很多常见疾病都是由多基因控制的，研究疾病相关的生物分子网络并开展针对性的药物设计，有望为复杂疾病诊疗提供有效手段。北京大学化学与分子工程学院来鲁华—刘莹课题组针对炎症相关的花生四烯酸（AA）代谢网络，从各条通路间的相互影响与反馈调控机制到多靶标抑制剂药物设计，开展了系统的研究。近期应邀在Accounts of Chemical Research杂志上发文，孟虎博士、刘莹副教授和来鲁华教授综述了该课题组在AA网络定量数学模型建立、多靶标药物设计策略及潜在抗炎药物分子发现等方面的贡献（Acc. Chem. Res. 2015, 48:2242）。

该课题组建立了多种人类细胞中的AA代谢网络模型，利用所发展的针对疾病相关分子网络寻找最优控制方案的计算方法，给出了AA代谢网络的多种调控方案（PLoS Compt. Biol. 2007, 3:523；Mol. Syst. Biol. 2008, 4:228），其中一些方案被实验验证具有比单靶标药物更好的治疗效果。他们发展了一系列多靶标药物设计方法，并成功地发现了多种双靶标抑制剂（J. Med. Chem. 2008, 51:7882；J. Med. Chem. 2011,54:3650；J. Med. Chem. 2012, 55:2597；Eur. J. Med. Chem. 2013, 59:160；J. Chem. Inf. Model. 2014, 54:1235等）。

传统中药包含有多种不同有效成分，通过与多个靶标相互作用来达到对疾病生物网络调控的效果，这与基于系统物学的多靶标调控策略不谋而合。利用已建立的炎症网络数学模型与分子对接方法，该课题组揭示了多种中药材与中药方剂抗炎效用的分子机制（Mol. Biosyst. 2013,9:2696；Mol. Biosyst. 2013,9:1931）。

用激活剂上调关键靶标的活性也能达到治疗疾病的目的，但如何有针对性地设计靶标的激活剂富有挑战性。该课题组发展了蛋白质别构效应分子的发现策略，成功设计出15-脂氧合酶的激活剂（J. Med. Chem., Articles ASAP, DOI:10.1021/acs.jmedchem.5b01011）。此类激活剂不仅促进内源性抗炎分子的生成，而且组合AA代谢网络的其它靶标抑制剂一起用药时能更有效地调控整个AA代谢网络状态。北京大学化学与分子工程学院已毕业的研究生孟虎博士为文章第一作者。

相关研究工作得到科技部、国家自然科学基金委员会、北京大学和北大-清华生命科学联合研究中心的资助。