《面向乳腺癌診療的影像特徵與基因表達的關聯研究》是依託杭州電子科技大學，由范明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向乳腺癌診療的影像特徵與基因表達的關聯研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：范明
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，乳腺癌的發病率處於上升狀態，故該病的早期診斷和早期治療至關重要。此外，乳腺癌病情進展快的特點決定了個性化治療是迫切性的研究課題。高通量的基因表達分析技術為乳腺癌的分子診療提供了有效的工具。然而該技術的侵入性，成本高，故尚未成為乳腺癌常規診療手段。所以，使用非侵入式的核磁共振成像特徵關聯到基因表達特徵，從而進行乳腺癌的診療，有重要的研究意義。本項目為面向乳腺癌的影像基因組學研究。首先提取基因表達譜和影像特徵，使用機器學習方法對其進行降維，去除冗餘性。其次，使用稀疏回歸的方法建立影像特徵到基因表達特徵之間的關聯模型。最後，利用關聯模型來預測乳腺癌病人的預後信息，通過薈萃分析得到驗證集驗證實驗結果。所以，本項目的研究成果用影像特徵重構基因表達特徵，避免了費時費力的基因晶片分析，為疾病診療提供有價值的工具。
結題摘要
近年來，乳腺癌是我國女性最常見的惡性腫瘤病之一，近年來發病率處於上升狀態，因此乳腺癌的早期診斷和早期治療至關重要。隨著高通量的基因表達分析技術的發展，對乳腺癌的分子表達分析已經成為重要的早期診斷工具。然而該技術需要通過組織病理檢查方式來獲得分子信息，具有侵入性、成本高、重複性檢查困難等缺陷。而核磁共振技術由於其非侵入性、代價小、易於重複性檢查等特點，成為乳腺癌檢查的重要手段。建立影像特徵與分子特徵的關聯關係，從而使用無創的、立體的、可多次重複進行的核磁共振技術來進行乳腺癌的檢查，具有重要的研究意義。本項目研究內容為：首先提取並分析乳腺癌影像特徵基因表達信息，通過構建調控模型研究基因表達的作用機制；其次構建從影像學特徵到基因表達特徵之間的關聯關係，建立從影像到分子表達之間的關聯模型。最後利用構建的影像基因組學診療模型來預測乳腺癌病人的輔助化療結果、分子亞型等信息，並分析和驗證預測模型的穩定性。本項目的主要研究結果為：首先通過基因表達調控模型參數的研究，可定量地分析基因之間表達調控網路；其次，從大量的蛋白質質譜數據中挖掘出與乳腺癌預後相關聯的分子標誌物，初步建立了乳腺癌分子水平的信息預測模型。再次，建立了基於影像組學的診療信息模型，通過影像特徵來預測乳腺癌分子亞型、化療反應，並通過交叉驗證的方式評價特徵的穩定性。最後，分析了乳腺癌的影像異質性特點，並以此為基礎建立更準確的腫瘤分子表達預測信息模型。本項目從乳腺癌影像學特徵提取、基因表達數據分析及特徵提取、影像特徵與基因表達特徵關聯研究模型的構建、基於影像基因組學分析的診療模型的構建方面均有相關研究進展。本項目可以為乳腺癌的診療提供有潛力的影像組學分析方法，為臨床診療提供有價值的診療工具。期望後續的研究工作能建立更大規模的影像與分子診斷數據集、更加準確和穩定的影像基因組學關聯分析模型，以此來進行更精準的乳腺癌診療分析。
