που αντιμετωπίζει τα ζητήματα που τέθηκαν παραπάνω. Το πρόγραμμά μας έχει δύο κύριους στόχους: να ξεπεράσει το χάσμα καινοτομίας μέσω αναπροσανατολισμό των ναρκωτικών, καθώς και για να βρείτε τις ενώσεις φάρμακο για τη θεραπεία των συστημάτων του καρκίνου. αναπροσανατολισμό των ναρκωτικών είναι η αναζήτηση για νέες ενδείξεις για ήδη εγκεκριμένα φάρμακα [1], [16]. Επειδή ένα εγκεκριμένο έσκαψαν έχει ήδη βελτιστοποιηθεί για την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα για την αρχικώς σχεδιαστεί ένδειξη της διαδρομής του για την έγκριση του νέου ένδειξη μπορεί να είναι σημαντικά μικρότερη και πιθανότατα πολύ λιγότερο δαπανηρή από ότι για ένα νέο φάρμακο.

Πρόσφατα το υπολογιστική ναρκωτικών προσυμπτωματικού ελέγχου για αναπροσανατολισμό έχει διευκολυνθεί σημαντικά από την έλευση του χάρτη Connectivity (CMAP), μια ολοκληρωμένη και συνεχώς ενημερωμένη βάση δεδομένων των γονιδιωματικής προφίλ πολλών υπάρχοντα φάρμακα [17]. Cmap παρέχει μια πλατφόρμα για τη χρήση μιας στρατηγικής ταύτισης προτύπων για τον προσδιορισμό της ομοιότητας, ή το αντίθετο, στη γονιδιωματική υπογραφές μεταξύ των ασθενειών, λειτουργικά σύνολα γονιδίων, και τα ναρκωτικά. Έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλές μελέτες για την ανακάλυψη τον αναπροσανατολισμό φάρμακα κατά κοινών ασθενειών, όπως ο διαβήτης και η νόσος του Alzheimer [17], και για την θεραπεία συμπαγών όγκων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που σχετίζονται με τον καρκίνο του παχέος εντέρου [18], του καρκίνου του μαστού [19], και το αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα [ ,,,0],20].

η βασική ιδέα του Cmap με βάση μελέτες ανακάλυψη αναπροσανατολισμό των ναρκωτικών είναι η αναγνώριση της ασθένειας που συνδέεται γονιδιωματικής υπογραφές που αντιστρόφως συσχετίζονται με διαταραχή στην γονιδιωματική υπογραφή σχετίζονται με τη χορήγηση των μορίων ή φαρμάκων [17], [21 ], [22]. Σε αυτές τις μελέτες, η ουσία του πρωτοκόλλου – η προσέγγιση CMAP ατομική-γονίδιο (IGMP) – για τον προσδιορισμό των φαρμάκων για τη θεραπεία μιας συγκεκριμένης ασθένειας είναι απλή: βρείτε μια σειρά από διαφορετικά γονίδια έκφρασης (βαθμούς με) που λαμβάνεται με, ας πούμε, συγκρίνοντας δύο ομάδες – οι έλεγχοι και οι ασθενείς – των μικροσυστοιχιών γονιδιακής έκφρασης, το σκορ του αγώνα ανάμεσα στην ομάδα DEG και γονιδιωματική προφίλ των φαρμάκων δίνεται από CMAP, και να κατατάξει τα φάρμακα με βάση τη βαθμολογία. Υποψήφια φάρμακα είναι εκείνοι με την υψηλότερη βαθμολογία. Επειδή αντλεί από το σύνολο της γονιδιωματικής ενημέρωση των ασθενών και του φαρμάκου, μπορεί κανείς να δείτε αυτή την προσέγγιση ως μια προσπάθεια θεραπείας των συστημάτων. Ωστόσο, πάσχει από το να είναι πάρα πολύ ακάθαρτη μια προσέγγιση. Ειδικότερα δεν κάνει καμία ειδική αναφορά σε οποιαδήποτε από τις πολλές εναλλακτικές καταστάσεις βιολογικές λειτουργίες που σχετίζονται με την ασθένεια. Με το να μην δίνοντας προσοχή στις ατομικές βιολογικές λειτουργίες, ένα «καλύτερο» φάρμακο θα μπορούσε κάλλιστα να είναι ένας συμβιβασμός, που επιλέγεται για την κατοχή ισχυρής ευεργετικά αποτελέσματα σε ένα υποσύνολο των λειτουργιών σε βάρος του να είναι επιβλαβή για κάποιες άλλες λειτουργίες.

Μια άλλη μελέτη που χρησιμοποιεί μεταβλητή υπογραφές γονίδιο για τον έλεγχο repurposed ναρκωτικά εντόπισε με επιτυχία πολλές ετερογενείς Τροφίμων και φαρμάκων (FDA) ενέκρινε υποψήφια φάρμακα για καρκίνο του μαστού, μυελογενή λευχαιμία και καρκίνο του προστάτη [23]. Αυτή η μέθοδος παράγει συνήθως μια μακρά λίστα των ετερογενών υποψήφιων φαρμάκων, χωρίς να παρέχει στοιχεία που μπορούν να βοηθήσουν στη διαφοροποίηση των ναρκωτικών, λεπτομέρειες όπως το πώς ένα φάρμακο με διαφορετικό αντίκτυπο των πολλαπλών λειτουργιών του (ένα συγκεκριμένο) καρκίνου. Άλλες πιο εξελιγμένες μεθόδους που βασίζονται σε υπολογιστικά μοντέλα δικτύου έχουν αναπτυχθεί για την ταυτοποίηση νέων θεραπευτικών στόχων για τον σκοπό της κατεργασίας ρυθμιστικών κυψελοειδή δίκτυα [24], [25]. Η αποτελεσματικότητα αυτών των προσεγγίσεων, οι οποίες στοχεύουν να ανυψώσει τη σχετική δραστηριότητα των ρυθμιστικών δικτύων ορισμένων κυττάρων, και βασίζουν τις προβλέψεις τους σχετικά με περίτεχνα μοντέλα άριστα συντονισμένοι για να χωρέσει τα υπάρχοντα χρονικών και χωρικών δεδομένων, μπορεί να περιορίζεται από την περιορισμένη υπάρχουσα γνώση σχετικά με τα δίκτυα και τις παραμέτρους που περιγράφουν πρωτεΐνη δραστηριότητες.

Εδώ, σας παρουσιάζουμε ένα νέο αναλυτικό πλαίσιο, που ονομάζεται Λειτουργική μονάδα σύνδεσης Χάρτης (FMCM), για την ανακάλυψη των φαρμακευτικών ενώσεων για τη θεραπεία του καρκίνου συστήματα. Κατασκευάσαμε κατάσταση ειδικά δίκτυα λειτουργίας-λειτουργία (FFNs) και να εφαρμοστεί ένα γονίδιο επιλογής-από-τάση-of-εξέλιξη διαδικασίας (GSToP) [26] για τον εντοπισμό πολύπλοκα συνδεδεμένη και εξαιρετικά εκφρασμένα γονίδια κόμβο στα FFNs. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται λειτουργικές ενότητες κατασκευάστηκε γύρω από τα γονίδια κόμβο για την αναζήτηση Cmap για την ανακάλυψη της οντολογίας ειδικά αναπροσανατολισμό των ναρκωτικών, καθώς και σε περαιτέρω διαλογή των φαρμάκων απαιτώντας ότι παρουσιάζουν ελάχιστη ενδοκυτταρική επιβλαβείς παρενέργειες. Σε σχέση με το τυπικό πρωτόκολλο IGCM, FMCM ήταν πιο ισχυρή στην επιλογή του φαρμάκου και να προβλέψει με μεγαλύτερη συνέπεια τα υψηλότερα ποσοστά χτύπημα (-65%) σε αποτελεσματικά φάρμακα κατά της πρόωρης ογκογένεσης στο καρκίνο του παχέος εντέρου. Όταν ελέγχονται έναντι γνωστές ενδείξεις φαρμάκου στο Therapeutic Target Database (TTD), FMCM έδειξαν σημαντικά υψηλότερη ακρίβεια και κάτω ψευδώς θετικά ποσοστά στην ανακάλυψη των αντικαρκινικών παραγόντων από IGCM, εκτός από το ανοσοποιητικό σύστημα. δοκιμές βιωσιμότητας μας σε οκτώ από τα υποψήφια φάρμακα έδειξε τρία, GW-8510, γκινγκολίδη Α, και 6-azathymine, εκπροσωπούμενη υψηλή ανασταλτική δραστηριότητα ενάντια στην επιβίωση των καρκινικών κυτταρικών γραμμών με συγκεκριμένες συγκεντρώσεις και διάρκειες χορήγησης. Παρακολούθηση πειράματα μικροσυστοιχιών επιβεβαίωσε ότι τόσο η Cmap και σύνολα δεδομένων μας έδειξε σταθερά αποτελέσματα σε τρεις ανεξάρτητες ναρκωτικά – φαινοξυβενζαμίνη (ευρεία εφέ), GW-8510 (κυτταρικού κύκλου), και imipenem (ανοσοποιητικό σύστημα). Αυτά τα αποτελέσματα κατέδειξαν την αποτελεσματικότητα της FMCM, και πρότεινε το δυναμικό της για τη διαμόρφωση repurposed καθεστώτα φάρμακο με ελάχιστες επιβλαβείς παρενέργειες σε ασθενείς με καρκίνο.

Υλικά και Μέθοδοι

Πηγές δεδομένων

Gene δεδομένα έκφρασης για 32 ασθενείς με σποραδική παχέος πολύποδες (αδένωμα) και τα αντίστοιχα γειτονικό φυσιολογικό βλεννογόνο από τα ίδια άτομα ελήφθησαν από έκφραση Gene Omnibus (GEO) βάση δεδομένων (αριθμός πρόσβασης: GSE8671) [27]. Εξάγαμε 30.047 εγγραφές πρωτεΐνη και 39.194 αλληλεπιδράσεις πρωτεϊνών (PPIs) από τη βάση δεδομένων του Ανθρώπου πρωτεΐνης αναφοράς (HPRD) [28] και χρησιμοποιούνται Gene Ontology (GO) [29] για τις λειτουργικές πληροφορίες.

Εξωτερική βάση δεδομένων

Χρησιμοποιήσαμε τη βάση δεδομένων Συνδεσιμότητα Χάρτης (CMAP) την κατασκευή 02 [17], με προφίλ έκφρασης 6.100 θεραπεία που εκπροσωπούν 1.309 φάρμακα (και ενώσεις), για να υπολογίσει τον εμπλουτισμό βαθμολογίες (ES) του γονιδίου που κατά των ναρκωτικών.

για την αναφορά σχετικά με την ένδειξη του φαρμάκου που χρησιμοποιείται L01 τάξη, αντινεοπλασματικών παραγόντων, ανατομικοθεραπευτικοχημικό (ATC) Σύστημα ταξινόμησης, του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (πΟΥ) (https://www.whocc.no/).

εμείς εξάγεται πληροφορίες σχετικά με γνωστά θεραπευτικών στόχων πρωτεΐνη, σχετικές ασθένειες ή καρκίνοι, και τα αντίστοιχα φάρμακα (787 φάρμακα? το 60% των CMAP σύνολα δεδομένων) από τη βάση δεδομένων θεραπευτικός στόχος (TTD: https://bidd.nus.edu.sg/group/ttd/) [30]. Επιπλέον, θα ερωτηθούν λέξεις κλειδιά για την αναζήτηση κινητήρες που ορίζουν τη σχετική θεραπευτικά φάρμακα για τη θεραπεία του καρκίνου

Έχουμε κατεβάσει τα σχολιασμένη 4884 γονίδιο-σετ από τη βάση δεδομένων Μοριακής Υπογραφές (MSigDB:. https://www.broadinstitute.org /gsea/msigdb/index.jsp) [31]. Το γονίδιο-σετ είναι τεσσάρων ειδών: C2: επιμέλεια γονίδιο-σετ από γνωστά μονοπάτια, σε απευθείας σύνδεση βάσεις δεδομένων, και τη γνώση των εμπειρογνωμόνων του τομέα? Γ3: μοτίβο γονίδιο-σετ που βασίζεται σε συντηρητικές cis-ρυθμιστικών μοτίβων από άνθρωπο, ποντικό, αρουραίο, και γονιδιωμάτων σκύλος? C4: υπολογιστική γονίδιο-σετ καθορίζεται από γειτονιές συν-έκφραση με επίκεντρο 380 γονίδια που σχετίζονται με τον καρκίνο? C5: γονίδιο-οντολογία γονιδίων-σύνολα που συλλέγονται από τους ίδιους τους σχολιασμούς GO γονιδίων. σύμβολα του γονιδίου σε κάθε γονιδιακή που συνενώνονται και μετατρέπονται σε HG-U133A Affymetrix ID σύμφωνα με το επικαιροποιημένο αρχείο σχολιασμού στην ιστοσελίδα https://www.affymetrix.com/estore/.

επιλογή γονίδιο από μεμονωμένα γονίδιο επιλεγμένα ανάλυση (IGA) και Ατομικές γονίδιο χάρτη συνδεσιμότητα (IGCM)

διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων (βαθμούς με) χρησιμοποιούσαν την ανάλυση Σημασία του αλγορίθμου μικροσυστοιχίες (SAM) [32]. Εκτός αν ορίζεται διαφορετικά, οι τιμές κατωφλίου για ποσοστό εσφαλμένης ανακάλυψη (FDR) & lt? 0.05 και διπλώστε την αλλαγή (FC) & gt? 2 χρησιμοποιήθηκαν. Εμπλουτισμός βαθμολογία (ES) που ταιριάζουν γονίδιο που να φαρμάκου υπολογίστηκε μέσω Cmap [17].

Ευεργετικές και επιβλαβή φάρμακα

Λαμβάνοντας υπόψη ένα σύνολο γονιδίων, ένα φάρμακο που ορίστηκε ευεργετική ή επιβλαβής εάν η ES είναι & lt? -0.5 ή & gt? 0,3. Για τα φάρμακα που πρέπει να ορισθεί ευεργετικές μια τυχαία

σ

-τιμή & lt?. 0.005 όφειλε, εκτός αν αναφέρεται διαφορετικά

Κατασκευή δικτύου αλληλεπίδρασης γονιδίων-γονίδιο (GGIN) και του δικτύου αλληλεπίδρασης λειτουργία λειτουργιών (FFN )

Για μια δεδομένη κατάσταση – ελέγχου (NOR) ή ασθενή αδένωμα (Ade) – και Pearson

σ

-τιμή (βλέπε παρακάτω) όριο

σ

0, συμπεριλάβαμε ένα ζευγάρι γονιδίων στο GGIN εάν: (1) η

σ

-τιμή για το ζευγάρι δεν ήταν μεγαλύτερη από ό, τι

σ

0? (2) το ζεύγος πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το γονίδιο ζεύγος συνδέθηκε στα δεδομένα ΡΡΙ. Για ένα δεδομένο σύνολο

n

μικροσυστοιχίες, συντελεστής συσχέτισης κατά Pearson ενός (PCC) μεταξύ ενός ζεύγους γονιδίων υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας τις δύο σειρές των

n

εντάσεις του ζεύγους. Κάθε ΔΕΗ έχει εκχωρηθεί ένας Pearson

σ

-τιμή βασίζεται σε δοκιμές μετάθεση και

t

-statistics. Γονίδια σε κάθε ειδικού τύπου GGIN είχαν ανατεθεί σε υπερ-εκπροσωπούνται βιολογικές λειτουργίες, που ονομάζεται λειτουργικές ενότητες, μέσα από Gene Ontology όρος ένωση [29]. Εμπλουτισμός αναλύσεις βασίζονται σε όρους υπεργεωμετρική δοκιμής [33] έγιναν χρησιμοποιώντας τα GOstats πακέτο R κατεβάσει από την ιστοσελίδα Bioconductor. Κάθε GGIN μειώθηκε να λειτουργεί λειτουργιών δικτύου (FFN) με τη χρήση λειτουργικών μονάδων ως κόμβοι.

GSToP και ο χάρτης λειτουργική συνδεσιμότητα μονάδα (FMCM) πλαίσιο

Το πλαίσιο FMCM για την επιλογή θεραπευτικής φαρμακευτικής ένωσης αποτελείτο από δύο τμήματα, την επιλογή των λειτουργικών μονάδων της προβλεπόμενης γονιδίων του καρκίνου που βασίζεται στη διαδικασία GSToP [26] (βήματα 1-5 παρακάτω), και πολλά ερωτήματα, μία για κάθε λειτουργική μονάδα, της CMAP για την ταυτοποίηση των ναρκωτικών (βήματα 6-8) . Βήματα στη διαδικασία επιλογής (Εικόνα 1) ήταν οι εξής: (1) Κατασκευάστε Ούτε και Ade GGINs και FFNs χρησιμοποιώντας όριο Pearson

σ

-τιμή = 0.001. (2) SAM. Προσδιορίστε βαθμούς με για Ade εναντίον Ούτε χρησιμοποιώντας τα κατώτατα όρια FDR & lt? 0.01 και FC & gt? 2. (3), GSToP. Αντιστοιχίστε ένα γονίδιο ως ένα γονίδιο του καρκίνου, εάν: (α) φαίνεται τουλάχιστον στην Ade ή Ούτε GGIN? (Β) βαθμούς του και οι συντελεστές ομαδοποίησης αύξηση (μείωση) κατά μήκος της ακολουθίας. (4) Πάρτε επικάλυψη των SAM και GSToP λίστες. (5) τα γονίδια του καρκίνου (μεταξύ των οποίων μέχρι ρυθμιζόμενα και κάτω-ρυθμιζόμενα γονίδια) αποτελούν λειτουργικές ενότητες που έχουν όρων GO χρησιμοποιούνται για τις FFNs. (6) Ευεργετικό και επιβλαβείς λίστες φαρμάκων. Χρησιμοποιήστε λειτουργικές ενότητες ξεχωριστά για την αναζήτηση των ναρκωτικών στην CMAP [17] για να αποκτήσει για κάθε λειτουργία δύο λίστες, αντίστοιχα, για προέβλεψε ευεργετική (ES & lt? -0.5) Και επιβλαβή (ES & gt? 0,3) φάρμακα (βλέπε παραπάνω για την απαίτηση για τυχαιοποίηση

p-τιμή

). (7) χάρτη ένωση Λειτουργία των ναρκωτικών (FDAM). Χρησιμοποιήστε τις λίστες των ναρκωτικών για την κατασκευή ενός χάρτη με δύο είδη κόμβων, λειτουργικού και ναρκωτικών, καθώς και δύο είδη συνδέσμων λειτουργία των ναρκωτικών, θετικών και αρνητικών. Συμπεριλάβει στο FDAM μόνο φάρμακα που έχουν τουλάχιστον ένα ωφέλιμο σύνδεσμο. (8) Κατασκευάστε από FDAM όλες οι προβλεπόμενες ενώσεις των ναρκωτικών, όπου η ένωση είναι ελάχιστο σύνολο καθαρά ευεργετικά φάρμακα που καλύπτονται όλες τις λειτουργίες.

Η

Ακρίβεια, ειδικότητα και επαναληψιμότητα σε δοκιμές επιδόσεων

θετικά και αρνητικά NB NA ήταν τα ναρκωτικά προβλέπεται να είναι ευεργετικές και επιβλαβείς, αντίστοιχα? αληθώς θετικά TP και ψευδώς αρνητικά FN ήταν γνωστά αντι-καρκινικών παραγόντων προβλέπεται να είναι ευεργετικές και επιβλαβείς, αντίστοιχα? αλήθεια αρνητικά είναι TN = NA-FN, και ψευδώς θετικά είναι FP = NB-TP. Ακρίβεια ορίστηκε ως (TP + TN) /(ΝΒ + NA), και ειδικότητα ως TN /(FP + TN).

Για την επαναληψιμότητα μια διαδικασία πρόβλεψης των ναρκωτικών (FMCM ή IGCM) επαναλήφθηκε 10 φορές, το καθένα του χρόνου εργασίας σε μια σειρά από 40 τυχαία επιλεγμένων microarrays, 20 καθένα από τους ελέγχους και τους ασθενείς, και η επαναληψιμότητα μετρήθηκε κατά τη διάρκεια των 10 × 9/2 = 45 ζεύγη των αποτελεσμάτων. Για κάθε ζεύγος αναπαραγωγιμότητα ήταν (το μέγεθος του) το σημείο τομής των δύο συνόλων επιλεγμένων φαρμάκων διαιρείται με τον γεωμετρικό μέσο όρο των δύο συνόλων.

Κυτταροκαλλιέργειες και αντιδραστήρια

κυτταρικές σειρές καρκίνου ανθρώπινου κόλου (HCT116, RKO, SW403, SW620 και), και του καρκίνου του μαστού κυτταρικές γραμμές (MCF7) ελήφθησαν από την ATCC (American Type Culture Collection, Manassas, VA) και διατηρήθηκαν όπως προτείνεται από την ATCC. Τα μέσα ανάπτυξης για όλες τις κυτταρικές σειρές συμπληρώθηκαν με 10% ορό εμβρύου βοός (FBS), 50 μονάδες /ml πενικιλίνης και στρεπτομυκίνης, και επωάστηκαν στους 37 ° C με 5% διοξείδιο του άνθρακα. Σε πειράματα, τα κύτταρα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με αιθανόλη, νερό ή DMSO ως αντίστοιχο έλεγχο του οχήματος. Φαινοξυβενζαμίνη, GW-8510, ετακρυνικό οξύ, γκιγκολίδη Α, τριφλουζάλη, ιμιπενέμη, 6-azathymine αγοράστηκαν από την Santa Cruz (CA). Phthalylsulfathiazole αγοράστηκε από την Sigma (St. Louis, ΜΟ). Φαινοξυβενζαμίνη, phthalylsulfathiazole, ετακρυνικό οξύ, γκινγκολίδη διαλύθηκαν σε αιθανόλη. Η ιμιπενέμη διαλύθηκε σε νερό. Τα υπόλοιπα φάρμακα διαλύθηκαν σε διμεθυλοσουλφοξείδιο (DMSO)

δοκιμασία κυτταρικού πολλαπλασιασμού

δραστηριότητες διάδοσης των πέντε κυτταρικών σειρών. – Καρκίνου του παχέος εντέρου, HCT116, RKO, SW403 και SW620, και του καρκίνου του μαστού, MCF7 – παρακολουθήθηκαν με Alamar blue (Molecular Probes, Invitrogen Corporation), ένα αντιδραστήριο οξείδωσης-αναγωγής, και προσδιορίζεται με μέτρηση της μείωσης της ρεζαζουρίνης (μπλε, μη φθορίζουσα) προς ρεζορουφίνη (κόκκινο, ιδιαίτερα φθορισμού). Τα κύτταρα σπάρθηκαν σε 96 φρεατίων πλάκες καλλιεργήθηκαν και, μετά την μελέτη σχεδιασμού του CMAP [17], κατεργάζεται με ενιαίο φάρμακα με συγκέντρωση 0, 0.1, 1,10, 30 μΜ για 5 ημέρες, στη συνέχεια προσδιορίστηκαν για δραστηριότητες πολλαπλασιασμού. ένα-δέκατο όγκου του Alamar blue αντιδραστηρίου προστέθηκαν και οι πλάκες επωάστηκαν στους 37 ° C για 2-3 ώρες. Η βιωσιμότητα των κυττάρων προσδιορίστηκε με μέτρηση του φθορισμού με διέγερση στα 550 nm και εκπομπή στα 590 nm σε Synergy ΗΤ (BioTek Instruments, Winooski, VT). Η επιβίωση των κυττάρων υπολογίστηκε ως σχετική τιμή της διαφοράς μεταξύ των μειώσεων των Alamar Μπλε σε αγωγή έναντι των ελέγχων.

εκχύλιση RNA και μικροσυστοιχίες

Τα κύτταρα σπάρθηκαν σε πιάτα 100 mm και θεραπεία με φάρμακα. Μετά τη θεραπεία φάρμακο για 6 ώρες, το ολικό κυτταρικό RNA απομονώθηκε χρησιμοποιώντας mirVana miRNA Απομόνωση Kit (Ambion, Austin, ΤΧ) σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. 250 ng ολικού RNA χρησιμοποιήθηκαν για πειράματα μικροσυστοιχιών. Εκχυλίσματα RNA σημάνθηκε με GeneChip® 3 ‘ΑΕΚ Express Κιτ (Affymetrix, Santa Clara, CA, USA) και σε υβριδισμό σε Affymetrix GeneChip® Prime View Human Gene Expression Array. Αυτή η σειρά περιείχε περίπου 530.000 ανιχνευτών που καλύπτει περισσότερα από 36.000 αντίγραφα και παραλλαγές. Πρώτες εικόνες αναλύθηκαν από Affymetrix GeneChip® λογισμικό λειτουργίας. Πραγματοποιήσαμε ανάλυση μικροσυστοιχιών της επίδρασης της ιμιπενέμης και φαινοξυβενζαμίνη (ΡΒ) (επεξεργασμένα και μη επεξεργασμένα) επί HCT116 και MCF7, και GW-8510 επί HCT116 κάτω από την πλατφόρμα U219 (PrimeView), όλα εις διπλούν. οι δοσολογίες θεραπείας και οι χρόνοι διάρκειας ήταν τα ίδια όπως στο [17].

πειράματα μικροσυστοιχιών και ανάλυση με IGA και γονίδιο-set προσέγγιση (GSA)

Γονιδίωμα-ευρύ προφίλ έκφρασης γονιδίων από τα ναρκωτικά διαταραγμένο καρκινικά κύτταρα αξιολογήθηκαν από την πλατφόρμα Affymetrix GeneChip® Prime View αναλύθηκαν στην Ε περιβάλλον (έκδοση 2.15.1). Δύο κυτταρικές γραμμές, HCT116 και MCF7, υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τρία φάρμακα, GW-8510, φαινοξυβενζαμίνη (ΡΒ), και ιμιπενέμη, με τις ίδιες δόσεις (10 μΜ, 11,8 μΜ, 13,4 μΜ, αντιστοίχως) και του χρόνου (6 ώρες μετά από ολονύκτια καλλιέργεια ) όπως στο [17]. Τα προφίλ μικροσυστοιχία συγκρίθηκαν με δέκα προφίλ από τη CMAP για MCF7 αγωγή με τα τρία φάρμακα. εντάσεις γονιδιακής έκφρασης κανονικοποιήθηκαν από Στιβαρή Multi-array Μέση (RMA) [34]. Στην IGA βαθμούς με προσέγγιση πιστοποιήθηκαν με μονόδρομη ANOVA χρησιμοποιώντας τη λειτουργία eBayes στο πακέτο limma [35]. Σε ένα γονίδιο-set προσέγγιση (GSA), δίνεται μια λίστα κατετάγη εκφράσεις απόκλιση γονιδίου, χρησιμοποιήσαμε GSEA [31] για τη μετατροπή των 4.884 σχολιασμένο σύνολα γονιδίων σε MSigDB [31] σε μια λίστα των 4884 κατετάγη σενάρια, τότε εφαρμόζεται μονόδρομο ANOVA για να βρείτε διαφορικό σύνολα γονιδίων. Στην IGA (ή GSA) ένα γονίδιο (ή ένα γονίδιο-σετ) με ποσοστό εσφαλμένης ανακάλυψη (FDR) μικρότερη από 0,01 θεωρήθηκε σημαντική και επιλέγονται για αμφίδρομη ιεραρχική συσταδοποίηση του σετ μικροσυστοιχίας. GO όρους για υπερεκπροσωπούνται γονίδιο (ή το γονίδιο-σετ) συστάδες στο IGA (ή GSA) heatmap προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας DAVID [36].

Αποτελέσματα

δίκτυα Λειτουργία λειτουργιών

Υψηλής ποιότητας των δεδομένων μικροσυστοιχιών υποδείχθηκε από τον καθαρό διαχωρισμό του ελέγχου (από 32 φυσιολογικούς ιστούς) και δείγμα (32 ασθενείς) σε ανάλυση του κυρίου συστατικού (Σχήμα S1A). Οι 2.164 βαθμούς με επιλεγμένα από SAM (με κατώτατα όρια FDR & lt? 0.01 και FC & gt? 2) ταξινομούνται σωστά τα στοιχεία ελέγχου και δείγματος σε ιεραρχική ομαδοποίηση (Σχήμα S1B). Αποτελέσματα Ομαδοποίηση δεν ήταν ευαίσθητα έως μέτριες διακυμάνσεις των τιμών κατωφλίου (δεν φαίνεται). δίκτυα αλληλεπίδρασης γονιδίων γονίδιο (GGINs) κατασκευάστηκαν με ένα κατώτατο όριο της Pearson

σ

& lt? 0,001 από τα στοιχεία ελέγχου και αδένωμα ομάδα μικροσυστοιχιών (Εικόνα S2). Η GGIN αδένωμα έχει 6,4% περισσότερα γονίδια (1.792 έναντι 1.684) και 32% περισσότερες συνδέσεις (2.656 έναντι 2.017) από την GGIN ελέγχου. Η διαφορά μεταξύ των δύο περιπτώσεων έγινε εμφανής όταν οι GGINs μειώθηκαν σε δίκτυα λειτουργία λειτουργιών (FFNs) που έχει λειτουργικές ενότητες ως κόμβοι (Σχήμα 2, Πίνακας S1). κυτταρικού κύκλου, την αντιγραφή του DNA, και επιδιόρθωση του DNA λειτουργικές ενότητες ήταν πολύ μεγαλύτερη στην FFN αδενώματος και παρουσίασαν πολύ υψηλά επίπεδα δραστικότητας ενδο-λειτουργία. Υπήρξαν επίσης περισσότερες δραστηριότητες μεταξύ μονάδα σε αδένωμα από τον έλεγχο. Σε ένα ξακουστό εξαίρεση, η δραστηριότητα μεταξύ ενότητας μεταξύ του ανοσοποιητικού διαδικασία του συστήματος και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων ήταν ασθενέστερη το αδένωμα από τον έλεγχο.

Κατάσταση συγκεκριμένα δίκτυα λειτουργίας-λειτουργία (FFNs) παρήχθησαν από τα δίκτυα γονιδίων-γονίδιο (GGINs) , φαίνεται στο Σχήμα S2, με αναγωγή. Κόμβοι σε ένα FFN είναι λειτουργικές ενότητες (FMS), τα οποία είναι σειρές γονιδίων στην αντίστοιχη GGIN σχηματισμού υπερεκπροσωπούνται όρους Gene Ontology. ΥΠΕΞ περιέχουν λιγότερο από 70 γονίδια δεν φαίνονται. Η διάμετρος ενός κόμβου κλίμακες με το λογάριθμο του αριθμού των γονιδίων στον κόμβο. Η απόχρωση ενός κόμβου υποδεικνύει τον αριθμό των αλληλεπιδράσεων γονίδιο-γονίδιο εντός του κόμβου ανά γονίδιο. Το πάχος του άκρου υποδεικνύει τον αριθμό των αλληλεπιδράσεων γονιδίων-γονιδίου μεταξύ των κόμβων.

Η

Αναστοχευμένο θεραπευτικών φαρμάκων που επιλέγονται από IGCM

Cmap δίνει εμπλουτισμό βαθμολογίες (ES) στις λίστες γονίδιο δεν είναι πλέον από 1.000 συμμετοχές. Εμείς συμμορφωθεί με αυτόν τον περιορισμό (δηλαδή, περιορίζοντας το μέγεθος του βαθμούς με), απαιτώντας από FDR & lt? 0,01. Πέντε λίστες DEG με κατώφλια FC από 3,0 έως 5,0 με 0,5 διαστήματα παράχθηκαν και ES για τους για τους 1.308 φάρμακα (ή μικρό ενώσεις) ελήφθησαν με την υποβολή ερωτήματος CMAP. Ο κατάλογος των ευεργετικών (δηλαδή, αντι-αδένωμα) φάρμακα ήταν ευαίσθητη σε (από την οριακή τιμή του) FC, με το μέγεθος του καταλόγου μειώνεται με την αύξηση της FC (Σχήμα 3Α). Ο αριθμός των ευεργετικών επικυρωμένων φαρμάκων μειώθηκε με την αύξηση FC (Σχήμα S3). Σύμφωνα με TTD, πολλά γνωστά θεραπευτικά αντικαρκινικά φάρμακα, όπως chrysin (ροζ, TTD id: DNC004715), GW-8510 (κόκκινο, TTD id: DNC004631), νταουνορουμπικίνη (κυανό, TTD id: DAP000788), απιγενίνη (μωβ , TTD id: DNC004714), η ρεσβερατρόλη (κίτρινο πράσινο, TTD id: DNC001205), συμπτωματικά όλα άλλαξαν από την ευεργετική σε FC = 3 σε επιβλαβείς στην FC = 3.5 (Σχήμα 3Α). Στο FC = 5.0, το πιο αυστηρό όριο που χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον, AG-012559 ήταν το μόνο ωφέλιμο φάρμακο υπό μετάθεση

σ

& lt?. 0.005 (Σχήμα S3)

Εμπλουτισμός βαθμολογίας (ES) ελήφθη με την αναζήτηση του Cmap με σετ γονιδίων (μέγεθος που υποδεικνύεται από μια κάθετη γραμμή) προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας ποικίλες φορές αλλαγή όριο (FC). Ένα φάρμακο θεωρείται ευεργετική για τη θεραπεία για ορθοκολικού αδενώματος αν ES & lt? -0.5, Επιβλαβές σε περίπτωση ES & gt? 0.3, και ουδέτερο διαφορετικά. (Α) Διαλογή με τη διαδικασία IGCM. Υποβολή ερωτημάτων σετ γονίδιο πλήρες σύνολο των διαφορικά εκφρασμένων γονιδίων (βαθμούς με) προσδιορίζονται από συστοιχίες γονιδιακής έκφρασης του ορθοκολικού αδενώματος κοόρτης (έναντι του ελέγχου) χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο SAM με σταθερές FDR & lt? 0,01. (Β) Διαλογή με τη διαδικασία FMCM. Επερωτήσεις σύνολα γονιδίων ήταν λειτουργικές ενότητες που λαμβάνεται με διαίρεση της υπερεκπροσωπούνται όρους Γονιδιακή Οντολογία σε GSToP φιλτράρεται βαθμούς με.

Η

Αναστοχευμένο θεραπευτικών φαρμάκων που επιλέγονται από FMCM

Στο πρόγραμμα FMCM, γονίδια που επιλέγονται κάθε λειτουργική μονάδα (Πίνακας S2) χρησιμοποιήθηκαν ξεχωριστά για την αναζήτηση CMAP, δίνοντας ξεχωριστό λειτουργικό συγκεκριμένες λίστες φαρμάκων. Κάθε λειτουργική μονάδα ήταν η ένωση των ελέγχου και αδένωμα λειτουργικές ενότητες δίνονται από τις αντίστοιχες FFNs, διηθείται με τη διαδικασία GSToP (βλέπε Μέθοδοι). Σε FMCM το μέγεθος γονίδιο της μονάδας είχε μια πολύ ισχυρότερη εξάρτηση από την τιμή της ομάδας FC από IGCM (Σχήμα 3). Σε IGCM, το μέγεθος των DEG μειώθηκε από λίγο πάνω από 600 έως 200, όταν η τιμή του κατωφλίου FC αυξήθηκε από 3 έως 5. Σε FMCM μέγεθος γονίδιο μονάδα μειώθηκε από περίπου 600 σε περίπου 30 ως (το όριο) FC αυξήθηκε 1-3 , και έγινε πάρα πολύ μικρό για την εφαρμογή Cmap όταν FC υψώθηκε πάνω από 3. Ακόμη και έτσι, μέσα στην αντίστοιχη σειρά FC χρησιμοποιείται, FMCM παρείχε ένα πολύ πιο σταθερό και ισχυρό περιβάλλον για τη διαλογή φαρμάκων από Cmap από IGCM? σε FMCM ο χαρακτήρας των επιλεγμένων φαρμάκων (δηλαδή, ευεργετικά ή επιβλαβή) άλλαξαν πολύ λίγο (21 από 256, Εικόνα 3Β), ενώ σε IGCM άλλαξε συνέβη σε 54.5% των επιλεγμένων φαρμάκων (12 από τους 22, Σχήμα 3Α).

χάρτης ένωση Λειτουργία των ναρκωτικών (FDAM) και θεραπευτικών φαρμακευτικών ενώσεων

καθαρά θετικών και αρνητικών φάρμακα (βλέπε Υλικά και Μέθοδοι) που ήταν επωφελής για τουλάχιστον ένα FM εντοπίστηκαν στο πρόγραμμα FMCM (FC & gt? 2) και χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή FDAM. Οι 46 ναρκωτικών στην FDAM (Πίνακας 1) ήταν πολύ πιο πολλά από ό, τι την αντίστοιχη λίστα που βρέθηκαν στην παραδοσιακή προσέγγιση IGCM (η οποία είχε 22 φάρμακα). Τριάντα του 46, ή 65%, είτε έχουν μελετηθεί ξεχωριστά ως παράγοντες κατά των όγκων ή έχουν πιστοποιηθεί για να έχουν προληπτικά αποτελέσματα έναντι ευρέος φάσματος καρκίνων (Πίνακας 1 και Πίνακας S3). Οι πέντε ναρκωτικά, θαψιγαργίνη, pyrvinium, τριφλουοπεραζίνη, ελλιπτισίνη, και 0297417-0002B, η οποία με τη FDAM μας ήταν επιβλαβείς για τουλάχιστον μία μονάδα, έχουν αναφερθεί ότι παρουσιάζουν ενδείξεις για καρκινογένεση δραστηριότητες /ανοσοκαταστολή (Σχήμα 4, Πίνακας 1 και Πίνακας S3 ). Εμείς να δείτε τα 41 φάρμακα για την FDAM χωρίς επιβλαβείς συνδέσμους ως υποψήφια θεραπευτικά φάρμακα. Ο αριθμός των μονάδων, ή βαθμούς (Πίνακας 1), στο οποίο ένα υποψήφιο φάρμακο ήταν επωφελής ποικίλη από 1 έως 7. Υπήρχαν δύο βαθμός-7 φάρμακα, φαινοξυβενζαμίνη και GW-8510, και τρεις βαθμός-5 φαρμάκων, θαψιγαργίνη, phthalylsulfathiazole, και μεδρυζόνη (βλέπε πίνακα 1 για τα πλήρη στοιχεία για τα πτυχία και τα ναρκωτικά μονάδα σχέση). Μια θεραπευτική ένωση φάρμακο είναι ένα ελάχιστο σύνολο των φαρμάκων που επιλέγονται από τον κατάλογο των υποψηφίων θεραπευτικών φαρμάκων που κάλυπτε όλες τις ενότητες. Πολλές ενώσεις θα μπορούσε να κατασκευαστεί από τη λίστα φαρμάκου υποψήφιο. Υπήρχαν δύο ενώσεις 2-compnent, φαινοξυβενζαμίνη + ISP και GW-8510 + ISP, και 20 ενώσεις με έως και έξι συστατικά του φαρμάκου (Πίνακας 2). Φραγή αλληλεπίδρασης φαρμάκου-φαρμάκου, προβλέπουμε αυτές οι ενώσεις να είναι απαλλαγμένα από επιβλαβείς παρενέργειες στο ενδοκυτταρικό επίπεδο

Οι κόμβοι στο χάρτη είναι λειτουργικές ενότητες (FMS? Γονίδιο σετ). Και φάρμακα που λαμβάνονται από την αναζήτηση Cmap χρήση μεμονωμένων ΥΠΕΞ . Ναρκωτικά λειτουργία συνδέσεις δείχνουν ευεργετική (πράσινο) ή επιβλαβείς (κόκκινο). Τα μόνα φάρμακα ευεργετικά για τουλάχιστον ένα FM συμπεριλαμβάνεται.

Η

Η

Σύγκριση μεταξύ IGCM και FMCM

Σταθερότητας.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η χαρακτηρισμός ενός φαρμάκου, δηλαδή ευεργετικά ή επιβλαβή, ήταν πολύ πιο σταθερό από ό, τι σε FMCM IGCM (Σχήμα 3).

Ακρίβεια και ειδικότητα.

χρησιμοποιούμενοι παράγοντες κατά του όγκου στη βάση δεδομένων θεραπευτικός στόχος (TTD) για την αξιολόγηση της ακρίβειας και της ειδικότητας (Υλικό και Μέθοδοι) των FMCM και IGCM προβλέψεις. Η «πραγματική» φάρμακο που στη δοκιμή ήταν το σημείο τομής των TTD και τον κατάλογο CMAP, η οποία περιελάμβανε περίπου το 40% των TTD. Για απλότητα, συμβολίζουμε με Ig3 το ερώτημα IGCM στην FC = 3 και το υπόλοιπο (ερωτήματα με FC & gt? 3) από IGL. Βρήκαμε ότι FMCM είχε συνολική ακρίβεια (Σχήμα 5Α) και ειδικότητας (Σχήμα S4) παρόμοια με Ig3 και υψηλότερες από IGL, εκτός από το ανοσοποιητικό σύστημα δομικής μονάδας, όπου FMCM ήταν χειρότερη από IGL.

(Α) Ακρίβεια είναι το άθροισμα των αληθών θετικών (προβλεπόμενης επωφελής και γνωστό παράγοντα κατά του όγκου) και αληθή αρνητικά (προβλεπόμενη επιβλαβή και γνωστού παράγοντα που επάγει καρκίνο) σε άθροισμα των προβλεπόμενων θετικών και αρνητικών φάρμακα. αποτελέσματα IGCM είναι σε μαύρο και FMCM, σε κόκκινο και κυανό. Εξειδίκευση δίνεται στο Σχήμα S5. (Β) Επαναληψιμότητα είναι το μέτρο της συμφωνίας μεταξύ των επιλεγμένων φαρμάκων σε δύο εκτελέσεις, χρησιμοποιώντας διαφορετικά υποσύνολα των δεδομένων των μικροσυστοιχιών (Υλικά και Μέθοδοι). Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται ως μέσος όρος για 45 ζεύγη συγκρίσεων επιλεγμένων φαρμάκων. Οι πέντε πύργοι στα αριστερά είναι IGCM αποτελέσματα για δεδομένη τιμή κατωφλίου FC. Οι οκτώ πύργοι στα δεξιά είναι FMCM αποτελέσματα (FC & gt? 2) για τις 8 λειτουργικές ενότητες. Μέγεθος επερώτηση σετ γονιδίων δίδεται από τη γραμμή με κόκκινο χρώμα.

Η

αναπαραγωγιμότητα.

Δοκιμάσαμε την αναπαραγωγιμότητα (Υλικό και Μέθοδοι) από τις προβλέψεις των ναρκωτικών, επαναλαμβάνοντας 10 φορές το FMCM και IGCM διαδικασίες, κάθε φορά που εργάζονται σε ένα σύνολο 40 τυχαία επιλεγμένων microarrays, 20 καθένα από τους ελέγχους και τους ασθενείς. Στο πλαίσιο της διαδικασίας FMCM, GGINs κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας βαθμούς με επιλέγεται από SAM σε FDR & lt? 0.01 και FC & gt? 2, και το επιλεγμένο σύνολο του φαρμάκου ήταν το άθροισμα των θετικών και αρνητικών φάρμακα.