基于集成網絡的膠質母細胞瘤失調模塊檢測.pdf

1、疾病是制約人類壽命的最重要因素，以癌癥為代表的復雜疾病嚴重影響著人類的正常生活和工作。生物醫(yī)學家研究發(fā)現(xiàn)，人類所有健康和疾病狀態(tài)都與基因有密切關系，如何診斷和治療以癌癥為代表的多基因復雜疾病一直是科學家研究的熱點和難點之一。長久以來，由于生物實驗技術和實驗結果分析技術都不太成熟，對復雜疾病的認識不夠深入，導致復雜疾病的研究一直沒能取得有效進展。高通量生物技術的快速發(fā)展為復雜疾病的研究提供了可靠的數(shù)據(jù)來源，同時以蛋白質相互作用網絡為代表的

2、生物網絡為復雜疾病的研究提供了很好的數(shù)據(jù)支持。
　　目前，對復雜疾病的研究多集中于單個致病基因預測，而忽略了生物大分子之間的相互調控關系。研究發(fā)現(xiàn)不同基因的擾動會導致相同的表型，且這些基因傾向收斂于相同的細胞路徑，基于此本文的研究重點由致病基因的預測轉移到失調模塊的檢測，針對復雜疾病多形性膠質母細胞瘤進行失調模塊檢測。鑒于單個生物網絡的數(shù)據(jù)不夠完整，實驗結果很大程度依賴特定數(shù)據(jù)集，本文整合蛋白質-蛋白質相互作用網絡、轉錄因子-蛋白

3、質相互作用網絡以及蛋白質磷酸化網絡，構建出集成生物網絡。首先針對多形性膠質母細胞瘤的基因表達數(shù)據(jù)，使用SAM軟件檢測出差異表達基因作為目標基因；然后使用表達數(shù)量性狀定位分析技術（eQTL）定位控制這些目標基因差異表達的遺傳因子作為候選因果基因；最后在集成生物網絡中，使用隨機游走方法檢測出因果基因以及最終的失調模塊。
　　本文最終成功檢測出由172個基因及206條相互作用鏈接組成的失調模塊，其中包含OMIM、KEGG以及AceVie

4、w數(shù)據(jù)庫中已知與多形性膠質母細胞瘤密切相關的基因，如CDKN2A、EGFR、TP53、AKT1、RB1、PTEN、PRKCA等。而基因RHOBOTN2、CEBPA和GBAS雖然不是OMIM、KEGG以及AceView數(shù)據(jù)庫中收錄的基因，但是本文通過文獻挖掘找到了其與多形性膠質母細胞瘤密切相關的有力證據(jù)。而且，該失調模塊包含了使用單個生物網絡分析所得到的大部分致病基因。通過統(tǒng)計理論和生物意義兩方面對實驗結果進行分析驗證，揭示出該失調模塊與