卵巢癌化療反應(yīng)敏感基因辨識(shí)研究.pdf

1、化療作為卵巢癌主要診療手段之一，費(fèi)用昂貴，副作用大，并且患者化療反應(yīng)的個(gè)體差異很大，因此迫切需要一種能有效辨別化療反應(yīng)的方法。微陣列技術(shù)的發(fā)展為人類從基因的角度，全面研究和分析化療療效相關(guān)基因提供了條件。
　　 在這一背景下，論文以卵巢癌化療反應(yīng)基因芯片數(shù)據(jù)分析為主題，圍繞基因表達(dá)數(shù)據(jù)的預(yù)處理、特征基因提取兩個(gè)方面的問(wèn)題進(jìn)行了深入分析和研究，其主要內(nèi)容和創(chuàng)新之處包括：
　　 (1)提出了辨識(shí)基于非生物因素影響的基因芯片數(shù)

2、據(jù)的預(yù)處理方法。不同實(shí)驗(yàn)平臺(tái)芯片技術(shù)上的差異會(huì)導(dǎo)致基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)內(nèi)部本質(zhì)上的差別。針對(duì)這種基因芯片的實(shí)驗(yàn)室效應(yīng)問(wèn)題，論文提出一種基于圖形的方法把一些非生物因素對(duì)基因表達(dá)的影響直觀地顯示出來(lái)，和基于統(tǒng)計(jì)學(xué)方法定量地分析非生物因素對(duì)基因表達(dá)的影響，再通過(guò)數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法去除這些非生物因素的影響，最后檢驗(yàn)預(yù)處理后的微陣列數(shù)據(jù)是否已去除這些非生物因素。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得，批次的不同對(duì)基因的差異表達(dá)較為明顯；實(shí)驗(yàn)室條件對(duì)基因的差異表達(dá)水平也有一定的影

3、響。通過(guò)行均值歸一化的方法，預(yù)處理后的基因芯片數(shù)據(jù)，不同批次、不同實(shí)驗(yàn)室條件這些非生物因素的噪聲已幾乎消除。
　　 (2)基于卵巢癌化療反應(yīng)相關(guān)性的敏感基因辨識(shí)?；谖㈥嚵袛?shù)據(jù)的卵巢癌敏感基因選擇研究中，過(guò)濾法和纏繞法單純以差異表達(dá)或分類率，而非生物相關(guān)性來(lái)選擇基因，結(jié)果的生物相關(guān)性差，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，提出了一種優(yōu)先考慮診斷結(jié)果(卵巢癌化療療效)相關(guān)性的特征選擇策略。首先利用奇異值分解定性地、定量地分析生物和非生物因素對(duì)基因表達(dá)的

4、影響，并結(jié)合樣本化療反應(yīng)的聚類特性來(lái)選取備選基因，然后使用基于信息增益的隨機(jī)森林方法精選基因。對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，這種方法相對(duì)經(jīng)典方法具有明顯優(yōu)勢(shì)：選取出的特征基因更穩(wěn)定且具有較好的模式分類能力；統(tǒng)計(jì)分析顯示，辨識(shí)出的基因與化療療效的聯(lián)系更加緊密；相關(guān)研究也證實(shí)，這種方法得到更多與卵巢癌相關(guān)的基因。
　　 (3)發(fā)現(xiàn)了一些和化療相關(guān)的基因。論文提取出45個(gè)不同的基因，大部分基因的生物功能明顯與影響卵巢癌化療的因素相關(guān)，其中辨識(shí)出的PU

5、RA基因是公認(rèn)的基于順鉑藥物的卵巢癌化療反應(yīng)的標(biāo)志物，有4個(gè)基因的生物功能與卵巢癌直接相關(guān)：NR2F2，CLDN3，PURA，C1ORF38；有17個(gè)基因與腫瘤，癌癥，免疫反應(yīng)或炎癥反應(yīng)相關(guān)：USO1，TCF7L2，NR2F2，MGEA5，CLDN3，DUSP6，ENO1，TANK，VLDLR，DDAH1，SMARCA2，C1ORF38，SLC22A5，PURA，ACTR2，MAP3K4，OGT。
　　 論文通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法篩