Machine learning approaches to the human metabolome in sepsis identify metabolic links with survival
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Metabolic predictors and potential mediators of survival in sepsis have been incompletely characterized. We examined whether machine learning (ML) tools applied to the human plasma metabolome could consistently identify and prioritize metabolites implicated in sepsis survivorship, and whether these methods improved upon conventional statistical approaches. METHODS: Plasma gas chromatography-liquid chromatography mass spectrometry quantified 411 metabolites measured ≤ 72 h of ICU admission in 60 patients with sepsis at a single center (Brigham and Women's Hospital, Boston, USA). Seven ML approaches were trained to differentiate survivors from non-survivors. Model performance predicting 28 day mortality was assessed through internal cross-validation, and innate top-feature (metabolite) selection and rankings were compared across the 7 ML approaches and with conventional statistical methods (logistic regression). Metabolites were consensus ranked by a summary, ensemble ML ranking procedure weighing their contribution to mortality risk prediction across multiple ML models. RESULTS: Median (IQR) patient age was 58 (47, 62) years, 45% were women, and median (IQR) SOFA score was 9 (6, 12). Mortality at 28 days was 42%. The models' specificity ranged from 0.619 to 0.821. Partial least squares regression-discriminant analysis and nearest shrunken centroids prioritized the greatest number of metabolites identified by at least one other method. Penalized logistic regression demonstrated top-feature results that were consistent with many ML methods. Across the plasma metabolome, the 13 metabolites with the strongest linkage to mortality defined through an ensemble ML importance score included lactate, bilirubin, kynurenine, glycochenodeoxycholate, phenylalanine, and others. Four of these top 13 metabolites (3-hydroxyisobutyrate, indoleacetate, fucose, and glycolithocholate sulfate) have not been previously associated with sepsis survival. Many of the prioritized metabolites are constituents of the tryptophan, pyruvate, phenylalanine, pentose phosphate, and bile acid pathways. CONCLUSIONS: We identified metabolites linked with sepsis survival, some confirming prior observations, and others representing new associations. The application of ensemble ML feature-ranking tools to metabolomic data may represent a promising statistical platform to support biologic target discovery.
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 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».