بررسی تاثیر کاهش بعد بر فضای ویژگی‌های توپولوژیک شبکه‌ی ژن ساخته شده از میکروآرایه به منظور پیش‌گویی عود سرطان سینه

مقدمه: یکی از روش‌های متداول در طبقه‌بندی نمونه‌های سرطانی، استفاده از ویژگی‌های به دست آمده از داده‌ی بیان ژن در میکروآرایه‌های dna می‌باشد. در این خصوص، با استفاده از ویژگی‌های توپولوژیک شبکه‌ی ژن بازسازی شده از داده‌های بیان ژن، می‌توان با بهره گرفتن از اطلاعات تعامل بین ژن‌ها، به یافته‌های مطمئن‌تری دست یافت. هدف از انجام این مطالعه، پیش‌گویی عود سرطان سینه بر اساس انتخاب ویژگی مبتنی بر ویژگی‌های توپولوژیک، متناظر با شبکه‌ی ارتباطی ژن‌ها بود. روش‌ها: هفت مجموعه داده‌ی بیان ژن میکروآرایه شامل 1271 نمونه مربوط به سرطان سینه در مطالعه‌ی حاضر مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا شبکه‌ی ارتباطی ژن‌ها از داده‌های آموزش با اعمال روش انتخاب ویژگی fisher (‎fisher discriminant analysis) بر داده‌های ویژگی توپولوژیک این شبکه، ساخته شد. به دلیل این‌که نمی‌توان برای یک نمونه شبکه‌ی ژن ساخت؛ این نمونه به کل داده‌های آموزشی اضافه و دوباره شبکه‌ی ژن ساخته شد. سپس، همبستگی بین بردارهای ویژگی توپولوژیک ژن‌های شاخص در دو شبکه، قبل و بعد از اضافه شدن نمونه‌ی آزمایش محاسبه گردید. در نهایت، نمونه‌ای با همبستگی بیشتر در یک کلاس نسبت به کلاس دیگر، جزء همان کلاس در نظر گرفته شد. یافته‌ها: صحت پیش‌گویی به دست آمده بر اساس ویژگی‌های توپولوژیک مربوط به شبکه‌ی بازسازی شده از داده‌های بیان ژن نسبت به انتخاب ویژگی مستقیم از این داده‌ها بالاتر بود. بیشترین صحت طبقه‌بندی بر اساس ویژگی توپولوژیک توزیع درجه‌ی تمرکز (متوسط 5/98 درصد در داده‌ی آزمایش) به دست آمد. نتیجه‌گیری: استفاده از ساختار توپولوژی شبکه‌ی ژنی، ویژگی‌های پایدارتری را نسبت به کاربرد مستقل مقدار بیان ژن به منظور پیش‌گویی و طبقه‌بندی سرطان فراهم می‌آورد.