Benchmarking the AI-based diagnostic potential of plasma proteomics for neurodegenerative disease in 17,187 people
Notice bibliographique
Résumé
Co-pathology is a common feature of neurodegenerative diseases that complicates diagnosis, treatment and clinical management. However, sensitive, specific and scalable biomarkers for in vivo pathological diagnosis are not available for most neurodegenerative neuropathologies. Here, we present ProtAIDe-Dx, a deep joint-learning model trained on 17,170 patients and controls that uses plasma proteomics to provide simultaneous probabilistic diagnosis across six conditions associated with dementia in aging. ProtAIDe-Dx achieves cross-validated balanced classification accuracy of 69%-96% and AUCs > 79% across all conditions. The model's diagnostic probabilities highlighted subgroups of patients with co-pathologies, and were associated with pathology-specific biomarkers in an external sample, even among cognitively unimpaired people. Model interpretation revealed a suite of protein networks marking shared and specific biological processes across diseases, and identified novel and previously described proteins discriminating each diagnosis. ProtAIDe-Dx significantly improved biomarker-based differential diagnosis in a memory clinic sample, pinpointing proteins leading to diagnostic decisions at an individual level. Together, this work highlights the promise of plasma proteomics to improve patient-level diagnostic work-up with a single blood draw.
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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 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».