Genomic signatures for paclitaxel and gemcitabine resistance in breast cancer derived by machine learning
Notice bibliographique
Résumé
Increasingly, the effectiveness of adjuvant chemotherapy agents for breast cancer has been related to changes in the genomic profile of tumors. We investigated correspondence between growth inhibitory concentrations of paclitaxel and gemcitabine (GI50) and gene copy number, mutation, and expression first in breast cancer cell lines and then in patients. Genes encoding direct targets of these drugs, metabolizing enzymes, transporters, and those previously associated with chemoresistance to paclitaxel (n = 31 genes) or gemcitabine (n = 18) were analyzed. A multi-factorial, principal component analysis (MFA) indicated expression was the strongest indicator of sensitivity for paclitaxel, and copy number and expression were informative for gemcitabine. The factors were combined using support vector machines (SVM). Expression of 15 genes (ABCC10, BCL2, BCL2L1, BIRC5, BMF, FGF2, FN1, MAP4, MAPT, NFKB2, SLCO1B3, TLR6, TMEM243, TWIST1, and CSAG2) predicted cell line sensitivity to paclitaxel with 82% accuracy. Copy number profiles of 3 genes (ABCC10, NT5C, TYMS) together with expression of 7 genes (ABCB1, ABCC10, CMPK1, DCTD, NME1, RRM1, RRM2B), predicted gemcitabine response with 85% accuracy. Expression and copy number studies of two independent sets of patients with known responses were then analyzed with these models. These included tumor blocks from 21 patients that were treated with both paclitaxel and gemcitabine, and 319 patients on paclitaxel and anthracycline therapy. A new paclitaxel SVM was derived from an 11-gene subset since data for 4 of the original genes was unavailable. The accuracy of this SVM was similar in cell lines and tumor blocks (70-71%). The gemcitabine SVM exhibited 62% prediction accuracy for the tumor blocks due to the presence of samples with poor nucleic acid integrity. Nevertheless, the paclitaxel SVM predicted sensitivity in 84% of patients with no or minimal residual disease.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».