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随着癌症控制成为全球性的卫生战略,癌症药物靶点的发现正成为近年来的研究重点。本课题基于泛癌分析,旨在探究癌症药物靶点在人类蛋白质相互作用网络中的结构和功能特征,为癌症药物靶点的寻找提供帮助。我们首先基于Pub Med数据库搜集已报道的药物靶点预测方法和模型。之后选择急性髓系白血病、乳腺癌、卵巢癌、结直肠癌等9种癌症作为研究对象,收集癌症基因表达谱数据以及每种癌症的药物靶点。通过构建人类蛋白质相互作用网络和癌症特异的蛋白质相互作用网络,分析癌症药物靶点基因在这两类网络中的拓扑性质,并结合mi RNA-m RNA调控网络对药物靶点进行跨组学分析。最后我们进行癌症药物靶点基因的生物功能分析。研究结果表明,在选取的9种癌症中药物靶点基因平均有64%是非差异表达的,这说明非差异表达基因也具有重要作用。基于癌症特异网络,我们发现大多数癌症药物靶点基因分布于差异基因的一阶和二阶邻居位置上,这说明很多癌症药物靶点基因虽然没有显著性的差异表达,但与差异表达基因有着重要关系。癌症药物靶点基因在癌症特异网络上的拓扑结构特征是:有4种癌症药物靶点基因显著地分布于度数最高的区间(p-value<0.05,Fisher精确检验),另外5种癌症药物靶点基因在网络中的度数没有呈现显著性的分布。同样,我们对癌症药物靶点基因的节点接近中心性、中介中心性以及脆弱性进行了分析,得出大多数癌症药物靶点基因在疾病特异性网络中具有较高的节点接近中心性和中介中心性,但脆弱性没有明显差异。另外我们还将癌症药物靶点与mi RNA-m RNA调控网络进行了跨组学的分析,发现被多个mi RNA协同调控的药物靶点基因在人类蛋白质网络中处于中心位置。生物功能方面,我们首先分析了癌症药物靶点基因与生物体内重要基因的关系,发现癌症药物靶点基因与合成致死基因、必需基因关系较为紧密。之后我们对癌症药物靶点基因进行了基因本体论、疾病与生物功能以及信号通路富集分析,发现与多种癌症相关的药物靶点基因显著富集在免疫反应、癌症、G蛋白偶联受体信号等通路过程上,且心血管系统的发育功能通路与癌症及癌症药物治疗有着密切关系。经过文献验证证明我们的研究具有可靠性。本课题从系统生物学角度对癌症药物靶点的特征进行了理论分析,具有一定的科学意义和研究价值。