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Enregistrement W4412163786 · doi:10.1158/1557-3265.aimachine-b051

Abstract B051: Elastic net discovery of DNA methylation biomarkers for non-invasive diagnosis and recurrence detection in head and neck cancer

2025· article· en· W4412163786 sur OpenAlexaboutno aff
Alexander C. Sprague, Damaris Kuhnell, Wei‐Wen Hsu, Trisha M. Wise‐Draper, Scott M. Langevin

Notice bibliographique

RevueClinical Cancer Research · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueGene expression and cancer classification
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésHead and neck cancerMedicineCancerDNA methylationHead and neckOncologyPathologyComputational biologyInternal medicineSurgeryBiologyGeneGeneticsGene expression

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background: Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is diagnosed in nearly 60,000 Americans each year. Despite therapeutic advances in recent decades, survival rates have remained largely unchanged. A major contributing factor to poor outcomes is the lack of a non-invasive screening test for HNSCC, as well as the high recurrence rates within two years of curative therapy. In this study, we aimed to leverage elastic net penalized regression to identify and validate DNA methylation biomarkers for HNSCC using non-invasive oral rinse samples. Methods: Oral rinse methylation data from the Collaborative Study of Head and Neck Diseases (CoHANDS), a large population-based case-control study of HNSCC in the greater Boston-area, was used for biomarker discovery. Data was split 3:1 into training and test datasets. Elastic net hyperparameter optimization with five-fold cross validation and model fiting was conducted on the training data set. Performance of the resulting model was evaluated in the test data. Data splitting and model fitting was repeated over 1,000 iterations. Performance metrics and the features selected by the model were collected for each iteration. Two approaches were employed: (1) a locus-by-locus analysis and (2) an analysis based on the average methylation values across CpG-dense regions identified via Hidden Markov modeling. Biomarker panels for each approach were selected to optimize predicted performance and parsimony. The identified biomarker panels were externally validated for discriminatory performance using tissue biopsy methylation data from The Cancer Genome Atlas (TCGA). Additionally, the biomarker panels were evaluated for their ability to predict recurrence in post-treatment oral rinse samples collected at the University of Cincinnati, which were interogated using the Illumina HumanMethylation EPIC BeadChip. Results: To optimize accuracy while maintaining model simplicity, biomarker panels derived from an α = 0.7 within the elastic net model were selected for further analysis. The individual CpG panel consisted of 14 CpG loci, while the CpG-dense region panel contained 10 CpG-dense regions. Validation using HNSCC methylation data from TCGA demonstrated high discriminatory performance, with AUCs of 0.97 (95% CI: 0.92–1.00) for the CpG-dense region panel and 0.99 (95% CI: 0.97–1.00) for the individual CpG panel. Prospective prediction of recurrence was more modest, with AUCs ranging from 0.83 (95% CI: 0.64 – 1) for the CpG-dense region panel to 0.76 (95% CI: 0.40 – 1) for the individual CpG panel when restricted to patients with a recurrence < 6 months prior to the last provided sample. Conclusions: The biomarker panels demonstrated excellent performance in distinguishing tumor tissue from paired normal tissue using TCGA data, with promise in predicting recurrence in post-treatment oral rinse samples. These DNA methylation biomarker panels may provide a novel screening method for HNSCC diagnosis or early identification of recurrence. Citation Format: Alexander C. Sprague, Damaris Kuhnell, Wei-Wen Hsu, Trisha Wise-Draper, Scott Langevin. Elastic net discovery of DNA methylation biomarkers for non-invasive diagnosis and recurrence detection in head and neck cancer [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 B051.

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)0,008
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,012
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: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,040

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0080,012
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

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 Opus0,111
Tête enseignante GPT0,477
Écart entre enseignants0,366 · 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
GenreMéthodes

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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