Reconstructing tumor evolutionary histories and clone trees in polynomial-time with SubMARine
Notice bibliographique
Résumé
Tumors contain multiple subpopulations of genetically distinct cancer cells. Reconstructing their evolutionary history can improve our understanding of how cancers develop and respond to treatment. Subclonal reconstruction methods cluster mutations into groups that co-occur within the same subpopulations, estimate the frequency of cells belonging to each subpopulation, and infer the ancestral relationships among the subpopulations by constructing a clone tree. However, often multiple clone trees are consistent with the data and current methods do not efficiently capture this uncertainty; nor can these methods scale to clone trees with a large number of subclonal populations. Here, we formalize the notion of a partially-defined clone tree (partial clone tree for short) that defines a subset of the pairwise ancestral relationships in a clone tree, thereby implicitly representing the set of all clone trees that have these defined pairwise relationships. Also, we introduce a special partial clone tree, the Maximally-Constrained Ancestral Reconstruction (MAR), which summarizes all clone trees fitting the input data equally well. Finally, we extend commonly used clone tree validity conditions to apply to partial clone trees and describe SubMARine, a polynomial-time algorithm producing the subMAR, which approximates the MAR and guarantees that its defined relationships are a subset of those present in the MAR. We also extend SubMARine to work with subclonal copy number aberrations and define equivalence constraints for this purpose. Further, we extend SubMARine to permit noise in the estimates of the subclonal frequencies while retaining its validity conditions and guarantees. In contrast to other clone tree reconstruction methods, SubMARine runs in time and space that scale polynomially in the number of subclones. We show through extensive noise-free simulation, a large lung cancer dataset and a prostate cancer dataset that the subMAR equals the MAR in all cases where only a single clone tree exists and that it is a perfect match to the MAR in most of the other cases. Notably, SubMARine runs in less than 70 seconds on a single thread with less than one Gb of memory on all datasets presented in this paper, including ones with 50 nodes in a clone tree. On the real-world data, SubMARine almost perfectly recovers the previously reported trees and identifies minor errors made in the expert-driven reconstructions of those trees. The freely-available open-source code implementing SubMARine can be downloaded at https://github.com/morrislab/submarine.
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 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) | 0,000 | 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 ».