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Enregistrement W4412163698 · doi:10.1158/1557-3265.aimachine-a034

Abstract A034: A robust ensemble-feature selection and machine learning approach to identify true somatic variants

2025· article· en· W4412163698 sur OpenAlexaboutno aff
Yun-Te David Lin, Anita S. Bowman, Erika Gedvilaite, Omkar Adhali, Scott A. Eckert, A. Rose Brannon

Notice bibliographique

RevueClinical Cancer Research · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSomatic cellFeature selectionArtificial intelligenceSelection (genetic algorithm)Feature (linguistics)Machine learningComputer scienceEnsemble learningComputational biologyBiologyGeneticsGene

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract As next-generation sequencing has become an integral part of clinical lab and molecular diagnostics services, identifying true somatic variants from sequencing data is crucial for targeted treatments as well as for cancer research. Traditional, rule-based methods, offering a systemic approach to filter out noise and artifacts, often rely on domain knowledge. Additionally, variant callers such as Mutect or highly sensitive Mutect2 reports SNVs based on their internal probabilistic models can pass noise and sequencing errors as true variants, hence requiring manual inspection. Here we propose a robust ensemble approach involving a series of feature selection algorithms, combining with an ensemble of machine learning (ML) models, to identify true somatic calls from the false positive calls. This approach, in conjunction with clinical workflow, can potentially eliminate manual inspection, minimize human errors and, in turn, reduce turnaround time. A cohort of 79056 SNVs from clinical sequencing of tumor-matched normal pairs were collected and divided into 80% for training, 20% for validation. These SNVs, analyzed through MSK-IMPACT, were manually reviewed individually as part of our clinical workflow and labeled as either reported (real) or dropped (artifacts). Using the training set, we constructed an array of feature elimination and selection algorithms, cross validated, and then fine-tuned on the validation set, to yield an optimal feature combination which was then used to train a binary super-learner consisting of 12 different ML models. To maximize the predictive confidence of the ML models, each individual model was recalibrated based on the probabilities of the respective labels and calibration thresholds, and finally a confidence interval was calculated for each prediction to reflect the certainty of the classifications. Our model demonstrated 0.99 (+- 0.01) accuracy, 0.98 (+- 0.01) recall, and 0.97 (+- 0.01) precision on a set of unseen SNVs (N=7085). Of these 7085 SNVs, 5000 were classified as real, 1943 were labeled as artifact, and only 142 calls were misclassified. These 142 uncertain calls were from contaminated samples, which would trigger manual inspection, and from SNVs that were dropped from merged events, which are real somatic events. We show here that combining a multitude of feature selection techniques and an ensemble of machine learning layers optimizes detection of variant artifacts identified from sequencing data. The finale ensemble model was pitted against its constituent models, on a validation set with 5-fold cross validation, and the model demonstrated consistency in prediction and improved classification stability. In our test set, 98% of the SNVs received a correct label and therefore would be exempt from manual review. The remaining 2% would be caught by traditional rule methods (contamination and merging). It is our goal to use this framework to improve quality and efficiency of the variant review process in clinical labs, leading to a potential improved clinical workflow for diagnosis and treatment of cancer. Citation Format: YunTe David. Lin, Pallavi Akella, Anita Bowman, Erika Gedvilaite, Omkar Adhali, Scott Eckert, Angela Rose. Brannon. A robust ensemble-feature selection and machine learning approach to identify true somatic variants [abstract]. In: Proceedings of the AACR Special Conference in Cancer Research: Artificial Intelligence and Machine Learning; 2025 Jul 10-12; Montreal, QC, Canada. Philadelphia (PA): AACR; Clin Cancer Res 2025;31(13_Suppl):Abstract nr A034.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,007
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,029

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,007
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,002
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

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.

Tête enseignante Opus0,140
Tête enseignante GPT0,502
Écart entre enseignants0,362 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
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