協(xié)同過(guò)濾算法在藥物重定位中的研究與應(yīng)用.pdf

1、藥物研究與開(kāi)發(fā)是國(guó)際間科技與經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域之一。雖然近年來(lái)新藥物的研發(fā)過(guò)程中不斷引入新技術(shù)、新方法和新策略，但是新藥物的發(fā)現(xiàn)數(shù)量卻呈現(xiàn)出持續(xù)下降的趨勢(shì)。在此情況下，運(yùn)用藥物重定位技術(shù)，發(fā)掘原有藥物的新療效，從而實(shí)現(xiàn)“老藥新用”，已成為提升藥品研發(fā)的投入產(chǎn)出比、降低失敗風(fēng)險(xiǎn)的有效措施。本文以上海計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)中心所承擔(dān)的“基于多層藥理網(wǎng)絡(luò)的藥物重定向研究”項(xiàng)目為背景，研究和分析了藥物重定位相關(guān)計(jì)算機(jī)算法的現(xiàn)狀，針對(duì)藥物與靶標(biāo)之間具

2、有關(guān)聯(lián)關(guān)系的特點(diǎn)，采用根據(jù)藥物間相似性進(jìn)行靶標(biāo)推薦的思路，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了面向藥物重定位的協(xié)同過(guò)濾算法及其應(yīng)用平臺(tái)，為藥物重定位研究提供了重要的分析手段。
　　本文主要研究并解決了以下三個(gè)問(wèn)題：（1）多源異構(gòu)藥物數(shù)據(jù)的整合問(wèn)題。對(duì)多個(gè)開(kāi)源藥物信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與類(lèi)型進(jìn)行了研究和分析，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)集成方案，將異構(gòu)藥物數(shù)據(jù)在邏輯與物理層面上進(jìn)行整合。（2）適用于藥物數(shù)據(jù)特征的推薦算法選擇問(wèn)題。本文將“藥物-靶標(biāo)”之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系類(lèi)比為“用戶(hù)-項(xiàng)目”

3、場(chǎng)景，即將藥物視為用戶(hù)，靶標(biāo)視為項(xiàng)目，從而選擇將協(xié)同過(guò)濾算法應(yīng)用于藥物重定位。（3）初始藥物-靶標(biāo)關(guān)聯(lián)矩陣過(guò)于稀疏的問(wèn)題。為提高協(xié)同過(guò)濾推薦結(jié)果的準(zhǔn)確度，首先在基于內(nèi)容的推薦結(jié)果基礎(chǔ)上，使用混合加權(quán)預(yù)測(cè)算法對(duì)初始藥物-靶標(biāo)關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行改進(jìn)，然后再應(yīng)用協(xié)同過(guò)濾算法，實(shí)現(xiàn)重定位藥物的推薦。實(shí)驗(yàn)表明，本文使用的方法比直接應(yīng)用常規(guī)協(xié)同過(guò)濾更加準(zhǔn)確。
　　最后，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了藥物重定位檢索平臺(tái)，將研究工作的成果應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，對(duì)進(jìn)一步開(kāi)