A Fecal-Microbial-Extracellular-Vesicles-Based Metabolomics Machine Learning Framework and Biomarker Discovery for Predicting Colorectal Cancer Patients
Notice bibliographique
Résumé
Colorectal cancer (CRC) is one of the most common and lethal diseases among all types of cancer, and metabolites play a significant role in the development of this complex disease. This study aimed to identify potential biomarkers and targets in the diagnosis and treatment of CRC using high-throughput metabolomics. Metabolite data extracted from the feces of CRC patients and healthy volunteers were normalized with the median normalization and Pareto scale for multivariate analysis. Univariate ROC analysis, the t-test, and analysis of fold changes (FCs) were applied to identify biomarker candidate metabolites in CRC patients. Only metabolites that overlapped the two different statistical approaches (false-discovery-rate-corrected p-value < 0.05 and AUC > 0.70) were considered in the further analysis. Multivariate analysis was performed with biomarker candidate metabolites based on linear support vector machines (SVM), partial least squares discrimination analysis (PLS-DA), and random forests (RF). The model identified five biomarker candidate metabolites that were significantly and differently expressed (adjusted p-value < 0.05) in CRC patients compared to healthy controls. The metabolites were succinic acid, aminoisobutyric acid, butyric acid, isoleucine, and leucine. Aminoisobutyric acid was the metabolite with the highest discriminatory potential in CRC, with an AUC equal to 0.806 (95% CI = 0.700–0.897), and was down-regulated in CRC patients. The SVM model showed the most substantial discrimination capacity for the five metabolites selected in the CRC screening, with an AUC of 0.985 (95% CI: 0.94–1).
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| 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 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 ».