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Enregistrement W4415352461 · doi:10.1101/2025.10.18.683237

MRI-based classifier to identify close-to-onset cases in <i>C9orf72</i> genetic frontotemporal dementia

2025· preprint· W4415352461 sur OpenAlexafffund
Mahdie Soltaninejad, Yasser Iturria‐Medina, Reza Rajabli, Gleb Bezgin, Niki Hosseini‐Kamkar, Arabella Bouzigues, Lucy L. Russell, Phoebe H. Foster, Eve Ferry‐Bolder, John C. van Swieten, Lize C. Jiskoot, Harro Seelaar, Raquel Sánchez‐Valle, Robert Laforce, Caroline Graff, Daniela Galimberti, Rik Vandenberghe, Alexandre de Mendonça, Pietro Tiraboschi, Isabel Santana, Alexander Gerhard, Johannes Levin, Benedetta Nacmias, Markus Otto, Maxime Bertoux, Thibaud Lebouvier, Christopher Butler, Isabelle Le Ber, Elizabeth Finger, Maria Carmela Tartaglia, Mario Masellis, James B. Rowe, Matthis Synofzik, Fermín Moreno, Barbara Borroni, Jonathan D. Rohrer, Simon Ducharme

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2025
Typepreprint
Langue
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueGenomics and Rare Diseases
Établissements canadiensDouglas Mental Health University InstituteSunnybrook Health Science CentreCanada Research ChairsLondon Health Sciences CentreUniversité LavalMontreal Neurological Institute and Hospital
Organismes subventionnairesMedical Research CouncilFonds de Recherche du Québec - SantéWellcome Trust
Mots-clésFrontotemporal dementiaNeuroimagingNeuropsychologyDementiaCohortCognitionNeuropsychological assessmentRandom forest

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Predicting symptom onset in genetic frontotemporal dementia (FTD) is crucial for advancing targeted interventions and clinical trial design. Brain changes begin years before clinical symptoms emerge, making neuroimaging a strong candidate for onset prediction. However, FTD is highly heterogeneous, encompassing diverse molecular pathologies, affected brain networks, and symptom trajectories. This variability limits the predictive power of any single imaging biomarker and underscores the need for an integrative, multimodal approach to improve prediction accuracy and generalizability. We used machine learning to integrate diverse neuroimaging features, identifying a robust signature for risk stratification. We analyzed T1-weighted and T2-weighted MRI scans from 71 symptomatic C9orf72 carriers, 90 presymptomatic carriers, and 69 healthy controls from the GENFI cohort. We used FreeSurfer to measure cortical thickness and subcortical volumes, and BISON to quantify white matter hyperintensities (WMH). We applied Principal Component Analysis for dimensionality reduction and trained a random forest classifier to distinguish symptomatic carriers from controls. The model was subsequently applied to the presymptomatic cohort to identify individuals whose brain patterns resembled those of symptomatic cases, under the hypothesis that greater similarity indicated a higher risk of conversion. We validated the model with neuropsychological data and a two-year longitudinal follow-up. The classifier distinguished symptomatic C9orf72 carriers from controls with 87.0% accuracy. When applied to presymptomatic carriers, the model identified 21.1% of the cohort as having brain features comparable to those of symptomatic cases. This “high-risk group” showed significant neuropsychological weaknesses in executive function, language and social cognition compared to the non high-risk group. The model accurately predicted clinical conversion within a two-year period with 84.5% accuracy, a 70% sensitivity and a 93.3% negative predictive value. Our findings demonstrate the utility of a machine learning approach using multi-modal MRI to identify presymptomatic C9orf72 carriers at high risk of disease onset within the next two years. By capturing subtle neuroanatomical patterns associated with disease processes, this approach offers a promising method for stratifying genetic FTD carriers prior to symptom onset. Such predictive models could optimize patient selection in future clinical trials.

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)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
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: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,000
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
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 Opus0,012
Tête enseignante GPT0,253
Écart entre enseignants0,241 · 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
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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