Sensitive and specific multi-cancer detection and localization using methylation signatures in cell-free DNA
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Early cancer detection could identify tumors at a time when outcomes are superior and treatment is less morbid. This prospective case-control sub-study (from NCT02889978 and NCT03085888) assessed the performance of targeted methylation analysis of circulating cell-free DNA (cfDNA) to detect and localize multiple cancer types across all stages at high specificity. PARTICIPANTS AND METHODS: The 6689 participants [2482 cancer (>50 cancer types), 4207 non-cancer] were divided into training and validation sets. Plasma cfDNA underwent bisulfite sequencing targeting a panel of >100 000 informative methylation regions. A classifier was developed and validated for cancer detection and tissue of origin (TOO) localization. RESULTS: Performance was consistent in training and validation sets. In validation, specificity was 99.3% [95% confidence interval (CI): 98.3% to 99.8%; 0.7% false-positive rate (FPR)]. Stage I-III sensitivity was 67.3% (CI: 60.7% to 73.3%) in a pre-specified set of 12 cancer types (anus, bladder, colon/rectum, esophagus, head and neck, liver/bile-duct, lung, lymphoma, ovary, pancreas, plasma cell neoplasm, stomach), which account for ∼63% of US cancer deaths annually, and was 43.9% (CI: 39.4% to 48.5%) in all cancer types. Detection increased with increasing stage: in the pre-specified cancer types sensitivity was 39% (CI: 27% to 52%) in stage I, 69% (CI: 56% to 80%) in stage II, 83% (CI: 75% to 90%) in stage III, and 92% (CI: 86% to 96%) in stage IV. In all cancer types sensitivity was 18% (CI: 13% to 25%) in stage I, 43% (CI: 35% to 51%) in stage II, 81% (CI: 73% to 87%) in stage III, and 93% (CI: 87% to 96%) in stage IV. TOO was predicted in 96% of samples with cancer-like signal; of those, the TOO localization was accurate in 93%. CONCLUSIONS: cfDNA sequencing leveraging informative methylation patterns detected more than 50 cancer types across stages. Considering the potential value of early detection in deadly malignancies, further evaluation of this test is justified in prospective population-level studies.
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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 | 0,003 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».