网络药理学的个体化治疗与药物组合设计研究

网络药理学的个体化治疗与药物组合设计研究

白玛措

白玛措

【摘要】当前我国对新药的研究周期受到了时间、药效等诸多因素的影响，需要开展新型的研究方法。网络药理学的基础理论研究还处于起步阶段，因此，要从新的角度认识药物作用机制、新的研究方法等。网络药理学和触头的药理学研究最大的区别是从系统生物学与生物网络平衡的角度去阐释病菌的发生与发展，从改善或恢复生物网络平衡的角度认识药物和机体的相互作用，并指导新药的研发。

【关键词】网络药理学；个体化治疗；药物组合设计；研究

传统的药物研究的理论基础是以一药一靶的治疗方式开展工作的，但是，随着社会的发展与变化，病菌也在不断的升级与变化。因此，对复杂性的病变研究的效果还没有达到理想的阶段，使用单一的靶点药物治疗，效果不是很理想，疗没有取得很好的治疗效果。所以，网络提高个性化患者的治疗效果，网络药理学的应运而生。本文基于网络药理学的个体化治疗与药物组合设计研究，具体的论述如下。

网络药理学的个体化治疗

网络药理学是在系统生物学的理论基础上生物系统进行的分析，选择特定的信号节点，进行多靶点的药物分子的设计。网络药理学对信号具有多途径的调节功能，增强了药物的治疗效果，减少了患者的副作用，加强了新药的成功几率，降低了研发的成本。个体化治疗属于医学，极大的降低了患者并发症的发生率，与治疗的费用。

设计个体化治疗策略，以细胞分裂周期蛋白为例，设计的过程如下：首先，对Ras正常型的癌症患者群体中的CDC16基因的表达值和预后的相关性进行了细致的分析。得出了CDC16基因表达与患者的预后没有关系。所以在对患者进行CDC16的靶向治疗得不出于预想的疗效。其次，分析了Ras突变型癌症患者中的CDC16基因表达值和预后的关系。得出了CDC16的表达线与患者的生存线有明显的差别，通过细致的分析，在Ras发生突变的时候，CDC16基因表达与预后有显著的关系，因此，得出对患者进行CDC16靶向治疗的时候，得到了很美好的效果。最后，结合上诉的分析结果，设计出个性化的治疗方法，在对患者进行CDC16靶向治疗之前，要对患者进行Ras基因突变的检测。当检测的结果呈现阳性的时候，说明Ras基因发生了突变，可以使用CDC16靶向治疗；当检测的结果呈阴性的时候，则不能使用CDC16靶向治疗。

通过RNAi的筛选方法，选择适合KRAS突变型癌症患者进行靶向治疗。得出了STK33的结构没有发生异常的情况，因此说，STK33不是传统意义上的致癌基因。通过一系列的研究表明，对癌症的发生不仅仅是因为传统意义上的癌细胞基因突变，还取决于一些正常的基因，可以称为“非致癌基因成瘾”。所以，这种筛选法是一种有效的提供鉴定“非致癌基因成瘾”的方法。

网络药理学的药物组合设计

根据超氧化物歧化酶的理论，建立有关患者预后的临床基因-基因间协同作用的网络。依据基因-基因间的相互依赖的关系，可以有效的将药物敏感性基因反应到超氧化物歧化酶网络中，建立出一种新型的药物组合设计方案，使用的原理与计算过程如下：

首先，对某癌症的特异性进行有效的计算，基于超氧化物歧化酶的网络，每一个基因节点受到了特定药物的扰动的扰动数值，并且，通过药物敏感度的基因投射将对网络的扰动信息传递到基因网络之中。

其次，对特点药物进行网络中的“边”的扰动情况的计算。超氧化物歧化酶网络中的边表示两个基因之间存在的协同关系，但是，当两个节点同时标记1的时候，扰动边可以标记为1,反映药物对两个基因的共同扰动。

最后，使用下列公式计算药物对全局网络的扰动系数：

其中，设N是网络中的总边数，M是网络中总的基因节点数，是基因节点i的扰动值，是边j的扰动值。例如：①主药物扰动1个边(基因1和基因4间的连接)和4个节点，所以，主药物的PI是1/4=0.25。②考虑辅药物1与主药物的组合，使用了联合式的作用模式。辅药物1增加了一个对基因5的扰动，因此改变了与基因5相关的三条边，所以，该药物组合的PI为4/5=0.8。③考虑另一候选辅药物2,主药物与辅药物2组合的作用模式，辅药物2增加了对基因6的扰动，但是只改变了一条边，该药物组合的PI为2/5=0.4。④药物组合(主药物+辅药物1)的PI高于组合(主药物+辅药物2)，所以，主药物+辅药物1的组合要优于主药物+辅药物2。

通过上诉例子的描述，候选辅药物1与辅药物2共同扰动了一个基因，但是得到的结果却明显的不同。原因是：辅药物1扰动的基因5和其他基因有很多的协同作用。

结束语

综上所述，网络药理学应用非常的广泛，可以对药物进行重新的定位，对药物的疗效进行有效的评价，对个体化治疗与药物组合设计进行评价。因此说，网络药理学使用全新的角度对药物作用机制进行了有效的分析，更近一步对药物的作用进行了阐述，是药理分析的重要部分。但是，当前我国对网络药理学的研究还处于初级的阶段，需要加强对技术等环节的完善，提高学术交流的快速发展。网络药理学的研究是一个非常系统、复杂的工程，需要研究团队之间共同协作，取长补短，推动网络药理学的可持续安放在。

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