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微生物差异丰度分析的统计方法

发布日期:2025-10-29 15:09  点击数:

20251028日,北京国际数学研究中心、北京大学医学部公共卫生学院生物统计学系的胡懿娟教授受邀莅临上海交通大学医学院临床医学研究院并做题为"微生物差异丰度分析的统计方法"的学术讲座。讲座深入浅出地介绍了微生物组研究的重要性、数据分析面临的挑战,并重点分享了其团队开发的创新统计方法——LOCOM系列算法及其在多领域的应用成果。

胡教授在讲座开篇指出,人类微生物组作为"第二人类基因组",其失衡与多种疾病密切相关,已成为生命科学与医学研究的前沿热点。16S基因或宏基因组的高通量测序为发现与临床结局或环境因素等性状相关的微生物提供了前所未有的机遇。然而,微生物组数据具有组成性、稀疏性、高维性、小样本量、过度离散及实验偏差等诸多复杂性,为准确识别与疾病相关的差异丰度微生物带来了巨大挑战。

针对这些挑战,胡教授详细介绍了其团队开发的LOCOM方法。该方法基于逻辑回归模型构建,能始终控制错误发现率,避免了传统方法常用的伪计数、零参考分类单元假设和标准化步骤,从而有效克服了由此引入的偏差。LOCOM全面应对了所有数据复杂性,并在严格控制错误发现率的同时,保持了良好的检测灵敏度,加速挖掘用于疾病预后诊断的微生物生物标志物或用于药物发现的微生物靶标。模拟研究和实际数据分析(如吸烟对咽喉微生物组的影响)均表明,LOCOM性能优越。

此外,胡教授还介绍了LOCOM方法的最新进展LOCOM2,该版本针对大规模样本研究和差异测序深度场景进行了优化,提升了计算效率和稳健性。胡教授的精彩报告为在场师生提供了处理复杂微生物组的新视角和有力工具。讲座现场互动热烈,与会者就方法细节、应用场景等与胡教授进行了深入探讨。此次讲座无疑促进了相关学科学者之间的交流,推动了统计方法与生命科学、医学研究的深度融合。


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