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Enregistrement W3048885656 · doi:10.1158/1557-3265.advprecmed20-33

Abstract 33: Drug sensitivity prediction modeling from genomics, transcriptomics and inferred protein activity

2020· article· en· W3048885656 sur OpenAlexaff
Hassan Mahmoud, Benjamin Haibe‐Kains

Notice bibliographique

RevueClinical Cancer Research · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComputational Drug Discovery Methods
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésGenomicsProteomicsComputational biologyCopy-number variationPrecision medicineSystems biologyComputer scienceDrug responseDNA microarrayPersonalized medicineBioinformaticsBiologyGenomeDrugGeneGeneticsGene expression

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background: Machine learning models that rely on single omics data for drug sensitivity prediction are challenging and frequently fail within precision medicine scenarios. Proteomics, for example, reflects the system biology and the regulatory network better than genomics. However, it is less likely available for many preclinical and in vivo data, mainly due to the cost of data generation. Currently, there are massive amounts of genomics data available, such as CNV, mutation, and RNA-seq signatures. However, these data do not characterize the post-translational modifications in proteins, limiting their utility for biomarker discovery. Objective: The main objective of this study is to overcome the lack of proteomics data gap. Herein, we propose a novel modeling approach to improve the prediction accuracy of drug sensitivity, that is, combining genomics and proteomics signatures. In addition to genomics and transcriptomics data, the model infers proteomic activity from gene expression using VIPER from in vitro data, and this is extendable to in vivo settings. Material and Methods: Using PharmacoGX package developed in our lab, we downloaded, curated, and annotated the genomic and pharmacologic data of the Cancer Cell line Encyclopedia (CCLE), as well as the Cancer Therapeutics Response Portal (CTRPV2) dataset that is a continuation of the CTRP project and the largest pharmacologic screen conducted to date, containing several hundreds of thousands of drug dose-response curves. In this study, we extracted from CCLE dataset the following signatures: RPPA, RNASeq, Mutation, and CNV, then inferred the VIPER protein using RNASeq. Then, we built a model that a) checks the different omics combinations, b) applies random forest with ten-fold cross-validation for sensitivity prediction using CTRPV2, and c) evaluates the significance of each model using the concordance index (CI) package developed in our lab. Results: The proposed model was tested in vitro using CCLE and CTRPv2 common cell lines. We tested the model with drugs having known biomarkers in pharmacogenomics literature. ERBB2 biomarker for lapatinib showed the best CI=0.95 by combining CNV and VIPER models while CI equals 0.77 and 0.9 for each of them, respectively. Moreover, MET biomarker for crizotinib showed best CI=0.89 by integrating RNASeq, Mutation, RPPA, and VIPER, while each model obtained CI=(0.45, 0.5, 0.85, 0.5), respectively. Conclusion: In conclusion, omics integration boosted the drug sensitivity prediction compared to single models. The application of the proposed model in vivo will improve drug development and increase the prediction quality of precision medicine. Citation Format: Hassan Mahmoud, Benjamin Haibe-Kains. Drug sensitivity prediction modeling from genomics, transcriptomics and inferred protein activity [abstract]. In: Proceedings of the AACR Special Conference on Advancing Precision Medicine Drug Development: Incorporation of Real-World Data and Other Novel Strategies; Jan 9-12, 2020; San Diego, CA. Philadelphia (PA): AACR; Clin Cancer Res 2020;26(12_Suppl_1):Abstract nr 33.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,013

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,341
Tête enseignante GPT0,483
Écart entre enseignants0,142 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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