基于多密钥同态加密的基因组计算隐私保护框架

基因组分析的隐私保护框架:基于多密钥同态加密的研究 学术背景 随着基因组测序成本的降低,基因组数据的广泛可用性为个性化医疗(也称为基因组医学)开辟了新的可能性。然而,基因组数据包含大量敏感信息,如疾病易感性、祖先信息和身体特征,这些信息的隐私问题成为了医学研究和数据共享的重大障碍。尽管研究人员已经提出了多种隐私保护技术,但现有的基于密码学的方法在互操作性、可扩展性、隐私保护程度以及多方分析支持方面仍存在不足。这些局限性限制了基因组数据的潜力,阻碍了其在医学研究中的应用。因此,开发一种既能保护隐私又能支持多方基因组数据处理的加密技术成为了迫切需求。 论文来源 这篇论文由Mina Namazi、Mohammadali Farahpoor、Erman Ayday和Fernando Pérez-Go...

基于Transformer模型的DNA序列比对方法研究

学术背景 DNA序列比对是基因组学中的一项核心任务,旨在将短DNA片段(reads)定位到参考基因组上的最可能位置。传统方法通常分为两个步骤:首先对基因组进行索引,然后通过高效搜索定位reads的可能位置。然而,随着基因组数据的爆炸式增长,尤其是面对长达数十亿碱基的参考基因组时,传统的比对方法在计算效率和准确性上面临巨大挑战。近年来,Transformer模型在自然语言处理(NLP)领域的成功启发了研究人员将其应用于DNA序列分析。尽管已有研究表明Transformer模型在短DNA序列分类任务中表现优异,但序列比对任务需要在整个基因组范围内进行搜索,这对模型的全局搜索能力提出了更高要求。 为此,本研究提出了一种名为“embed-search-align”(ESA)的新框架,旨在通过Tran...

交界性卵巢肿瘤与子宫内膜样癌的转录组一致性:一项整合基因组分析

卵巢交界性肿瘤与子宫内膜样癌的转录组一致性研究 背景介绍 卵巢交界性肿瘤(Borderline Ovarian Tumors, BOTs)是一种介于良性和恶性之间的卵巢肿瘤,通常发生在年轻女性中。尽管BOTs在临床上表现为非侵袭性,但它们偶尔会发展为恶性肿瘤。BOTs占上皮性卵巢肿瘤的10%-15%,每年在日本约有2000名女性被诊断为BOTs。BOTs的组织学类型包括浆液性BOTs(SBOTs)、黏液性BOTs(MBOTs)、子宫内膜样BOTs(EBOTs)、透明细胞BOTs和浆黏液性BOTs(SMBOTs)。尽管BOTs的预后相对较好,但其分子特征尚未完全阐明,尤其是与高级别浆液性癌(HGSC)、子宫内膜样癌(EC)和透明细胞癌(CCC)的分子关系。 本研究旨在通过整合全外显子测序(WE...

多组学分析揭示非裔美国人急性髓系白血病患者的生存预测因子

多组学分析揭示急性髓系白血病非洲裔患者的生存预测因子 背景与研究目的 急性髓系白血病(Acute Myeloid Leukemia, AML)是一种以髓系祖细胞克隆性扩增为特征的血液肿瘤,其发病机制深受基因组改变的影响。然而,针对不同种族群体的AML基因组研究仍显不足。尤其是,非洲裔患者仅占AML基因组研究样本的2%,这与非洲裔群体占患者总数的9%的比例显著不符。这种研究的不足不仅限制了精准医学的普及,也可能加剧治疗效果的差距。 此前研究表明,非洲裔AML患者的生存率较低,这一差异可能与结构性种族主义、社会经济因素以及基因组差异等多种因素相关。然而,现有AML分子风险分层系统主要基于欧洲裔患者的基因组数据,可能未能有效捕捉非洲裔患者的特异性基因特征。本研究的主要目标是通过多组学分析探索非洲裔...

结合基因组分析和聚(ADP-核糖)聚合酶-1表达的肺高恶性神经内分泌癌预后模型

结合基因组分析和聚(ADP-核糖)聚合酶-1表达的肺高恶性神经内分泌癌预后模型

肺高分化神经内分泌癌的预后模型:结合基因组分析和多聚(ADP-核糖)聚合酶-1的表达 研究背景 肺高等级神经内分泌癌(High-grade neuroendocrine carcinoma, HGNEC)是一种侵略性很强的癌症,其生物复杂性显著。尽管与Notch途径激活和TP53、RB1基因的失活相关,现有缺乏明确的分子靶标和合适的预后模型,这成为治疗该致命肿瘤的主要障碍。目前小细胞肺癌(SCLC)的治疗因分期而异,但即便同一期别的病人其治疗效果也有所不同,而对于大细胞神经内分泌癌(LCNEC)的预后模型依然稀缺,这主要因为该类型癌症的罕见和异质性。 研究动机 本研究旨在探索HGNEC中基因突变和多聚(ADP-核糖)聚合酶-1(PARP1)表达的预后价值,建立一个新型的预后模型,进一步揭示可...

先进非小细胞肺癌中及时全面基因组分析与精准肿瘤学治疗使用及患者结果的关联性

先进非小细胞肺癌中及时全面基因组分析与精准肿瘤学治疗使用及患者结果的关联性

精确肿瘤学治疗中综合基因组分析的时效性对晚期非小细胞肺癌患者治疗选择和结果的关联研究 引言 晚期非小细胞肺癌(advanced non–small-cell lung cancer, ANSCLC)作为一种高致死率的恶性肿瘤,其治疗方法的选择直接影响患者的总生存率。因此,分子标志物在治疗选择中的作用变得越来越重要,如今基因组学已经成为第一线(1L)和第二线(2L)治疗选择的重要组成部分。对于携带致癌驱动基因(如EGFR[外显子19/外显子21的常见缺失/突变]、BRAF V600E、MET-外显子14跳跃、以及ALK、ROS1、RET和NTRK的融合基因)的患者,针对这些驱动基因的靶向治疗已经被批准用于1L治疗。进一步,诸如KRAS G12C、EGFR外显子20插入和HER2突变等发现也促使...

台湾单中心 BFAST 数据库的非小细胞肺癌患者血液循环肿瘤 DNA 检测综合基因组分析

肺癌基因组学的最新研究:非小细胞肺癌的血液循环肿瘤DNA检测分析 背景和研究动机 近年来,非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗因靶向治疗的成功而发生了显著变化。国家综合癌症网络指南建议对肺癌进行广泛的分子检测,以识别可能从靶向治疗中受益的患者。然而,NSCLC患者获取足够的组织活检样本变得越来越困难。由于生物标志物数量的增加,导致样本不足以进行全面的分子分析。此外,肿瘤位置和患者临床状况也使得组织收集非常具有挑战性。因此,通过血液中的循环肿瘤DNA(ctDNA)进行的下一代测序(NGS)有望克服这些组织检测的局限性。 研究来源 这项研究由Hsin-Yi Wang、Chao-Chi Ho、Yen-Ting Lin等多位医学博士和博士后研究员联合进行。他们分别来自National Taiwan Un...

罕见未分化肉瘤样胰腺癌亚型的基因组分析

罕见的胰腺癌未分化肉瘤亚型的基因组特征 学术背景 胰腺导管腺癌(Pancreatic Ductal Adenocarcinoma,简称PDAC)是最致命的癌症之一,具有早期侵袭和转移的特性。未分化肉瘤癌(Undifferentiated Sarcomatoid Carcinoma,简称USC)是PDAC的一种特别凶险但罕见的亚型,占所有PDAC病例的2%-3%。USC的组织学特征包括缺乏腺体分化和存在间质样梭形细胞。由于其稀少性,USC的基因组景观和肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)未被充分表征,现有信息主要来自个案报告和小样本队列研究。 先前的一些个案报告提示免疫检查点抑制剂可能在USC治疗中有效。相比之下,免疫治疗在PDAC治疗中效果不佳。然而,以往在六...

小肠腺癌的基因组分析:三大数据库的汇总分析

小肠腺癌基因组学概况:基于三大数据库的数据整合分析 背景及研究意义 小肠腺癌(Small Bowel Adenocarcinoma, SBA)是一种罕见的肿瘤,但其发病率近年来有所上升,尤其是十二指肠腺癌。在SBA患者中,约20%患有某些易感疾病,如克罗恩病和林奇综合征。已有研究表明,小肠腺癌在基因组学层面上更接近于结直肠腺癌,而非胃腺癌。然而,关于不同阶段SBA的基因谱以及其预后价值的系统研究仍然有限。 本文作者进行了大规模基因组学分析,以探讨SBA的基因突变分布及其与疾病预后之间的关系,研究内容具有重要的临床价值和科研意义。 研究来源与作者团队 本文的研究由法国和意大利的多家顶级科研机构联合完成,主要作者包括来自Saint Louis Hospital、Sorbonne Universi...