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面向信息系统设计的癌症阶段生物标志物识别
1
作者
陈伯林
张劲雷
+5 位作者
张建君
胡悠鹏
王腾
杨曼婷
卞军
尚学群
《计算机研究与发展》
北大核心
2025年第12期2974-2982,共9页
癌症是一种复杂且动态变化的高异质性疾病.它的发生发展伴随着大量的基因突变与功能失调.识别癌症阶段相关的生物标志物,对于了解癌症的致病机理与发展机制至关重要.然而,现有的癌症生物标志物识别方法通常将各个基因看作是孤立的节点,...
癌症是一种复杂且动态变化的高异质性疾病.它的发生发展伴随着大量的基因突变与功能失调.识别癌症阶段相关的生物标志物,对于了解癌症的致病机理与发展机制至关重要.然而,现有的癌症生物标志物识别方法通常将各个基因看作是孤立的节点,且仅关注癌症的二分类效果,忽略了不同基因之间的交互关系变化以及不同病理阶段的显著差别.为解决上述问题,首先为癌症各阶段构建回归残差网络(regression residual network,RRN),分析每个阶段RRN的节点和边,并结合生物通路进行多源数据挖掘,刻画了癌症随阶段演化的整个过程.通过对癌症的演化分析,分别获得癌症二分类和阶段多分类的网络生物标志物,并在GSE10072和GSE42171数据集上进行了验证.实验结果表明,仅使用2个基因ALDOA和NME1组成的生物标志物,可以在肺腺癌二分类问题上获得跟现有研究结果具有同样竞争力的预测准确度,而使用由17条边构成的阶段生物标志物,则可以在肺腺癌阶段多分类问题上获得比现有方法高出14.86个百分点的预测准确度.
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关键词
癌症演化
网络生物标志物
阶段
生物
标志
物
表达模式
信息系统
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职称材料
复杂生物系统临界状态的识别与预警
被引量：
1
2
作者
刘锐
杨茜然
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期275-290,共16页
很多生物系统的动态发展过程中都存在状态的临界迁移现象,例如复杂疾病,在离临界状态较远时,病情不明显;而到达临界状态后,病情有可能在很短的时间内从稳定期突然恶化而成为重病期.如何基于高维生物医学数据,找到可用于识别生物系统状...
很多生物系统的动态发展过程中都存在状态的临界迁移现象,例如复杂疾病,在离临界状态较远时,病情不明显;而到达临界状态后,病情有可能在很短的时间内从稳定期突然恶化而成为重病期.如何基于高维生物医学数据,找到可用于识别生物系统状态改变临界期的标记物,对包括疾病的早期预警等课题具有重要意义.围绕生物系统临界状态识别与预警这一课题,本文主要综述了动态网络生物标志物(DNB)方法,及针对不同的数据条件所发展的一系列适用的改进方法及其应用.
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关键词
状态迁移
临界状态
动态
网络生物标志物
(DNB)
早期预警信号
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职称材料
基于临界慢化原理探讨肺“结-癌转化”的“未-已病”表征体系
被引量：
2
3
作者
肖冲
黄文博
+3 位作者
李雪珂
任益锋
付西
由凤鸣
《世界中医药》
北大核心
2024年第23期3655-3659,共5页
肺结节存在癌变风险且检出人群激增,过度诊疗带来的身心、经济负担已成为社会性问题,肺“结-癌转化”的实质是机体全身“未-已病”在肺脏局部的具体表现,这一临界状态的时机判断是实现精准诊疗的关键。以中医整体观认知为指导,认识肺“...
肺结节存在癌变风险且检出人群激增,过度诊疗带来的身心、经济负担已成为社会性问题,肺“结-癌转化”的实质是机体全身“未-已病”在肺脏局部的具体表现,这一临界状态的时机判断是实现精准诊疗的关键。以中医整体观认知为指导,认识肺“结-癌转化”进程中的宏观体征与微观生物基础变化,基于临界慢化原理联合生物学、数学、人工智能等多学科交叉手段,提出“四诊影像宏观信息-动态网络生物标志物(DNB)-呼出气微生态”的宏微观映射模型;并探讨构建以动力系统理论为核心的变分自动编码器(VAE)-生成式对抗网络(GAN)-视觉自注意力模型(ViT)深度学习算法框架,揭示肺“结-癌转化”这一“未-已病”进程的基础-拟合-临床多元表征体系,以期实现对其临界状态的精准时机判断及早期肺癌预警。
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关键词
临界慢化原理
肺结节
肺癌
肺“结-癌转化”
未病
判断时机
动态
网络生物标志物
深度学习算法
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职称材料
题名
面向信息系统设计的癌症阶段生物标志物识别
1
作者
陈伯林
张劲雷
张建君
胡悠鹏
王腾
杨曼婷
卞军
尚学群
机构
西北工业大学计算机学院
西北工业大学软件学院
西安交通大学附属儿童医院普外一科
大数据存储与管理工信部重点实验室(西北工业大学)
出处
《计算机研究与发展》
北大核心
2025年第12期2974-2982,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFA1000402)
国家自然科学基金项目(62433016,61972320)
+1 种基金
西安市科技局资助项目(22YXYJ0057)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(D5000250279,G25KY0612610)。
文摘
癌症是一种复杂且动态变化的高异质性疾病.它的发生发展伴随着大量的基因突变与功能失调.识别癌症阶段相关的生物标志物,对于了解癌症的致病机理与发展机制至关重要.然而,现有的癌症生物标志物识别方法通常将各个基因看作是孤立的节点,且仅关注癌症的二分类效果,忽略了不同基因之间的交互关系变化以及不同病理阶段的显著差别.为解决上述问题,首先为癌症各阶段构建回归残差网络(regression residual network,RRN),分析每个阶段RRN的节点和边,并结合生物通路进行多源数据挖掘,刻画了癌症随阶段演化的整个过程.通过对癌症的演化分析,分别获得癌症二分类和阶段多分类的网络生物标志物,并在GSE10072和GSE42171数据集上进行了验证.实验结果表明,仅使用2个基因ALDOA和NME1组成的生物标志物,可以在肺腺癌二分类问题上获得跟现有研究结果具有同样竞争力的预测准确度,而使用由17条边构成的阶段生物标志物,则可以在肺腺癌阶段多分类问题上获得比现有方法高出14.86个百分点的预测准确度.
关键词
癌症演化
网络生物标志物
阶段
生物
标志
物
表达模式
信息系统
Keywords
cancer evolution
network biomarker
stage biomarker
expression pattern
information system
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
复杂生物系统临界状态的识别与预警
被引量：
1
2
作者
刘锐
杨茜然
机构
华南理工大学数学学院
出处
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期275-290,共16页
基金
国家自然科学基金(62172164,12026608)。
文摘
很多生物系统的动态发展过程中都存在状态的临界迁移现象,例如复杂疾病,在离临界状态较远时,病情不明显;而到达临界状态后,病情有可能在很短的时间内从稳定期突然恶化而成为重病期.如何基于高维生物医学数据,找到可用于识别生物系统状态改变临界期的标记物,对包括疾病的早期预警等课题具有重要意义.围绕生物系统临界状态识别与预警这一课题,本文主要综述了动态网络生物标志物(DNB)方法,及针对不同的数据条件所发展的一系列适用的改进方法及其应用.
关键词
状态迁移
临界状态
动态
网络生物标志物
(DNB)
早期预警信号
Keywords
state transition
critical state
dynamic network biomarkers(DNB)
early warning signal
分类号
O29 [理学—应用数学]
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职称材料
题名
基于临界慢化原理探讨肺“结-癌转化”的“未-已病”表征体系
被引量：
2
3
作者
肖冲
黄文博
李雪珂
任益锋
付西
由凤鸣
机构
成都中医药大学附属医院
成都中医药大学肿瘤学教研室
出处
《世界中医药》
北大核心
2024年第23期3655-3659,共5页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(82205072)
中国博士后科学基金面上项目(2023MD734101)
四川省自然科学基金青年项目(2023NSFSC1815)。
文摘
肺结节存在癌变风险且检出人群激增,过度诊疗带来的身心、经济负担已成为社会性问题,肺“结-癌转化”的实质是机体全身“未-已病”在肺脏局部的具体表现,这一临界状态的时机判断是实现精准诊疗的关键。以中医整体观认知为指导,认识肺“结-癌转化”进程中的宏观体征与微观生物基础变化,基于临界慢化原理联合生物学、数学、人工智能等多学科交叉手段,提出“四诊影像宏观信息-动态网络生物标志物(DNB)-呼出气微生态”的宏微观映射模型;并探讨构建以动力系统理论为核心的变分自动编码器(VAE)-生成式对抗网络(GAN)-视觉自注意力模型(ViT)深度学习算法框架,揭示肺“结-癌转化”这一“未-已病”进程的基础-拟合-临床多元表征体系,以期实现对其临界状态的精准时机判断及早期肺癌预警。
关键词
临界慢化原理
肺结节
肺癌
肺“结-癌转化”
未病
判断时机
动态
网络生物标志物
深度学习算法
Keywords
Principle of critical slowing down
Pulmonary nodules
Lung“nodule-cancer transformation”
Pre-disease state
Timing judgement
DNB
Deep learning
分类号
R256.1 [医药卫生—中医内科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向信息系统设计的癌症阶段生物标志物识别
陈伯林
张劲雷
张建君
胡悠鹏
王腾
杨曼婷
卞军
尚学群
《计算机研究与发展》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
复杂生物系统临界状态的识别与预警
刘锐
杨茜然
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于临界慢化原理探讨肺“结-癌转化”的“未-已病”表征体系
肖冲
黄文博
李雪珂
任益锋
付西
由凤鸣
《世界中医药》
北大核心
2024
2
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职称材料
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