서론: 약물유발성 간손상(DILI)은 환자 수준에서 조사되어 왔다. 세포 수준에서 유전자 교란(gene perturbation)을 분석하면 간독성(hepatotoxicity)의 생물학적 기전을 더 잘 규명하는 데 도움이 될 수 있다. LINCS와 같은 축적되는 약물유발 전사체 데이터가 존재함에도 불구하고, 약물 처리 후 이러한 전사체 데이터를 분석하는 일은 발현 교란이 용량과 시간에 의존하기 때문에 여전히 도전적인 과제이다. 또한 약물 독성의 기전은 문헌 정보를 기반으로 알려져 있을 뿐, 계산 가능한 형태로는 제공되지 않는다. 방법: 이러한 과제를 해결하기 위해 본 연구에서는 전사체 수준에서 DILI의 정도를 정량화하는 다차원 전사체 룰러(Multi-Dimensional Transcriptomic Ruler, MDTR)를 제안한다. 전사체 데이터를 독성 관련 기전으로 전환하기 위해 MDTR은 기전의 대표로 KEGG 경로를 통합하여, 전사체 데이터를 생물학적 경로에 매핑한 후 각 다섯 가지 간독성 기전에 대해 이를 집계한다. 단일 기전은 여러 경로를 포함하므로, MDTR은 방사기저(radial basis) 커널 기반 독성 공간(toxicity space)을 구성하고 전사체 커널 공간에서 마할라노비스 거리(Mahalanobis distance)를 측정함으로써 경로 수준의 교란을 평가한다. 각 기전을 하나의 차원으로 표현함으로써 MDTR은 레이더 차트(radar chart)에서 시각화되어, 전사체 수준에서의 간독성을 효과적으로 시각적으로 제시할 수 있다. 결과 및 논의: LINCS 데이터셋을 이용한 실험에서, MDTR은 용량 의존적 약물 교란을 설명할 때 전사체 데이터의 거리를 측정하는 기존 방법들보다 우수함을 보였다. 또한 MDTR은 거리, 즉 측정 공간(metric space)에서의 DILI 기전 수준 해석 가능성을 보여주었다. 아울러, 사용자가 약물유발 전사체 데이터에서 DILI를 쉽게 측정할 수 있도록 사용자 친화적이며 무료로 접근 가능한 웹사이트(http://biohealth.snu.ac.kr/software/MDTR)를 제공하였다.

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