[00118722]疾病生物分子網絡的系統建模與調控機理研究

從生物分子網絡的角度理解人類疾病的內在機理是當今生物信息學與系統生物學領域的前沿與熱點,也是現代醫學生命科學的一個重大需求。本項目總體目標是從網絡構建、網絡模塊分析、網絡多層次關聯、網絡干預的角度,建立一套疾病生物分子網絡的分析方法與理論,并在炎癥與腫瘤血管新生的實際案例中驗證方法與理論的有效性。項目組在揭示疾病生物分子網絡的模塊化構成性質,以及利用網絡模塊原理發現疾病基因、藥物靶標、生物標志和干預藥物等方面取得了理論、方法與應用的一系列成果,方法的可靠性還得到了臨床與實驗驗證。主要成果包括： （1）建立一套以“網絡模塊”為切入點,包括網絡模塊辨識、模塊拓撲與功能關聯、模塊動態變化的疾病生物分子網絡建模方法,并成功用于血管新生這一重要疾病過程的網絡構建。 （2）利用疾病網絡的“模塊化原理”,通過多層次異質網絡分析較好預測疾病基因、藥物靶標與生物標志,其中藥物靶標預測達到當時國際最高準確率,發現的網絡生物標志獲得了臨床研究的驗證。 （3）針對“關鍵模塊干預”開展疾病生物分子網絡的調控與干預分析,從中藥中發現多種抗炎癥與腫瘤血管新生的活性成分、成分組合。 （4）本項目還在抑癌基因Rb的調控網絡、ATRX綜合癥表觀遺傳調控網絡等方面,取得多項國際合作研究成果。 以上成果從生物分子網絡角度加深了對疾病生物系統的構成原理與干預調控的理論認識,促進了復雜疾病及其干預這一重要實際問題的研究,并推動了“網絡藥理學”這一新的發展方向,為以信息與系統的觀點,綜合應用系統科學、信息科學、控制科學理論與方法研究生命與醫學問題探索了有效的途徑。 項目成果共發表論文38篇,其中在Bioinformatics、Nature出版社Scientific Reports等刊物發表SCI收錄論文28篇,合作研究成果發表于Cancer Cell等刊物,論文累計影響因子為123.998。代表性論文被Nature China作為“亮點”專題報道,被國際“千名醫學家”選為“必讀論文”。獲授權中國發明專利2項、美國發明專利1項,其中2項專利已實施轉化。