怎么找癌症基因组图谱

抗癌饮食 2025-10-06 14:52肝癌症状www.aizhengw.cn

癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)是一个由美国国家癌症研究所(NCI)和国家人类基因组研究所(NHGRI)合作建立的大规模癌症基因组学数据库,收录了33种癌症类型的临床数据、基因组数据和表达数据。

一、TCGA数据库简介

TCGA项目始于2005年12月13日,是一项以基因组为基础的大科学研究计划,旨在研究癌症中基因组的变化。与人类基因组计划(HGP)专注于疾病的遗传因素不同,TCGA更关心人类出生后细胞中的基因变化。

该项目的主要特点包括:

  • 收录了33种癌症类型的关键基因组变化的多维图谱
  • 数据量超过2PB且公开免费
  • 基于1万多名患者提供的配对癌症和对照组织
  • 包含7种主要数据类型
  • 二、TCGA数据获取方式

    1. 通过TCGA官网或GDC数据门户

    访问TCGA官网或GDC(Genomic Data Commons)数据门户是获取原始数据的主要方式。大多数数据是公开的,但部分敏感数据可能需要申请访问权限。

    具体步骤包括:

    1. 注册账户并登录

    2. 选择感兴趣的癌症类型(如乳腺癌、肺癌、肝癌等)

    3. 选择数据类型(基因表达、突变、甲基化或临床数据等)

    4. 使用下载工具获取数据

    2. 通过cBioPortal平台

    cBioPortal是一个开源平台,专门用于和分析癌症基因组数据,整合了TCGA、ICGC、GEO等数据库的数据。它提供了直观的可视化界面,适合快速查询和分析。

    主要功能包括:

  • OncoPrint:展示基因突变、拷贝数变异和表达变化的可视化图表
  • 突变详细信息查看
  • 多种数据可视化选项
  • 3. 通过ICGC数据库

    国际癌症基因组联盟(ICGC)数据库也收集了来自全球的肿瘤样本基因组数据,可作为TCGA的补充资源。

    三、TCGA数据类型

    TCGA数据库包含多种数据类型,主要分为三个级别:

    1. 临床数据:包括患者年龄、性别、病理分期、生存期等信息,有助于了解癌症发展和预后。

    2. 基因组数据

  • DNA测序和突变数据
  • 拷贝数变异(CNV)
  • DNA甲基化数据
  • SNP数据
  • 3. 表达数据

  • mRNA表达数据
  • miRNA表达数据
  • 蛋白质丰度数据
  • 四、TCGA数据分析方法

    1. 数据预处理

  • 数据格式转换:将下载的TXT、CSV等格式转换为统一格式(如Excel或R数据框)
  • 数据清洗:去除缺失值、异常值和重复值
  • 数据标准化:进行归一化、对数转换等处理
  • 2. 核心分析方法

  • 差异表达分析:使用DESeq2、edgeR等工具找出不同组别样本中基因表达差异
  • 基因富集分析:使用GSEA或DAVID识别与特定生物过程相关的基因集
  • 突变数据分析:包括突变频率分析、突变类型分析和热点突变分析
  • 3. 高级分析方向

  • 重复序列分析:研究癌症基因组中重复元件的变化及其影响
  • 组织特异性基因分析:使用TissGDB等数据库研究癌症中组织特异性基因
  • 多组学整合分析:结合基因组、转录组和表观组数据
  • 五、相关资源与工具

    除了TCGA主数据库外,还有一些相关资源可供利用:

    1. GEO与ArrayExpress:存储了大量公开的基因芯片表达原始数据和归一化数据

    2. GENT数据库:收集了41000个癌症组织、细胞系和正常组织的芯片表达数据

    3. Oncomine:包含715套芯片表达数据集(86733个样本)及临床数据

    4. TissGDB:专门存储癌症中组织特异性基因的数据库,整合了HPA、TiGER和GTEx数据

    对于想要快速分析的研究者,也有一些在线工具可以"一键"完成部分分析工作,如生成泛癌分析图表等,但使用时需谨慎验证结果可靠性。

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