生物模型卷标题：从知识网络到生物模型

雄激素剥夺治疗（ADT）是晚期患者的金标准前列腺癌的分期取决于患者对这种治疗的反应。然而，在大多数情况下，这种疾病会获得激素抵抗状态，这是被认为是不治之症。本研究的目的是绘制雄激素的机制模型正常前列腺和癌组织中的受体（AR）信号了解治疗失败的原因。在Pathway Studio软件的帮助下（美国Ariadne Genomics Inc.）我们创建了概述路径，显示了主要前列腺癌发生发展过程中的信号级联受到干扰。我们进一步探讨雄激素受体在前列腺正常细胞内稳态中的作用在解除对癌细胞信号传导的调控中。由于AR不仅参与增殖，但也参与细胞凋亡、侵袭性生长和细胞间通讯，我们假设在某些情况下，ADT可能有助于抗去势癌症。我们回顾了雄激素缺乏状态受损AR活性可导致多途径的干扰，从而影响全球前列腺的内稳态。我们得出结论，AR增强前列腺的潜力选择ADT时应考虑癌症而不是抑制癌症作为前列腺癌治疗的一种选择。

家族性肌萎缩侧索硬化症（fALS）是一种遗传性运动神经元是由铜、锌超氧化物歧化酶（SOD1）突变引起的案例子集。该病发病相对较晚，通常在50岁或50岁以上，并且与神经退行性变的相关分子机制有关。其中一个促进ALS进展的机制是细胞内钙的增加浓度。针对ALS的唯一市场上可用药物是针对谷氨酸受体和减缓疾病的部分原因是减轻兴奋性毒性，这是一个持续存在的过程谷氨酸受体的刺激导致病理性高钙浓度。为了剖析钙处理不当对ALS的潜在影响，我们处理了几个与fALS相关的公开表达数据集并进行了分析钙稳态相关基因的差异表达。我们发现SOD1-相关的fALS与许多与钙处理。fALS中下调的几个基因是阻遏因子-1转录因子/神经元限制性沉默因子（REST/NRSF）转录因子，通常在神经组织中失活。我们的荟萃分析表明SOD1相关fALS中发生的基因表达变化促进通过多种途径的失调而导致的钙处理不当REST/NRSF活性可能是钙稳态的一些错误的基础。

我们描述了药物引起胆汁淤积的机理模型的构建使用ResNet和ChemEffect知识网络提供的信息Pathway Studio软件。我们首先使用信息开发了机械模型关于胆汁淤积诱导药物的蛋白质靶点。然后我们将模型扩展为结合蛋白质功能注释、蛋白质同源性、，经典路径和路径重建。扩展模型提供了81%的已知致胆汁淤积药物的毒性机制由原始模型解释的药物。利用该模型，我们认为FGF19分泌蛋白质是药物性胆汁淤积的生物标志物。在本次讨论中，我们建议如何使用机械模型预测新患者的胆汁淤积风险化合物，如何将其用于开发生物标记面板以进行监测药物治疗期间患者的胆汁淤积风险，以及该模型如何用于用于评估患者胆汁淤积倾向的个性化药物。

Duchenne肌营养不良（DMD）的潜在原因-突变在肌营养不良蛋白基因中-已知25年。还有许多细节有待阐明重建DMD发病机制的完整画面，解释肌营养不良蛋白导致疾病症状。将复杂疾病分解为一组干扰路径有助于组织已知事实和发现新节点对疾病进展很重要。

我们建议通过三种途径来表征DMD。首先，我们基于文献证据手动构建DMD路径，以显示如何交叉的疾病特异性途径可以识别DMD可能被认为是潜在的药物靶点。其次，我们使用算法生成的子网络和一组精心策划的表达目标路径分析DMD中改变表达的基因。使用预定义的用于数据分析的路径或自动生成的子网络会显示新节点（例如ESRRA和SREBF1）和通路（例如IL6和IGF1信号）对疾病，但尚未被文献报道。

我们建立了一个由以下因素引起的胃癌易感性模型幽门螺杆菌感染期间的高胃泌素血症。该模型是使用公开的现有数据来自感染幽门螺杆菌的高胃泌素转基因小鼠。我们使用该模型确定胃癌的潜在药物靶点，annexin II和TRAF6，并寻找胃癌易感性的预后生物标志物高胃泌素血症。

患者分层是一种个性化的医疗方法现代医学中有前途的方法。在一组生物中寻找生物模式具有相同诊断的患者可以获得更精确和有效的治疗。收件人要解决这个问题，就必须揭示同一疾病的不同机制，寻找新的生物标记物，并开发新的诊断测试，以区分来自不同亚组的患者。

基于个体患者基因表达谱聚类的癌症亚型广泛用于各种类型的癌症。这里我们提出了一种新的方法包括连续使用子网络富集分析算法（SNEA）个体差异表达谱和发现表达的双聚类监管机构和样本。

我们分析了9个公开可用的微阵列数据集和来自患者的数据与健康献血者相比患有结直肠癌，包括一个数据集包含关于患者对抗EGFR治疗的反应的补充信息西妥昔单抗。我们已经确定了几个具有特定特征的患者亚型调控簇（通路）并将西妥昔单抗反应的数据映射到每个患者的路径活动热图。我们发现区分应答者和非应答者的机制依赖于TGF-β/SMAD途径的调节因子，与上皮-绒毛膜细胞相对应过渡（EMT）。