[发明专利]图网络构建方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种基于基因与细胞关系的图网络构建方法及装置，所述方法包括：获取多个样本中的基因和细胞，对各样本中的基因和细胞分别进行特征筛选，得到用于指示各样本特征的基因和细胞；根据用于指示各样本特征的基因和细胞分别构建基因样本图网络和细胞样本图网络，并分别计算该两个样本图网络中各节点特征的重要性；根据存在相互作用关系的基因与细胞、以及该两个样本图网络中各节点特征及其重要性，构建初始的因子图网络；根据因子图网络的邻接矩阵，对因子图网络中是否还有存在相互作用关系的其他基因与细胞进行预测，基于预测到的基因与细胞更新因子图网络。本发明解决了相关技术中无法定性定量分析基因与细胞相互作用关系的问题。

技术领域

本发明涉及医学组学信息领域，尤其涉及一种基于基因与细胞关系的图网络构建方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

肿瘤发生是一个复杂而动态的过程，包括三个阶段：起始、进展和转移。肿瘤微环境(TME)的生理状态与肿瘤发生的每一步都密切相关，肿瘤微环境中包含肿瘤细胞、免疫细胞、基质细胞、成纤维细胞、脂肪细胞和炎症细胞等，这些细胞存在相互影响关系，如T辅助细胞能支持CD8+细胞，除了肿瘤微环境的细胞值得研究外，基因对于肿瘤微环境的发展也同样重要，肿瘤微环境中的细胞间的相互作用是以由基因编码的蛋白质物质---细胞因子，如趋化因子和生长因子等作为中间媒介，即一些细胞分泌的因子会作用于其他细胞导致肿瘤微环境的变化，从而影响病程进展。

在目前的研究中有许多基于肿瘤微环境的基因或细胞的相关研究，如基因的共表达模块分析建立基因模块与肿瘤特征的相关性，或者相同基因的不同组学信息分析癌症微环境特征，如体细胞突变，拷贝数变异和甲基化等，又或者基于基因表达量推断肿瘤微环境的细胞的浸润程度，如CIBERSORT和Xcell，并根据细胞浸润程度分析肿瘤微环境特征。

然而，现在技术大多聚焦于基因或细胞中，很少考虑到基因与细胞之间的相互作用，基因与细胞之间的相互作用相关性的探究同样具有重要意义，同时，无法基于已知相互作用关系的基因-细胞联系预测出新的基因-细胞相互作用对，不仅不能指示出基因-细胞是否具有相互作用关系，更不能定量的给出相互作用强度，无法为探索肿瘤微环境进展与特征提供更多信息。

因此，急需一种能够定性定量分析基因与细胞间相互作用关系的基于基因与细胞关系的图网络构建方法。

发明内容

本发明各实施例提供一种基于基因与细胞关系的图网络构建方法、装置、电子设备及存储介质，以解决相关技术中存在的无法定性定量分析基因与细胞间相互作用关系的问题。

其中，本发明所采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，一种基于基因与细胞关系的图网络构建方法，所述方法包括：获取多个样本中的基因和细胞，对各样本中的所述基因和所述细胞分别进行特征筛选，得到用于指示各样本特征的基因和细胞；根据用于指示各样本特征的基因和细胞分别构建基因样本图网络和细胞样本图网络，并分别计算基因样本图网络和细胞样本图网络中各节点特征的重要性；根据存在相互作用关系的基因与细胞、以及基因样本图网络和细胞样本图网络中各节点特征及其重要性，构建初始的因子图网络；根据所述因子图网络的邻接矩阵，对所述因子图网络中是否还有存在相互作用关系的其他基因与细胞进行预测，基于预测到的存在相互作用关系的基因与细胞更新所述因子图网络。