Learning interpretable cellular and gene signature embeddings from single-cell transcriptomic data
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The advent of single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) technologies has revolutionized transcriptomic studies. However, large-scale integrative analysis of scRNA-seq data remains a challenge largely due to unwanted batch effects and the limited transferabilty, interpretability, and scalability of the existing computational methods. We present single-cell Embedded Topic Model (scETM). Our key contribution is the utilization of a transferable neural-network-based encoder while having an interpretable linear decoder via a matrix tri-factorization. In particular, scETM simultaneously learns an encoder network to infer cell type mixture and a set of highly interpretable gene embeddings, topic embeddings, and batch effect linear intercepts from multiple scRNA-seq datasets. scETM is scalable to over 10 6 cells and confers remarkable cross-tissue and cross-species zero-shot transfer-learning performance. Using gene set enrichment analysis, we find that scETM-learned topics are enriched in biologically meaningful and disease-related pathways. Lastly, scETM enables the incorporation of known gene sets into the gene embeddings, thereby directly learning the associations between pathways and topics via the topic embeddings.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».