Baseline Acute Myeloid Leukemia Prognosis Models using Transcriptomic and Clinical Profiles by Studying the Impacts of Dimensionality Reductions and Gene Signatures on Cox-Proportional Hazard
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Gene marker extraction to evaluate risk in cancer can refine the diagnosis process and lead to adapted therapies and better survival. These survival analyses can be done through computer systems and Machine Learning (ML) algorithms such as the Cox-Proportional-Hazard model from gene expression (GE) RNA-Seq data. However, optimal tuning of CPH from genome-wide GE data is challenging and poorly assessed so far. In this work we propose to interrogate an Acute Myeloid Leukemia (AML) dataset (Leucegene) to derive key components of the CPH driving down its performance and discovering its sensitivity to various factors in hoping to ameliorate the system. In this study, we compare the projection and selection data reduction techniques, mainly the PCA and LSC17 gene signature in combination with the CPH in a ML framework. Results reveals that CPH performs better with a combination of clinical and genetic expression features. We determine that projections performs better than selections without clinical information. We ascertain that CPH is affected by overfitting and that this overfitting is linked to the number and the content of input covariables. We show that PCA links clinical features via ability to learn from the input data directly and generalizes better than LSC17 on Leucegene. We postulate that projection are preferred than selection on harder task such as assessing risk in the intermediate subset of Leucegene. We extrapolate that these findings apply in the more general context of risk detection via machine learning in cancer. We see that higher capacity models such as CPH-DNNs systems can be improved via survival-derived projections and combat overfitting through heavy regularization. Author summary This study aims to investigate the feasibility of using gene expression to evaluate risk in cancer, and to compare the projection and selection data reduction techniques. The study used the Leucegene dataset to compare the PCA method and a previously published 17 genes signature in combination with the Cox-Proportional-Hazard model in a machine learning framework. Results showed that CPH was affected by overfitting and that this overfitting was linked to the number and the content of input covariables. The study found that PCA links clinical features via ability to learn from the input data directly and generalizes better than LSC17 on Leucegene. The study concluded that projections are preferred than selection on harder task such as assessing risk in the intermediate subset of Leucegene and can be tuned to improve their performance. Data availability statement Source code for pipelines and algorithms, as well as gene expression matrices, are available here: https://github.com/lemieux-lab/dimensions_coxph . Access to the Leucegene cohort’s survival times can be granted upon request and following ethical review.
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 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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».