Alzheimer’s Disease-Related Genes Identified by Linking Spatial Patterns of Pathology and Gene Expression
Notice bibliographique
Résumé
Background Alzheimer’s Disease (AD) is an age-related neurodegenerative disease with a poorly understood etiology, shown to be partly genetic. Glucose hypometabolism, extracellular Amyloid-beta (Aβ) deposition, and intracellular Tau deposition are cardinal features of AD and display characteristic spatial patterns in the brain. We hypothesize that regional differences in underlying gene expression confer either resistance or susceptibility to AD pathogenic processes and are associated with these spatial patterns. Data-driven methods for the identification of genes involved in AD pathogenesis complement hypothesis-driven approaches that reflect current theories about the disease. Here we present a data driven method for the identification of genes involved in AD pathogenesis based on comparing spatial patterns of normal gene expression to Positron Emission Tomography (PET) images of glucose hypometabolism, Aβ deposition, and Tau deposition. Methods We performed correlations between the cerebral cortex microarray samples from the six cognitively normal (CN) post-mortem Allen Human Brain Atlas (AHBA) specimens and PET FDG-18, AV-45, and AV-1451 tracer images from AD and CN participants in the Alzheimer’s Disease and Neuroimaging Initiative (ADNI) database. Correlation coefficients for each gene by each ADNI subject were then entered into a partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) to determine sets that best classified the AD and CN groups. Pathway analysisviaBioPlanet 2019 was then used to infer the function of implicated genes. Results We identified distinct sets of genes strongly associated with each PET modality. Pathway analyses implicated novel genes involved in mitochondrial function, and Notch signaling, as well as genes previously associated with AD. Conclusion Using an unbiased approach, we derived sets of genes with expression patterns spatially associated with FDG hypometabolism, Aβ deposition, and Tau deposition in AD. This methodology may complement population-based approaches for identifying the genetic underpinnings of AD.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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 ».