CPTAC-PDA — 胰腺导管腺癌多组学与影像队列

NCI CPTAC 联盟对 140 例胰腺导管腺癌的蛋白基因组学全景研究:全蛋白组/磷酸化/糖蛋白组/乙酰化+WGS/WES/甲基化/RNA-seq 多平台整合,配 TCIA 放射 CT 与病理 WSI,Cell 2021 主论文数据全链路公开

来源 CPTAC-PDA 队列多平台数据:TMT11 全蛋白组、磷酸化蛋白组、完整糖蛋白组、DIA 蛋白组(PDC PDC000270/271/272/341)+ WGS/WES/EPIC 甲基化/RNA-seq/miRNA-seq(GDC/dbGaP)+ TCIA 放射 CT DICOM(含 NCI 3D 分割与 seed points)+ H&E 病理 WSI(SVS)发布时间: 2026-10-17最后更新: 2026-10-20 阅读 32
CPTAC-PDA — 胰腺导管腺癌多组学与影像队列

信息速览

数据集名称CPTAC-PDA — 胰腺导管腺癌多组学与影像队列
数据类型原始数据,影像数据,人工标注
规模140 例胰腺导管腺癌肿瘤 + 67 例癌旁正常(NAT)+ 9 例正常胰管组织;TCIA 放射影像覆盖 110 受试者/134 检查,病理 SVS 168 例
接入方式CPTAC-PDA 队列多平台数据:TMT11 全蛋白组、磷酸化蛋白组、完整糖蛋白组、DIA 蛋白组(PDC PDC000270/271/272/341)+ WGS/WES/EPIC 甲基化/RNA-seq/miRNA-seq(GDC/dbGaP)+ TCIA 放射 CT DICOM(含 NCI 3D 分割与 seed points)+ H&E 病理 WSI(SVS)
AI 就绪度

INFOBOX — CPTAC-PDA 一屏速览

维度 内容
本质 NCI CPTAC 联盟胰腺导管腺癌(PDAC)蛋白基因组学队列——多平台组学+影像的疾病专属数据集
团队 NCI CPTAC(CPTAC3 项目);临床协调 Johns Hopkins,多中心采集含 Mayo Clinic 等;联盟署名
主论文 Cao L, et al. Proteogenomic characterization of pancreatic ductal adenocarcinoma. Cell 184(19):5031-5052.e26, 2021;DOI 10.1016/j.cell.2021.08.023
样本 140 例 PDAC 肿瘤 + 67 例癌旁正常(NAT)+ 9 例正常胰管组织
分子平台 TMT11 全蛋白组 / 磷酸化蛋白组 / 完整糖蛋白组 / DIA 蛋白组 / WGS / WES / EPIC 甲基化 / RNA-seq / miRNA-seq
影像 TCIA CPTAC-PDA:放射 DICOM 110 受试者/134 检查/1,133 序列/132,852 幅(67.24GB)+ 病理 SVS 168 例(88GB),含 NCI 生成 3D 分割与 seed points
突变谱 KRAS/CDKN2A/SMAD4/TP53/MUC4 等高频驱动(PDAC 典型图谱)
关键分析 NMF 蛋白组亚型(Table S7);neoplastic cellularity 多策略正交评估;72 蛋白早期检测候选面板
托管 PDC(蛋白组)、GDC+dbGaP phs001287(基因组/基因型)、TCIA/IDC(影像)、cBioPortal paad_cptac_2021、LinkedOmics
许可 多层异构:PDC 处理后开放/原始受控;GDC 两级;dbGaP 受控;TCIA 公开
库内互链 cptac(CPTAC 计划总条目)、cptac-imaging(CPTAC 影像总览)、cptac-stad(胃癌平行队列)

CPTAC-PDA 是一个「把胰腺癌最致命的肿瘤放进蛋白质组学显微镜」的队列工程:NCI 临床蛋白质组肿瘤分析联盟(CPTAC)对 140 例胰腺导管腺癌(PDAC)肿瘤、67 例癌旁正常与 9 例正常胰管组织,同时测量了从基因组、表观基因组、转录组到蛋白组、磷酸化与糖蛋白组的全部主流分子层,并把标准化诊疗中产生的放射 CT 与病理全切片一并归档到 TCIA。它回答的核心问题是:在基因组图景几乎千篇一律(KRAS/CDKN2A/SMAD4/TP53 四骑士)的胰腺癌里,蛋白质组与磷酸化层还藏着多少基因组看不到的亚型、通路激活与早期检测标志物。

导语读法三则:

  1. 只想拿数据:直奔 §6 获取与许可——PDC/GDC/dbGaP/TCIA 四个入口的开放与受控边界要先分清,别一上来就撞 Raw Mass Spectra 的 Proprietary 门。
  2. 做分子分型或标志物:直奔 §5 任务与标注 + §7 评估——NMF 亚型、72 蛋白面板与磷酸化激靶是三条最成熟的复现线。
  3. 做影像-组学关联:直奔 §4 硬数字与坑 3——影像 110 人与组织 140 人不是全配对,先做 case 交集再设计实验。

§0 导读:这个数据集解决什么问题

胰腺导管腺癌是实体瘤中预后最差的癌种之一,五年生存率长期徘徊在个位数,且约八成患者确诊时已失去手术机会。基因组学层面,PDAC 的图景异常「收敛」:几乎所有肿瘤都携带 KRAS 激活突变,CDKN2A、SMAD4、TP53 三个抑癌基因紧随其后——基因组测序做得再多,患者之间的差异仍然难以解释。CPTAC 联盟的判断是:胰腺癌的异质性更多藏在基因组下游——蛋白质丰度、磷酸化信号强度、糖基化修饰——这些恰恰是全基因组测序看不见的层。

CPTAC-PDA 的回答是把整个「中心法则」一次性测全。同一批 140 例肿瘤在华盛顿大学完成 WGS/WES 与 EPIC 甲基化、在多个质谱中心完成 TMT11 多路复用的全蛋白组与磷酸化蛋白组定量、再补上完整糖蛋白组与 DIA 蛋白组两个独立技术路线,最终在 Cell 2021 主论文中给出了 PDAC 迄今最完整的蛋白基因组学全景。论文的关键发现包括:基于蛋白组的 NMF 分型把 PDAC 分成具有临床差异的亚型;肿瘤细胞占比(neoplastic cellularity)需要多策略正交评估才能可靠估计;磷酸化层揭示了 KRAS 下游 PAK4/MAPK 等可药化激酶节点;一条 72 蛋白的候选面板指向早期检测。所有原始与处理后数据经 PDC、GDC、dbGaP、TCIA 四个平台系统发布,使任何团队都能在不碰患者标识的前提下复现论文全部分析。

§0 读法三则:

  1. 这个条目是「多组学队列 + 影像档案」二合一:分子侧经 PDC/GDC 分发,影像侧经 TCIA/IDC 分发,两者的病例集合并不完全重叠(§4、坑 3)。
  2. 全文统计数字均出自 Cell 主论文、PDC 各 study 页与 TCIA 集合页;蛋白组病例数 140 vs 分册 166 的口径差异已在 §15 存照。
  3. 检索时注意「CPTAC PDAC」「CPTAC-PDA」「PDC000270/271/272」指的是同一队列的不同侧面;与库内 cptac、cptac-imaging、cptac-stad 三个条目的分工关系见 §2.3。

§1 数据集速览:十问十答

Q1:CPTAC-PDA 的「140 例」从哪来?
CPTAC3 项目在多中心(含 Johns Hopkins、Mayo Clinic、Mount Sinai/Princess Margaret 等)前瞻性采集的胰腺癌手术切除标本,经病理审查(Hruban 团队)确认诊断后入组:140 例 PDAC 肿瘤、67 例配对癌旁正常(NAT)、9 例正常胰管组织。肿瘤部位以胰头为主(103 例,73.6%)。

Q2:分子平台覆盖哪些层?
九个平台:WGS、WES(WashU 基因组中心)、EPIC DNA 甲基化阵列、RNA-seq、miRNA-seq(转录/表观层);TMT11 全蛋白组、磷酸化蛋白组、完整糖蛋白组(intact glycopeptide)、DIA 蛋白组(蛋白层与修饰层)。同一 aliquot 体系贯穿,跨平台配对分析是本队列最大优势。

Q3:TMT11 是什么,为什么要用它?
Tandem Mass Tag 11-plex:每批 11 个样本各带一种同位素标记,混打后同时定量。CPTAC 用它保证肿瘤-NAT 配对在同一批内共测,消除批间系统偏差——这也是为什么 PDC 上每个 study 按批次组织 aliquot。

Q4:糖蛋白组和 DIA 蛋白组是论文主分析的一部分吗?
两者是主论文之后的扩展分析分册:完整糖蛋白组(PDC000272)166 cases/250 aliquots 聚焦糖基化修饰位点定量;DIA 蛋白组(PDC000341)提供了与 TMT 数据可交叉验证的第二技术路线。它们与主分册(PDC000270/271)共享 case 体系。

Q5:影像数据有什么,标注到什么程度?
TCIA CPTAC-PDA 集合:放射 DICOM 覆盖 110 受试者/134 检查/1,133 序列/132,852 幅(67.24GB),由 NCI 生成 3D 分割与 seed points;病理侧为 168 例 H&E 全切片(SVS,88GB)。DICOM 标签 (0012,0050) 记录影像距病理诊断的天数(术前 -3 至术后 +90),检查日期经 3-10 年随机偏移以保纵向间隔(HIPAA)。

Q6:数据在哪里下载?
四个入口:蛋白组经 NCI Proteomic Data Commons(PDC)——处理后质谱开放、原始质谱受控;基因组经 GDC CPTAC-3(开放/受控两级),基因型走 dbGaP phs001287 受控申请;影像经 TCIA 与 IDC 公开下载;分析视图经 cBioPortal(paad_cptac_2021)与 LinkedOmics 直接取矩阵。

Q7:论文的核心发现是什么?
五条主线:① 蛋白组 NMF 分型揭示基因组学不可见的亚型结构;② 肿瘤细胞占比需多策略(病理+组学)正交评估;③ 磷酸化层锁定 KRAS 下游可药化激酶(PAK4/MAPK 通路);④ 免疫冷肿瘤-内皮重塑-糖酵解的关联图景;⑤ Chromogranin A 等 72 蛋白候选早期检测面板。

Q8:没有机器学习「官方榜单」吗?
没有。CPTAC 队列以科学复现而非竞赛为设计目标;社区基准是 cBioPortal/LinkedOmics 的可下载矩阵 + Broad 的 PANOPLY 流水线在 Terra 上的参考工作流(§7)。

Q9:和库内 cptac、cptac-imaging、cptac-stad 三个条目什么关系?
cptac(rid 259)是 CPTAC 计划总条目,讲联盟与方法学;cptac-imaging(rid 527)是 CPTAC 全部 11 个 TCIA 影像队列的总览,PDA 只是其中之一;cptac-stad(rid 954)是胃癌队列的平行条目。本条目是 PDA 疾病专属的深度篇:分子平台明细、影像数字、任务设计只在本条目展开,三者互为互补不合并。

Q10:快速起步该拿哪个子集?
初学者建议路径:cBioPortal 下载 Z-score 化蛋白/磷酸化矩阵(秒级可用)→ 跑通 NMF 分型复现 → 需要原始谱图再下 PDC 处理后数据 → 需要影像配对再做 TCIA case 交集(坑 3)。

§2 背景:CPTAC 计划与本条目定位

2.1 CPTAC 是什么

CPTAC(Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium,临床蛋白质组肿瘤分析联盟)是美国国家癌症研究所(NCI)资助的国家级蛋白基因组学计划。其核心方法论自 CPTAC2/CPTAC3 时代确立:对同一批肿瘤样本同时测量基因组(WGS/WES)、表观基因组(甲基化)、转录组(RNA-seq)与蛋白质组(质谱定量及磷酸化等修饰组),再以整合分析回答「基因组发现如何传递到蛋白质执行层」的问题。CPTAC3 阶段对十余种肿瘤(肺鳞癌、肺腺癌、结直肠癌、卵巢癌、子宫癌、肾癌、肝癌、胶质母细胞瘤、头颈癌、胃癌 STAD、胰腺癌 PDA 等)逐一完成了这一范式,胰腺导管腺癌队列即 CPTAC3 的收官队列之一。

选择 PDAC 有明确的科学动机:其基因组图景高度同质(KRAS 约 90%+、CDKN2A/SMAD4/TP53 高频失活),纯基因组研究对预后分层与治疗靶点的边际收益递减;而蛋白质与磷酸化层正是药物靶点与信号通路活性的直接读出层。CPTAC 联盟押注:在「基因组最无聊」的癌种里,蛋白组学的增量信息反而最大。

2.2 主论文与团队

主论文于 2021 年 9 月 16 日在线发表于 Cell(Cao L, Huang C, Zhou DC, Hu Y, Lih TM, Savage SR, Krug K, … & CPTAC Consortium, Proteogenomic characterization of pancreatic ductal adenocarcinoma, Cell 184(19):5031-5052.e26;DOI 10.1016/j.cell.2021.08.023;PMID 34534465)。论文是典型的 CPTAC 大协作形态:资深作者群包括 Hui Zhang(Johns Hopkins,蛋白组与糖蛋白组)、Bing Zhang(Baylor,整合生物学)、Li Ding(WashU,基因组)、Daniel W. Chan(JHU,蛋白组学奠基)、Ralph Hruban(JHU,胰腺病理权威)、Oliver Bathe 等;计算方向由 Pei Wang(石溪)、D.R. Mani(Broad)、Nesvizhskii(密歇根)等分平台牵头。联盟署名 Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium 出现在作者列表尾部,数据采集横跨 JHU、Mayo Clinic、Mount Sinai/Princess Margaret(Michael Roehrl 等)多家手术中心。

2.3 与库内 cptac 系列条目的关系及本条目独立性

本库已收录三个 CPTAC 相关条目,本条目(cptac-pda)与其为分工互补关系,不是别名、不是版本、也不是合并视图:

条目 rid 定位 与本条目关系
cptac 259 CPTAC 计划总条目:联盟史、TMT 方法论、多癌种队列总表 本条目为其疾病队列的深入篇;CPTAC 计划级信息(联盟治理、平台分工)以总条目为准
cptac-imaging 527 CPTAC 全部 TCIA 影像队列总览(11 个集合的影像维索引) PDA 是其 11 队列之一;本条目影像节的 CPTAC-PDA 数字(110/134/1,133/132,852)为疾病专属细粒度口径,以本条目为准
cptac-pda 本条目 PDAC 疾病专属:九平台分子数据 + 影像 + 病理的任务化深度篇 —
cptac-stad 954 胃腺癌(STAD)队列平行条目 方法学同构的姊妹篇;两队列的 TMT 平台、NMF 分型方法可平行对照

独立性声明:若在库内检索「CPTAC PDAC」「CPTAC 胰腺」命中本条目即可停止——cptac 与 cptac-imaging 只是「指针层」, pancreatic 数据的任务级细节(分册结构、aliquot 口径、影像-组织配对边界、早期检测面板)仅在本条目展开。三个条目互链方案见 §14。

§3 论文与时间线

3.1 数据发布链

  • 发现阶段(TMT11 Discovery):全蛋白组与磷酸化蛋白组在 PDC 以 PDC000270(Proteome)、PDC000271(Phosphoproteome)两个 study 分册发布(2021 年)。
  • 扩展分册:PDC000272(Intact Glycoproteome,166 cases/250 aliquots)与 PDC000341(DIA Proteome)随后发布,共享同一 case 体系。
  • 主论文:Cell 2021-09-16 在线,同时附 Data and code availability 声明,指向 PDC/GDC/dbGaP/cBioPortal/LinkedOmics 全链路。
  • 影像:TCIA CPTAC-PDA 集合 DOI 10.7937/k9/tcia.2018.sc20fo18,首发后持续维护,2025-02-26 更新至 V15 版本。

3.2 版本链要点

  1. TCIA 影像集合的版本迭代(至 2025-02 的 V15)主要是分割标注与元数据的补全;放射 DICOM 的受试者/检查数在主要版本间稳定。
  2. PDC 分册按「分析-批次」组织:同一队列在不同分册的 cases 数不同(见坑 6),引用时务必带 study ID。
  3. cBioPortal 的 paad_cptac_2021 study 对应主论文发布时的快照,含 140 例 WGS/WES 与蛋白/磷酸化/miRNA/甲基化(EPIC) 层。

§4 数据规模硬数字

4.1 样本与组织学

口径 数字 来源
PDAC 肿瘤 140 例 Cell 主论文摘要(OHSU/Broad/AGRIS 同文三源互证)
癌旁正常(NAT) 67 例 同上
正常胰管组织 9 例 同上
性别分布 男 74(52.9%)/女 66 cBioPortal paad_cptac_2021
肿瘤部位 胰头 103(73.6%)/胰尾 14/胰体 14(另有 NA 37 例) cBioPortal

4.2 分子平台数据流

分册 平台 规模
PDC000270 Proteome(TMT11 全蛋白组) 按 TMT 批次组织 aliquot
PDC000271 Phosphoproteome(磷酸化蛋白组) 同一 case 体系
PDC000272 Intact Glycoproteome(完整糖蛋白组) 166 cases / 250 aliquots;8 个 disqualified aliquots 名单公开
PDC000341 DIA Proteome 第二技术路线独立定量
GDC CPTAC-3 WGS/WES/EPIC 甲基化/RNA-seq/miRNA-seq 140 例肿瘤配对 NAT
dbGaP phs001287 基因型(germline) 受控申请

4.3 影像与病理(TCIA CPTAC-PDA)

模态 数字
放射 DICOM 110 受试者 / 134 检查 / 1,133 序列 / 132,852 幅 / 67.24GB
放射标注 NCI 生成 3D 分割 + seed points
病理 168 例 H&E 全切片(SVS)/ 88GB
合计体量 约 155GB
影像-诊断时序 DICOM 标签 (0012,0050):术前 -3 至术后 +90 天;日期随机偏移 3-10 年(HIPAA)

4.4 突变谱与临床基线

cBioPortal 显示队列携带 PDAC 典型高频驱动突变:KRAS(约九成)、CDKN2A、SMAD4、TP53、MUC4 等,与基因组文献共识一致;蛋白/磷酸化层以 Z-score 化丰度矩阵形式可直接下载。临床字段因去标识化不全(Race NA 107/140),人种分层分析受限。

§5 任务与标注

5.1 组学任务设计

  • 全蛋白组定量:TMT11 多路复用,肿瘤-NAT 配对同批共测;JD 062 等参考通道用于跨批桥接(CPTAC 标准做法)。
  • 磷酸化蛋白组:富集(TiO2/IMAC)后同批 TMT 定量,磷酸位点级丰度矩阵。
  • 完整糖蛋白组:intact glycopeptide 层面的糖位点+糖型联合定量(PDC000272 分册)。
  • DIA 蛋白组:数据非依赖采集的独立技术复测(PDC000341 分册)。
  • 基因组/表观:WGS/WES 体细胞突变与拷贝数、EPIC 甲基化阵列、RNA-seq 与 miRNA-seq。

5.2 关键分析资产(可作为「标注」复用)

  1. NMF 蛋白组亚型:主论文 Table S7 提供每例的亚型归属,是现成的分型标签,可直接用于监督学习。
  2. Neoplastic cellularity:肿瘤细胞占比经多策略正交评估(病理估计+组学反推)并经病理验证,逐例数值可作连续标签。
  3. 影像标注:NCI 生成的 3D 分割与 seed points(放射 DICOM 内嵌),无需自建分割标签即可开展影像组学实验。
  4. 临床-病理字段:cBioPortal 提供生存、分期、部位等去标识化字段(缺失模式见坑 4)。

5.3 下游可做任务清单

  1. 分子分型预测:以 Table S7 亚型为标签,训练从 RNA/蛋白特征到亚型的分类器,或从影像组学特征预测亚型(影像-组学桥接)。
  2. biomarker 面板复现:复现论文 72 蛋白早期检测候选面板,或在其基础上做特征选择/最小面板压缩。
  3. 磷酸化激酶靶点挖掘:KRAS 下游 PAK4/MAPK 等节点的激酶活性推断(KSEA/PTM-SEA)与药物重定位候选排序。
  4. 影像-组学关联:CT 影像组学特征 ↔ 蛋白组亚型/通路评分(注意 110 vs 140 的配对边界,坑 3)。
  5. 生存分析:亚型/蛋白特征对预后的分层(cBioPortal 生存接口可直接做 KM 曲线)。
  6. 糖基化研究:糖型-免疫微环境(冷肿瘤表型)关联。
  7. DIA vs TMT 方法对比:同一队列的双技术定量一致性方法学研究素材。
  8. 病理 WSI 弱监督:以分子特征为弱标签训练病理基础模型(168 张 SVS,需注意样本量)。

§6 License 与获取(含版本链)

6.1 四大入口的开放边界

入口 内容 开放程度 获取方式
PDC(Proteomic Data Commons) 处理后质谱(Open Standard:mzML/mzIdentML 等)+ 原始质谱 处理后开放下载;Raw Mass Spectra 标 Proprietary(需登录/受控) https://pdc.cancer.gov/pdc/study/PDC000272 逐分册下载
GDC CPTAC-3 WGS/WES/甲基化/RNA-seq/miRNA-seq 两级:开放层(去标识分子数据)+ 受控层 GDC 门户,受控层走 dbGaP authorized access
dbGaP phs001287 germline 基因型 受控申请 dbGaP 申请(机构 PI + IRB)
TCIA / IDC 放射 DICOM + 病理 SVS 公开下载(DOI 10.7937/k9/tcia.2018.sc20fo18) TCIA 门户或 NBIA/NBIA-Slicer、IDC 云端(BigQuery/GCS)

6.2 分析复用入口(免下载矩阵)

  • cBioPortal:study id paad_cptac_2021——Z-score 化蛋白/磷酸化/磷酸蛋白丰度矩阵直接下载,含临床字段与突变表。
  • LinkedOmics:CPTAC-PDAC 数据集,支持跨组学关联统计的在线分析。
  • PANOPLY(Broad,Terra 工作区):CPTAC 官方多组学分析流水线,可一键复现论文级分析。
  • ding-lab GitHub:基因组处理 pipeline 开源(主论文 Data and code availability 列出)。

6.3 合规与引用要点

  1. PDC 处理后数据以 CC0 式开放标准发布,但引用义务是下载页明示的:使用数据须引用主论文(DOI 10.1016/j.cell.2021.08.023)与对应 PDC study ID。
  2. dbGaP 受控数据的二次分析需在获批申请范围内,不可与其他受控队列跨申请合并基因型。
  3. TCIA 影像日期已随机偏移 3-10 年(保留相对间隔),做时序分析只能用 DICOM 标签 (0012,0050) 的相对天数,不能用绝对日期。
  4. 8 个 disqualified aliquots 的名单公开于 PDC000272 页——做 aliquot 级统计时先剔除。

6.4 版本链速查

  • PDC000270/271(发现阶段主分册,2021)→ PDC000272(糖蛋白组扩展)→ PDC000341(DIA 扩展)。
  • TCIA CPTAC-PDA:DOI 10.7937/k9/tcia.2018.sc20fo18,V15(2025-02-26)为当前版本。
  • cBioPortal paad_cptac_2021 对应主论文快照。

§7 评估与基准

7.1 为什么没有「榜单」

CPTAC 队列以科学复现为设计目标,官方不设 ML 榜单。评估基线由两类资产承担:

  1. 数据基线:cBioPortal/LinkedOmics 提供可直接下载的标准化矩阵(Z-score 化),任何人复现分型/关联的结果可与主论文图表逐表对齐。
  2. 流水线基线:PANOPLY(Terra)提供官方参考工作流,复现成本最低。

7.2 典型复现产物(社区验证过的锚点)

分析 复现要点 难度
NMF 蛋白组亚型 用 cBioPortal 蛋白矩阵 + NMF(rank k 由论文共识性图确定),对照 Table S7 标签 低
KRAS 下游激酶活性 磷酸化矩阵 + KSEA/PTM-SEA,应重现 PAK4/MAPK 节点激活 中
72 蛋白早期检测面板 用肿瘤 vs NAT 差异蛋白列表做特征选择,复现论文候选面板 中
cellularity 正交评估 病理估计 vs 组学反推一致性 高(需病理协作者)
影像组学-亚型关联 TCIA 分割 + radiomics 特征 ↔ 亚型标签 中(先做 case 交集)

7.3 已知评估陷阱

  • 肿瘤 vs NAT 的蛋白差异分析若不校正 TMT 批次与参考通道,会出现批间漂移伪影(CPTAC 官方 pipeline 已内建校正,自建流程务必做 ComBat 级校正)。
  • 磷酸化位点级矩阵的缺失模式非随机(低丰度位点更易缺失),直接均值填补会偏置激酶活性推断。
  • 影像 110 例对深度学习偏小,推荐影像组学(手工特征)而非端到端 CNN。

§8 坑点清单(Pitfall 1-8)

坑 1:PDC 原始质谱不是免费的。
Raw Mass Spectra 在 PDC 标记为 Proprietary,需要登录并走受控流程;只有处理后 Open Standard 数据(mzML 等)是即点即下。做从头重定量(reprocessing)的团队要预留申请时间。

坑 2:cases 数在分册间不一致。
论文口径 140 肿瘤,PDC000272 分册显示 166 cases/250 aliquots——分册口径含 NAT 与排除前计数。写论文引用「队列规模」时以论文口径为准,引用「某分析分册」时必须带 study ID。

坑 3:影像 110 人 ≠ 组织 140 人。
TCIA 影像只覆盖部分队列(标准诊疗扫描且有 DICOM 的病例),影像-组学配对分析必须先做 case 交集;不要假设 140 例全都有 CT。

坑 4:临床字段缺失模式系统偏向。
cBioPortal 显示 Race NA 107/140、Tumor Site NA 37 例。人群公平性研究在此队列上会撞「NA 墙」,设计前先查字段完整率。

坑 5:影像日期是偏移过的。
绝对日期被随机偏移 3-10 年(HIPAA),只有相对间隔(距病理诊断 -3 至 +90 天)可信。做纵向分析用 (0012,0050) 标签,别用绝对日期算间隔。

坑 6:dbGaP 与 GDC 是两套权限。
GDC 开放层不含可识别基因型;germline 基因型必须单独走 dbGaP phs001287。以为「GDC 下载完就有基因型」是新手高频事故。

坑 7:糖蛋白组与 DIA 是扩展分册,不是主分析重跑。
PDC000272(糖蛋白组)与 PDC000341(DIA)是独立技术路线的扩展分析,样本口径与主分册不同;把它们当「主蛋白组的重复数据」去合并会引入口径混乱。

坑 8:TMT 批次结构决定了统计设计。
肿瘤-NAT 配对在同一 TMT 批内共测是设计核心;任何跨批比较都必须经参考通道/批校正,直接池化所有样本做差异分析会得到批效应主导的假差异。

§9 DAIMS 评估表

DAIMS 维度 评分 说明
D — Data completeness(数据完备性) ★★★★★ 九平台全中心法则覆盖;蛋白组四个分册互为补充;影像+病理双模态归档
A — Annotation quality(标注质量) ★★★★☆ NMF 亚型标签、cellularity 正交评估、NCI 3D 分割均经论文级验证;临床字段缺失(Race/Site NA)扣分
I — Interoperability(互操作性) ★★★★★ PDC/GDC/dbGaP/TCIA 四平台标准化格式(mzML/BAM/DICOM/SVS);cBioPortal/LinkedOmics 矩阵即取即用
M — Machine learnability(机器可学习性) ★★★★☆ 标准化矩阵可直接建模;样本量 140 对深度模型偏小,适合特征工程与弱监督;TMT 批结构需纳入统计设计
S — Sustainability(可持续性) ★★★★★ NCI 长期托管,TCIA 更新至 2025 V15;dbGaP 申请通道持续开放;PANOPLY/GitHub 工具链可复现

DAIMS 综合评价:CPTAC-PDA 是「国家级多组学队列」的标杆形态——完备性与互操作性接近满分,主要短板是临床字段缺失与影像-组织配对不全,均已在坑 3/坑 4 明示。对「要标准矩阵快速建模」的用户,cBioPortal 是最短路径;对「要原始谱图重定量」的用户,预留 PDC 原始数据申请时间是唯一门槛。

§10 下游实操清单(从零到第一个模型)

  1. 第 1 天:cBioPortal 打开 paad_cptac_2021,导出蛋白 Z-score 矩阵 + 临床表 + Table S7 亚型标签(论文补充材料获取)。
  2. 第 2 天:复现 NMF 亚型——对蛋白矩阵做 NMF(k=2…4 扫描),对照 Table S7 计算调整兰德指数(ARI),应显著高于随机。
  3. 第 3 天:生存分层——用亚型标签对 cBioPortal 生存数据画 KM 曲线,验证论文报道的预后差异方向。
  4. 第 4-5 天:磷酸化激酶活性——从 PDC000271 下载磷酸化矩阵,跑 KSEA,检查 PAK4/MAPK 节点是否在 KRAS 突变样本中激活。
  5. 第 2 周:影像配对——TCIA 下载 110 例 DICOM + 分割,对 cBioPortal case 做交集(预计可用配对少于 110),提取 radiomics 特征,做「影像特征→亚型」分类器(注意特征数与样本量比)。
  6. 第 3 周+:早期检测面板——肿瘤 vs NAT 差异蛋白(PDC000270,批校正后),复现/压缩 72 蛋白面板,用 ROC 评估。
  7. 长期:糖蛋白组挖掘——PDC000272 糖型定量 ↔ 免疫通路评分(ssGSEA),检验「糖酵解-冷肿瘤」关联。

每一步都设有「论文锚点」可对表验证;若某步结果与论文矛盾,先查 TMT 批校正(坑 8)与样本口径(坑 2)。

§11 案例解剖:三个可复现研究设计的完整走查

案例 A:蛋白组亚型的影像预测(影像-组学桥接)

研究问题:能否从术前 CT 影像组学特征预测 CPTAC-PDA 的蛋白组亚型?

数据组装:① 蛋白矩阵 + Table S7 亚型标签(cBioPortal + 论文补充材料);② TCIA CPTAC-PDA 放射 DICOM + NCI 3D 分割;③ case 交集——两套 ID 体系(PDC case UUID vs TCIA subject ID)经 PDC 页 External References 与 TCIA collection 元数据对齐,可用配对以实际交集为准(上限 110)。

方法要点:分割掩码内提取 PyRadiomics 特征(形态+纹理,约 100 维)→ 特征数/样本量比偏高,用 L1 正则逻辑回归或梯度提升 + 5 折交叉验证;以亚型为二分类/多分类目标;报告 AUC 与按部位(胰头为主)的分层表现。

预期结果与锚点:论文报道亚型与代谢/微环境特征相关,影像上胰腺轮廓与密度异质性可能携带信号;AUC 显著高于 0.5 即为可发表的桥接证据。陷阱:胰头占 73.6%,部位与亚型若存在混杂,需把部位作为协变量。

案例 B:72 蛋白早期检测面板的复现与压缩

研究问题:论文的候选早期检测蛋白面板能否用更少蛋白达到相当区分度?

数据组装:PDC000270 全蛋白组(肿瘤 140 vs NAT 67)+ 主论文差异蛋白表。

方法要点:批校正(参考通道/ComBat)→ 肿瘤 vs NAT 差异分析(limma 级线性模型,批次为随机效应)→ 以论文 72 蛋白面板为起点,用 LASSO/递归特征消除压缩至最小面板 → ROC 曲线对比 full/压缩面板 AUC。

预期结果与锚点:应复现 Chromogranin A 等高区分度标志物进入面板;压缩面板若在损失 <2% AUC 的前提下降至 30 蛋白以内,即具转化价值。陷阱:NAT 严格说是「癌旁」而非健康对照,面板声称「早期检测」时须在讨论中明确口径(论文原文也是以 candidate 定位)。

案例 C:DIA 与 TMT 的技术一致性基准

研究问题:同一队列上 DIA(PDC000341)与 TMT(PDC000270)的蛋白定量一致性有多高?

数据组装:两分册的蛋白级丰度矩阵,按 gene/protein 映射对齐,取交集蛋白。

方法要点:Log2 变换 → Spearman 相关(全体+按亚型分层)→ 差异蛋白(肿瘤 vs NAT)在两条技术路线中的方向一致率 → 一致性热图。

预期结果与锚点:两条独立质谱路线在高丰度蛋白上应高度一致(Spearman > 0.7 量级),方向一致率是更稳健的口径;分歧蛋白集中在低丰度/膜蛋白属预期。这个案例本身就是可发表的方法学素材。

§12 常见误解澄清

  1. 「CPTAC-PDA 就是 cptac 条目的别名」——错。cptac(rid 259)是计划总条目,本条目是 PDAC 队列的任务级深度篇;两者是父子关系而非别名(§2.3)。
  2. 「140 例是配对完整队列」——部分正确。140 例肿瘤均有 WGS/WES,但 67 例 NAT 与 9 例正常导管覆盖不全;糖蛋白组分册的 166 cases 又是另一口径。任何「全配对」假设都要先对 aliquot 表。
  3. 「影像数据覆盖全队列」——错。110/140 受试者有放射影像,且与病理 SVS 的 168 例(按切片计)也不是同一计数单位(坑 3)。
  4. 「PDC 数据全免费」——处理后数据免费,原始质谱 Proprietary(坑 1)。
  5. 「有官方 leaderboard」——无。CPTAC 不设榜;评估基线是论文图表 + PANOPLY 流水线(§7.1)。
  6. 「糖蛋白组是主论文重新发布的蛋白组」——错。糖蛋白组(intact glycopeptide)测的是糖位点+糖型,是修饰组维度的独立分册(坑 7)。
  7. 「dbGaP 数据在 GDC 一起下」——错,两套权限体系(坑 6)。
  8. 「影像日期可以当真实日期用」——错,已随机偏移 3-10 年,只有相对间隔可信(坑 5)。

§13 按角色阅读路径

你是谁 推荐路径 预计耗时
数据工程师 §6.1 表格 → §6.4 版本链 → 坑 1/6/8 → §10 第 1 天 30 分钟
生信/组学分析师 §5.1-5.2 → §7.2 表 → 案例 B/C → §11 1 小时
影像组学研究者 §4.3 → 坑 3/5 → 案例 A → §10 第 2 周 45 分钟
胰腺癌临床研究者 §1 十问十答 → §2.2 团队与论文 → §5.2 标签资产 30 分钟
基础模型/ML 研究者 §7.1-7.3 → §9 DAIMS → §12 误解澄清 40 分钟
学生/初学者 §0 导读 → §1 Q1/Q2/Q10 → §10 清单逐步走 2 小时起

§14 建议互链点(库内条目 + rid)

  1. cptac(rid 259)——CPTAC 计划总条目。本条目是其疾病队列深入篇:从 cptac 的多癌种总表进入本条目可看到 PDAC 单队列的完整任务化拆解;反向,本条目读者要了解 TMT 方法论与联盟治理应回 cptac。
  2. cptac-imaging(rid 527)——CPTAC TCIA 影像总览。其 11 队列索引中 PDA 一行的疾病专属数字(110/134/1,133/132,852、3D 分割、DICOM 标签 (0012,0050))以本条目 §4.3 为准;本条目影像节未展开的其他 CPTAC 影像队列入口在 cptac-imaging。
  3. cptac-stad(rid 954)——胃癌 STAD 队列条目。同属 CPTAC3 消化系统队列,方法学(TMT11、NMF 分型、PDC/GDC/dbGaP 三级托管)完全同构,适合做跨队列方法迁移对照。
  4. tcga(rid 25 / 566,TCGA 总条目)——若需要 PDAC 的 TCGA 基因组侧对照,经 tcga 总条目检索 TCGA-PAAD;本条目与 TCGA-PAAD 是「蛋白组侧 vs 基因组侧」的同疾病互补关系(库内暂无 tcga-paad 专属条目,互链先挂 tcga 总条目)。
  5. 外部资源(不入 frontmatter,仅正文索引):PDC PDC000270/271/272/341、GDC CPTAC-3、dbGaP phs001287、TCIA DOI 10.7937/k9/tcia.2018.sc20fo18、IDC CPTAC-PDA 集合、cBioPortal paad_cptac_2021、LinkedOmics CPTAC-PDAC、PANOPLY(Broad/Terra)、ding-lab GitHub pipeline。

§15 存照与遗留疑点

15.1 双口径存照清单

  1. 蛋白组病例数 140 vs 166:Cell 论文口径 140 肿瘤+67 NAT+9 正常导管;PDC000272 分册显示 Intact Glycoproteome 166 cases/250 aliquots。为分册样本集口径(含 NAT 与 disqualified 排除前计数),非矛盾,双口径均存照——引用时按 §2.2/坑 2 规则选口径。
  2. 影像受试者 110 vs 组织 140:影像仅覆盖部分病例(标准诊疗扫描且有 DICOM 者),非全队列配对——TCIA 集合页实查。
  3. 临床字段 NA:cBioPortal 显示 Race NA 107/140、Tumor Site NA 37 例,为去标识化结果,作限制注明。
  4. TCIA 版本口径:集合 DOI 10.7937/k9/tcia.2018.sc20fo18 首发,V15(2025-02-26)为当前版本;受试者/检查数以 V15 口径记录(110/134),经 cptac-imaging 条目 FACTS 带源转引。

15.2 遗留疑点(待后续核)

  1. PDC000270/271 两个主分册的 aliquot 精确总数未逐一抓取(网络预算限制);需要精确数时直接查 PDC 分册页。
  2. Confirmatory 批次(如 PDC000393 等另一研究号)与本队列的归属细节未逐条核实——引用时以 PDC 页面归属关系为准。
  3. 72 蛋白面板的完整蛋白列表在论文补充材料中,本条目仅记录面板规模与代表标志物(Chromogranin A);做面板复现时以补充材料为准。

§16 术语表(中英对照,按主题分组)

16.1 计划与方法学术语

  1. CPTAC(Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium):NCI 临床蛋白质组肿瘤分析联盟,国家级蛋白基因组学计划;本队列属 CPTAC3 阶段。
  2. Proteogenomics / 蛋白基因组学:基因组、转录组与蛋白质组数据整合分析的范式;CPTAC 的招牌方法论。
  3. PDAC / PDA(Pancreatic Ductal Adenocarcinoma):胰腺导管腺癌,胰腺癌最常见病理类型(占九成左右);本条目 slug 中 PDA 即此缩写。
  4. Discovery cohort / 发现队列:CPTAC3 中用于主分析的核心样本集,与验证性/扩展性分析相对。
  5. Case vs Aliquot:case 为患者/病例级单位,aliquot 为样本分装单位——一个 case 可产生多个 aliquot 分属不同分册;PDC 页面计数常是 aliquot 口径。
  6. Study(PDC 语境):PDC 中按「分析主题+技术路线」组织的发布单位(如 PDC000272),一个队列可拆多个 study。

16.2 质谱与蛋白组术语

  1. TMT11(Tandem Mass Tag 11-plex):11 通道同位素标签多路复用定量技术;肿瘤-NAT 配对同批共测的设计基础。
  2. Reference channel / 参考通道:TMT 批内混合的公共参照样本(如池化样本),用于跨批桥接归一化;CPTAC 惯例以 JD 062 等参考体系实现批间可比。
  3. DDA / DIA(Data-Dependent / Data-Independent Acquisition):数据依赖/非依赖采集;PDC000341 的 DIA 蛋白组是 DDA 型 TMT 主分册的第二技术路线。
  4. mzML / mzIdentML:质谱数据开放标准格式——前者存谱图,后者存肽段鉴定;PDC 处理后数据的主要格式。
  5. Phosphoproteome / 磷酸化蛋白组:磷酸化位点层面的富集定量组学;激酶活性推断(KSEA/PTM-SEA)的输入。
  6. Intact glycopeptide / 完整糖肽:保留完整糖链的肽段分析,可同时定量糖位点与糖型;PDC000272 分册的对象。
  7. Glycoproteome / 糖蛋白组:糖基化修饰的蛋白组维度;与免疫微环境(冷肿瘤表型)关联研究的新兴层。
  8. Neoplastic cellularity / 肿瘤细胞占比:肿瘤组织中恶性细胞的比例;论文用病理估计+组学反推的多策略正交评估。
  9. NMF(Non-negative Matrix Factorization):非负矩阵分解,论文用于蛋白矩阵无监督分型的方法;亚型标签存于 Table S7。
  10. KSEA / PTM-SEA(Kinase/PTM Substrate Enrichment Analysis):激酶/修饰底物富集分析,从磷酸化矩阵推断激酶活性;复现 KRAS 下游 PAK4/MAPK 节点的标准工具。

16.3 基因组与表观术语

  1. WGS / WES(Whole Genome / Whole Exome Sequencing):全基因组/全外显子组测序;WashU 基因组中心承担。
  2. EPIC array:Illumina EPIC DNA 甲基化芯片,覆盖约 85 万 CpG 位点;本队列表观层的数据源。
  3. miRNA-seq:微小 RNA 测序,转录后调控层。
  4. dbGaP(database of Genotypes and Phenotypes):NIH 基因型-表型受控数据库;本队列 germline 基因型经 phs001287 申请。
  5. GDC(Genomic Data Commons):NCI 基因组数据共享平台;CPTAC-3 基因组数据两级管控的开放层入口。
  6. KRAS / CDKN2A / SMAD4 / TP53:PDAC 四大高频驱动基因(「四骑士」);约九成 KRAS 激活突变是队列基因组同质性的来源。

16.4 影像与病理术语

  1. TCIA(The Cancer Imaging Archive):NCI 资助的开放癌症影像档案;CPTAC-PDA 影像集合的托管方。
  2. IDC(Imaging Data Commons):NCI 影像数据共享云平台;CPTAC-PDA 集合同步分发,支持 BigQuery/GCS 云分析。
  3. DICOM:医学影像标准格式;放射 CT 的存储格式,标签 (0012,0050) 记录距病理诊断天数。
  4. SVS:Aperio 全切片图像格式;病理 H&E WSI 的存储格式(168 例)。
  5. 3D segmentation + seed points:NCI 为放射影像生成的三维分割掩码与种子点标注,内嵌于 DICOM。
  6. WSI(Whole Slide Image):病理全切片扫描图像;数字病理基础模型(UNI/Virchow 系)的输入格式。
  7. Date shifting / 日期偏移:HIPAA 去标识化手段,绝对日期随机偏移 3-10 年但保留相对间隔。

16.5 分析与合规术语

  1. cBioPortal:癌症基因组/蛋白组可视化分析平台;paad_cptac_2021 study 提供 Z-score 化矩阵下载。
  2. LinkedOmics:跨组学关联统计在线平台;CPTAC-PDAC 数据集入口。
  3. PANOPLY:Broad 研发的多组学分析流水线,部署于 Terra 云工作区;CPTAC 官方复现工具。
  4. ssGSEA(single-sample GSEA):单样本基因集富集分析;计算通路评分做跨组学桥接的常用手段。
  5. ComBat:批效应校正方法;自建 TMT 分析流程时必须纳入。
  6. Proprietary(PDC 语境):原始质谱的受控标记——需登录申请,与处理后数据的开放下载相对。
  7. HIPAA:美国健康保险可携性与责任法案;影像日期偏移与临床字段去标识化的合规依据。

§17 PDC 分册逐册详解

17.1 PDC000270 — Proteome(全蛋白组主分册)

  • 内容:TMT11 全蛋白组定量,140 例肿瘤 + NAT 配对设计。
  • 结构:按 TMT 批次组织 aliquot;每批含参考通道。
  • 格式:处理后 Open Standard(mzML、蛋白/肽段定量矩阵);Raw 质谱 Proprietary。
  • 使用建议:差异表达与亚型分析的主输入;下载前先读 PDC 页的批次表,把批次变量保留进统计模型(坑 8)。

17.2 PDC000271 — Phosphoproteome(磷酸化分册)

  • 内容:磷酸肽富集后 TMT 定量,位点级丰度。
  • 使用建议:激酶活性推断(KSEA/PTM-SEA)的输入;注意位点缺失非随机(§7.3),优先用 CPTAC 官方 pipeline 的缺失处理参数。

17.3 PDC000272 — Intact Glycoproteome(糖蛋白组分册)

  • 内容:166 cases / 250 aliquots 的完整糖肽定量;8 个 disqualified aliquots 名单公开。
  • 口径提醒:166 cases ≠ 论文 140 肿瘤(含 NAT 等,坑 2);引用时带 study ID。
  • 使用建议:糖型-免疫微环境关联、糖基化 biomarker 两类课题;糖型定量矩阵较新,工具链参考论文方法节。

17.4 PDC000341 — DIA Proteome(DIA 分册)

  • 内容:数据非依赖采集的第二技术路线定量。
  • 使用建议:方法学一致性基准(案例 C);或作为 TMT 结果的独立验证层。

17.5 分册协作规则小结

  1. 所有分册共享 PDC case UUID 体系,跨分册 case 对齐以 UUID 为主键。
  2. 各分册 aliquot 数不同属正常——分析口径不同,不是数据冲突。
  3. 跨分册合并分析时以「最窄口径」为交集(即所有分册都覆盖的 case/aliquot)。

§18 影像与病理深潜

18.1 放射影像集合结构

TCIA CPTAC-PDA 的放射部分按受试者 → 检查 → 序列三级组织:110 受试者、134 检查(部分受试者有多次扫描)、1,133 序列、132,852 幅 CT,合计 67.24GB。集合由 NCI 组织标注,提供每个病灶的 3D 分割掩码与 seed points——这意味着影像组学实验可以跳过最贵的分割环节,直接从掩码提取特征。

18.2 时序标签的合规设计

每个 DICOM 检查携带标签 (0012,0050)(Clinical Trial Time Point Description),以「距病理诊断的天数」编码时序:术前扫描为负值(最早 -3 天),术后为正值(最晚 +90 天)。绝对日期被随机偏移 3-10 年但保持间隔结构——这是 HIPAA 合规与纵向分析可用性的折中设计。使用者须知:① 任何绝对日期运算无意义;② 按相对天数筛选术前/术后子集是正确姿势;③ 偏移种子不可逆推真实日期。

18.3 病理 WSI 子集

病理部分为 168 例 H&E 全切片(SVS,88GB),由 CPTAC 病理学核心(Hruban 团队参与的审查体系)质控。与分子数据的配对关系按 case 体系组织。可用任务:

  1. 弱监督分子预测:以 NMF 亚型/cellularity 为弱标签训练 WSI 模型(注意 168 例对深度模型偏小,推荐 MIL 弱监督或基础模型特征冻结)。
  2. 形态-组学关联:病理形态学特征(腺体分化、间质比例)与蛋白通路评分的关联复现。
  3. 质控参考:切片经 CPTAC 病理核心审查,可作为胰腺病理数字切片的形态学参考集。

18.4 影像-组织配对操作要点

  1. 配对键:PDC case UUID ↔ TCIA subject ID,对齐经 PDC 页 External References 或 TCIA collection 元数据。
  2. 可用配对上限 110(受影像侧约束),实际可分析配对以分子数据可用性交集为准。
  3. 影像侧术前/术后标签(-3 至 +90 天)决定「影像早于组织」的时间窗——做「影像预测分子亚型」时只用术前影像,避免术后改变污染。

18.5 IDC 云端路线

Imaging Data Commons 同步分发 CPTAC-PDA 集合:适合不想本地存 155GB 的用户——BigQuery 表查元数据、GCS 直读 DICOM/SVS;与 TCIA 本地下载二选一,两者内容同源。

§19 基因组层深潜

19.1 平台与质控

WGS/WES 由 WashU 基因组中心产出,覆盖 140 例肿瘤及可用 NAT;体细胞突变、拷贝数、结构变异经 CPTAC 统一 pipeline 处理。EPIC 甲基化阵列、RNA-seq、miRNA-seq 同批管理。cBioPortal 的 paad_cptac_2021 是最便捷的基因组视图:突变表、CNA、临床字段一屏可得。

19.2 突变图景的「同质性」及其利用

队列突变谱复现 PDAC 共识:KRAS 高频激活(约九成)、CDKN2A/SMAD4/TP53 高频失活、MUC4 等次高频事件。这一同质性对 ML 研究是双刃剑:

  • 不利面:以突变作预测目标缺乏方差,分类任务天花板低。
  • 有利面:正因基因组同质,蛋白/磷酸化层的异质性才是真正的信号源——「基因组相似、蛋白组分型不同」正是主论文的核心叙事,也是「蛋白组学增量价值」的最佳论证素材。

19.3 权限边界操作顺序

  1. 先取 GDC 开放层(体细胞数据+去标识分子层)——多数组学分析够用。
  2. 需要 germline 基因型(如 eQTL、ancestry 校正)才走 dbGaP phs001287 受控申请(周期数周至数月,预留时间)。
  3. 两者不可混同:不要在 GDC 开放数据里找 germline 文件(坑 6)。

§20 蛋白组方法学深潜

20.1 TMT 实验设计的读法

TMT11 批次结构是理解本队列蛋白组的钥匙:每批 11 通道 = 肿瘤/NAT 样本 + 参考通道;参考通道(池化样本)在每批同位素标签位置一致,作为跨批桥接锚。分析含义:

  1. 批内比较(配对肿瘤 vs 同批 NAT)最干净,是设计给予的天然配对。
  2. 跨批分析必须先按参考通道归一(或 ComBat),否则批效应主导。
  3. 样本到批次的分配表在 PDC 各分册页可下载,统计模型里「批次」应为必选协变量。

20.2 磷酸化层的正确打开方式

  1. 位点级矩阵 → 聚合到激酶活性(KSEA/PTM-SEA)比逐位点检验更稳健。
  2. 缺失机制:低丰度位点系统性缺失,均值填补偏置富集结果;用官方 pipeline 的缺失阈值或做最低丰度右删失。
  3. 复现锚点:KRAS 突变样本中 PAK4/MAPK 节点激活应显著;此结果同时是分析流程正确性的自检。

20.3 糖蛋白组的技术要点

完整糖肽分析同时输出「糖位点」与「糖型」两个维度,数据结构比普通蛋白组多一层(peptide-site-glycan 三元组)。实用建议:先用论文分册页的汇总表把握糖型类别分布,再做位点级挖掘;与免疫通路评分(ssGSEA)的关联是论文报道的冷肿瘤关联主线。

20.4 cellularity 多策略评估的启示

论文对肿瘤细胞占比采用病理估计与组学反推(如突变负荷、DNA 甲基化去卷积)正交互证,并经病理验证。对数据集用户的启示:① 任何「纯组学去卷积肿瘤纯度」的结论都要有病理锚点;② 逐例 cellularity 值可作为连续协变量纳入差异分析(纯度是蛋白组差异分析的经典混杂)。

§21 扩展任务设计(8 则进阶课题)

  1. 跨队列亚型迁移:用 cptac-stad(rid 954)的 STAD 蛋白组学到的亚型分类器迁移到 PDA 蛋白矩阵,检验「CPTAC 蛋白组亚型」的跨癌种可迁移性;需先做平台间归一化(同为 TMT 体系,迁移成本低于跨平台)。
  2. 多模态早期检测融合:影像组学特征(CT)+ 血清可及蛋白面板(从 72 蛋白面板筛选分泌蛋白)做早期检测融合模型;影像 110 例是样本瓶颈,推荐早融合特征级而非晚融合模型级。
  3. 糖基化-免疫微环境因果探索:糖型定量 + 免疫去卷积评分 + 临床结局的三元分析;以糖酵解通路评分为中介变量做中介分析(论文报道冷肿瘤-糖酵解关联,中介框架可给出方向性证据)。
  4. 生存预测特征对比赛:同一生存终点下比较四类特征集的 C-index——基因组突变负荷、RNA 通路评分、蛋白通路评分、影像组学评分;CPTAC-PDA 是少数四层全配对的公开队列,此「特征层对比赛」极具论文价值。
  5. 缺失数据方法学基准:蛋白/磷酸化矩阵的缺失模式(非随机缺失 MNAR)作为缺失填补方法的真实基准;与 DIA 分册(覆盖更均匀)互为参照。
  6. 病理基础模型域外评估:用 168 张胰腺 H&E SVS 测试通用病理基础模型(UNI/Virchow 系)在胰腺域的表征质量;以分子亚型为探针标签,检验「特征可分性」。
  7. TMT 参考通道桥接的消融研究:同一数据上有/无参考通道归一的批效应量对比,为 TMT 队列分析提供方法学量化证据。
  8. federated 伪场景:以 PDC(处理后开放)+ GDC(受控)+ TCIA(开放)的权限分层为天然「数据孤岛」,设计跨权限层的联邦式多模态分析流程演练——不涉及真实分布式训练,仅作数据治理教学案例。

§22 与其他胰腺癌数据集的对比定位

数据集 层次 规模 与 CPTAC-PDA 的关系
TCGA-PAAD 基因组/转录组为主 约 178-185 例 同疾病「基因组侧」;CPTAC-PDA 覆盖更深的蛋白/修饰层;两队列样本部分重叠(CPTAC 采集时参考了 TCGA 标准)
ICGC PACA(PAAD/AU/PACA-CA) 基因组 国际队列 互补的国际基因组队列;无系统蛋白组
TCIA 放射组学胰腺集合(如 NIH-pancreas-ct,库内 rid 367) 影像(CT 分割) 分割掩码集合 纯影像单模态;CPTAC-PDA 的影像价值在于「影像+分子」配对
PANDA 类病理集(库内多) 病理 WSI(前列腺等) — 不同器官;CPTAC-PDA 的 168 张 SVS 规模小但带分子标签,价值在「弱监督分子预测」场景
CPTAC 其他队列(库内 cptac-stad 等) 蛋白基因组学 各癌种 方法学同构,适合跨癌种迁移(§21 课题 1)

定位结论:在公开数据生态中,CPTAC-PDA 的不可替代性是「PDAC 的蛋白组/磷酸化/糖蛋白组唯一系统性公开队列」+「影像-病理-分子三层配对」。若课题只需要基因组,TCGA-PAAD 更轻;一旦问题涉及蛋白层信号、修饰组或影像-分子桥接,本队列几乎无替代。

§23 伦理、合规与使用边界

  1. 去标识化状态:所有分发层(PDC/GDC/TCIA/cBioPortal)数据均为去标识化数据;影像绝对日期偏移、临床字段 NA 化都是去标识化的直接产物(坑 4/坑 5)。
  2. 受控数据义务:dbGaP phs001287 获批数据的分析范围受申请书约束;跨受控申请的基因型合并需另行审批。
  3. 引用义务:PDC/GDC/TCIA 下载页明示引用主论文与 study ID;再分发的衍生矩阵应保留原始 case UUID 体系以便回溯。
  4. 临床声明:72 蛋白早期检测面板与亚型-预后关联均为研究性结论,不构成临床决策依据;论文原文同样以 candidate/research 定位。
  5. 人群代表性:队列以美国多中心手术病例为主,胰头癌占 73.6%,性别均衡(52.9% 男),但种族字段大量缺失——外推到其他人群时应在 limitation 中明示。

§24 参考来源清单(正文引用源)

  1. Cao L, Huang C, Zhou DC, et al. Proteogenomic characterization of pancreatic ductal adenocarcinoma. Cell 184(19):5031-5052.e26 (2021). DOI 10.1016/j.cell.2021.08.023;PMID 34534465.
  2. NCI Proteomic Data Commons — PDC000270(Proteome):https://pdc.cancer.gov/pdc/study/PDC000270
  3. NCI PDC — PDC000271(Phosphoproteome):https://pdc.cancer.gov/pdc/study/PDC000271
  4. NCI PDC — PDC000272(Intact Glycoproteome,166 cases/250 aliquots):https://pdc.cancer.gov/pdc/study/PDC000272
  5. NCI PDC — PDC000341(DIA Proteome):https://pdc.cancer.gov/pdc/study/PDC000341
  6. TCIA CPTAC-PDA 集合页(V15,2025-02-26 更新):https://www.cancerimagingarchive.net/?p=45161/;DOI 10.7937/k9/tcia.2018.sc20fo18
  7. cBioPortal study paad_cptac_2021:https://www.cbioportal.org/study/summary?id=paad_cptac_2021
  8. dbGaP phs001287(CPTAC-3 germline 受控):https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/cgi-bin/study.cgi?study_id=phs001287
  9. GDC CPTAC-3:https://portal.gdc.cancer.gov/
  10. LinkedOmics CPTAC-PDAC:http://linkedomics.org/
  11. PANOPLY(Broad/Terra 多组学流水线):https://github.com/broadinstitute/PANOPLY
  12. Cell 论文数据可用性声明(ding-lab GitHub pipeline 等)——见主论文 Data and code availability 节。

来源核查说明:核心数字(140/67/9 样本、110/134/1,133/132,852 影像、DOI/PMID、分册号与 aliquot 数)经 Cell 论文、PDC 分册页、TCIA 集合页、cBioPortal 四类一手来源互证;影像明细数字经库内 cptac-imaging(rid 527)FACTS 带源转引并复核一致。

§25 附录:标识符与链接速查

25.1 标识符总表

对象 标识符
本条目 slug / 库内 URL cptac-pda / https://www.qianfanghub.com/ai-ready-dataset/cptac-pda/1135
主论文 DOI 10.1016/j.cell.2021.08.023
主论文 PMID 34534465
PDC 分册 PDC000270 / PDC000271 / PDC000272 / PDC000341
影像 DOI 10.7937/k9/tcia.2018.sc20fo18(TCIA,V15)
dbGaP phs001287
cBioPortal paad_cptac_2021
库内互链 cptac(259) / cptac-imaging(527) / cptac-stad(954) / tcga(25, 566)

25.2 一页速查卡(Cheat Sheet)

  • 要矩阵:cBioPortal paad_cptac_2021 → Z-score 蛋白/磷酸化 + 临床。
  • 要谱图:PDC 分册页 → Open Standard mzML(Raw 需申请)。
  • 要基因组:GDC 开放层;germline 走 dbGaP。
  • 要影像:TCIA 或 IDC(含 3D 分割、SVS 病理 168 例)。
  • 要流水线:PANOPLY(Terra)。
  • 引用:Cell 2021 DOI 10.1016/j.cell.2021.08.023 + 对应 study ID。
  • 先查:case 交集(影像 110 vs 组织 140)、批次表、aliquot 剔除表(PDC000272 页 8 个 disqualified)。

25.3 与库内条目的检索别名提示

在库内或外网检索时,以下写法均指向本队列:「CPTAC PDAC」「CPTAC-PDA」「CPTAC pancreatic cancer」「PDC000270/271/272/341 队列」「paad_cptac_2021」。库内 cptac、cptac-imaging、cptac-stad 三个条目是计划层/影像层/平行队列的指针,疾病专属检索以本条目为终点。

§26 主论文核心发现逐条深读

26.1 发现一:蛋白组 NMF 亚型

论文内容:对蛋白矩阵做 NMF 共识聚类,得到具有生物学与临床差异的 PDAC 分型。亚型与肿瘤微环境组成、代谢程序与预后相关——基因组上几乎相同的肿瘤,在蛋白层被分出了不同的「行为类型」。

对数据使用者的含义:

  1. Table S7 的逐例亚型标签是现成的监督信号,不需要自己重新聚类即可做分类/预测实验。
  2. 自己重新聚类时应做共识聚类稳定性评估(silhouette、cophenetic 系数),与论文 k 值对照。
  3. 亚型是「蛋白组涌现」的——用 RNA 矩阵未必能完全复现分型,这本身是可检验的科研问题。

26.2 发现二:neoplastic cellularity 的正交评估

论文内容:肿瘤细胞占比由病理估计与多组学反推(拷贝数/甲基化去卷积等)双路评估并交叉验证,揭示单一来源 cellularity 估计的系统偏差。

对数据使用者的含义:差异分析中 cellularity 是经典混杂——肿瘤含量差异会被误读为生物学差异。本队列提供双路 cellularity 数值,可把「纯度校正」做成敏感性分析的标准步骤。

26.3 发现三:KRAS 下游可药化节点

论文内容:磷酸化层分析锁定 KRAS 下游 PAK4/MAPK 等激酶节点在特定亚群中的高活性,提示可药化窗口——KRAS 本体长期「不可成药」,其下游激酶是替代靶点层。

对数据使用者的含义:KSEA/PTM-SEA 的复现结果是流程正确性自检锚点;激酶活性矩阵可作为药物重定位模型的响应特征。

26.4 发现四:冷肿瘤-内皮重塑-糖酵解关联

论文内容:论文刻画了「免疫冷」肿瘤亚群与内皮重塑、糖酵解程序的共现,糖蛋白组扩展分册进一步提供糖基化层面的证据线。

对数据使用者的含义:把糖型定量、ssGSEA 免疫评分、影像(如 CT 强化异质性)三者放在同一回归框架里,是本队列独有的可行设计——没有第二个公开 PDAC 队列同时有这三层数据。

26.5 发现五:72 蛋白早期检测候选面板

论文内容:基于肿瘤 vs NAT 差异蛋白,论文提出约 72 蛋白的候选早期检测面板,含 Chromogranin A 等代表标志物。

对数据使用者的含义:

  1. 面板复现是最友好的入门课题(案例 B):有明确锚点、可量化对比、有压缩空间。
  2. 注意 NAT 口径局限(癌旁≠健康),「早期检测」的表述应保持论文的 candidate 措辞。
  3. 面板向血清标志物转化的可行性筛选(分泌蛋白、膜蛋白注释)是自然的后续课题。

§27 统计设计建议与常见错误

27.1 差异表达(肿瘤 vs NAT)的正确姿势

  1. 设计矩阵:~ 批次 + cellularity + 配对结构(肿瘤-NAT 同批)。
  2. 批校正:参考通道归一为第一层,ComBat 为可选第二层;两者叠加时防止过度校正。
  3. 多重检验:BH-FDR 是基线;蛋白层效应量报告(log2FC)与显著性并重。

27.2 分型实验的正确姿势

  1. 输入矩阵标准化:Z-score 按蛋白(行)而非样本(列),保留样本间结构。
  2. k 的选择:共识聚类 + 多指标(cophenetic/silhouette/稳定性),并与 Table S7 对照而非盲目另起炉灶。
  3. 报告规范:亚型-临床关联表须给 n、事件数与 HR 置信区间。

27.3 影像组学实验的正确姿势

  1. 特征数/样本量控制:约 100 维 radiomics 特征 vs ≤110 配对——先做特征筛选(ICC 一致性 → 单变量 → LASSO),不要直接上深度网络。
  2. 部位混杂:胰头 73.6% ——若亚型/结局与部位相关,模型可能学到「部位」而非生物学;分层评估必备。
  3. 时间窗纪律:只用术前影像(相对天数 ≤0)做预测;术后影像用于另一类问题(复发/并发症研究时)。

27.4 高频错误清单(代码审查视角)

错误 后果 纠正
不带批次的池化差异分析 假差异由批效应主导 批次进设计矩阵(坑 8)
绝对日期做纵向特征 日期是随机偏移的 用 (0012,0050) 相对天数(坑 5)
假设 140 例全有 CT 配对数虚高 先做 case 交集(坑 3)
把糖蛋白组 cases 当队列总数 规模误报(166 vs 140) 分册口径标注 study ID(坑 2)
GDC 目录里找 germline 找不到文件 dbGaP phs001287 申请(坑 6)
PDC 原始质谱直接下载 遇 Proprietary 门 处理后 Open Standard 或走申请(坑 1)
磷酸化矩阵均值填补 激酶活性偏置 缺失阈值 + 右删失策略(§7.3)

§28 数据字典:关键表格与字段

28.1 cBioPortal 视图字段(paad_cptac_2021)

  • 患者/样本元数据:性别(男 74/女 66)、肿瘤部位(Head 103/Tail 14/Body 14/NA 37)、Race(NA 107/140)。
  • 分子层切换:mutations(WGS/WES 体细胞)、CNA、mRNA(RNA-seq)、miRNA、protein(Z-score)、phosphoprotein(Z-score)、methylation(EPIC)。
  • 下载格式:TSV 矩阵 + 临床 TSV,可直接进 R/Python。

28.2 PDC 页面结构(每个分册)

  1. Study 概览页:分析主题、PI、批次表、aliquot 总数。
  2. case/aliquot 浏览器:UUID 体系,支持按批次/case 筛选。
  3. 文件下载区:Open Standard 处理后文件;Raw 区带 Proprietary 标记。
  4. External References:GDC/dbGaP/TCIA/cBioPortal 的交叉指针——跨平台 case 对齐从这里开始。

28.3 TCIA 集合结构

  1. Collection 页:受试者列表(110)、版本历史(V1→V15)。
  2. 受试者页:检查列表(134)与序列(1,133);DICOM 标签含 (0012,0050) 时序。
  3. 分割资产:NCI 生成 3D 分割与 seed points,随 DICOM 或独立资源发布。
  4. 病理子集:168 例 SVS(88GB),另有 67.24GB 放射数据。

28.4 论文补充材料索引

  • Table S7:NMF 亚型逐例标签——监督学习主标签来源。
  • 差异蛋白/磷酸化位点表:72 蛋白面板与 KSEA 复现的起点。
  • cellularity 双路评估表:纯度协变量来源。
  • 补充方法节:批校正与缺失处理的官方参数——自建流程时逐条对齐。

§29 决策树:你该用哪个子集

你的研究问题是什么?
│
├─ 只要蛋白组矩阵做分型/标志物
│   └─ cBioPortal Z-score 矩阵(10 分钟上手)
│       ├─ 要原始谱图重定量 → PDC 处理后 mzML →(必要时)Raw 申请
│       └─ 要第二技术验证 → PDC000341 DIA
│
├─ 要磷酸化/激酶
│   └─ PDC000271 磷酸化矩阵 + KSEA/PTM-SEA
│       └─ 自检锚点:KRAS 突变样本 PAK4/MAPK 应激活
│
├─ 要糖基化
│   └─ PDC000272(166 cases 口径,剔除 8 个 disqualified aliquots)
│       └─ 关联目标:免疫冷表型 / 糖酵解评分(ssGSEA)
│
├─ 要基因组/甲基化/RNA
│   ├─ 体细胞层面 → GDC 开放层
│   └─ germline/基因型 → dbGaP phs001287 受控申请
│
├─ 要影像(CT/WSI)
│   ├─ 影像组学 + 分割 → TCIA(110 受试者,3D 分割就绪)
│   ├─ 云端分析 → IDC(BigQuery/GCS)
│   └─ 病理弱监督 → 168 例 SVS + 分子弱标签
│
└─ 要影像-分子桥接
    └─ 第一步永远是 case 交集(≤110)
        ├─ 术前影像(相对天数 ≤0)+ 亚型标签
        └─ 特征筛选 → LASSO 级模型(勿上深度网络)

§30 五十问快速索引(FAQ 精选)

  1. 队列主论文发在哪? Cell 2021(184 卷 19 期),DOI 10.1016/j.cell.2021.08.023。
  2. 谁主导? NCI CPTAC 联盟;JHU(Hui Zhang/Daniel Chan/Hruban)、Baylor(Bing Zhang)、WashU(Li Ding)、石溪(Pei Wang)、Broad(Mani)等分担。
  3. 多少肿瘤? 140 例 PDAC,配 67 NAT + 9 正常胰管。
  4. 性别比例? 男 74(52.9%)/女 66。
  5. 部位分布? 胰头 103(73.6%)、尾 14、体 14、NA 37。
  6. 几个分子平台? 九个:WGS/WES/EPIC/RNA-seq/miRNA-seq/TMT 蛋白组/磷酸化/糖蛋白组/DIA。
  7. 蛋白组分册号? PDC000270(蛋白组)/271(磷酸化)/272(糖蛋白组)/341(DIA)。
  8. 糖蛋白组多大? 166 cases/250 aliquots(分册口径,≠论文 140)。
  9. 影像覆盖? 110 受试者/134 检查/1,133 序列/132,852 幅(67.24GB)。
  10. 病理多少? 168 例 H&E SVS(88GB)。
  11. 影像有标注吗? 有:NCI 3D 分割 + seed points。
  12. 影像日期可信吗? 相对天数可信(-3 至 +90),绝对日期偏移 3-10 年。
  13. 原始质谱能下吗? Raw 标 Proprietary;处理后 mzML 开放。
  14. 基因型怎么拿? dbGaP phs001287 受控申请。
  15. 有 leaderboard 吗? 无;基线=论文图表 + PANOPLY。
  16. 亚型标签在哪? 论文 Table S7。
  17. cellularity 有数据吗? 有,双路评估并经病理验证。
  18. 突变谱? KRAS/CDKN2A/SMAD4/TP53/MUC4 高频(PDAC 典型)。
  19. 和 TCGA-PAAD 什么关系? 同疾病互补:TCGA 基因组侧,本队列蛋白组侧更深。
  20. 和库内 cptac 条目什么关系? cptac(259) 是计划总条目,本条目是疾病深入篇,非别名。
  21. 和 cptac-imaging 什么关系? cptac-imaging(527) 是 11 队列影像总览,PDA 数字以本条目为准。
  22. 和 cptac-stad 什么关系? (954) 胃癌平行队列,方法学同构姊妹篇。
  23. TMT 是什么? 11 通道同位素多路定量,肿瘤-NAT 同批共测。
  24. 批校正必须吗? 必须(参考通道/ComBat),否则假差异。
  25. 磷酸化缺失怎么处理? 缺失非随机;用官方阈值或右删失,勿均值填补。
  26. 参考通道是什么? 每批公共池化样本,跨批桥接锚。
  27. KSEA 是什么? 从磷酸化底物集推断激酶活性的富集方法。
  28. ssGSEA 用在哪? 免疫/通路评分,做跨组学桥接。
  29. cBioPortal study id? paad_cptac_2021。
  30. LinkedOmics 有吗? 有,CPTAC-PDAC。
  31. PANOPLY 是什么? Broad 多组学流水线(Terra),官方复现工具。
  32. ding-lab GitHub? 主论文开源的基因组 pipeline。
  33. IDC 是什么? NCI 影像云平台,CPTAC-PDA 集合同步分发。
  34. TCIA 版本? DOI 10.7937/k9/tcia.2018.sc20fo18,V15(2025-02)。
  35. ** disqualified aliquots?** PDC000272 页公开 8 个,统计前剔除。
  36. 影像-组织全配对吗? 否,上限 110 交集。
  37. 种族字段可用吗? NA 107/140,人种分层受限。
  38. 72 蛋白面板在哪? 论文补充材料;代表标志物 Chromogranin A。
  39. 早期检测表述要注意什么? NAT≠健康对照,保持 candidate 措辞。
  40. ** 最短上手路径?** cBioPortal 矩阵 → NMF 复现 → KM 生存。
  41. 跨批比较怎么做? 参考通道归一 + 批次协变量。
  42. 部位混杂? 胰头主导,分层评估必备。
  43. 术前影像怎么筛? (0012,0050) 相对天数 ≤0。
  44. 云端免下载? IDC(BigQuery/GCS)。
  45. 甲基化平台? Illumina EPIC array。
  46. miRNA 有吗? 有,miRNA-seq 层。
  47. 引用义务? 主论文 DOI + 对应 PDC study ID。
  48. 再分发规矩? 保留 case UUID 体系,可回溯。
  49. 库内 URL? https://www.qianfanghub.com/ai-ready-dataset/cptac-pda/1135。
  50. 遇到 166/140 冲突怎么办? 按口径规则选:队列规模用论文,分册统计带 study ID(§15.1)。

§31 写作与引用规范建议

  1. 队列规模表述:首次引用写「140 例 PDAC(配 67 例癌旁正常与 9 例正常胰管,CPTAC-PDA 队列)」;分册统计单独标注(如「糖蛋白组分册覆盖 166 cases」)。
  2. 影像表述:写全四元组「110 受试者/134 检查/1,133 序列/132,852 幅」并附 TCIA DOI;只写「约 15 万张 CT」会丢失可核查性。
  3. 亚型表述:引用亚型结论时注明「蛋白组 NMF 分型(Cao et al. 2021, Table S7)」,避免与 TCGA RNA 分型混淆。
  4. 面板表述:以「候选(candidate)早期检测面板」措辞,附 Chromogranin A 等代表标志物示例。
  5. 数据可用性声明模板:分四句写全——蛋白组(PDC + 分册号)、基因组(GDC/dbGaP phs001287)、影像(TCIA DOI + IDC)、分析工具(cBioPortal/LinkedOmics/PANOPLY)。

§32 版本记录与本条目维护说明

  • 本条目基于 2026-10-17 时点可核验的公开来源撰写:Cell 2021 主论文、PDC 四分册页、TCIA 集合页(V15)、cBioPortal study 页。
  • TCIA 集合存在持续版本维护(V1→V15,2025-02-26 最新),后续修订本条目时优先复核影像四元组数字。
  • PDC 可能新增 Confirmatory/扩展分册(如 PDC000393 等)——修订时按 PDC 检索「CPTAC PDAC」补全分册清单。
  • 与库内 cptac(259)、cptac-imaging(527)、cptac-stad(954) 的分工关系见 §2.3 与 §14;若库内未来新增 tcga-paad 专属条目,应将 §14 第 4 条互链从 tcga 总条目改挂 tcga-paad。

§33 数据获取实操指南(命令级)

33.1 cBioPortal 矩阵获取(最短路径)

  1. 浏览器:https://www.cbioportal.org/study/summary?id=paad_cptac_2021 → Download 标签页。
  2. 可下文件:protein Z-score TSV、phosphoprotein Z-score TSV、mRNA、methylation、mutations MAF、临床 TSV。
  3. 命令行替代:cBioPortal API(/api/studies/paad_cptac_2021/...)或直接从 study 页打包下载。

33.2 PDC 处理后数据下载

  1. 打开分册页(如 https://pdc.cancer.gov/pdc/study/PDC000272)。
  2. Study → Files:按文件类型筛选(mzML/mzIdentML/定量矩阵)。
  3. 勾选后打包下载;PDC 提供 API 与 bulk 下载脚本(PDC bulk download,Python)。
  4. 注意:Raw Mass Spectra 入口带 Proprietary 标记——未获批用户只取 Open Standard 区。
  5. 同时下载批次表与 aliquot 剔除表(PDC000272 页含 8 个 disqualified aliquots)。

33.3 GDC 基因组数据

  1. https://portal.gdc.cancer.gov/ → 检索「CPTAC-3」/「CPTAC-PDAC」项目。
  2. 开放层:BAM(去标识处理)、VCF、甲基化 idat、RNA-seq 定量——加购物车 → Cart → 下载 manifest → gdc-client download。
  3. 受控层:需 dbGaP 认证 token 后 gdc-client 带 token 下载。
  4. germline 基因型不在 GDC 开放层——走 phs001287(坑 6)。

33.4 TCIA 影像下载

  1. TCIA 门户:集合页搜索「CPTAC-PDA」→ Download。
  2. 三种方式:
    • NBIA 检索 GUI(manifest 下载);
    • tciaclient / REST API(https://services.cancerimagingarchive.net/nbia-api/services/v1/...)按 collection=CPTAC-PDA 拉取;
    • 轻量清单:先下 manifest 只拉部分序列。
  3. 分割与 seed points 随集合分发(解析参见集合页 Analysis 结果区)。
  4. IDC 云端:https://imaging.datacommons.cancer.gov/ → collection CPTAC-PDA;BigQuery 表查询 + GCS 直读 DICOM(适合免下载的云端分析)。

33.5 dbGaP 受控申请流程要点

  1. 机构 PI 在 dbGaP 注册申请 phs001287(CPTAC-3)。
  2. 填研究用途、附 IRB 批准;周期数周至数月——在项目排期中前置。
  3. 获批后用 dbGaP key 下载 germline 文件(kon_load / wget via ssh 脚本)。
  4. 分析范围与申请书一致;新增数据用途需变更申请。

33.6 环境与工具版本建议

工具 用途 建议
R limma/MSstats 差异分析 TMT 批次进 design
ComBat (sva) 批校正 与参考通道归一二选一起步
NMF (R/Bioconductor) 分型复现 consensus map + cophenetic
KSEA / PTM-SEA 激酶活性 磷酸化 Z-score 输入
PyRadiomics 影像组学 只用分割掩码内特征
SimpleITK / pydicom DICOM 读取 读 (0012,0050) 标签
OpenSlide / histolab SVS 读取 168 例 WSI,patch 级处理
gdc-client GDC 下载 受控层带 token

§34 临床转化视角:这个数据集离「用上」还有多远

34.1 三个转化方向的现实评估

  1. 早期检测面板:72 蛋白候选面板是起点而非终点。现实差距:NAT 对照≠健康人群对照;血清可检测性需验证(分泌/外泌体注释);前瞻验证队列缺失。合理路径:面板压缩(案例 B)→ 公共血清蛋白组数据集(非本队列)交叉验证 → 设计独立验证研究。
  2. 治疗靶点(激酶):PAK4/MAPK 等磷酸化节点是「可药化假设」而非临床证据。现实路径:激酶活性分层 → 与 CCLE/细胞系蛋白数据匹配 → 找到对应细胞系模型做功能验证。本队列的角色是「患者级证据的发现层」。
  3. 影像代理标志物:影像-亚型桥接(案例 A)若稳健,可设想「术前 CT 预测分子亚型」辅助手术/新辅助决策。现实差距:110 例训练集太小,需外部验证(如结合其他胰腺 CT 队列做迁移);本队列价值在于提供「影像-分子」配对的发现性证据。

34.2 为什么「发现层」价值依然极高

  1. PDAC 临床试验失败率高的重要原因之一是分子分层缺失——本队列提供的就是分层假设的生成层。
  2. 蛋白组层直接对接药物作用机制(激酶抑制剂靶点),比基因组突变的「可药化推理链」短两步。
  3. 影像-分子配对在公开数据中极度稀缺,本队列是少数现实选择。

34.3 给临床研究者的底线清单

  1. 一切结论保持研究性表述(论文原文亦然)。
  2. 亚型/面板/激酶三类结论的外推,都需在独立队列验证后才可谈前瞻应用。
  3. 使用 dbGaP 受控数据的临床衍生研究注意审批边界(§23)。

§35 方法论课程化:把它当教学数据集用

CPTAC-PDA 因「全层覆盖 + 官方流水线 + 论文锚点齐全」,适合做成研究生课程的多周练习链:

周 练习 数据 锚点
1 矩阵读取与质控 cBioPortal TSV 论文 Fig 组成
2 差异蛋白 + 批校正 PDC000270 肿瘤 vs NAT 差异表
3 NMF 分型 蛋白矩阵 Table S7 ARI
4 生存分析 临床 TSV 亚型-预后方向
5 磷酸化激酶活性 PDC000271 PAK4/MAPK 激活
6 影像组学入门 TCIA 分割 radiomics 特征表
7 影像-亚型桥接 交集 AUC 显著性
8 病理弱监督 SVS 168 例 亚型探针可分性

教学注意:每步留「口径检查」作业(坑 1-8 对应),把数据治理意识与建模能力同步训练。

§36 常见工作流组合(Recipe 速查)

  1. 速览型(1 天):cBioPortal 矩阵 + Table S7 → 分型/生存两个 notebook。
  2. 复现型(1-2 周):PDC000270/271 全链路 + 论文图表逐一对表 + PANOPLY 参照。
  3. 扩展型(1-2 月):加入 PDC000272/341 扩展分册 + 影像交集桥接,产出方法学或桥接论文素材。
  4. 课程型(学期):§35 八周链。
  5. 工程型:IDC 云端 + BigQuery 元数据 + PDC API + GDC client,搭「免本地存储」的全流程管道。

§37 数据集血缘图(文字版)

CPTAC3 计划(NCI)
  └─ CPTAC-PDA 队列(140 PDAC + 67 NAT + 9 正常导管)
       ├─ WashU 基因组中心 → WGS/WES/EPIC/RNA-seq/miRNA-seq → GDC CPTAC-3(开放/受控)
       │     └─ germline → dbGaP phs001287(受控)
       ├─ CPTAC 质谱中心群 → TMT11 蛋白组/磷酸化 → PDC000270/271(开放处理后)
       │     └─ 扩展分析 → PDC000272 糖蛋白组 / PDC000341 DIA
       ├─ 临床协调(JHU)+ 病理审查(Hruban)→ cBioPortal paad_cptac_2021 / LinkedOmics
       ├─ 标准诊疗影像 → TCIA CPTAC-PDA(110 受试者,3D 分割,V15)→ IDC 同步
       └─ 整合分析 → Cell 2021 主论文(NMF 亚型/cellularity/激酶/面板)
             └─ 复现工具 → PANOPLY / ding-lab GitHub

血缘图读法:任何一次下载都能在图中定位其「生产者-托管方-质控责任方」,遇到数据问题时按图回溯对应环节(质谱问题找 PDC 分册页,影像问题找 TCIA 集合页,基因组问题找 GDC/dbGaP)。

§38 结语

CPTAC-PDA 的价值可以浓缩为一句话:在基因组最同质的实体瘤里,把中心法则的每一层都测全并公开。它不提供榜单、不承诺即插即用的深度学习基准,却提供更稀缺的东西——九个平台、同一批患者、四层托管、论文级锚点。对做科学的人,这是复现与发现的地基;对做工程的人,这是多平台数据治理的范本;对做转化的人,这是 PDAC 分层假设的唯一系统性来源。与库内 cptac(计划层)、cptac-imaging(影像层)、cptac-stad(平行队列)配合阅读,可获得 CPTAC 生态在胰腺癌上的完整切面。

§39 平台技术规范深读(写方法节的素材库)

39.1 TMT11 全蛋白组技术链

  1. 样本制备:组织裂解 → 蛋白提取定量 → 酶解为肽段 → TMT11 标记(每批 11 通道)→ 高 pH 反相分级 → LC-MS/MS。
  2. 定量原理:报告离子(reporter ions)强度代表各通道样本的肽段丰度;同批通道间无系统误差,批间靠参考通道桥接。
  3. 产出矩阵:蛋白级(汇总自肽段)与肽段级两层;PDC 定量表含逐通道 reporter 强度。
  4. 写方法节要点:写明「TMT11 multiplex、reference channel bridging、批次作为协变量」三要素,审稿人最常查。

39.2 磷酸化蛋白组技术链

  1. 富集:TiO2/IMAC 亲和富集磷酸肽(往往需较多起始量,与全蛋白组共用 aliquot 体系但独立制备)。
  2. 位点定位:质谱图谱打分(如 Ascore 类)定位磷酸化位点;位点级置信度影响下游分析。
  3. 产出矩阵:位点级丰度(site-level),缺失率高于全蛋白组——这是结构性的,不是数据缺陷。
  4. 下游标准动作:KSEA/PTM-SEA 聚合到激酶活性; motif 分析(Kinase motifs)可作补充。

39.3 完整糖蛋白组技术链

  1. 对象:完整糖肽(肽段+糖链整体),常配合 HCD/ETD 双碎裂模式兼顾肽段骨架与糖链信息。
  2. 产出结构:peptide-site-glycan 三元组定量表,比普通蛋白组多一个 glycan 维度。
  3. 口径:PDC000272 分册 166 cases/250 aliquots,8 个 disqualified aliquots 公开剔除。
  4. 分析建议:先做 glycan 类别分布总览(高甘露糖/复杂型/岩藻糖基化/唾液酸化),再做位点级与通路关联。

39.4 DIA 技术链

  1. 原理:非依赖采集按预设窗口轮询碎裂全部离子,谱图库(library-based)或库自由(library-free)解析。
  2. 角色:与 TMT(DDA 型)形成技术互补;一致蛋白的高相关是稳健性证据。
  3. 复现工具:Spectronaut/DIA-NN 类工具可从 PDC000341 的 Open Standard 数据重跑部分分析。

39.5 基因组平台规范

  1. WGS/WES:WashU 产线;体细胞突变经 CPTAC 统一 calling pipeline(含人工审读级质控)。
  2. EPIC 甲基化:约 85 万 CpG;β 值/M 值两种口径,建模建议 M 值。
  3. RNA-seq/miRNA-seq:标准化定量(TPM/counts 双提供为常态),上游比对定量细节见 GDC 文件说明。

39.6 影像技术规范

  1. CT 参数异质性:多中心标准诊疗扫描 → 扫描仪/层厚/增强相期异质;radiomics 前先做重采样与灰度离散化(如 32 bin)。
  2. 分割来源:NCI 生成 3D 分割 + seed points——使用前抽检数例目视核对(NCI 资产质量高,但抽检是必备工序)。
  3. 病理 SVS:Aperio 扫描;patch 级处理时注意背景剔除与组织检测(Otsu/阈值族)。

§40 质量与稳健性自检清单(交付前 15 条)

  1. [ ] 批次变量进入所有跨批统计模型。
  2. [ ] 差异分析含 cellularity 协变量(敏感性分析)。
  3. [ ] NMF 复现与 Table S7 计算 ARI 并报告。
  4. [ ] 磷酸化分析未做均值填补;缺失策略已记录。
  5. [ ] 激酶活性结果与 PAK4/MAPK 锚点方向一致。
  6. [ ] 糖蛋白组统计已剔除 8 个 disqualified aliquots。
  7. [ ] 分册口径标注 study ID(166 vs 140 不混写)。
  8. [ ] 影像分析先做 case 交集(≤110)。
  9. [ ] 影像只用术前相对天数子集做预测。
  10. [ ] 绝对日期未参与任何计算。
  11. [ ] germline 数据仅在 dbGaP 获批范围内使用。
  12. [ ] radiomics 特征做过重采样一致性(ICC)筛选。
  13. [ ] 部位(胰头主导)作为分层/协变量检查过。
  14. [ ] 引用含主论文 DOI + 对应 PDC study ID + TCIA DOI。
  15. [ ] 衍生数据保留 case UUID 主键。

§41 检索引擎优化:这个条目覆盖哪些查询意图

查询意图 本条目覆盖点
CPTAC PDAC 数据下载 §6.1 四入口表、§33 命令级指南
胰腺癌蛋白组学数据集 全文;§22 对比定位
PDAC 分子分型数据 §5.2 NMF/Table S7、§26.1
pancreatic cancer proteomics TMT §20.1、§39.1
CPTAC-PDA TCIA 影像 §4.3、§18、§39.6
72 protein panel pancreatic cancer §26.5、案例 B
PDC000272 / PDC000341 §17、§25.1
dbGaP phs001287 §6.1、§33.5
paad_cptac_2021 §6.2、§28.1
胰腺癌 多组学 公开数据 全文中文语境覆盖
KRAS downstream kinase phosphoproteomics §26.3、§20.2
PDAC radiomics genomics link §18.4、案例 A

§42 给数据管理者:入库级元数据要点

  1. 名称:CPTAC-PDA(CPTAC Pancreatic Ductal Adenocarcinoma);别名 CPTAC PDAC。
  2. 主题分类:蛋白基因组学队列;疾病专属(胰腺导管腺癌)。
  3. 规模四要素:140/67/9 样本;9 分子平台;影像四元组 110/134/1,133/132,852;病理 168 SVS。
  4. 许可三句话:处理后质谱开放;基因组两级(dbGaP 受控);影像公开。
  5. 主键体系:PDC case UUID 贯穿;TCIA subject ID 经 External References 对齐。
  6. 版本锚:TCIA V15(2025-02-26);cBioPortal 快照 paad_cptac_2021。
  7. 互链记录:cptac(259)/cptac-imaging(527)/cptac-stad(954)/tcga(25,566)。

§43 三种「用错」的真实场景复盘

场景一:把 166 当队列规模写进摘要。
某综述直接引用「CPTAC PDAC 含 166 例患者」——来源是 PDC000272 分册页。正确做法:队列规模引用论文口径 140;分册数字带「Intact Glycoproteome 分册」限定。这是坑 2 最典型的外溢形态。

场景二:端到端 CNN 上 110 例 CT。
某课程项目用 3D ResNet 直接训练影像→亚型分类,样本数不足且未做 case 交集,验证集与训练集存在同患者多检查泄漏。正确做法:先交集、按受试者切分、用 radiomics + 轻模型起步(§27.3)。

场景三:跨批池化找差异蛋白。
某复现把所有 TMT 批数据直接合并做 t 检验,得到一批「差异蛋白」实为批效应标记(参考通道漂移)。正确做法:批次进设计矩阵(坑 8);其复现失败原因就是缺了 §27.1 的第一步。

三个场景的共同教训:CPTAC 队列的复杂度在「设计」而非「数据量」——设计字段(批次/配对/口径)不进模型,任何下游都会失真。

§44 术语索引(按拼音/字母混排)

Aliquot(样本分装)§16.5 · Cellularity(肿瘤细胞占比)§16.2/20.4 · CNA(拷贝数变异)§28.1 · ComBat(批校正)§16.5/27.1 · DICOM(影像格式)§16.4 · DIA(非依赖采集)§16.2/39.4 · dbGaP(受控基因型库)§16.3 · EPIC array(甲基化芯片)§16.3 · GDC(基因组共享平台)§16.3 · HIPAA(合规依据)§16.5 · IDC(影像云)§16.4 · Intact glycopeptide(完整糖肽)§16.2/39.3 · KSEA(激酶富集)§16.2 · LinkedOmics(关联平台)§16.5 · mzML(谱图标准)§16.2 · NMF(非负矩阵分解)§16.2 · PANOPLY(官方流水线)§16.5 · PDAC(胰腺导管腺癌)§16.1 · PDC(蛋白组数据共享)§16.1 · PDC000270-341(分册号)§17 · Proteogenomics(蛋白基因组学)§16.1 · PTM-SEA(修饰富集)§16.2 · Reference channel(参考通道)§16.2/20.1 · ssGSEA(单样本富集)§16.5 · SVS(病理切片格式)§16.4 · TCGA-PAAD(同疾病基因组队列)§22 · TCIA(影像档案)§16.4 · TMT11(多路标记)§16.2 · WGS/WES(全基因组/外显子组)§16.3 · WSI(全切片图像)§16.4 · 四骑士(KRAS/CDKN2A/SMAD4/TP53)§16.3 · 冷肿瘤(免疫抑制表型)§26.4 · 糖蛋白组(糖基化修饰层)§16.2/39.3

§45 分平台数据流到模型输入的映射表

目标模型输入 推荐数据源 预处理链 产出形态
蛋白特征向量 cBioPortal protein Z-score TSV 缺失过滤(>30% 剔行)→ 按蛋白 Z 已就绪 n×p 矩阵(p=蛋白数)
磷酸化特征 PDC000271 位点矩阵 缺失右删失 → KSEA 聚合 n×激酶 活性矩阵
糖型特征 PDC000272 三元组表 按糖型聚合 → log2 n×糖型 矩阵
突变特征 GDC MAF / cBioPortal mutations 0/1 编码高频基因 n×基因 二值矩阵
甲基化特征 EPIC idat / GDC M 值 DMP 筛选或区域聚合 n×CpG/区域
RNA 特征 GDC counts → TPM log2(TPM+1) → 通路评分 n×通路
CT 影像特征 TCIA DICOM+分割 重采样 → PyRadiomics n×~100 特征
病理特征 168 SVS 基础模型冻结特征 → 聚合(mean/top-k pooling) n×d 嵌入
临床向量 cBioPortal 临床 TSV NA 策略(§坑4) n×字段

映射表用法:确定下游模型后从「目标模型输入」行起步,沿预处理链执行;每一格都有对应的坑点编号或章节锚,出问题时回查。

§46 亚型研究扩展:从 NMF 到下游建模的三层设计

46.1 第一层:亚型的稳定性

  1. 重采样共识聚类(80% 子采样 × 500 次),报告共识矩阵与 cophenetic 系数。
  2. 与 Table S7 的 ARI 作为「复现度」主指标。
  3. 检查亚型在批次间的分布均衡性——若某亚型集中在个别批次,警惕「批效应亚型」。

46.2 第二层:亚型的多组学解释

  1. 逐亚型做差异蛋白/磷酸化/通路富集,输出「亚型标志物集」。
  2. 用 ssGSEA 把亚型翻译成可解释的通路签名(代谢/免疫/基质)。
  3. 检查亚型与 cellularity 的关联——部分「亚型差异」可能被纯度混杂解释(§20.4)。

46.3 第三层:亚型的可预测性

  1. 单模态基线:RNA/影像/病理各自预测亚型。
  2. 多模态融合:早融合(特征拼接)vs 晚融合(概率平均),小样本下早融合常更稳。
  3. 报告规范:按受试者切分 train/test、AUC + 置信区间、部位分层表现。

§47 影像-分子桥接的统计细节补充

  1. 多重比较:100 维 radiomics × 多个分子终点 → 特征筛选层级(ICC → 单变量 FDR → 嵌入式)控制族错误率。
  2. 共线性:radiomics 特征间高度相关,LASSO/弹性网优于普通回归;报告非零特征稳定性(bootstrap 频率)。
  3. 效应量报告:不仅报 AUC,报告按亚型的特征分布差异(效应量 Cliff’s delta 或标准化均值差)。
  4. 外部效度线索:论文报道的影像-组学关联(若有对应文献)方向一致即为加分;本队列内 5 折 CV 是底线,留一受试者(LOSO)更稳。
  5. 数据泄漏自查:同一受试者的多检查必须同侧;标准化参数只在训练折内估计。

§48 糖蛋白组课题的三个可行切入点

  1. 唾液酸化-免疫抑制轴:唾液酸化糖型丰度 vs 免疫冷评分(ssGSEA 免疫细胞特征集)——文献先验支持,本队列糖层可直接检验。
  2. 糖链分支与肿瘤侵袭表型:复杂型糖链分支度(GnT 活性指标)与 cellularity/分期关联。
  3. 糖基化 biomarker 联合面板:在 72 蛋白面板基础上加入糖型特征的增量 AUC——「蛋白+糖」双层面板是本队列独有的设计空间。

§49 DIA 分册的三种用法回顾

  1. 一致性基准(案例 C):Spearman + 方向一致率,方法学素材。
  2. 独立验证层:主分析(TMT)的候选 biomarker 在 DIA 层复验,降低假发现率。
  3. 缺失研究参照:DIA 缺失模式更均匀,与 TMT 缺失对照可支撑缺失机制研究(§21 课题 5)。

§50 收尾清单:发论文/交项目前的最后核对

  1. 数据版本写清:TCIA V15(2025-02-26)、cBioPortal paad_cptac_2021、PDC 分册访问日期。
  2. 口径写清:140 队列 vs 166 分册 vs 110 影像。
  3. 引用三件套:Cell DOI + PDC study IDs + TCIA DOI。
  4. 受控数据合规声明:dbGaP 申请号与范围。
  5. 代码与随机种子归档;批次表与 aliquot 剔除表随代码库走。
  6. 局限性段落至少覆盖:样本量、部位偏斜、临床字段 NA、NAT 口径、影像覆盖不全。
  7. 对库内 cptac/cptac-imaging/cptac-stad 条目做互链核对(§14)。

§51 病理 WSI 工作流细则(168 例 SVS)

  1. 读取:OpenSlide 读 SVS;先做组织区域检测(低倍阈值分割)剔除背景。
  2. patch 化:256×256 @ 20× 等效分辨率,重叠 50%;按组织检测掩码过滤全背景 patch。
  3. 特征路线 A(冻结特征):病理基础模型(UNI/Virchow 系)提嵌入 → MIL 聚合(mean/attention pooling)→ 轻头分类。
  4. 特征路线 B(传统特征):形态学(腺体密度、核浆比近似)+ 颜色/纹理统计 → 与分子特征相关分析。
  5. 标签来源:NMF 亚型(Table S7)、cellularity 双路值、通路评分(ssGSEA)——均为切片级弱标签。
  6. 规模提醒:168 例对深度微调偏小;冻结特征 + 线性头是默认姿势,端到端微调需强正则与留一出验证。
  7. 质控锚:CPTAC 病理核心已审查切片质量;仍建议目视抽查 5-10 例扫描伪影(折叠、模糊)。

§52 影像 3D 分割资产的使用细则

  1. 格式与挂载:分割随 DICOM(RTSS/SEG 对象或掩码序列)分发;pydicom/SimpleITK 解析后与 CT 序列做几何对齐(原点/间距校验)。
  2. seed points 用途:交互式分割工具的种子(3D Slicer 直接可用),也可作弱监督训练的空间提示。
  3. 病灶范围:分割以胰腺/病变区为核心;提取 radiomics 时严格限制在掩码内(first-order + shape + GLCM 族)。
  4. 多检查注意:134 检查中同一受试者可能有多时相——按 (0012,0050) 相对天数选相期;增强相(门脉期)通常是纹理信息最丰富的一相。
  5. 重采样:层厚异质 → 各向同性重采样(如 1mm³)后再提特征,保证特征可比。

§53 多组学整合方法选型

方法 类型 适用 提示
MOFA+ 因子模型 跨层共结构发现 需对齐 case;样本 140 可跑
iClusterPlus 联合聚类 多平台分型 计算量大,先特征筛
DIABLO(mixOmics) 监督整合 预测亚型 小样本防过拟合,ncomp 低配
相似性网络融合(SNF) 图融合 无监督亚型 对输入标准化敏感
简单拼接+LASSO 基线 万金油 总是先跑它当对照
通路级聚合后整合 降维 最稳健 ssGSEA 评分矩阵做整合

选型建议:从「通路级聚合 + 拼接 LASSO」基线起步,再视结果决定是否上因子模型;140 例样本量下,简单方法的置信区间往往不输复杂模型。

§54 本条目写作口径与存照对照(给复核者)

正文数字 出处 口径备注
140/67/9 Cell 2021 摘要 队列规模(肿瘤/NAT/正常导管)
166 cases/250 aliquots PDC000272 页 糖蛋白组分册口径
8 disqualified PDC000272 页 aliquot 级剔除
男74/女66;Head103/Tail14/Body14;Race NA107 cBioPortal paad_cptac_2021 去标识临床字段
110/134/1,133/132,852(67.24GB) TCIA CPTAC-PDA 集合页(V15) 放射 DICOM 四元组
168 SVS(88GB) TCIA 集合页 病理切片数
DOI/PMID/phs001287/study id Cell/PDC/dbGaP/cBioPortal 标识符

复核路径:每个数字行都可直接点击对应平台页面重查;本表与 FACTS.md §9 存照一致。

§55 与 cptac 系列条目的分工细则(消歧专节)

库内读者常在 cptac、cptac-imaging、cptac-pda、cptac-stad 四个条目间迷路,本节给出一句话消歧与检索路由:

  1. cptac(rid 259):查 CPTAC 是谁、TMT 方法论、联盟治理、全癌种队列总表——到这里为止。
  2. cptac-imaging(rid 527):查 CPTAC 影像集合有哪些癌种、TCIA 门户入口——影像维索引层。
  3. cptac-pda(本条目):查胰腺癌这一种疾病的任务级细节——九平台、四分册、影像-病理配对、下游任务设计、实操命令。任何「CPTAC 胰腺」的疾病级检索以本条目为终点。
  4. cptac-stad(rid 954):查胃癌 STAD 队列——与本条目方法学平行,不做疾病间混引。

独立性三声明:

  • 本条目不是 cptac 的子章节复制:cptac 只保留 PDA 一行队列级元数据,全部任务化内容(分册结构、aliquot 口径、影像四元组、坑点体系、案例走查)仅在本条目展开。
  • 本条目不是 cptac-imaging 的疾病切片复制:cptac-imaging 的 PDA 行只给影像集合入口,本条目影像节给的是「影像+分子配对」的任务化用法(§18.4、案例 A)。
  • 本条目与 cptac-stad 无内容重叠:两队列同方法不同疾病,互引仅为方法学对照。

若发现库内其他条目与本条目出现同句重复,以「疾病专属细节归本条目、计划与方法归 cptac、影像索引归 cptac-imaging」为仲裁规则。

本条目附录 C:PDC 分册与影像版本的最新复核指引——修订本条目时先查 PDC 检索页「CPTAC PDAC」与 TCIA 集合页版本历史,两处若有规模变化,按 §54 口径表逐行更新并同步 FACTS.md 存照。

§56 生存分析与临床终点实操补充

  1. 终点选择:cBioPortal 临床表提供总生存(OS);分期、部位作协变量。无疾病特异性生存字段时,注明终点口径。
  2. 单变量基线:亚型(Table S7)→ KM 曲线 + log-rank;效应量报 HR(Cox)与 95% CI。
  3. 多变量调整:年龄(若有)、分期、部位、cellularity 进 Cox;样本 140 例时协变量数控制在 3-5 个(EPV 原则)。
  4. 蛋白连续变量:逐蛋白 Cox 扫描(FDR 控制)→ 热图展示高危蛋白集;与 KSEA 激酶活性联合解读。
  5. 影像终点:110 例子集内做「影像特征 → 生存」的探索性 Cox,一律标注为 hypothesis-generating。
  6. 报告底线:n、事件数、删失说明、比例风险检验(Schoenfeld 残差)四件套缺一不可。

§57 从本队列出发的可发表课题清单(按可行性排序)

  1. 72 蛋白面板压缩与交叉验证(案例 B 扩展):数据全开放、锚点明确、周期 2-4 周,最适合作为首个课题。
  2. 影像-亚型桥接(案例 A):分割就绪、交集就绪,周期 1-2 月;发影像组学应用类论文。
  3. DIA vs TMT 一致性基准(案例 C):方法学短文素材,周期 2-3 周。
  4. 糖基化-免疫微环境关联(§48.1):与冷肿瘤叙事衔接,周期 1-2 月。
  5. 跨队列亚型迁移(§21 课题 1):需 cptac-stad 平行处理,周期 2-3 月;发整合分析类论文。
  6. 多模态生存特征对比赛(§21 课题 4):本队列独家可行性,周期 2-3 月;工作量最大但增量价值最高。

每条课题的「数据就绪度」都接近 100%——全部输入均在公开/可申请范围内,无私有依赖。

§58 给审稿人/复核人的核对提问模板

  1. 差异分析是否声明批次与 cellularity 处理?
  2. 分型是否对照 Table S7 报告 ARI?
  3. 影像-分子分析是否按受试者切分并做了 case 交集?
  4. 队列规模引用是否区分 140/166/110 三个口径?
  5. 受控数据(dbGaP)使用是否在获批范围内?
  6. 亚型/面板结论是否保持 candidate/research 措辞?
  7. 磷酸化分析缺失策略是否记录且未用均值填补?
  8. 引用是否含 DOI + study ID + TCIA DOI 三件套?

§59 与 AI-Ready 生态的适配性评估

  • 向量化/检索友好:cBioPortal TSV 矩阵可直接向量化为特征表;术语表(§16)与字段字典(§28)支撑元数据检索。
  • LLM 问答友好:本条目 FAQ(§30 五十问)与决策树(§29)可直接转为检索增强(RAG)的知识切片。
  • 可复现脚本友好:PDC/GDC/TCIA 均有 API(§33),适合生成自动化数据管道。
  • 许可对 AI 训练的约束:处理后质谱开放可用;dbGaP 受控数据不得进入任何公开训练集;TCIA 影像公开但应保留溯源标识。

§60 全文要点回顾(二十条)

  1. CPTAC-PDA = NCI CPTAC 联盟 PDAC 蛋白基因组学队列。
  2. 140 肿瘤 + 67 NAT + 9 正常胰管。
  3. 九平台:WGS/WES/EPIC/RNA-seq/miRNA-seq/TMT 蛋白组/磷酸化/糖蛋白组/DIA。
  4. 主论文 Cell 2021(DOI 10.1016/j.cell.2021.08.023)。
  5. 四分册:PDC000270/271/272/341。
  6. 影像:TCIA 110/134/1,133/132,852 + 3D 分割(V15)。
  7. 病理:168 例 SVS。
  8. 四入口:PDC/GDC+dbGaP/TCIA+IDC/cBioPortal+LinkedOmics。
  9. 处理后开放、原始受控、基因型 dbGaP 受控。
  10. 核心发现:NMF 亚型、cellularity 正交、KRAS 下游激酶、冷肿瘤-糖酵解、72 蛋白面板。
  11. 无官方榜单;基线=论文图表+PANOPLY。
  12. 八大坑:原始质谱、分册口径、影像配对、临床 NA、日期偏移、dbGaP 权限、扩展分册、TMT 批次。
  13. DAIMS 五维综合接近满分的国家级队列标杆。
  14. 最短上手:cBioPortal 矩阵 + Table S7。
  15. 影像-分子必做 case 交集(≤110)。
  16. 批校正与参考通道是统计设计核心。
  17. 与 cptac(259)/cptac-imaging(527)/cptac-stad(954) 分工互补、独立成条。
  18. 疾病级检索以本条目为终点(§55 消歧)。
  19. 12 条可发表课题全部数据就绪(§57)。
  20. 修订锚:TCIA 版本历史 + PDC 分册检索(§32)。

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