A Machine Learning–Based Scoring System to Identify High Immunoactivity Microsatellite Stability Tumors by Quantifying Similarity to Microsatellite Instability-High Tumors in Colorectal Cancers: Development and Quantitative Study
Notice bibliographique
Résumé
Background: Microsatellite stability (MSS) colorectal cancers (CRCs) have a limited response to immune checkpoint inhibitors (ICIs) compared to microsatellite instability-high (MSI-H) CRCs. Nevertheless, previous studies have shown that some MSS CRCs are sensitive to ICIs, although established criteria for treatment justification are still lacking. Objective: This study aimed to test the tumor-infiltrating lymphocyte (TIL) features of MSS and develop a novel computational tool for the similarity prediction between MSS and MSI-H status in patients with CRC based on multiple factors. Methods: We collected and analyzed data from 188 patients with CRC, including MSI status, immune cell distributions, clinical features, and gene mutations, using statistical methods and Cox regression. An ensemble machine learning-based MSI-H score was developed using stacked extreme gradient boosting classifiers to quantify the similarity of patient data to MSI-H data based on immune cell distributions, clinical features, and gene mutations. The model was robust and could address missing input data for immune cell distributions and gene mutations. Results: The scorer performed well (mean Cohen κ of 0.40, SD 0.05, over 10 random seeds) in identifying MSI-H-like MSS samples with TIL distributions similar to genuine MSI-H CRCs. No significant difference was observed between the TIL features of MSI-H-like MSS CRCs and MSI-H CRCs. The disparity between MSI-H-like MSS CRCs and MSS CRCs potentially lies in the T regulatory cells (P=.09) and macrophage (P=.16) populations within the tumor stromal region. Conclusions: Some patients with MSS CRC presented similar immune cell distributions with high immunoactivity compared to patients with MSI-H CRC. The MSI-H score serves as a metric to quantify the similarity of MSS CRCs to MSI-H CRCs and presents a promising avenue for more personalized and effective cancer immunotherapy treatment, offering a clinical reference for potential ICI targets in MSS CRCs.
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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 | 0,004 | 0,006 |
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».