A260 ADVANCING INFLAMMATORY BOWEL DISEASE DIAGNOSIS THROUGH STOOL PROTEOMIC SIGNATURES OBTAINED VIA DIA-MASS SPECTROMETRY AND MACHINE LEARNING
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Resembling symptoms between flare-up Inflammatory bowel disease (IBD) and other gastrointestinal diseases and conditions, make the initial diagnosis and accurate treatment of this disease challenging. Currently, the most common clinical methods used for diagnosing and monitoring IBD are colonoscopy and biopsy, which are invasive and uncomfortable procedures, and the fecal calprotectin test, which is not sufficiently accurate. Therefore, it is necessary to develop an alternative method. Aims In this study, our aim was to develop a robust predictive model for a noninvasive and accurate test to distinguish active IBD from non-IBD controls. Methods A total of 120 samples were collected, with 78 samples separated for retrospective analysis and model training, while 42 samples were set aside for prospective validation. We employed SWATH mass spectrometry for the identification and quantification of the stool proteome. The obtained data underwent multiple stages, including data preprocessing, feature selection, model training, and performance evaluation. We optimized data processing procedures through advanced bioinformatics, selecting an appropriate pipeline that included data normalization, batch effect correction, and missing value imputation. Subsequently, we assessed various machine learning algorithms to determine the most effective classifier for predicting IBD based on the selected proteins. Results After data preprocessing, we identified 48 differentially abundant proteins (DAPs). To eliminate redundant proteins, we employed Correlation-based Feature Selection (CFS), resulting in selecting 7 proteins. To identify the most suitable predictive model for our dataset, we assessed five popular machine learning methods: Support Vector Machines (SVM), Random Forests, Logistic Regression, k-nearest neighbors (KNN), and Naive Bayes. Among these, SVM exhibited the highest performance. Finally, we evaluated the model's performance by applying the selected algorithm to 42 prospective blind samples. The results revealed a sensitivity of 96% and a specificity of 76%, highlighting its strength and effectiveness. Conclusions In conclusion, this study offers a proof of concept for the application of SWATH for precise IBD diagnosis using stool proteomics and showcases the effectiveness of our data processing and machine learning approach. Additionally, it highlights the potential of this method for classifying Crohn's Disease (CD) vs. Ulcerative Colitis (UC) and distinguishing active IBD from remission. Workflow of study Funding Agencies CIHRCrohn's and Colitis Canada , Studentship from CRMUS,
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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 | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 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 | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».