Identification of gene pathways implicated in Alzheimer's disease using longitudinal imaging phenotypes with sparse regression
Notice bibliographique
Résumé
We present a new method for the detection of gene pathways associated with a multivariate quantitative trait, and use it to identify causal pathways associated with an imaging endophenotype characteristic of longitudinal structural change in the brains of patients with Alzheimer's disease (AD). Our method, known as pathways sparse reduced-rank regression (PsRRR), uses group lasso penalised regression to jointly model the effects of genome-wide single nucleotide polymorphisms (SNPs), grouped into functional pathways using prior knowledge of gene-gene interactions. Pathways are ranked in order of importance using a resampling strategy that exploits finite sample variability. Our application study uses whole genome scans and MR images from 99 probable AD patients and 164 healthy elderly controls in the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) database. 66,182 SNPs are mapped to 185 gene pathways from the KEGG pathway database. Voxel-wise imaging signatures characteristic of AD are obtained by analysing 3D patterns of structural change at 6, 12 and 24 months relative to baseline. High-ranking, AD endophenotype-associated pathways in our study include those describing insulin signalling, vascular smooth muscle contraction and focal adhesion. All of these have been previously implicated in AD biology. In a secondary analysis, we investigate SNPs and genes that may be driving pathway selection. High ranking genes include a number previously linked in gene expression studies to β-amyloid plaque formation in the AD brain (PIK3R3,PIK3CG,PRKCAandPRKCB), and to AD related changes in hippocampal gene expression (ADCY2, ACTN1, ACACA, and GNAI1). Other high ranking previously validated AD endophenotype-related genes include CR1, TOMM40 and APOE.
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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 | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».