《癌症體細胞拷貝數變異功能模式的鑑定方法與套用研究》是依託西安電子科技大學，由袁細國擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：癌症體細胞拷貝數變異功能模式的鑑定方法與套用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：袁細國
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
鑑定和發現癌症樣本中非隨機的體細胞拷貝數變異（SCNA），是查找癌症基因的重要手段，其核心問題是如何利用拷貝數的結構性變異發現甚至可能是弱顯著的SCNA功能模式。現有方法大多基於單個SCNA位點和靜態零分布的統計檢驗模型，對弱顯著的SCNA的檢測能力非常有限。本項目從高通量數據出發，研究全基因組SCNA功能模式的鑑定理論與方法。在深入考察拷貝數結構特性的基礎上，建立基於SCNA結構單元的統計量以檢驗結構變異模式，通過SCNA結構單元的置換策略和循環剔除真陽性的過程建立動態零分布，解決多重檢驗中顯著性水平估計保守的問題,以發現表面上弱顯著的SCNA功能模式。套用於卵巢癌子類全基因組數據，鑑定與子類相關的SCNA功能模式並發現新的潛在癌症基因。該項目立項，對結構變異模式發現理論及SCNA功能模式鑑定技術，進而對SCNA與癌症關係的認識及其在癌症預測和診斷中的套用，都有重要的理論和實際意義。
結題摘要
鑑定和發現癌症樣本中非隨機的體細胞拷貝數變異（SCNA），是查找癌症基因的重要手段，其核心問題是如何利用拷貝數的結構性變異發現甚至可能是弱顯著的SCNA功能模式。現有檢測方法大多基於單個SCNA位點和靜態零分布的統計檢驗模型，對弱顯著的SCNA的檢測能力非常有限。本項目從高通量數據出發，研究全基因組SCNA功能模式的鑑定理論與方法。主要研究內容包括：（1）建立基於SCNA結構單元的統計量以檢驗結構變異模式；（2）建立基於置換策略和循環剔除過程的動態零分布以解決顯著性水平估計保守的問題，進而提高鑑定弱顯著模式的性能；（3）設計拷貝數變異仿真軟體並建立SCNA功能模式鑑定方法的性能評價機制；（4）套用於卵巢癌子類全基因組數據，鑑定與子類相關的SCNA功能模式並發現潛在癌症基因。重要研究結果體現在：（1）對國內外現有的癌症SCNA功能模式的檢測方法作了系統的、全面的、科學的比較與分析，設計了合理的性能評價指標與方案；（2）設計了基於拷貝數變異結構單元的統計量以及基於循環剔除過程的零分布構造算法，同時結合癌症純度預測算法，建立SCNA功能模式的一體化鑑定平台AISAIC，輸出癌症純度、顯著SCNA模式、拷貝數缺失類型等重要信息；（3）將研究方法套用於TCGA資料庫中569 對卵巢癌腫瘤-正常配對樣本，並對其中286對具有臨床信息的樣本進行Early-recurrence和Late-recurrence劃分，鑑定了多種與卵巢癌類別相關的SCNA模式，並對這兩種類別進行了比較分析，即在Early-recurrence樣本鑑定出47個SCNA模式，包含9208個基因，而在Late-recurrence樣本中鑑定出23個SCNA模式，包含3388個基因，且這兩個類別中有2803個相同基因；（4）建立了基於新一代測序技術的DNA變異仿真平台IntSIM，實現基因組多種變異形式（包括SCNA, SNP, CNV, INDEL等）一體化的仿真，為SCNA模式鑑定方法的改進與套用拓展提供基礎。本項目的研究一方面解決多重檢驗中顯著性水平估計保守的問題，為結構變異模式的檢測提供新的思路；另一方面在全基因組規模中鑑定與癌症相關的SCNA模式及基因，對SCNA與癌症關係的認識及其在癌症預測和診斷中的套用，都有重要的理論和實際意義。
