KANSER ALT-TÜRLERİNİN SINIFLANDIRILMASI İÇİN RNA-SEKANSLAMA VE RPPA VERİLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Hastaların kanser alt-türlerini henüz ameliyat olmadan kesin doğrulukla tespit edilebilmek, tanı ve tedavi masraflarının azaltılmasını sağlayacaktır. Bu çalışmanın amacı, over ya da akciğer kanseri olduğu tespit edilen bir hastanın kanser alt-türünü tespit edebilecek belirli sayıdaki biyoişaretin makine öğrenmesi yöntemleriyle bulunmasıdır. Bu amaçla, mRNA gen ekspresyon ve protein seviyesi bilgileri kullanılarak kısıtlı sayıda öz-nitelik seçilmiş, bu öz-niteliklerle gözetimli makine öğrenmesi metotları eğitilmiş, bu modeller ile yeni gelen bir hastanın kanser alt-türü tahmin edilmiştir. Destek vektör makineleri ve rastgele orman algoritmaları, yeni kanser hastalarının kanser alt-türlerini ortalama %87 ile %95 arasında değişen doğruluk dereceleriyle sınıflandırabilmiştir. mRNA gen ekspresyon verisi protein seviyesi verisine göre, her iki kanser türünde de daha başarılı sınıflandırma sonuçları sağlamıştır

COMPARISON OF RNA-SEQUENCING AND RPPA DATA FOR CLASSIFICATION OF CANCER SUBTYPES

Accurate identification of cancer subtypes of patients before their surgery will decrease diagnostic and treatment costs. The goal of this study is the identification of a limited number of biomarkers, which can predict subtypes of cancer patients who were diagnosed as lung or ovarian cancer, by using machine learning methods. For this purpose, a limited number of features were selected by using gene expression and protein level data, then supervised machine learning methods were trained with selected features, cancer subtype of a new patient was predicted by using these models. Support vector machines and random forest algorithms can classify cancer subtypes of new patients with the average accuracies of 87% - 95%. mRNA gene expression data provided the better classification results compared to the protein level data

___

  • van't Veer, L.J., Dai, H., van de Vijver, M.J., He, Y.D., Hart, A.A., Mao, M., Peterse, H.L., van der Kooy, K., Marton, M.J., Witteveen, A.T., Schreiber, G.J., Kerkhoven, R.M., Roberts, C., Linsley, P.S., Bernards, R., Friend, S.H. 2002. Gene Expression
  • Clinical Outcome of Breast Cancer, Nature, Cilt. 415, s. 530-536. DOI: 1038/415530a Predicts Assay to Predict
  • Zhang, Z., Huang, K., Gu, C., Zhao, L., Wang, N., Wang, X., Zhao, D., Zhang, C., Lu, Y., Meng, Y. 2016. Molecular
  • Subtyping of Serous Ovarian Cancer Based on Multi-Omics Data, Sci Rep, Cilt. 1038/srep26001 DOI:
  • Chen, F., Zhang, Y., Şenbabaoğlu, Y., Ciriello, G., Yang, L., Reznik, E., Shuch, B., Micevic, G., De Velasco, G., Shinbrot, E., Noble, M.S., Lu, Y., Covington, K.R., Xi, L., Drummond, J.A., Muzny, D., Kang, H., Lee, J., Tamboli, P., Reuter, V., Shelley, C.S., Kaipparettu, B.A., Bottaro, D.P., Godwin, A.K., Gibbs, R.A., Getz, G., Kucherlapati, R., Park, P.J., Sander, C., Henske, E.P., Zhou, J.H., Kwiatkowski, D.J., Ho, T.H., Choueiri, T.K., Hsieh, J.J., Akbani, R., Mills, G.B., Hakimi, Creighton, C.J. 2016. Multilevel Genomics-Based
  • Renal Cell Carcinoma, Cell Rep, Cilt. , Sayı. 10, s. 2476–2489. DOI: 1016/j.celrep.2016.02.024
  • Wang, M., Klevebring, D., Lindberg, K., J., Rantalainen, M. 2016. Determining
  • Breast Cancer Histological Grade From RNA-Sequencing Data, Breast Cancer Res, Cilt. 18, Sayı. 1, s. 48. DOI: 10.1186/s13058-016-0710-8
  • French, C.L., Ye, F., Revetta, F., Zhang, B., Coffey, R.J., Washington, M.K., Deane, N.G., Beauchamp, R.D., Weaver, A.M. 2015. Linking Patient
  • Outcome to High Throughput Protein Expression Data Identifies Novel Regulators of Colorectal Adenocarcinoma F1000Research, Cilt. 4, s. 99. DOI: 12688/f1000research.6388.1
  • Cancer Genome Atlas Research Network. 2014. Comprehensive Molecular
  • Adenocarcinoma, Nature, Cilt. 511, Sayı. 7511, s. 543–550. DOI: 1038/nature13385 of Lung
  • Hung, F.H., Chiu, H.W. 2017. Cancer subtype prediction from a pathway- level perspective by using a support vector machine based on integrated gene expression and protein network, Computer Methods and Programs in Biomedicine, Cilt. 141,
  • Sayı. Supplement C, s. 27-34. DOI: 1006/j.cmpb.2017.01.006
  • Kosti, I., Jain, N., Aran, D., Butte, A.J., Sirota, M. 2016. Cross-tissue
  • Analysis of Gene and Protein Expression in Normal and Cancer Tissues, Sci Rep, Cilt. 6, Sayı. 24799, DOI: 10.1038/srep24799
  • Cancer Genome Atlas Research Network. 2017. Integrated genomic and molecular characterization of cervical cancer, Nature, Cilt. 543, s. –384. 1038/nature21386 DOI:
  • Gao, S., Qiu, Z., Song, Y., Mo, C., Tan, W., Chen, Q., Liu, D., Chen, M., Zhou H. 2017. Unsupervised clustering reveals new prostate cancer
  • Cancer Research, Cilt. 6, Sayı. 3, DOI: 21037/tcr.2017.05.15
  • Danaee, P., Ghaein, R., Hendrix, D.A. 2017. A Deep Learning
  • Approach for Cancer Detection and Relevant Proceedings Symposium, 5-8 Ocak, Hawaii-USA, 229. Pacific s. 314. DOI: 1080/10618600.1996.1047471 Mortazavi, A., Williams,
  • B.A., McCue, K., Schaeffer, L., Wold, B. 2008. Mapping and Quantifying
  • Mammalian Transcriptomes by RNA-Seq, Nat Methods, Cilt. 5, Sayı. , s. 628. DOI: 1038/nmeth.1226
  • Li, B., Ruotti, V., Stewart, R.M., Thomson, J.A., Dewey, C.N. 2010. RNA-Seq
  • Estimation With Read Mapping Uncertainty, Bioinformatics, Cilt. 26, Sayı. 4, s. 1093/bioinformatics/btp692 DOI: Cortes, C. Vapnik, V. 1995.
  • Support Vector Networks, Machine Learning, Cilt. 20, s. 1-25. DOI: 1023/A:1022627411411
  • Ho, T.K. 1995. Random Decision
  • Forests, Proceedings of the 3rd International Document Recognition, 278–282. on and Bradley, A.P. 1997. The Use of
  • The Area Under The ROC Curve in The Evaluation of Machine Learning Algorithms, Pattern Recogn, Cilt. 30, Sayı. 7, s. 1145-1159. DOI: 1016/S0031-3203(96)00142-2
  • Maglogiannis, I.G., Karpouzis, K., Wallace, B.A., Soldatos, J. 2007.
  • Emerging Artificial Intelligence Applications Engineering : Real Word AI Systems with Applications in EHealth, HCI, Information Retrieval and Pervasive Technologies, 1st edition, IOS Press, Washington, DC, 408s. Dietterich, T.G. 2000. Ensemble
  • Methods in Machine Learning, The First International Workshop on Multiple Classifier Systems, 21-23 Haziran, İtalya, 1-15. Cyran, K.A., Kawulok, J., Kawulok, M., Stawarz, M., Michalak, M., Pietrowska, M., Polańska, J. Support Vector Machines in Biomedical Applications. s. 379–417. Ramanna, S., Jain, L.C., Howlett, R.J. ed. 2013.
  • Emerging Paradigms in Machine Learning, Springer Heidelberg, Germany, 498s. Berlin Boulesteix, A.-L., Janitza, S., Kruppa, J., König, I. R. 2012. Overview Methodology Guidance Computational
  • Bioinformatics, WIREs Data Mining Knowl Discov, Cilt. 2, s. 493– DOI: 10.1002/widm.1072 on and
  • Raponi, M., Zhang, Y., Yu, J., Chen, G., Lee, G., Taylor, J.M., Macdonald, Moskaluk, C., Wang, Y., Beer, D.G. Gene expression signatures for squamous adenocarcinomas of the lung. Cancer Res. Cilt. 66, Sayı. 15, s. 72. CAN-06-1191 D., predicting prognosis cell and DOI: 1158/0008
  • Lee, H.J., Lee, J.J., Song, I.H., Park, I.H., Kang, J., Yu, J.H., Ahn, J.H., Gong, G. 2015. Prognostic and predictive value of NanoString-based immune- related gene signatures in a neoadjuvant setting of triple- negative breast cancer: relationship to tumor-infiltrating lymphocytes,
  • Breast Cancer Res Treat, Cilt. 151, Sayı. 1007/s10549-015-3438-8 DOI: Faruki, H., Mayhew, G.M.,
  • Serody, J.S., Hayes, D.N., Perou, C.M., Lai-Golgman, Adenocarcinoma and Squamous Cell Carcinoma Gene Expression Subtypes Demonstrate Significant Differences in Tumor Immune Landscape, J of Thoracic Onc, Cilt. , Sayı. 6 s. 943-953. DOI: 1016/j.jtho.2017.03.010 Lung Wilkerson, M.D., Yin, X.,
  • Hoadley, K.A., Liu, Y., Hayward, M.C., Cabanski, C.R., Muldrew, K., Miller, C.R., Randell, S.H., Socinski, M.A., Parsons, A.M., Funkhouser, W.K., Lee, C.B., Roberts, P.J., Thorne, L., Bernard, P.S., Perou, C.M., Hayes, D.N. 2010. Lung Squamous Cell Carcinoma Subtypes Clinically
  • Correspond to Normal Cell Types, Clin Cancer Res. Cilt. 16, Sayı. 19, s. 4875. DOI: 10.1158/1078- CCR-10-0199 Expression Reproducible, Important, and
  • Tan, T. Z., Miow, Q. H., Huang, R. Y.-J., Wong, M. K., Ye, J., Lau, J. A., Wu, M.C., Hadi, L.H.B.A., Soong, R., Choolani, M., Davidson, B., Nesland J.M., Wang, L.Z., Matsumura, N., Mandai, M., Konishi, I., Goh, B.C., Chang, J.T., Thiery, J.P., Mori, S. identifies five distinct molecular subtypes with clinical relevance and pathways for growth control in epithelial ovarian cancer. EMBO Molecular Medicine, Cilt. 5, Sayı. 7, s. –998. 1002/emmm.201201823 DOI:
  • Sfakianos, G.P., Iversen, E.S., Whitaker, R., Akushevich, L., Schildkraut, J.M., Murphy, S.K., Marks, J.R., Berchuck, A. 2013.
  • Validation of ovarian cancer gene expression signatures for survival and subtype in formalin fixed paraffin Gynecologic Oncology, Cilt. 129, Sayı. tissues, 1016/j.ygyno.2012.12.030 DOI:
  • Konecny, G.E., Wang, C., Hamidi, H., Winterhoff, B., Kalli, K.R., Dering, J., Ginther, C., Chen, H.W., Dowdy, S., Cliby, W., Gostout, B., Podratz, K.C., Keeney, G., Wang, H.J., Hartmann, L.C., Slamon, D.J., Goode, E.L. 2014. Prognostic
  • Relevance of Molecular Subtypes in High-Grade Serous Ovarian Cancer, Journal of the National Cancer Institute, Cilt. 106, Sayı. 10. DOI: 1093/jnci/dju249 Therapeutic
  • Way, G.P., Rudd, J., Wang, C., Hamidi, H., Fridley, B.L., Konecny, G.E., Goode E.L., Greene, C.S., Doherty, J.A. 2016. Comprehensive
  • Cross-Population Analysis of High- Grade Serous Ovarian Cancer Supports No More Than Three Subtypes, G3: Genes, Genomes, Genetics, Cilt. 6, Sayı. 12, s. 4097- DOI: 10.1534/g3.116.033514
  • Leong, H. S., Galletta, L., Etemadmoghadam, D., George, J., The Australian Ovarian Cancer Study, Köbel, M., Ramus, S. J., Bowtell, molecular subtype classification of high-grade serous ovarian cancer. J. Pathol., Cilt. 236, s. 272–277. DOI:10.1002/path.4536 Efficient
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi-Cover
  • ISSN: 1302-9304
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1999
  • Yayıncı: Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

KARA HAVUÇUN KURUTULMASINDA ÖN İŞLEMLERİN ETKİSİ

İbrahim DOYMAZ

Sayısal Görüntü İşleme ile Titreşim Yer Değiştirmelerinin Ölçümü ve Modal Parametre Tayini

YILDIRIM SERHAT ERDOĞAN

SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ

Fatih KAHRAMAN, Gökçe Mehmet GENÇER, Coşkun YOLCU, Ayça Demirer KAHRAMAN, Mehmet Ege DİLBAZ

Yenice-Saraycık (Demirci, Manisa) civarındaki zeolitik tüflerinin mineralojik ve petrografik incelenmesi

HÜLYA KAÇMAZ

Kireçtaşı ve Kumtaşı Rezervuarlarına Sondajı Gerçekleştirilen Orta Doğu Kuyularında Takım Sıkışmaları

Tuna EREN

Manyetoreolojik Sıvı ile El Rehabilitasyon Cihazı Tasarımı ve Üretimi

AYSUN BALTACI, Hasan Aykut AYDIN, Özgen TONAY, BARIŞ OĞUZ GÜRSES, SERCAN SABANCI, MUSTAFA ERTEKİN, SEÇKİN ERDEN

BOYALI SULARIN ÇİTOSAN KOAGÜLASYONU İLE ARITIMINDA BOX-WILSON İSTATİSTİKSEL TASARIM YÖNTEMİNİN KULLANILMASI

Ezgi Oktav AKDEMİR

ELECTROLESS CU PLATING ON ABS PLASTIC BY USING ENVIRONMENTALLY FRIENDLY CHEMICALS

CANAN URAZ, Şenay MACİT

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON DAVRANIŞININ HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ İLE BENZETİMİ

Cenk KARAKURT, Ahmet Ozan ÇELİK, Volkan KİRİÇÇİ, Ethem ÖZYAŞAR, Cem YILMAZER

İZMİR KÖRFEZİ İÇİN RÜZGAR POTANSİYELİ BELİRLEME ÖN ÇALIŞMASI: 3 BOYUTLU HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ ANALİZLERİ İLE RÜZGAR VERİSİNİN DÜZELTİLMESİ İÇİN YEREL FERİBOTLAR ÜZERİNDEKİ AKIŞ BOZUNUMLARININ ÖLÇÜLMESİ

Şahin GÜNGÖR, Ziya Haktan KARADENİZ