[發(fā)明專利]基于腦白質(zhì)完整性與DNA甲基化的遺傳影像多模態(tài)融合分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110500589.1
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113345519B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 宗小芬;胡茂林;劉忠純;徐順生;翁深宏
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學
• 主分類號: G16B20/30
• 分類號: G16B20/30;G16B30/00;G16B40/00;G16B45/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 肖明洲

1.一種基于腦白質(zhì)完整性與DNA甲基化的表觀遺傳/影像多模態(tài)融合分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：獲取多個被試對象的DTI數(shù)據(jù)，并進行預處理，剔除不符合規(guī)定的被試數(shù)據(jù)；所述被試對象包括受試者和健康對照；

S2：計算DTI數(shù)據(jù)中全腦各體素的FA值；

S3：一般線性回歸分析統(tǒng)計受試者與健康對照FA值的組間差異；

S4：在Allen腦庫中鍵入步驟S3所得到這些差異區(qū)域的腦區(qū)名稱，獲得在這些腦區(qū)高表達的基因名稱；

S5：獲取受試者的外周血全基因組DNA甲基化數(shù)據(jù)；從受試者外周血全基因組甲基化樣本中提取步驟S4中所獲得的基因?qū)腃pG位點的甲基化水平；

S6：采用Pearson或Spearman相關分析統(tǒng)計步驟S5所得到的CpG位點甲基化水平與步驟S3中得到的有組間差異的腦白質(zhì)連接完整性FA值之間的關聯(lián)；實現(xiàn)疾病相關的腦結(jié)構(gòu)發(fā)育模式及其背后的表觀遺傳基礎的多模態(tài)融合分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腦白質(zhì)完整性與DNA甲基化的表觀遺傳/影像多模態(tài)融合分析方法，其特征在于：

所述步驟S1中，預處理包括以下步驟：

采用FSL 5.0工具包對DTI影像數(shù)據(jù)進行頭動和渦流扭曲矯正；用彌散工具包軟件Diffusion Toolkit software通過線性最小二乘法擬合方法來估量每個體素的彌散張量模型，得到各自的b0圖和FA圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于腦白質(zhì)完整性與DNA甲基化的表觀遺傳/影像多模態(tài)融合分析方法，其特征在于：

所述步驟S2中，F(xiàn)A計算包括以下步驟：

應用SPM8工具包對FA圖進行處理；通過在本地彌散空間的線性變化將每一個體的T1加權(quán)像配準到b0圖像；并將變換參數(shù)應用于對應的FA，得到配準后的FA圖；再利用仿射變換和一系列非線性彎曲將配準的結(jié)構(gòu)影像繪制到蒙特利爾神經(jīng)研究所T1模板；將這一步得到的空間變形參數(shù)應用于各樣本配準后的FA圖，將其轉(zhuǎn)換到標準MNI空間；使用半高全寬為8mm的高斯核對標準化后的FA圖進行平滑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于腦白質(zhì)完整性與DNA甲基化的表觀遺傳/影像多模態(tài)融合分析方法，其特征在于：

所述步驟S3中，受試者與健康對照FA值的組間差異的一般線性回歸分析包括以下步驟：

組間比較通過SPM8進行一般線性回歸分析，將年齡，性別，教育年限和頭動參數(shù)作為協(xié)變量進行回歸分析，采用高斯隨機場方法進行多重比較校正，體素水平P0.01，簇水平P0.05。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于腦白質(zhì)完整性與DNA甲基化的表觀遺傳/影像多模態(tài)融合分析方法，其特征在于：

所述步驟S3中，受試者與健康對照FA值的組間差異的一般線性回歸分析包括以下步驟：

組間比較通過SPM8進行一般線性回歸分析，將年齡，性別，教育年限和頭動參數(shù)作為協(xié)變量進行回歸分析，采用高斯隨機場方法進行多重比較校正，體素水平P0.01，簇水平P0.05。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的基于腦白質(zhì)完整性與DNA甲基化的表觀遺傳/影像多模態(tài)融合分析方法，其特征在于：

步驟S4中Allen腦庫的使用包括以下步驟：

進入網(wǎng)站http://human.brain-map.org/；點擊左側(cè)Differential Search；目標組織選擇上述步驟3中所得到的FA值有組間差異的腦區(qū)的名稱；對比結(jié)構(gòu)選擇全腦Br；捐獻者Donors選擇全部捐獻者All Donors；點擊Search；點擊左下角下載；篩選Fold Change值＞2的基因。