Strain level and comprehensive microbiome analysis in inflammatory bowel disease via multi-technology meta-analysis identifies key bacterial influencers of disease
Notice bibliographique
Résumé
Objective Inflammatory bowel disease (IBD) is a heterogenous disease in which the microbiome has been shown to play an important role. However, the precise homeostatic or pathological functions played by bacteria remain unclear. Most published studies report taxa-disease associations based on single-technology analysis of a single cohort, potentially biasing results to one clinical protocol, cohort, and molecular analysis technology. To begin to address this key question, precise identification of the bacteria implicated in IBD across cohorts is necessary. Methods We sought to take advantage of the numerous and diverse studies characterizing the microbiome in IBD to develop a multi-technology meta-analysis (MTMA) as a platform for aggregation of independently generated datasets, irrespective of DNA-profiling technique, in order to uncover the consistent microbial modulators of disease. We report the largest strain-level survey of IBD, integrating microbiome profiles from 3,407 samples from 21 datasets spanning 15 cohorts, three of which are presented for the first time in the current study, characterized using three DNA-profiling technologies, mapping all nucleotide data against known, culturable strain reference data. Results We identify several novel IBD associations with culturable strains that have so far remained elusive, including two genome-sequenced but uncharacterized Lachnospiraceae strains consistently decreased in both the gut luminal and mucosal contents of patients with IBD, and demonstrate that these strains are correlated with inflammation-related pathways that are known mechanisms targeted for treatment. Furthermore, comparative MTMA at the species versus strain level reveals that not all significant strain associations resulted in a corresponding species-level significance and conversely significant species associations are not always re-captured at the strain level. Conclusion We propose MTMA for uncovering experimentally testable strain-disease associations that, as demonstrated here, are beneficial in discovering mechanisms underpinning microbiome impact on disease or novel targets for therapeutic interventions.
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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 | 0,011 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,011 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,003 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».