癌癥是關(guān)乎人類健康的至要因素同時也是一個全球主要的死亡原因,據(jù)世衛(wèi)組織統(tǒng)計,2004年全球癌癥死亡人數(shù)達740萬(約占所有死亡人數(shù)的13%),若不予以適當干預,至2030年,死亡人數(shù)預計將達1200萬。因此許多科學家和醫(yī)務工作者長期致力于研究腫瘤發(fā)生發(fā)展的機理,試圖找到有效的癌癥預防、診斷、監(jiān)測和治療的手段。癌癥是一種極其復雜、多方面的疾病,同時也是遺傳易感性、環(huán)境因素和生活方式綜合作用的結(jié)果。癌癥是一種不僅在基因組水平異常(基因突變、基因拷貝數(shù)異常,基因表達異常),同時也在表觀基因組水平(基因甲基化)異常的高度異質(zhì)性疾病,不同類型的癌癥具有高度異質(zhì)性,甚至在同一癌癥患者中也是如此。隨著生物信息學的不斷發(fā)展以及人們對于癌癥這一對人類威脅最大的疾病的重視,有關(guān)腫瘤的不同組學數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn),基于不同組學數(shù)據(jù)的腫瘤發(fā)生、發(fā)展及致病機理的研究引起了人們的廣泛關(guān)注。凋亡途徑的功能障礙是腫瘤的重要特征之一,逃避細胞凋亡(程序性細胞死亡)是癌癥發(fā)生和發(fā)展的一個主要原因,對不同細胞凋亡異常機制的認識可以幫助我們找到針對觸發(fā)腫瘤細胞死亡的治療策略。大量的科學研究結(jié)果表明,癌細胞的異常凋亡對早期癌癥的發(fā)生和維持至關(guān)重要,而靶向凋亡過程在抗腫瘤治療中將會起到重要作用。我們從GEO數(shù)據(jù)庫下載了15種癌癥的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),為了減少不同數(shù)據(jù)平臺造成的數(shù)據(jù)偏差,轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)從同一平臺選擇。由于處理這種大規(guī)模數(shù)據(jù)需要慎重考慮質(zhì)量、預處理(標準化)和每一步的高質(zhì)量數(shù)據(jù),我們收集了一個高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫,其中包括大量關(guān)于途徑、主要生物學過程和轉(zhuǎn)錄因子、死亡結(jié)構(gòu)域超家族以及與細胞凋亡有關(guān)的不同功能組的信息,并在不同尺度上系統(tǒng)的從基因水平、轉(zhuǎn)錄因子、GO通路水平上綜合研究了這15種癌癥的細胞凋亡的失調(diào)機制,又對凋亡相關(guān)的基因預測了其是否可分泌入血液。從本文的綜合分析來看,與細胞凋亡相關(guān)的差異表達基因?qū)τ诖蟛糠职┌Y顯示出高度的特異性。在不同水平的生物功能和生物過程中,有一些特異性因素和共同因素能在不同范圍內(nèi)誘導細胞凋亡的失調(diào)。例如,所有的癌癥似乎都經(jīng)歷了Toll信號傳導途徑失調(diào)和細胞凋亡誘導失調(diào),但也有些癌癥具有不同的特異性誘導機制,如胰腺癌是由氧化應激誘導的,腦癌是以響應化學刺激的方式誘導細胞凋亡,肝癌的細胞凋亡失調(diào)趨向于經(jīng)歷外源途徑。本研究表明,大規(guī)模水平上的多種癌癥轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的凋亡機制比較分析有助于探索腫瘤發(fā)生機制,為臨床提供更為有效的幫助。
【學位單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R730.2
【部分圖文】：

圖 2.1 與凋亡相關(guān)的 1073 個基因的 PPI 互作網(wǎng)絡圖縱觀網(wǎng)絡示意圖中的基因分布特征，可看出它基本呈現(xiàn)的是一種無尺度網(wǎng)絡，egree)分布表示出極大的差異性(節(jié)點的度是指與其相連的邊數(shù))。而只要充分挖掘網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，就有助于找出其中的隱藏的重要內(nèi)容，提高對生物學系統(tǒng)的理解。

應用MCODE插件根據(jù)默認設置得到的四個網(wǎng)絡模塊示意圖

公式：i iiix yTs …………………………………（3.1）0 12 221 1 ij0 1( ) (y )2n nj ij i j iix x ySn n …………………（3.2）其中iS 是基因 i 在樣本中的合并標準差估計；0101ni i ijx xn 是癌組織樣本的平均表達值，0111ni i ijy yn 是正常組織樣本的平均表達值。為了在十五個類型的癌癥選擇合理的 P 值和倍數(shù)變化閾值，在圖 3.1 中，我們檢查了15 種不同癌癥的差異表達基因的數(shù)量，這些基因由不同的調(diào)整 P 值和倍數(shù)變化值決定,我們選取調(diào)整 P 值最多為 1%，并將倍數(shù)變化值至少 1.5 作為檢測差異表達基因的閾值。
【參考文獻】

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本文編號：2862434