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基于AI 机器学习的影像组学模型研究
2019年12月以来，由SARS-CoV-2病毒感染导致的新型冠状病毒疾病（COVID-19）在全球开始蔓延。报道显示，SARS-CoV-2感染患者的中位住院时间为10天，而武汉患者在发病10天后症状有可能加重。因此，住院时间是COVID-19临床预后的重要指标之一。 目前，CT影像学已成为COVID-19肺炎的诊断和监测工具，主要表现为磨玻璃影、实变及混合密度影。然而，现阶段的影像学研究主要集中于对病灶的定性和半定量描述，缺乏对病灶的全定量分析。因此，基于前期提出的CT定量监测COVID-19肺炎病程，团队假设在CT病灶背后的高通量影像特征“隐藏”了患者预后转归的“秘密”。 本研究纳入了兰州、安康、丽水、镇江、临夏5家新冠肺炎定点医院，自2020年1月23日到2月8日期间住院患者的临床资料和首次CT资料，所有患者经RT-PCR证实SARS-CoV-2病毒感染。至2月20日，研究共纳入31例治愈出院的患者（排除14例未出院患者和7例首次CT检查无肺炎表现患者），并将10天作为住院时长的二分类阈值。基于有限的样本量，团队将4个中心作为训练队列，另外一个中心作为验证队列。通过自动分割肺叶和半自动分割病灶，31名患者中累计分割出72个病灶。在对病灶图像预处理后，提取影像组学特征并筛选。为了研究影像组学特征的稳定性，团队使用了Logistics回归模型和随机森林模型对筛选的特征分别进行建模和验证。结果发现，6个筛选出的二阶特征在两种不同分类器中均表现出良好的预测价值。在外部测试队列中，Logistics回归模型的AUC为0·97(95%CI 0·83-1·0), 敏感性 1·0, 特异性0·89；随机森林模型的AUC为0·92 (95%CI 0·67-1·0),敏感性 0·75, 特异性1·0。随后，研究又纳入了2月20日-28日新出院的6名患者，利用已建立的影像组学模型可以正确预测所有6名患者的住院时间。
东南大学
2021-04-10
代谢组学研究技术的建立及临床应用
成果简介： 项目团队建立了基于GC-MS、LC-MS的靶向/非靶向代谢组学、细胞代谢组学研究技术。重点开展重大疾病的早期诊断、生物标记物筛选、病理机制探索及药物新靶点的发现。
南京工业大学
2021-01-12
构建组学数据库助力肿瘤信号通路
建设消化系统肿瘤的大数据平台，通过整合肿瘤临床信息、影像数据、生物样本库数据、高通量生物多组学的数据，系统地构建消化系统肿瘤大数据，并结合人工智能平台进行大数据的挖掘与分析。该团队基于肿瘤大数据平台开展肿瘤临床诊疗的真实世界研究，探索肿瘤的精准诊断、预后预测和耐药分子机制 徐瑞华教授团队开始着手构建磷酸化定量数据库qPhos。通过收集已发表的定量磷酸化组数据，共整合了199071个磷酸化位点上的3537533个定量磷酸化信息，其中86%的数据来自肿瘤组织样本及相关细胞系。有关定量实验的详细信息，包括实验条件、实验所用的细胞系或样本等数据也纳入了数据库中。对每个磷酸化位点，都注释了实验验证的或潜在的上游激酶，以便理解其分子调控机制。同时，通过整合UniProt，ExPASy和DrugBank等数据库中的信息，对磷酸化位点所在蛋白质的生化特征、上游激酶的靶向药物情况进行了详细的注释，方便查询和使用。 此外，数据库中还开发了qKinAct分析模块，研究人员可以基于自己的定量磷酸化组数据分析得到相应的激酶活性相关磷酸化位点信息，进而分析异常的磷酸化信号通路。因此，qPhos是首个全面涵盖肿瘤和疾病相关重要磷酸化修饰动态水平的数据库，为研究蛋白磷酸化修饰及其动态调控提供了一站式服务。
中山大学
2021-04-13
大数据挖掘在植物表观遗传组学中的应用
近年随着测序技术的不断完善，生物领域积累了大量基因组、转录组、表观组学数据。怎样有效利用这些数据挖掘生物学新知识，是研究工作者在大数据时代面临的挑战。该研究以DNA甲基化测序数据入手，探索了大数据挖掘揭示生物学新知识的研究之路。翟继先课题组重新分析了公共数据库中来自不同实验室的约500余组Col-0型拟南芥DNA甲基化数据：通过比较单个突变体和多个野生型，鉴定了每个突变体中高置信度的DNA甲基化差异区域，进而分析了不同突变体间DNA甲基化差异区域的重合度，揭示控制DNA甲基化相关基因之间的联系。
南方科技大学
2021-04-13
整合蛋白质组学助力“癌症之王”的精准诊疗
揭示了LIF在胰腺肿瘤发生中的重要生物学功能，并且表明其成为有效的治疗靶标以及肿瘤诊断标志物的光明前景。基于该项研究所开发的整合蛋白质组学分析策略，为更好地理解肿瘤微环境中的细胞间信号转导网络提供了新颖的系统水平研究工具，为探寻胰腺癌治疗和诊断的分子靶标提供了重要可靠的线索。 基于本研究发现的LIF在胰腺癌中的关键性作用，加拿大Northern Biologics公司将胰腺癌纳入其anti-LIF·I期临床试验中，并将胰腺癌作为重点适用病症进行测试。 田瑞军课题组在过去五年时间里，开发了一系列新的生物质谱和蛋白质组学分析新策略（PNAS, 2015, 112, E1594; PNAS, 2018, 115, E8863; Anal. Chem., 2018, 90, 5879; Anal. Chem., 2018, 90, 12574; Anal. Chem., 2017, 89, 9407; Anal. Chem., 2016, 88, 4864），并在创新药物发现、癌症靶点和标志物开发、肠道微菌群宏蛋白质组分析和干细胞蛋白质组分析等方面实现了系统地应用。
南方科技大学
2021-04-13
丹参水苏糖
【项目来源】南京中医药大学科技创新风险基金项目。项目编号：CX201101。【知识产权】已申请发明专利：一种从丹参水提醇沉物中制备水苏糖的方法，专利申请号：201110122779.0。【类 别】保健食品。【剂 型】颗粒剂。【处方来源】有文献报道，水苏糖是一种多功能的低聚糖，被世界食品医药界誉为“健康宝贝”，它既可作为一种免疫调节、改善胃肠道功能的保健品直接服用，也可作为有益的食品辅料添加在食品或饮料中。【保健功能】免疫调节、改善胃肠道菌群功能。适应于免疫低下，胃肠道功能紊乱者，尤其适宜于老人及小孩。【主要技术指标】1、对丹参醇沉物废料进行了糖类化学成分研究，并采用树脂吸附、NH2-C18中压柱层析，NMR、MS等技术，首次从中分离鉴定了一种含量较高的有益低聚糖成分—水苏糖，为综合利用丹参提供了科学依据。2、以大孔树脂—阴阳离子交换混合树脂联用，可将丹参素及原儿茶醛等小分子酚酸及丹酚酸B等二聚体以上的酚酸类成分有效去除，达到精制丹参水苏糖的目的。【推广应用前景】本项目实现了丹参注射液制备过程中的废物利用，为中药材综合利用提供了示范，有助于节省中药资源，减少中药生产对环境污染，如以每年使用500吨丹参药材的生产企业计，其水提醇沉物可生产水苏糖40-50吨，进一步开发成添加剂或保健食品，将产生可观的经济效益。【进展情况】1、完成了丹参醇沉物原料中水苏糖成分的结构确证。2、完成了丹参精制水苏糖的制备工艺。3、初步确定了丹参精制水苏糖中水苏糖纯度>80%。4、已申请发明专利1项。
南京中医药大学
2021-04-13
蛋白质羰基化修饰的标记和组学鉴定
以经典的LDE分子4-羟基壬烯醛（HNE）为模型，结合还原性二甲基化标记技术，实现了对外源的羰基化修饰蛋白和位点进行了直接的大规模捕获和鉴定 (Redox Biol 2017,12, 712-718)。然而鉴定病理条件下内源性羰基化的修饰蛋白及位点仍是该领域的重大挑战。为了解决这一难题，王初课题组首次将广泛应用于oxime ligation中的催化剂苯胺结构引入到活性分子探针中，首先以HNE为模型分子，建立和优化了蛋白羰基化修饰的定量化学蛋白质组方法，实现了对上千个羰基化修饰位点的修饰活性的定量分析。
北京大学
2021-04-11
海洋活性功能糖（低聚木糖）研究
本项目技术通过生物炼制技术对大米草等多种海洋源生物质进行组分分离，获取纤维素、半纤维素与木质素，并通过木聚糖酶将半纤维素转化为低聚木糖。项目科学意义如下：（1）通过大米草中纤维素、半纤维素与木质素组分分离，阐明大米草等海洋源生物质纤维素、半纤维素与木质素组成与结构特点（2）通过木聚糖酶及半纤维素侧链酶（如阿拉伯糖苷酶、阿魏酸酯酶、乙酰酯酶、葡萄糖醛酸酶等）对大米草半纤维素特异性酶解，解构海洋源生物质半纤维素素的分子结构特征。
厦门大学
2021-04-10
糖瘀清胶囊
【项目来源】 江苏省高校科研成果产业化推进项目 【类 别】 中药5类新药。 【剂 型】 胶囊剂。 【功能主治】 具有活血化瘀、益气养阴、降血糖的功能；临床主要用于2型糖尿病合并血瘀患者。 【主要技术指标】 1、药效研究：不仅做了动物降血糖研究，还研究了大鼠血清蛋白非酶糖基化反应；不仅做了各部位群对大鼠急性“血瘀”证的血液流变学影响，还从分子水平做了对细胞核因子-kB结合活性的影响。 2、首次采用高效液相-凝胶渗透色谱法建立了糖瘀清胶囊的质量标准，以保留时间和峰面积确定制剂中多糖的分子量范围，为多糖类药物的质量控制提供了一种新的客观、快速、准确、操作简便的检测方法。 3、特色： （1）与西药单纯降糖相比，本品不但降糖且可抗凝血。 （2）本品兼有补气阴两虚，调节免疫的作用。 （3）与目前市场公认降糖疗效的“消渴丸”（内含西药成分，无活血化瘀作用）相比，降糖效果相当，但服用量少，且具活血化瘀作用。 【推广应用前景】糖尿病是世界范围的常见病，多发病。应用现代科学手段对糖尿病的研究表明，血瘀证表现普遍存在，贯穿于本病的始末，常是本病加重和产生并发症的主要因素。有资料表明，病程在半年以内的非糖尿病依赖型糖尿病患者，按第二届年全国活血化瘀研究学术会议修订的血瘀诊断标准，有瘀血征象的占91.69%。目前临床上治疗糖尿病的制剂多以单纯降糖为主旨，而对其血瘀证候尚无令人满意的药物。糖瘀清胶囊是针对糖尿病血瘀证而研制的纯中药5类新药制剂，其主要组成为中药的有效部位提取物，既可降血糖，又具活血化瘀益气养阴之功效。根据我国人口总数初步估计本病发病人数约为4410万，且病程较长，多需常年长期服药，用药量较大。本品是治疗糖尿病疗效高、见效快、方便价廉、无毒副作用的中药新药，可满足众多患者的治疗需要，故有必要投资生产，若能推广应用，必将产生良好的社会效益和经济效益，具有广阔的市场前景。 【进展情况】已完成临床前主要研究工作；获发明专利1项，申报2项。
南京中医药大学
2021-04-13
食用葡萄糖
山东寿光巨能金玉米开发有限公司
2021-08-31