基于差異網(wǎng)絡的復雜疾病生物標記識別.pdf

1、疾病影響著人類的正常生活和工作,以癌癥為代表的復雜疾病更是嚴重威脅著人類的生命安全。雖然針對復雜疾病的治療方法和藥物研究已取得一定的成效,但是對復雜疾病的認識不夠深入,因而制約著更有效的診療方法出現(xiàn)。隨著生命科學的發(fā)展,高通量測序技術引發(fā)后基因組時代的到來,各種不同組學的數(shù)據(jù)大量涌現(xiàn),疾病生物標記的研究進入了一個新時代。
　　同類復雜疾病在病因、癥狀等方面有許多共同之處,這與它們相似的分子基礎有關,比如 BCL2和 ERBB2等基

2、因與多種癌癥的發(fā)生相關。這為研究多種同類復雜疾病的機理提供了可能,同類型的疾病是否存在共同的致病基因?是否存在共同的生物標記?與現(xiàn)有的針對特定疾病生物標記識別研究不同,本文研究同類復雜疾病的生物標記識別問題。目前識別生物標記的方法多集中于研究表達差異的基因,而忽視了生物分子間調(diào)控或相互作用關系的變化。然而,這種變化與疾病的發(fā)生有著重要的聯(lián)系。比如基因MDK通過激活PI3K代謝路徑加速癌癥的發(fā)展,金雀異黃酮對基因CD44表達的負調(diào)控作用可

3、以抑制癌癥的發(fā)生。因此,相比為疾病識別相關的單個基因,系統(tǒng)地識別與疾病相關的基因模塊,并將其作為生物標記顯得更為重要。
　　在疾病樣本和正常樣本下分別構建基因網(wǎng)絡,基于這兩個網(wǎng)絡間差異的基因作用關系更可能與疾病相關的假設,通過集成基因表達數(shù)據(jù)和蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡數(shù)據(jù),將差異網(wǎng)絡應用到復雜疾病生物標記識別問題上。針對癌癥這類復雜疾病的實驗研究成功識別出由19個基因和它們之間17條作用關系組成的基因模塊。從統(tǒng)計方法、生物意義和分類器模