Cerebrospinal fluid methylome-based liquid biopsies for accurate malignant brain neoplasm classification
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Resolving the differential diagnosis between brain metastases (BM), glioblastomas (GBM), and central nervous system lymphomas (CNSL) is an important dilemma for the clinical management of the main three intra-axial brain tumor types. Currently, treatment decisions require invasive diagnostic surgical biopsies that carry risks and morbidity. This study aimed to utilize methylomes from cerebrospinal fluid (CSF), a biofluid proximal to brain tumors, for reliable non-invasive classification that addresses limitations associated with low target abundance in existing approaches. METHODS: Binomial GLMnet classifiers of tumor type were built, in fifty iterations of 80% discovery sets, using CSF methylomes obtained from 57 BM, GBM, CNSL, and non-neoplastic control patients. Publicly-available tissue methylation profiles (N = 197) on these entities and normal brain parenchyma were used for validation and model optimization. RESULTS: Models reliably distinguished between BM (area under receiver operating characteristic curve [AUROC] = 0.93, 95% confidence interval [CI]: 0.71-1.0), GBM (AUROC = 0.83, 95% CI: 0.63-1.0), and CNSL (AUROC = 0.91, 95% CI: 0.66-1.0) in independent 20% validation sets. For validation, CSF-based methylome signatures reliably distinguished between tumor types within external tissue samples and tumors from non-neoplastic controls in CSF and tissue. CSF methylome signals were observed to align closely with tissue signatures for each entity. An additional set of optimized CSF-based models, built using tumor-specific features present in tissue data, showed enhanced classification accuracy. CONCLUSIONS: CSF methylomes are reliable for liquid biopsy-based classification of the major three malignant brain tumor types. We discuss how liquid biopsies may impact brain cancer management in the future by avoiding surgical risks, classifying unbiopsiable tumors, and guiding surgical planning when resection is indicated.
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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) | 0,000 | 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 ».