Li Shen, Associate Professor, Indiana University

Member, MICCAI Society Board of Directors

 

Title: Transcriptome-Guided Amyloid Imaging Genetic Studies in Alzheimer’s Disease

 

 

Abstract：

 

Today's generation of multi-modal imaging systems produces massive high dimensional data sets, which when coupled with high 

 

throughput multi-omics data, provide exciting opportunities to enhance our understanding of phenotypic characteristics and the 

 

genetic architecture of human diseases. However, the unprecedented scale and complexity of these data sets have presented critical 

 

bottlenecks requiring new concepts and enabling tools. In this talk, using the amyloid imaging genetic data from the Alzheimer's 

 

Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) and the whole brain transcriptome data from the Allen Human Brain Atlas as test beds, 

 

we discuss two recent studiesin the field of multidimensional brain imaginggenomics. In the first study, we present a novel structured 

 

sparse learning algorithm,which performs knowledge-guided bi-multivariate analysisto identify complex associations between amyloid 

 

imaging phenotypes and genetic variations in the APOE gene.In comparison with a widely used competing method, this new algorithm 

 

produces not only improved cross-validation performances but also biologically meaningful results. In the second study, we present a 

 

novel Imaging Genetic Enrichment Analysis (IGEA) paradigm, which preforms two-dimensional enrichment analysis for mining 

 

high-level imaging genetic associations. Our empirical results demonstrate that the proposal framework can help increase statistical 

 

power and improve biological interpretation.

 

 

Brief Bio:

 

Dr. Li Shen holds a B.S. degree from Xi'an Jiao Tong University, an M.S. degree from Shanghai Jiao Tong University, and a Ph.D. 

 

degree from Dartmouth College, all in Computer Science. He is an Associate Professor of Radiology and Imaging Sciences at Indiana

 

University School of Medicine (IUSM), and Associate Director of IU Center for Computational Biology and Bioinformatics (CCBB). 

 

He is an elected member of the MICCAI Society Board of Directors.He is a member of the Center for Neuroimaging, the Center for 

 

Computational Biology and Bioinformatics, and the Stark Neurosciences Research Institute at IUSM. He is also affiliated with 

 

Departments of CIS, ECE and Biostatistics, and School of Informatics and Computing.His research interests include medical image 

 

computing, bioinformatics, data mining, and network science. The central theme of his lab is focused on developing computational 

 

and informatics methods for integrative analysis of multimodal imaging data, high throughput "omics" data, fluid and cognitive 

 

biomarker data, and rich biological knowledge such as pathways and networks, with applications to various complex disorders. 

 

The ultimate goal is toimprove mechanistic understanding of disease processes and treatment responsesfor early diagnosis and 

 

therapeutics. His research is primarily funded by NIH (NLM, NIA, NIBIB, NIAAA, NCATS), NSF, DOD and NCAA. Further 

 

information about Dr. Shen's research activities is available at http://www.iu.edu/~shenlab/.