A quantitative multimodal metabolomic assay for colorectal cancer
Notice bibliographique
Résumé
Early diagnosis of colorectal cancer (CRC) simplifies treatment and improves treatment outcomes. We previously described a diagnostic metabolomic biomarker derived from semi-quantitative gas chromatography-mass spectrometry. Our objective was to determine whether a quantitative assay of additional metabolomic features, including parts of the lipidome could enhance diagnostic power; and whether there was an advantage to deriving a combined diagnostic signature with a broader metabolomic representation. The well-characterized Biocrates P150 kit was used to quantify 163 metabolites in patients with CRC ( N = 62), adenoma ( N = 31), and age- and gender-matched disease-free controls ( N = 81). Metabolites included in the analysis included phosphatidylcholines, sphingomyelins, acylcarnitines, and amino acids. Using a training set of 32 CRC and 21 disease-free controls, a multivariate metabolomic orthogonal partial least squares (OPLS) classifier was developed. An independent set of 28 CRC and 20 matched healthy controls was used for validation. Features characterizing 31 colorectal adenomas from their healthy matched controls were also explored, and a multivariate OPLS classifier for colorectal adenoma could be proposed. The metabolomic profile that distinguished CRC from controls consisted of 48 metabolites (R 2 Y = 0.83, Q 2 Y = 0.75, CV-ANOVA p -value < 0.00001). In this quantitative assay, the coefficient of variance for each metabolite was <10%, and this dramatically enhanced the separation of these groups. Independent validation resulted in AUROC of 0.98 (95% CI, 0.93–1.00) and sensitivity and specificity of 93% and 95%. Similarly, we were able to distinguish adenoma from controls (R 2 Y = 0.30, Q 2 Y = 0.20, CV-ANOVA p -value = 0.01; internal AUROC = 0.82 (95% CI, 0.72–0.93)). When combined with the previously generated GC-MS signatures for CRC and adenoma, the candidate biomarker performance improved slightly. The diagnostic power for metabolomic tests for colorectal neoplasia can be improved by utilizing a multimodal approach and combining metabolites from diverse chemical classes. In addition, quantification of metabolites enhances separation of disease-specific metabolomic profiles. Our future efforts will be focused on developing a quantitative assay for the metabolites comprising the optimal diagnostic biomarker.
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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 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».