本文的目标是通过生物计算方法建立肺腺癌中SPP1、COL11A1、CDH3和MMP1单分子网络。本文提出了一种基于线性规划和分解过程,并结合了Kappa统计和模糊启发式聚类的显著功能聚类分析的整合方法。我们针对该生物计算方法撰写的学术论文得到了专家的认可,已发表于SCI检索国际学术杂志Journal of Biomedicine and Biotechnology（影响因子2.563）。并且我们已将本文中提出的综合生物计算方法成功应用于基因芯片数据分析,在针对肺腺癌中SPP1上游分子网络、结肠癌中FOS分子网络和恶性胸膜间皮瘤中ATF2分子网络的研究中我们取得了突破性的进展,研究成果均得到生物医学领域权威杂志的高度评价,分别刊登于SCI检索国际学术杂志Cell Biochemistry and Biophysics（影响因子2.257）, Cancer Investigation（影响因子1.976）和核心期刊Frontiers of Electrical and Electronic Engineering in China。
本文中,我们的研究证明SPP1上游网络中,只有肺腺癌中的模块包括细胞因子、细胞粘附和受体结合模块,这些模块增加了癌细胞的侵略性。我们比较了人体正常邻近组织和肺腺癌中细胞骨骼发育、信号、生物调节以及序列变异模块,并推测出这些模块在人体正常邻近组织中体现了正常细胞对致癌因子的抑制性,相应地,在肺腺癌中表现了癌细胞的侵略性（已发表于SCI检索杂志CBB）。SPP1下游网络中,只有人体正常邻近组织中的模块包括细胞骨骼发育、粘着斑和细胞外基质受体相互作用模块,‘这些模块体现了正常细胞的对致癌因子的抑制性。只有肺腺癌中的模块包括生物过程的负向调节,该模块体现了癌细胞的侵略性。我们比较了人体正常邻近组织和肺腺癌中胞外基质蛋白质、信号、序列变异、磷蛋白、生物过程调节模块,并推测这些模块在人体正常邻近组织中体现了正常细胞的对致癌因子的抑制性,而在肺腺癌中,则表现了癌细胞的侵略性。COL11A11信号网络,与人体正常邻近组织相比,肺腺癌中离子传输、定位、信号、蛋白质结合模块表现出更多的抑制和更少的激活,由此可以推断这些模块在肺腺癌中的减少；COL11A1 1转移网络,与人体正常邻近组织相比,肺腺癌中胶原、骨骼发育、糖蛋白、器官发育模块表现出更多的抑制和更少的激活,由此可以推断这些模块在肺腺癌中的减少。在CDH3分子网络中,与人体正常邻近组织相比,肺腺癌中疾病变异模块表现出更多的激活和更少的抑制,而信号和跨膜区域模块表现出更多的抑制,由此可以推断疾病变异模块在肺腺癌中的增加和信号、跨膜区域模块在肺腺癌中的减少。在MMP1分子网络中,实验证明,与人体正常邻近组织相比,肺腺癌中信号、细胞代谢过程、序列变异和胞外基质模块表现出更多的抑制和更少的激活,而胞外空间模块表现出跟多的激活和更少的抑制,由此可以推断出信号、细胞代谢过程、序列变异和胞外基质模块在肺腺癌中的减弱,以及胞外空间模块模块在肺腺癌中的增强。我们对SPP1、COL11A1、CDH3和MMP1单分子网络的研究对于肺腺癌诊断和治疗中,鉴别潜在的新治疗标靶基因具有重要的指导意义。
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