腫瘤個(gè)體化醫(yī)療中的計(jì)算方法研究
本文關(guān)鍵詞:腫瘤個(gè)體化醫(yī)療中的計(jì)算方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:為癌癥病人選擇適合的抗癌藥物是“個(gè)體化醫(yī)療”所面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。臨床治療中,對抗癌藥物療效和毒性進(jìn)行小鼠或人體測試是尋求合適抗癌藥物的最直接方法,但是此類方法實(shí)驗(yàn)復(fù)雜、周期長,當(dāng)待測藥物數(shù)量比較多的時(shí)候遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們的需要。因此,建立穩(wěn)健的抗癌藥物敏感性預(yù)測模型,同時(shí)對上百種癌癥樣本進(jìn)行敏感性預(yù)測就顯得尤為重要。近年來,為了闡明抗癌藥物敏感性的反應(yīng)機(jī)理,研究者們進(jìn)行了兩個(gè)大型藥物基因組學(xué)研究(CCLECGP),他們搜集了超過1000個(gè)細(xì)胞系,采用高通量技術(shù),得到了大量癌癥驅(qū)動(dòng)基因的突變狀態(tài)、拷貝數(shù)情況、表達(dá)譜和轉(zhuǎn)錄等信息,以及這些細(xì)胞系對大量藥物的藥理反應(yīng)數(shù)據(jù)。基于數(shù)據(jù)集CCLE(24種藥物),我們從癌癥病人的基因表達(dá)信息和藥物敏感性數(shù)據(jù)出發(fā),采用支持向量機(jī)分類算法和逐步回歸特征剔除特征選擇方法建立了藥物敏感性預(yù)測模型。為了檢驗(yàn)?zāi)P偷姆(wěn)健性,我們首先在CCLE內(nèi)部進(jìn)行10折交叉驗(yàn)證。同時(shí),為了檢驗(yàn)?zāi)P偷姆夯芰?我們使用CGP(138種藥物)數(shù)據(jù)集進(jìn)行了相應(yīng)的獨(dú)立集檢驗(yàn)。從數(shù)據(jù)集CCLE所建立的模型中我們發(fā)現(xiàn),對于大部分藥物,模型交叉驗(yàn)證取得了令人滿意的結(jié)果(10個(gè)藥物得到的準(zhǔn)確率高于80%,19個(gè)藥物的準(zhǔn)確度高于75%)。獨(dú)立集檢驗(yàn)的結(jié)果表明,在CCLE和CGP共有的11種藥物中,有3種藥物(AZD6244、Erlotinib、PD-0325901)達(dá)到了較好的分類效果,它們對癌癥樣本的敏感性分別由12個(gè)、6個(gè)和7個(gè)基因決定。上述結(jié)果表明藥物敏感性可以通過基因組特征信息進(jìn)行有效預(yù)測。我們基于支持向量機(jī)的模型對于大多數(shù)藥物都可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測其敏感性,本課題對于理解抗藥物敏感性的分子機(jī)理,在臨床中選擇合理的抗癌藥物具有理論意義。
【關(guān)鍵詞】:藥物敏感性預(yù)測 支持向量機(jī) 特征選擇 逐步回歸特征剔除
【學(xué)位授予單位】:上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:R730.5
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 第1章 緒論7-11
- 1.1 課題背景7-9
- 1.2 本文的主要結(jié)構(gòu)9-11
- 第2章 抗癌藥物敏感性預(yù)測的方法11-16
- 2.1 抗癌藥物敏感性11-12
- 2.1.1 CCLE數(shù)據(jù)11
- 2.1.2 CGP數(shù)據(jù)11-12
- 2.2 基于藥物敏感性數(shù)據(jù)進(jìn)行樣本分類12
- 2.3 CCLE和CGP兩個(gè)數(shù)據(jù)集的統(tǒng)一化處理12
- 2.4 特征選擇—SVM-RFE,,F(xiàn)-score, Random Forest12-14
- 2.5 支持向量機(jī)14
- 2.6 模型檢驗(yàn)14-16
- 第3章 模型結(jié)果16-24
- 3.1 研究設(shè)計(jì)16-19
- 3.2 CCLE中的交叉驗(yàn)證以及對特征集的分析19-21
- 3.2.1 CCLE中的交叉驗(yàn)證19-20
- 3.2.2 篩選的特征與腫瘤發(fā)生及藥物敏感性的關(guān)系20-21
- 3.3 CGP數(shù)據(jù)集中的獨(dú)立集測試21-24
- 第4章 模型結(jié)果討論及結(jié)論24-26
- 參考文獻(xiàn)26-29
- 附錄29-35
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果35-36
- 致謝36
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本文編號:501725
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