第1章绪论
1.1先天性心脏传导阻滞研究进展
目前，心血管疾病是对人类健康威胁最大的疾病之一。先天性心脏传导阻滞（Congenital Heart Block,CHB）是一种发生于胎儿的母体自身抗体相关的完全性房室传导阻滞心脏病，并伴随有系统性红斑狼疮或干燥综合症的发生。先天性心脏传导阻滞是指先天存在的房室传导阻滞，阻断部位多数位于房室结处。这是一种非常严重的心脏病，只可能在胎儿期或儿童时期获得预防治疗的机会。据估计会影响到1/5,500的孕妇（50%胎儿死亡率）和1/11,000的新生儿，并导致终身需要靠心脏起搏器生活。由于对预防治疗先天性心脏传导阻滞缺乏有效的预防治疗方法，治疗此病主要还是依靠手术治疗，而且越早手术治疗效果越好，对发生心力衰竭的患儿，即安置永久性起搏器，此类手术治疗不但费用高，而且易引起并发症，发热是其中最常见并发症之一，处理不当，会对患儿产生更大影响；药物治疗方面缺乏特效治疗药物，而辅助治疗药物多为化学合成药物，其药物缺点是药效慢且药效不明显，同时药物毒副作用大可能危及儿童的生命。国内外每年都有大量资金涌入先天性心脏传导阻滞诊断治疗领域，先天性心脏传导阻滞相关研究还是极其有意义的。
大约在妊娠的18～24周左右先天性心脏传导阻滞最易发生，胎儿病理性改变是由于母体的自身抗体通过胎盘输送给胎儿，其主要表现为胎心缓慢。病理生理学证据包括：1.胎儿期核中Ro抗原的表面异位；2.胎儿期抗体交叉反应与心肌钙离子通道特异性表达。先前的这些理论说明先天性心脏传导阻滞发病的原因是多因素相互作用所产生的复杂结果，如遗传因素和环境因素。遗传学研究表明，它可能是患儿在胎儿期由于母体环境的影响导致某些基因表达量增加，最后产生胎儿心脏钙离子通道异常造成永久性房室传导阻滞。我们只有通过对该病发病机制做更深入的研究，才能更加有效的预防和治疗先天性心脏传导阻滞。
目前已经明确，母体自身抗体Ro/SSA和La/SSB与胎儿心脏传导阻滞的关系。自身免疫性先天性心脏传导阻滞更易发生在那些母体Ro/SSA和La/SSB呈阳性的胎儿身上。在母体怀孕期间，Ro52 IgG1抗体水平会明显高于IgG2、IgG3和IgG4水平。这4种IgG亚型会通过母体转移给胎儿，起初认为母体从怀孕的早期到晚期Ro52，Ro60和La抗体水平会逐渐下降，其中比较明显的是Ro52和Ro60，但是确发现母体在怀孕期间Ro52，Ro60和La抗体水平往往不是下降而是升高。
在有心脏传导阻滞胎儿的母体内存在特异性的结合，就是由于La抗体的氨基段和RNA结合基序内的免疫显性表位决定的La抗体与凋亡细胞结合，也有研究发现在凋亡细胞的La抗体可易位到细胞表面引起炎症反应；相关研究认为La抗体可能是依赖Ro52抗体实现在心脏传导阻滞发病中的作用。
1.2药物靶点
寻找、确定和制备药物筛选靶—分子药物靶点已成为现代新药研究与开发的关键所在。药物靶点是指药物在体内的作用结合位点，包括受体、基因位点、离子通道、核酸等生物大分子、酶。研究药物靶点离不开对靶基因、靶蛋白的研究。靶基因是指编码特定蛋白质的结构基因。98%以上的药物靶点是属于蛋白质的，以蛋白质组学为基础发现药物靶点研究表明，人体内可能存在的药物作用靶点约有3000～15 000个，而统计结果显示，目前发现的药物靶点不到500个，这说明还有大量的药物作用靶点未被发现。在发现的靶蛋白中，几乎50%以上属于G蛋白耦联受体（GPCRs）、丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸蛋白激酶、锌金属肽酶、丝氨酸蛋白酶、核激素受体以及磷酸二酯酶等6个家族。从理论上说，作为靶蛋白必须能以适当的化学特性和亲和力结合小分子化合物并与疾病相关。
第2章数据
2.1获取已知先天性心脏传导阻滞相关的基因、蛋白信息
2.1.1 HsEg5抗体............................................................................................7
2.1.2 L-型钙通道...........................................................................................8
2.1.3 a1-肾上腺素受体...................................................................................8
2.1.4转化生长因子β1.................................................................................8
2.2构建CHB候选阴性集合.............................................................................9
第3章利用语义相似性方法计算阳性集和候选阴性集间功能相似性
3.1引言...............................................................................................................14
3.2方法...............................................................................................................14
3.2.1 GO节点相似性.....................................................................................14
3.2.2 GO节点集合间的相似性.....................................................................15
3.2.3两个基因集合的相似性........................................................................15
3.2.4随机检验................................................................................................16
3.3结果与讨论...................................................................................................16
3.4本章小结.......................................................................................................16
第4章基于Endeavour、GeneCodis优化、富集分析候选基因及预测潜在
CHB药物靶点
4.1引言..............................................................................................................17
4.2方法...............................................................................................................17
4.3结果与讨论...................................................................................................18
4.4本章小结.......................................................................................................24
结论............................................................................................................................25
参考文献....................................................................................................................26
结论
许多研究表明药物靶标的研究为新药研发和疾病治疗提供重要的线索。虽然，研究证实母体自身抗体52-kDa SSA/Ro,60-kDa SSA/Ro和La/SSB与CHB发病相关，以及研究发现a1-肾上腺素受体、β2-肾上腺素受体若干蛋白与CHB存在着密切的关联，但若只从这些数据中来挖掘CHB潜在药物靶标，数据量上显得并不充分。我们通过现有网络平台中海量生物数据扩充CHB候选相关蛋白数量，同时结合CHB与其它疾病间关联信息进行数据处理并运用生物信息学方法中语义相似性计算做基因间功能相似性的比较结合网络平台数据信息注释预测优化CHB潜在药物靶标的方法是快速、有效的。通过CHB与心律失常、心脏衰竭存在的关联出发，我们从Drugbank检索的685个药靶蛋白中筛选出169个药靶蛋白做为扩充CHB候选相关蛋白的候选阴性集合。根据候选蛋白与CHB直接相关蛋白的语义相似性比较证明了我们扩充的CHB候选蛋白在理论上与CHB有关联可以做为一个挖掘CHB潜在药物靶标可信度较高的蛋白集。
根据CHB候选阴性集合中基因与CHB直接相关基因注释信息比对生成排秩结果，我们预测5-hydroxytryptamine 1B receptor、Beta-3 adrenergic receptor、Alpha-1D adrenergic receptor、Histamine H1 receptor、Endothelin-1 receptor、Epidermal growth factor receptor、Endothelin B receptor、Prostaglandin E2 receptor,EP2 subtype、Voltage-dependent P/Q-type calcium channel subunit alpha-1A、Type-1angiotensin II receptor、Atrial natriuretic peptide receptor B、Voltage-dependent L-typecalcium channel subunit alpha-1C、Sodium channel protein type 5 subunit alpha、Kininogen-1、Substance-K receptor、Potassium voltage-gated channel subfamily Hmember 2、Integrin beta-3、Voltage-dependent L-type calcium channel subunitalpha-1D、Glucocorticoid receptor、Atrial natriuretic peptide receptor A、Prolyl3-hydroxylase 3是CHB潜在药物靶蛋白。同时，我们也发现CHB候选集中基因较多集中在（KEGG）04020的钙信号传导通路上，（KEGG）04020的钙信号传导通路是一条研究较多且认为与CHB有关的信号通络，除此之外我们发现的（KEGG）04010的MAPK信号通路、（KEGG）05410的肥厚性心肌病、（KEGG）05412的致心律失常性右心室心肌病、（KEGG）04080神经活性配体受体等若干通路也富集到很多CHB候选集中基因，值得引起更多的关注。
参考文献
[1]张音,王松俊,刁天喜.药物靶点的发展前景及需要解决的关键问题.ChineseJourna l of New Drugs 2009,18(19)
[2]钟扬,张亮,赵琼,主编.简明生物信息学.高等教育出版社,2001,2-3.
[3]宋婀莉,高友鹤.PICK1:一个功能多样的药靶蛋.2007,23(9):697～705.
[4]陈剑飞，黄岚，晋军等．年龄埘骨髓内皮祖细胞功能的影响及意义[J]．四川医学，2006，27(5)：44L
[5]解瑯明，闫玉清等．先天性心脏传导阻滞相关蛋白的研究进展．哈尔滨师范大学自然科学学报，2010:3（26）:90-94
[6]Qi Zheng,Xiu-Jie Wang.GOEAST:A Web-based Software Tool Kit for GeneOntology Enrichment Analysis.Nucleic Acids Res.2008,36(WebServerissue):W358-363
[7] Aerts S,Lambrechts D,Maity S,Gene prioritization through genomic data fusion.Nat Biotechnol.2006 May;24(5):537-44
[8]Ruben Nogales-Cadenas1,http://www.1daixie.com/dxyxlw Pedro Carmona-Saez1,Miguel Vazquez，et al.GeneCodis:interpreting gene lists through enrichment analysis and integration ofdiverse biological information.Nucleic Acids Research,2009,Vol.37,W317–W322
[9]GlinskyGV.Diseasephenocode identifies SNP-guided microRNA maps(MirMaps)associated with human"master"disease genes.Cell Cycle.2008Dec;7(23):3680-94.Epub 2008 Dec 6.
[10]Montgomery RL,van Rooij E.MicroRNA regulation as a therapeutic strategy forcardiovascular disease.Curr Drug Targets.2010 Aug;11(8):936-42.