基于差异网络拓扑参数模型筛选肝癌生物分子标志物的研究
发布时间：2021-08-15 05:14
肝癌（Liver Cancer）有多种类型,常见高发类型为原发性肝癌中的肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma,HCC）,其发病通常难以察觉,且一旦发病则进展迅速,容易错过最佳诊治时间而造成癌细胞转移或进入局部晚期,因此治疗起来很困难,并且预后效果很差,是威胁人们生命健康的重大癌症。目前其致病机制不明确,普遍认为是由多种致病因素共同作用导致的结果。鉴于肝癌的发病特点,对疑似患者的早期诊断十分重要,目前我国的肝癌诊断主要是依据影像学检查与血清分子标志物甲胎蛋白检测,但这两种方法都存在一些缺陷。近年来也有一些处于研究阶段的潜在HCC生物标志物,但大都存在特异性低、敏感性低的缺点,未达到理想的检测效果。因此,寻找新的高敏高特异生物标志物来辅助HCC相关临床诊断与检查具有重大的社会价值和经济效益,已是刻不容缓。癌症因其致病因素多且复杂,被认为是由多生物分子,以及遗传因素与环境因素等相互作用而造成的“系统病”,这意味着基于复杂系统与复杂网络的背景筛选生物标志物的正确性。因此本文将基因表达数据结合基因间相互作用（Gene-Gene Interaction,GGI）网络,通过研究...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１中国２０１５年主要恶性肿瘤发病数与死亡数占比与分性别排名对比［５］??但是即使乙肝疫苗对控制乙型肝炎患病人数增加，从而降低肝癌患病人数有??
山东大学硕士学位论文??类背景基因间相互作用网络，构建正常与疾病两个状态下特异的基因间相互作??用网络，基于基因等生物分子在两个基因间相互作用网络中所处拓扑位置的差??异，挑选出两个状态下网络拓扑参数差异变化显著的基因，从而筛选出潜在肝??癌生物标志物，并在不同网络组分层次上与其他方法进行了对比研究。为复杂??疾病的早期诊断生物标志物的发现提供了理论模型上的技术支撑，为生物标志??物的筛选提供新思路，实现了从复杂网络中寻找肝癌生物标志物。图１－３是本??文主要研究内容的框架图。??／ｒ???……Ｉ?＼（?＂ＴＩ??：?Ｗ绾拓扑参数?４?ｔｔｉｉＭ络拓扑餐数?校块柃测??丨ｋ?厂丁??｜?ｉ?：?Ｉ?，ＩＷ?￣＇＼?｜?机器学习??；人类雄ＷＮ相ＩＩ作用ｗｍ?：?Ｉ?＼??＇ｈ?．＾：｜?＾数右异网络?Ｉ??＋?賴状机（州络Ｖ?■??Ａ?￥??肝癌葙因表达数据?Ｔ＿＿＿．．?Ｉ??聰状态?ＧＧＩＭ?络?（ｒ〇ｐ．ＭａｒｋｃＪ?，??Ｖｉ?１?—－１?—Ｊｙ??ｉ??￥Ｓ??／＊■－?＂?￣?＊ｖ?ｒ?＼?／?ｖ?？■一??Ｉ?广?＞??节点?边?派系?迪路?￣＾?小卩彳［＾络ｍ分筛选十物标上物????｜￣＾?????图１－３本文框架图??１．４．２章节安排??本文共包括五个章节，每章节的具体内容安排如下：??第一章：绪论。本章首先通过介绍全球及中国的肝癌相关数据、肝癌的分??类以及肝癌的流行病学特征对肝癌的研究现状和研究意义进行了阐述，其次对??肝癌的致病机制研究现状进行了总结与解释，然后简单介绍了生物标志物的定??义与意义，对
山东大学硕士学位论文??第２章研究数据及方法??２．１研究数据??为了构建疾病不同状态下的相互作用网络以及挑选适合本例肝癌数据筛选??生物标志物的网络拓扑参数，本文首先利用现有数据库中的相互作用网络构建??背景的人类基因间相互作用网络，再挑选合适的肝癌基因表达数据集用于本文??？?方法的实现和后续候选生物标志物的二次验证。？??２．１．１人类基因间相互作用网络??长期以来，人们认为生物体内主要包含三种生物大分子：ＤＮＡ、ＲＮＡ和蛋??白质。具有特定序列的、带有遗传信息的ＤＮＡ片段被称为基因，基因转录生成??ＲＮＡ?（ｍＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｔＲＮＡ），其中ｍＲＮＡ翻译生成蛋白质，蛋白质是生命的??物质基础，与各种生物性状和生命活动紧密相关。这种遗传信息的传递遵循分子??生物学中的“中心法则”?［２６］。??〇?〇??、／?转录?、／翻译??ＤＮＡ?＂１＂＂?—？?ＲＮＡ?，蛋白质??逆转录??图２－１中心法则【２６］??近年来基因组学的逐步研究表明，基因与基因以及相关表达产物之间存在着??复杂的关系，它们相互调控与关联，进而形成相互作用的复杂网络。基因间相互??作用关系（Ｇｅｎｅ－ＧｅｎｅＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，?ＧＧＩ）包括最常见的基因调控、基因－蛋白质、??ＲＮＡ－蛋白质、蛋白质－蛋白质、ＲＮＡ－ＲＮＡ和代谢物－产物之间的相互作用等。基??因以及蛋白质、ＲＮＡ、代谢物等生物分子之间内部或外部的相互作用，构成了一??个庞大的复杂网络。上述所有相互作用关系的发生根据中心法则进行抽象后，最??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]2015年中国恶性肿瘤流行情况分析[J]. 郑荣寿,孙可欣,张思维,曾红梅,邹小农,陈茹,顾秀瑛,魏文强,赫捷. 中华肿瘤杂志. 2019 (01)
[2]复杂网络中社区发现算法的对比研究[J]. 潘利强,张燕琴,王书荣,周文英. 福建电脑. 2017(12)
[3]Immunology of hepatocellular carcinoma[J]. Meenakshi Sachdeva,Yogesh K Chawla,Sunil K Arora. World Journal of Hepatology. 2015(17)
[4]美国“精准医学计划”解读与思考[J]. 赵晓宇,刁天喜,高云华,陈婷,康迪,王磊. 军事医学. 2015(04)
[5]Terpenoids as potential chemopreventive and therapeutic agents in liver cancer[J]. Roslin J Thoppil,Anupam Bishayee. World Journal of Hepatology. 2011(09)
[6]社会性标签系统的k-派系社团发现的研究[J]. 鲁晓明,张晋朝. 科技信息. 2008(29)
[7]原发性肝癌的流行病学特征及其危险因素[J]. 叶家才,崔书中,巴明臣. 实用医学杂志. 2008(10)
[8]分子流行病学研究中生物标志选择的系统方法[J]. 黄鹏,谭红专. 医学理论与实践. 2008(01)
[9]Liver expression of steroid hormones and Apolipoprotein D receptors in hepatocellular carcinoma[J]. FJ Vizoso,M Rodriguez,A Altadill,ML González-Diéguez,A Linares,LO González,S Junquera,F Fresno-Forcelledo,MD Corte,L Rodrigo. World Journal of Gastroenterology. 2007(23)
[10]用于数据挖掘的聚类算法[J]. 姜园,张朝阳,仇佩亮,周东方. 电子与信息学报. 2005(04)
博士论文
[1]复杂网络拓扑结构度量指标及应用研究[D]. 王炳波.西安电子科技大学 2014
[2]几种基因调控网络的比较[D]. 艾对元.兰州大学 2008
本文编号：3343925
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１中国２０１５年主要恶性肿瘤发病数与死亡数占比与分性别排名对比［５］??但是即使乙肝疫苗对控制乙型肝炎患病人数增加，从而降低肝癌患病人数有??
山东大学硕士学位论文??类背景基因间相互作用网络，构建正常与疾病两个状态下特异的基因间相互作??用网络，基于基因等生物分子在两个基因间相互作用网络中所处拓扑位置的差??异，挑选出两个状态下网络拓扑参数差异变化显著的基因，从而筛选出潜在肝??癌生物标志物，并在不同网络组分层次上与其他方法进行了对比研究。为复杂??疾病的早期诊断生物标志物的发现提供了理论模型上的技术支撑，为生物标志??物的筛选提供新思路，实现了从复杂网络中寻找肝癌生物标志物。图１－３是本??文主要研究内容的框架图。??／ｒ???……Ｉ?＼（?＂ＴＩ??：?Ｗ绾拓扑参数?４?ｔｔｉｉＭ络拓扑餐数?校块柃测??丨ｋ?厂丁??｜?ｉ?：?Ｉ?，ＩＷ?￣＇＼?｜?机器学习??；人类雄ＷＮ相ＩＩ作用ｗｍ?：?Ｉ?＼??＇ｈ?．＾：｜?＾数右异网络?Ｉ??＋?賴状机（州络Ｖ?■??Ａ?￥??肝癌葙因表达数据?Ｔ＿＿＿．．?Ｉ??聰状态?ＧＧＩＭ?络?（ｒ〇ｐ．ＭａｒｋｃＪ?，??Ｖｉ?１?—－１?—Ｊｙ??ｉ??￥Ｓ??／＊■－?＂?￣?＊ｖ?ｒ?＼?／?ｖ?？■一??Ｉ?广?＞??节点?边?派系?迪路?￣＾?小卩彳［＾络ｍ分筛选十物标上物????｜￣＾?????图１－３本文框架图??１．４．２章节安排??本文共包括五个章节，每章节的具体内容安排如下：??第一章：绪论。本章首先通过介绍全球及中国的肝癌相关数据、肝癌的分??类以及肝癌的流行病学特征对肝癌的研究现状和研究意义进行了阐述，其次对??肝癌的致病机制研究现状进行了总结与解释，然后简单介绍了生物标志物的定??义与意义，对
山东大学硕士学位论文??第２章研究数据及方法??２．１研究数据??为了构建疾病不同状态下的相互作用网络以及挑选适合本例肝癌数据筛选??生物标志物的网络拓扑参数，本文首先利用现有数据库中的相互作用网络构建??背景的人类基因间相互作用网络，再挑选合适的肝癌基因表达数据集用于本文??？?方法的实现和后续候选生物标志物的二次验证。？??２．１．１人类基因间相互作用网络??长期以来，人们认为生物体内主要包含三种生物大分子：ＤＮＡ、ＲＮＡ和蛋??白质。具有特定序列的、带有遗传信息的ＤＮＡ片段被称为基因，基因转录生成??ＲＮＡ?（ｍＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｔＲＮＡ），其中ｍＲＮＡ翻译生成蛋白质，蛋白质是生命的??物质基础，与各种生物性状和生命活动紧密相关。这种遗传信息的传递遵循分子??生物学中的“中心法则”?［２６］。??〇?〇??、／?转录?、／翻译??ＤＮＡ?＂１＂＂?—？?ＲＮＡ?，蛋白质??逆转录??图２－１中心法则【２６］??近年来基因组学的逐步研究表明，基因与基因以及相关表达产物之间存在着??复杂的关系，它们相互调控与关联，进而形成相互作用的复杂网络。基因间相互??作用关系（Ｇｅｎｅ－ＧｅｎｅＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，?ＧＧＩ）包括最常见的基因调控、基因－蛋白质、??ＲＮＡ－蛋白质、蛋白质－蛋白质、ＲＮＡ－ＲＮＡ和代谢物－产物之间的相互作用等。基??因以及蛋白质、ＲＮＡ、代谢物等生物分子之间内部或外部的相互作用，构成了一??个庞大的复杂网络。上述所有相互作用关系的发生根据中心法则进行抽象后，最??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]2015年中国恶性肿瘤流行情况分析[J]. 郑荣寿,孙可欣,张思维,曾红梅,邹小农,陈茹,顾秀瑛,魏文强,赫捷. 中华肿瘤杂志. 2019 (01)
[2]复杂网络中社区发现算法的对比研究[J]. 潘利强,张燕琴,王书荣,周文英. 福建电脑. 2017(12)
[3]Immunology of hepatocellular carcinoma[J]. Meenakshi Sachdeva,Yogesh K Chawla,Sunil K Arora. World Journal of Hepatology. 2015(17)
[4]美国“精准医学计划”解读与思考[J]. 赵晓宇,刁天喜,高云华,陈婷,康迪,王磊. 军事医学. 2015(04)
[5]Terpenoids as potential chemopreventive and therapeutic agents in liver cancer[J]. Roslin J Thoppil,Anupam Bishayee. World Journal of Hepatology. 2011(09)
[6]社会性标签系统的k-派系社团发现的研究[J]. 鲁晓明,张晋朝. 科技信息. 2008(29)
[7]原发性肝癌的流行病学特征及其危险因素[J]. 叶家才,崔书中,巴明臣. 实用医学杂志. 2008(10)
[8]分子流行病学研究中生物标志选择的系统方法[J]. 黄鹏,谭红专. 医学理论与实践. 2008(01)
[9]Liver expression of steroid hormones and Apolipoprotein D receptors in hepatocellular carcinoma[J]. FJ Vizoso,M Rodriguez,A Altadill,ML González-Diéguez,A Linares,LO González,S Junquera,F Fresno-Forcelledo,MD Corte,L Rodrigo. World Journal of Gastroenterology. 2007(23)
[10]用于数据挖掘的聚类算法[J]. 姜园,张朝阳,仇佩亮,周东方. 电子与信息学报. 2005(04)
博士论文
[1]复杂网络拓扑结构度量指标及应用研究[D]. 王炳波.西安电子科技大学 2014
[2]几种基因调控网络的比较[D]. 艾对元.兰州大学 2008
本文编号：3343925
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