Single nucleotide variants in Pseudomonas aeruginosa populations from sputum correlate with baseline lung function and predict disease progression in individuals with cystic fibrosis
Notice bibliographique
Résumé
The severity and progression of lung disease are highly variable across individuals with cystic fibrosis (CF) and are imperfectly predicted by mutations in the human gene CFTR, lung microbiome variation or other clinical factors. The opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa ( Pa ) dominates airway infections in most CF adults. Here we hypothesized that within–host genetic variation of Pa populations would be associated with lung disease severity. To quantify Pa genetic variation within CF sputum samples, we used deep amplicon sequencing (AmpliSeq) of 209 Pa genes previously associated with pathogenesis or adaptation to the CF lung. We trained machine learning models using Pa single nucleotide variants (SNVs), microbiome diversity data and clinical factors to classify lung disease severity at the time of sputum sampling, and to predict lung function decline after 5 years in a cohort of 54 adult CF patients with chronic Pa infection. Models using Pa SNVs alone classified lung disease severity with good sensitivity and specificity (area under the receiver operating characteristic curve: AUROC=0.87). Models were less predictive of lung function decline after 5 years (AUROC=0.74) but still significantly better than random. The addition of clinical data, but not sputum microbiome diversity data, yielded only modest improvements in classifying baseline lung function (AUROC=0.92) and predicting lung function decline (AUROC=0.79), suggesting that Pa AmpliSeq data account for most of the predictive value. Our work provides a proof of principle that Pa genetic variation in sputum tracks lung disease severity, moderately predicts lung function decline and could serve as a disease biomarker among CF patients with chronic Pa infections.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».