Leveraging a machine learning derived surrogate phenotype to improve power for genome-wide association studies of partially missing phenotypes in population biobanks
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Within population biobanks, genetic discovery for specialized phenotypes is often limited by incomplete ascertainment. Machine learning (ML) is increasingly used to impute missing phenotypes from surrogate information. However, imputing missing phenotypes can invalidate statistical inference when the imputation model is misspecified, and proxy analysis of the ML-phenotype can introduce spurious associations. To overcome these limitations, we introduce SynSurr, an approach that jointly analyzes a partially missing target phenotype with a “synthetic surrogate”, its predicted value from an ML-model. SynSurr estimates the same genetic effect as standard genome-wide association studies (GWAS) of the target phenotype, but improves power provided the synthetic surrogate is correlated with the target. Unlike imputation or proxy analysis, SynSurr does not require that the synthetic surrogate is obtained from a correctly specified generative model. We perform extensive simulations and an ablation analysis to compare SynSurr with existing methods. We also apply SynSurr to empower GWAS of dual-energy x-ray absorptiometry traits within the UK Biobank, leveraging a synthetic surrogate composed of bioelectrical impedance and anthropometric traits.
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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 | 0,031 | 0,061 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».