Motivation Drug repositioning reveals novel indications for existing drugs and in particular, diseases with no available drugs. Diverse computational drug repositioning methods have been proposed by measuring either drug-treated gene expression signatures or the proximity of drug targets and disease proteins found in prior networks. However, these methods do not explain which signaling subparts allow potential drugs to be selected, and do not consider polypharmacology, i.e. multiple targets of a known drug, in specific subparts. Results Here, to address the limitations, we developed a subpathway-based polypharmacology drug repositioning method, PATHOME-Drug, based on drug-associated transcriptomes. Specifically, this tool locates subparts of signaling cascading related to phenotype changes (e.g. disease status changes), and identifies existing approved drugs such that their multiple targets are enriched in the subparts. We show that our method demonstrated better performance for detecting signaling context and specific drugs/compounds, compared to WebGestalt and clusterProfiler, for both real biological and simulated datasets. We believe that our tool can successfully address the current shortage of targeted therapy agents. Availability and implementation The web-service is available at http://statgen.snu.ac.kr/software/pathome. The source codes and data are available at https://github.com/labnams/pathome-drug. Supplementary information Supplementary data are available at Bioinformatics online.

中文翻译：

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PATHOME-Drug：一种基于子通路的多药理学药物重新定位方法

动机 药物重新定位揭示了现有药物的新适应症，特别是没有可用药物的疾病。通过测量药物处理的基因表达特征或在先前网络中发现的药物靶标和疾病蛋白质的接近度，已经提出了多种计算药物重新定位方法。然而，这些方法没有解释哪些信号子部分允许选择潜在药物，并且没有考虑特定子部分中的多药理学，即已知药物的多个靶点。结果在这里，为了解决这些局限性，我们基于药物相关转录组开发了一种基于子通路的多药理学药物重新定位方法 PATHOME-Drug。具体来说，该工具定位与表型变化（例如疾病状态变化）相关的信号级联子部分，并识别现有批准的药物，使其多个目标在子部分中得到丰富。我们表明，与 WebGestalt 和 clusterProfiler 相比，我们的方法在检测信号上下文和特定药物/化合物方面表现出更好的性能，适用于真实的生物和模拟数据集。我们相信我们的工具可以成功解决目前靶向治疗药物短缺的问题。可用性和实施​​ Web 服务可在 http://statgen.snu.ac.kr/software/pathome 获得。源代码和数据可在 https://github.com/labnams/pathome-drug 获得。补充信息 补充数据可在 Bioinformatics 在线获取。我们表明，与 WebGestalt 和 clusterProfiler 相比，我们的方法在检测信号上下文和特定药物/化合物方面表现出更好的性能，适用于真实的生物和模拟数据集。我们相信我们的工具可以成功解决目前靶向治疗药物短缺的问题。可用性和实施​​ Web 服务可在 http://statgen.snu.ac.kr/software/pathome 获得。源代码和数据可在 https://github.com/labnams/pathome-drug 获得。补充信息 补充数据可在 Bioinformatics 在线获取。我们表明，与 WebGestalt 和 clusterProfiler 相比，我们的方法在检测信号上下文和特定药物/化合物方面表现出更好的性能，适用于真实的生物和模拟数据集。我们相信我们的工具可以成功解决目前靶向治疗药物短缺的问题。可用性和实施​​ Web 服务可在 http://statgen.snu.ac.kr/software/pathome 获得。源代码和数据可在 https://github.com/labnams/pathome-drug 获得。补充信息 补充数据可在 Bioinformatics 在线获取。可用性和实施​​ Web 服务可在 http://statgen.snu.ac.kr/software/pathome 获得。源代码和数据可在 https://github.com/labnams/pathome-drug 获得。补充信息 补充数据可在 Bioinformatics 在线获取。可用性和实施​​ Web 服务可在 http://statgen.snu.ac.kr/software/pathome 获得。源代码和数据可在 https://github.com/labnams/pathome-drug 获得。补充信息 补充数据可在 Bioinformatics 在线获取。