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疾病模块、网络邻近度与药物重定位16 / 18

研究前沿与开放问题

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  1. 用哪张网络? 互作组没有组织和细胞类型信息,而疾病发生在特定组织中。Greene 等(2015, Nature Genetics,DOI: 10.1038/ng.3259)构建了组织特异的功能网络。组织特异网络能否稳定提升邻近度预测,尚缺乏大规模前瞻性检验。
  2. 缺失的边如何影响距离? Kovács 等(2019, Nature Communications,DOI: 10.1038/s41467-019-09177-y)指出 PPI 更符合“长度为 3 的路径”原则而非三角闭合,并据此预测缺失的相互作用。补全网络后,已报道的邻近度和分离度结论有多少会改变,是值得检验的问题。
  3. 距离之外的“方向”:网络邻近度不区分激活与抑制。Connectivity Map(Lamb 等, 2006, Science,DOI: 10.1126/science.1132939)用“药物逆转疾病表达特征”提供方向信息。如何把有符号的转录响应与网络距离整合,仍是开放问题;基于有向网络的控制方法(见基于网络可控性的靶点识别)是另一种尝试。
  4. 图学习模型的评估:TxGNN(Huang 等, 2024, Nature Medicine,DOI: 10.1038/s41591-024-03233-x)在知识图谱上对缺乏治疗手段的疾病做零样本预测。怎样构建不泄漏信息、能反映真实临床前瞻性的评估方案,仍在讨论中。
  5. 从 GWAS 到疾病模块:网络扩展能放大弱遗传信号(Barrio-Hernandez 等 2023),但基因映射、网络版本和扩散参数都会改变结果;如何量化这些选择带来的不确定性,并与精细定位、罕见变异等独立证据结合,是正在发展的方向。
  6. 疾病模块的边界:DIAMOnD 等方法只给出排序,模块截断点依赖疾病和验证数据。是否存在不依赖外部注释的、统计上有依据的截断准则,仍不清楚。