Analyzing the effect of APOE on Alzheimer's disease progression using an event-based model for stratified populations
Notice bibliographique
Résumé
Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia and is phenotypically heterogeneous. APOE is a triallelic gene which correlates with phenotypic heterogeneity in AD. In this work, we determined the effect of APOE alleles on the disease progression timeline of AD using a discriminative event-based model (DEBM). Since DEBM is a data-driven model, stratification into smaller disease subgroups would lead to more inaccurate models as compared to fitting the model on the entire dataset. Hence our secondary aim is to propose and evaluate novel approaches in which we split the different steps of DEBM into group-aspecific and group-specific parts, where the entire dataset is used to train the group-aspecific parts and only the data from a specific group is used to train the group-specific parts of the DEBM. We performed simulation experiments to benchmark the accuracy of the proposed approaches and to select the optimal approach. Subsequently, the chosen approach was applied to the baseline data of 417 cognitively normal, 235 mild cognitively impaired who convert to AD within 3 years, and 342 AD patients from the Alzheimers Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) dataset to gain new insights into the effect of APOE carriership on the disease progression timeline of AD. In the ε4 carrier group, the model predicted with high confidence that CSF Amyloidβ42 and the cognitive score of Alzheimer's Disease Assessment Scale (ADAS) are early biomarkers. Hippocampus was the earliest volumetric biomarker to become abnormal, closely followed by the CSF Phosphorylated Tau181 (PTAU) biomarker. In the homozygous ε3 carrier group, the model predicted a similar ordering among CSF biomarkers. However, the volume of the fusiform gyrus was identified as one of the earliest volumetric biomarker. While the findings in the ε4 carrier and the homozygous ε3 carrier groups fit the current understanding of progression of AD, the finding in the ε2 carrier group did not. The model predicted, with relatively low confidence, CSF Neurogranin as one of the earliest biomarkers along with cognitive score of Mini-Mental State Examination (MMSE). Amyloid β42 was found to become abnormal after PTAU. The presented models could aid understanding of the disease, and in selecting homogeneous group of presymptomatic subjects at-risk of developing symptoms for clinical trials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».