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一种新化合物的药物开发流程可能持续 10-20 年，耗资超过 100 亿美元。药物再利用提供了一种更省时省钱的替代方案。基于网络图表示的计算方法（由疾病节点及其相互作用的混合组成）最近产生了新的药物再利用假设，包括适用于 COVID-19 的候选药物。然而，这些相互作用组在设计上仍然是聚合的，并且通常缺乏疾病特异性。这种信息稀释可能会影响药物节点嵌入与特定疾病的相关性、由此产生的药物-疾病和药物-药物相似性得分，从而影响我们识别新靶点或药物协同作用的能力。为了解决这个问题，我们建议构建和学习疾病特异性超图，其中超边编码各种长度的生物途径。我们使用改进的 node2vec 算法来生成通路嵌入。我们评估了我们的超图为一种无法治愈但普遍存在的疾病——阿尔茨海默病 (AD) 寻找再利用靶标的能力，并将我们的排序建议与来自最先进的知识图谱——多尺度相互作用组的建议进行比较。使用我们的方法，我们成功地确定了 7 个有希望的 AD 再利用候选药物，这些候选药物被多尺度相互作用组评为不太可能的再利用靶标，但现有文献提供了支持证据。此外，我们的药物再定位建议附有解释，引出了合理的生物学途径。未来，我们计划将我们提出的方法扩展到 800 多种疾病，将单一疾病超图组合成多疾病超图，以解释具有风险因素的亚群或编码特定患者的合并症，以制定个性化的再利用建议。
使用疾病特异性超图生成新的药物再利用假设
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