【摘 要】
:
目的:自人类基因组计划完成,研究人类疾病的作用机制,破解其遗传基础是目前生物医学研究的核心课题之一。随着生物信息学与计算机技术的快速发展,为了降低传统生物实验研究时间长、成本高等问题。研究人员基于大量的生物医学数据,利用计算机技术挖掘潜在的有利于疾病相关研究的信息被证明是一种非常有效的方法。当前,大多数的研究主要关注疾病致病基因的预测,对症状相关的基因预测研究相对较少。症状作为疾病最为直接可见的表
论文部分内容阅读
目的:自人类基因组计划完成,研究人类疾病的作用机制,破解其遗传基础是目前生物医学研究的核心课题之一。随着生物信息学与计算机技术的快速发展,为了降低传统生物实验研究时间长、成本高等问题。研究人员基于大量的生物医学数据,利用计算机技术挖掘潜在的有利于疾病相关研究的信息被证明是一种非常有效的方法。当前,大多数的研究主要关注疾病致病基因的预测,对症状相关的基因预测研究相对较少。症状作为疾病最为直接可见的表征,研究其与基因之间的联系对医学理论研究和临床实践具有重要意义。基于异质网络的疾病基因关联关系预测模型是该领域的研究方向之一,然而这些模型对症状相关的基因预测存在节点特征利用不足,冗余信息处理效果差等问题。因此,设计性能优秀的症状-基因关联关系预测模型,有利于推动对疾病症状与其相关生物医学信息的研究。方法:本文提出了一种改进的基于异质网络表示学习的多关系图卷积模型(HMLP_GCN),用于症状-基因关联关系预测分析。首先,从HPO、Dis Ge NET、Orphanet等公开数据库和现有研究公开的数据集中,整理实验分析所需的生物医学数据。本文共整理了症状-基因关联数据、疾病-基因关联数据、症状-疾病关联数据以及蛋白质相互作用数据四个数据集。利用这四个数据集,分别构建了四个异质图网络(G1、G2、G3、G4)。由于图中节点数量与类型会影响模型最终的预测性能。本文基于R-GCN模型对四个异质图网络进行了模型测试。考虑R-GCN模型对图中节点的特征利用不足等问题,本文引入了异质多层感知器来处理同类型节点映射的问题。利用多层感知器在图卷积之前进行维度拼接,从而能够更好的处理节点的特征,使得图中同类型的节点有了聚类的特性,然后再利用R-GCN模型进行卷积操作以聚类不同类型的节点。最后,将HMLP_GCN模型与三个基准模型在完整图G4和三个变体异质图网络上进行预测以评估模型的性能。结果:利用R-GCN模型对G1、G2、G3、G4四个异质图网络的模型测试结果表明,当图中节点数量和类型增加时,模型的预测性能提高了。但随着节点的数量和类型越来越多时,图中的冗余信息也随着增加,噪声数据变多会导致模型的预测性能下降。HMLP_GCN模型与三个基准模型在完整图G4上的预测结果表明,HMLP_GCN模型在AUC值、准确率、精确度、召回率以及F1-score等指标上分别取得了0.958、0.910、0.900、0.936、0.917的最优评分。与三个基准模型相比在AUC值上分别提高了4.8%、4.2%、5.8%,准确率上分别提高了3.8%、05.8%、1.3%。此外,HMLP_GCN模型在G1、G2、G3、G4四个异质图网络上的预测结果同样取得了最优评分,实验分析表明HMLP_GCN模型能处理节点数量和类型增多带来的信息冗余问题。结论:本文基于异质图神经网络构建了症状-基因关联关系预测模型。实验结果表明,本文的方法在症状-基因关联关系预测中与现有方法相比在节点特征和冗余信息处理方面有一定的优势之处,为症状相关生物医学研究提供了思路。
其他文献
目的:本项目基于真实世界研究,初步评价通幽消积方加减对食管癌的临床疗效及安全性,为该方治疗食管癌提供科学依据。方法:收集近10年(2012-2021年)湖南省中医肿瘤诊疗中心住院部的食管癌患者,按照纳入标准及排除标准进行筛选,患者共64例。观察患者入组前及服用通幽消积方加减治疗8周后的肿瘤标志物、吞咽困难程度、相关证候、KPS评分、不良反应,并从性别、年龄、吸烟、饮酒、发病部位、肿瘤分期、分化程度
王育良系全国第六批名老中医药专家学术经验继承工作指导老师,主要从事中西医结合治疗眼病和中医眼科现代化研究。文章主要从其学术思想及学术创新2个方面进行探讨。王育良临证时眼体合参,综合辨证;辨证施治,强调治肝;认为眼病多瘀,擅长活血用药;重视脾胃,补肾治本。王育良临床思路广阔,治病多法,以清热养阴散瘀为指导思想研制了润目灵治疗干眼,并首创了眼与光照节律关系的思想,运用其指导临床用药。
目的:非小细胞肺癌(NSCLC)是我国发病和死亡人数最多的癌症,越来越多患者对近年崛起的免疫治疗逐渐产生耐药性,所以探索免疫治疗机制成为迫切的研究热点。CC类趋化因子CCL2在前列腺癌、乳腺癌、胃癌中,可通过抑制自噬并导致肿瘤细胞进一步侵袭。CCL2作为一种主要起促肿瘤作用的趋化因子,在NSCLC中CCL2高表达提示预后不良,其受体CCR2作为自噬通路相关基因与肺腺癌患者预后有关。方法:本实验以人
目的:回顾性分析改良根治术与乳房重建术后乳腺癌患者的临床资料与随访资料,了解患者转移、复发、死亡情况;了解两组手术患者术后生存质量、心理社会适应能力水平以及患者术后婚姻情况、就业情况的变化;通过倾向性匹配比较两组手术患者在生存质量、心理社会适应能力水平等方面的差异。方法:本研究回顾性收集2014-2020年行乳腺癌改良根治术或乳房重建术的乳腺癌患者资料,根据手术方式分为乳房重建组与改良根治组,通过
目的:通过三参首乌汤体外干预人脐静脉内皮细胞,观察细胞增殖活力及血管新生相关因子PTEN、AKt、p AKt、VEGF蛋白表达,探讨三参首乌汤基于益气养阴祛瘀法对血管新生相关因子的影响,为后续动物实验及临床应用开发提供依据。方法:1.将HUVEC分为空白组、对照组及三参首乌汤干预组进行干预,其中三参首乌汤干预组配置成不同浓度的组别,CCK-8法检测HUVEC细胞增殖活力,筛选三参首乌汤促进HUVE
目的(1)编制《重症监护病房护理缺失量表》,并检验其信效度;(2)应用《重症监护病房护理缺失量表》,探讨ICU护士在工作中常见的护理缺失项目以及护理缺失发生的原因。方法(1)量表编制阶段:本研究在护理缺失理论模型的指导下,采用文献回顾与质性访谈的方法构建重症监护病房护理缺失量表的初始条目池。经过两轮专家咨询对量表内容进行修订,形成量表初稿。(2)量表信效度检验阶段:第一阶段于2021年9月~10月
段迎喜主任主张运用中医“络病学说”对脾胃病进行辨治,同时将微观辨证与宏观辨证相互结合,用药遣方,从而达到有效治疗的目的,提出了辛润通络、虫类药通络、化痰散瘀通络、解毒通络、补虚通络、通脏腑之络等用药观点。文章就段迎喜主任基于中医络病理论治疗脾胃病进行概述,以期对于脾胃病的治疗、中医络病理论的深入研究有所裨益。
目的:研究活血化瘀解毒方对脑缺血再灌注损伤大鼠的宏观症状、神经功能损伤评分、缺血侧脑组织皮质区病理形态、自噬及PI3K/AKT/mTOR信号通路相关因子表达的影响,探讨活血化瘀解毒方通过调控PI3K/AKT/mTOR信号通路介导自噬对脑缺血再灌注损伤“瘀毒互结”病机的机理研究。方法:SPF级雄性SD大鼠60只,按随机数字表分为假手术组、模型组、依达拉奉组、活血化瘀解毒方组、雷帕霉素组和活血化瘀解毒
目的:方剂作为中医临床用药的主要载体,利用药效物质的协同来增强药效降低毒副作用。相关研究显示,方剂功效与其组成药物间存在着非线性关系。深度学习作为拟合非线性关系的有效技术,在方剂功效研究中主要为模型的简单调用,忽略了方剂数据自身的特点与中医复杂的理论背景,导致模型学习效果不佳。本研究借鉴自然语言处理领域研究方法,融合中医理论,提出一种“预训练+微调”形式的药向量预训练模型,同时结合方剂数据的特点提
目的:分析儿童肠结核的临床特点,增强对儿童肠结核的认识,减少误诊、漏诊,提高诊疗水平。方法:回顾性分析2014年6月至2020年7月期间在长沙市中心医院住院并被诊断为“肠结核”的62例儿童的临床病例资料。结果:(1)一般资料:62例患儿中,女性患儿占比43.5%,男性患儿占比56.5%;农村患儿占比72.6%,城市患儿占比27.4%;发病年龄中位数为13.7岁;入院前病程1天-1年余不等;中位住院