Wrapper-Filter混合算法在早期矽肺生物標志物篩選中的應用.pdf

1、矽肺是吸入二氧化硅粉塵顆粒所致的以肺間質纖維化為主的全身性疾病。早期健康監(jiān)護是矽肺防治的關鍵環(huán)節(jié),但至目前尚無有效的早期健康監(jiān)護指標。探討矽肺的發(fā)病機制和探索發(fā)現血清早期診斷(篩檢)的生物標志物,對預防、治療乃至最終消除矽肺具有重要的經濟和社會意義。近年蛋白質組學技術特別是質譜技術的發(fā)展為矽肺診斷開拓了新領域,一種新的應用功能磁珠、基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜(MALDI-TOF-MS)和 ClinProTools軟件包組成的Cli

2、nProt系統(tǒng)以其高敏感性和可重復性被用于血清蛋白質表達譜的研究。利用磁珠分離、去除樣品中的高豐度蛋白和其他雜質,同時富集低豐度目的蛋白。經飛行時間質譜測定得到在矽塵暴露人群和正常對照組之間表達差異的蛋白質,為尋找矽肺生物標記物提供重要的的線索。如何從高通量的血清蛋白質譜數據中篩選出可能的疾病早期標志物,是應用質譜技術進行疾病分析的的前提。本研究采用液體蛋白芯片飛行時間質譜作為檢測手段,將Relief算法、遺傳算法結合支持向量機(SVM

3、)應用于MALDI-TOF-MS質譜數據,構建矽塵暴露人群診斷模型,篩選早期矽肺血清蛋白生物標志物,其拓展的分析技術和所發(fā)現的診斷標志物,具有一定的臨床診斷與應用價值。主要研究內容包括：
　　 ⑴在對特征篩選的基本原理進行研究的基礎上,通過比較不同算法的優(yōu)缺點和多種算法的實驗數據分析,獲得了針對本研究比較恰當的特征篩選方法。
　　 ⑵在對Relief算法、遺傳算法和支持向量機基本原理進行深入分析的基礎上,提出了通過Rel

4、ief算法對矽肺血清蛋白質譜的原始數據集進行初步篩選,再利用遺傳算法作為搜索策略,支持向量機作為評價準則的特征選擇算法,建立了一種矽肺血清蛋白標記物的篩選方法。
　　 ⑶通過實驗表明,在應用本研究提出的Wrapper-Filter混合算法對各期矽肺暴露人群和健康對照人群質譜數據特征蛋白峰進行篩選的基礎上,基于最優(yōu)特征蛋白峰子集建立各期矽塵暴露人群診斷模型,取得了較好的分類性能,無塵肺0期、無塵肺0+期和Ⅰ期矽肺與正常對照組之間的