劉鵬淵

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劉鵬淵

實驗室鏈接:http://bioinformatics.

教育背景:
1992-1996 浙江大學,學士
1996-2002 浙江大學,博士
研究工作經歷:
2002-2004 Creighton 大學,博士后
2004-2006 華盛頓大學(圣路易斯),博士后
2006-2010 華盛頓大學(圣路易斯),研究助理教授
2010-2014 威斯康星醫學院,腫瘤中心和生理系,副教授
2013-2014 威斯康星醫學院,系統分子醫學中心,計算生物學部負責人
2014-至今 浙江大學,轉化醫學研究院和醫學院附屬邵逸夫醫院,教授
研究方向:
我的主要研究領域包括生物信息學和癌癥基因組學,其主要研究目標是發展挖掘大生物醫學數據(Biomedical Big Data)的統計和計算方法。
1. 癌癥基因組測序數據中的突變檢測的生物信息工具
所有的癌癥都源自于體內腫瘤細胞的DNA序列異常。近年來出現的新一代測序技術(next generation sequencing,NGS)是在分子生物學和基因組學中最具突破性的進展之一,對癌癥基因組大規模和無偏的測序極大地促進了癌癥的研究。鑒定突變中的驅動基因有望成為藥物靶點和應用于個性化的基因靶向癌癥治療。但目前癌癥基因組測序領域面臨的重大挑戰包括癌癥的異質性、腫瘤和正常組織DNA的混合和體細胞突變的復雜性。我們將致力于開發推斷體細胞突變模式、估計腫瘤組織的純度和鑒定腫瘤中亞克隆等統計學和生物信息學的工具;發展的分析平臺將應用于分析TCGA(The Cancer Genome Atlas)大規模外顯子測序數據,挖掘各種癌癥的驅動基因。
2. 肺癌預后的lncRNA分子標記。
大約50%非小細胞肺癌I期和II期病人在手術后仍死于癌癥復發,但目前還沒有可靠的分子預測方法來鑒定非小細胞肺癌病人的臨床結果。如果能有效鑒別那些病人容易癌癥復發,對這些容易復發的癌癥病人進行針對性化學化療等措施,能有效地提高病人生存期。lncRNA是細胞中一類轉錄本長度超過150-200 個核苷酸的非編碼RNA 分子,lncRNA在哺乳動物中基因調控有非常重要作用。但是,lncRNA在肺腫瘤發生和復發的作用機制尚不清楚。我們研究將回答以下幾個主要科學問題:(1)肺癌組織中是不是存在lncRNA的表達?(2)能否通過高通量RNA-Seq測序發現這些lncRNA?(3)肺癌組織中lncRNA有什么生物學特性?(4)肺癌組織中有那些lncRNA存在特異性表達?(5)肺癌組織中lncRNA能否作為病人預后的分子標記?最終研究目標是揭示lncRNA在肺癌發生、發展和復發中的分子機制。
3. tRFs的識別和驗證及其在腫瘤中的機制研究。
tRNA是生物體內一類非常豐富的非編碼RNA,它可以通過識別并且轉運特定氨基酸參與生物功能相關的蛋白質的合成。這種功能一直以來都被我們所熟知,但是最近一些研究者和我們的研究結果發現,這些古老的tRNA可以進一步生成具有調控功能的小片段的RNA (transfer RNA-derived RNA fragments, tRFs)。這類新的小分子RNA可以來源于tRNA的莖環狀結構區域,或者其前體序列,主要包括5種類型,5ʹ-halves 和 3ʹ-halves (>30 nt;產生于反密碼子環), 5ʹ-tRFs 和 3ʹ-tRFs (15-30 nt;產生于莖、D環或者TΨC環),以及3ʹU-tRFs(產生于其前體序列)。最近,我們通過對TCGA的小RNA測序數據中鑒定的tRFs分析發現,異常的5ʹ-tRFs 和 3ʹ-tRFs也同樣廣泛存在于各種腫瘤組織中。我們課題組將致力于發展生物信息學方法和利用TCGA泛癌腫瘤測序大數據來鑒定腫瘤驅動tRFs,闡明tRFs在腫瘤發生發展以及轉移復發中的作用及其機制。
實驗技術:
二代測序技術,高性能計算,統計,計算機編程,腫瘤組織庫,測序文庫構建。
主要研究論文:
1. Sun X, Han Y, Zhou L, Chen E, Lu B, Liu Y, Pan X, Cowley AW Jr, Liang M, Wu Q, Lu Y*, Liu P*. A comprehensive evaluation of alignment software for reduced representation bisulfite sequencing data. Bioinformatics. 2018 Mar 22. doi: 10.1093/bioinformatics/bty174.
2. Zhang H, Lu Y, Chen E, Li X, Lv B, Vikis HG, Liu P*. XRN2 promotes EMT and metastasis through regulating maturation of miR-10a. Oncogene. 2017 2017;36(27):3925-3933.
3. Chu C, Fang Z, Hua X, Yang Y, Chen E, Cowley AW Jr, Liang M, Liu P*, Lu Y*. deGPS is a powerful tool for detecting differential expression in RNA-sequencing studies. BMC Genomics. 2015;16(1):455.
4. Li L, Chen E, Yang C, Zhu J, Jayaraman P, De Pons J, Kaczorowski CC, Jacob HJ, Greene AS, Hodges MR, Cowley AW Jr, Liang M, Xu H, Liu P*, Lu Y*. Improved rat genome gene prediction by integration of ESTs with RNA-Seq information. Bioinformatics. 2015 Jan 1;31(1):25-32.
5. Morrison CD#*, Liu P#, Woloszynska-Read A, Zhang J, Luo W, Qin M, Bshara W, Conroy JM, Sabatini L, Vedell P, Xiong D, Liu S, Wang J, Shen H, Li Y, Omilian AR, Hill A, Head K, Guru K, Kunnev D, Leach R, Eng KH, Darlak C, Hoeflich C, Veeranki S, Glenn S, You M, Pruitt SC, Johnson CS, Trump DL. Whole Genome Sequencing Identifies Genomic Heterogeneity at a Nucleotide and Chromosomal Level in Bladder Cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(6):E672-81.
6. Kelly LM#, Barila G#, Liu P#, Evdokimova VN, Trivedi S, Panebianco F, Gandhi M, Carty SE, Hodak SP, Luo J, Dacic S, Yu YP, Nikiforova MN, Ferris RL, Altschuler DL, Nikiforov YE*. Identification of the transforming STRN-ALK fusion as a potential therapeutic target in the aggressive forms of thyroid cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(11):4233-8 (co-first author).
7. Wang F, Li L, Xu H, Liu Y, Yang C, Cowley AW Jr, Wang N*, Liu P*, Liang M*. Characteristics of long non-coding RNAs in the Brown Norway rat and alterations in the Dahl salt-sensitive rat. Sci Rep. 2014 Nov 21;4:7146. doi: 10.1038/srep07146.
8. Hua X, Xu H, Yang Y, Zhu J, Liu P*, Lu Y*. DrGaP: A Powerful Tool for Identifying Driver Genes and Pathways in Cancer Sequencing Studies. Am J Hum Genet. 2013 Sep 5;93(3):439-51.
9. Liu P, Yang P, Wu X, Vikis HG, Lu Y, Wang Y, Schwartz AG, Pinney SM, de Andrade M, Gazdar A, Gaba C, Mandal D, Lee J, Kupert E, Seminara D, Minna J, Bailey-Wilson JE, Spitz M, Amos CI, Anderson MW, You M*. A second genetic variant on chromosome 15q24-25.1 associates with lung cancer. Cancer Res. 2010;70:3128-35. (IF=9.241)
10. You M#, Wang D#, Liu P#, Vikis H#, James M, Lu Y, Wang Y, Wang M, Chen Q, Jia D, Liu Y, Wen W, Yang P, Sun Z, Pinney SM, Zheng W, Shu XO, Long J, Gao YT, Xiang YB, Chow WH, Rothman N, Petersen GM, de Andrade M, Wu Y, Cunningham JM, Wiest JS, Fain PR, Schwartz AG, Girard L, Gazdar A, Gaba C, Rothschild H, Mandal D, Coons T, Lee J, Kupert E, Seminara D, Minna J, Bailey-Wilson JE, Amos CI, Anderson MW*. Fine mapping of chromosome 6q23-25 region in familial lung cancer families reveals RGS17 as a likely candidate gene. Clin Cancer Res. 2009;15:2666-74.
11. Liu Y#, Liu P#, Wen W, James MA, Wang Y, Bailey-Wilson JE, Amos CI, Pinney SM, Yang P, de Andrade M, Petersen GM, Wiest JS, Fain PR, Schwartz AG, Gazdar A, Gaba C, Rothschild H, Mandal D, Kupert E, Lee J, Seminara D, Minna J, Anderson MW, You M*. Haplotype and cell proliferation analyses of candidate lung cancer susceptibility genes on chromosome 15q24-25.1. Cancer Res. 2009;69:7844-50.
12. Liu P, Vikis H, James M, Lu Y, Wang DL, Liu HB, Wen WD, Wang Y, You M*. Identification of Las2, a major modifier gene affecting the Pas1 mouse lung tumor susceptibility locus. Cancer Res. 2009;69:6290-8.
13. Liu P, Vikis HG, Wang D, Lu Y, Wang Y, Schwartz AG, Pinney SM, Yang P, de Andrade M, Petersen GM, Wiest JS, Fain PR, Gazdar A, Gaba C, Rothschild H, Mandal D, Coons T, Lee J, Kupert E, Seminara D, Minna J, Bailey-Wilson JE, Wu X, Spitz MR, Eisen T, Houlston RS, Amos CI, Anderson MW, You M*. Familial aggregation of common sequence variants on 15q24-25.1 in lung cancer. J Natl Cancer Inst. 2008;100:1326-30.
14. Liu P, Wang Y, Vikis H, Maciag A, Wang D, Lu Y, Liu Y, You M*. Candidate lung tumor susceptibility genes identified through whole-genome association analyses in inbred mice. Nat Genet. 2006;38:888-95. (IF = 32.197)
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