新药研发对于提高人类的生活质量发挥着极其重要的作用。但是传统新药研发模式遭遇了瓶颈:一是化合物骨架接近饱和,近年来美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准的新化学实体药物逐年降低;二是医药企业在新药研发上的投入产出比逐年升高,研发成功率却逐年降低。为了弥补传统新药研发模式的瓶颈,研究者开始将目光转向老药。依托老药延伸出的新药研发策略包括重组药物、药物重定向和仿制药等,其中药物重定向的研发策略不仅缩短了研发时间和成本,更重要的是这些药物已经具备完整的安全性和药代动力学数据,极大地降低了开发风险,是研究者青睐的策略。药物重定向的研究方法很多,包括偶然发现和系统预测两大类。偶然发现的方法多半存在运气成分,目前使用更多的是系统预测的方法。系统预测方法需要收集大量的有效研究数据,但是相关的研究数据散布在大量的研究文献或者生物信息学数据库中,数据量庞大并且描述随意,不能直接使用,研究者需要花大量的精力和时间去筛选所需的数据。虽然目前有一些影响力比较大的药物数据库,但是这些数据库并没有将药物与潜在的新药效联系起来,所以在药物重定向的领域,亟需开发一个系统的数据库将这些研究成果收集整合。本课题的研究目的是以FDA批准的小分子药物及撤市药物为研究目标,构建一个药物重定向数据库,并开发基于Web的DRD(Drug Repositioning Database)整合平台,为药物重定向的研究者们提供信息查询和数据支持。本课题的研究内容包括药物重定向信息的收集、分类、整合、作用网络构建以及DRD平台开发,具体内容包含:(1)药物重定向信息:靶点水平、细胞水平、动物水平和药物临床阶段数据。(2)DRD平台的开发模块:主页、搜索、浏览、网络图、下载、常见问题、联系以及数据上传模块。药物重定向数据库收录的数据条目统计如下:总共包含2128个小分子药物,其中102个撤市药物;总计靶点为3775个;总计疾病972种;重定向活性数据条目总计40390条,其中蛋白水平活性数据34676条,细胞水平活性数据4011条,动物水平活性数据1703条;通路图1612张;临床试验数据20000条;药物-重定向靶点-疾病网络图2128张。药物重定向数据库建立之后,以二甲双胍为例,通过DRD平台的数据搜索,发现二甲双胍除了治疗糖尿病及多囊卵巢综合征之外,还可能用于治疗多种恶性肿瘤、肥胖症、自身免疫性疾病以及代谢紊乱。该案例也初步说明了本研究建立的药物重定向数据库是一个能为药物重定向研究提供思路的有效数据源。本研究第一次建立了涵盖全面实验验证的药物重定向数据库及DRD平台,并根据重定向的靶点制作了药物-新靶点-疾病的树状网络图。