Published May 2, 2023
| Version v1
Publication
Open
Multivariate analysis and model building for classifying patients in the peroxisomal disorders X-linked adrenoleukodystrophy and Zellweger syndrome in Chinese pediatric patients
Creators
- 1. Shanghai Children's Hospital
- 2. Shanghai Jiao Tong University
- 3. Chulalongkorn University
Description
The peroxisome is a ubiquitous single membrane-enclosed organelle with an important metabolic role. Peroxisomal disorders represent a class of medical conditions caused by deficiencies in peroxisome function and are segmented into enzyme-and-transporter defects (defects in single peroxisomal proteins) and peroxisome biogenesis disorders (defects in the peroxin proteins, critical for normal peroxisome assembly and biogenesis). In this study, we employed multivariate supervised and non-supervised statistical methods and utilized mass spectrometry data of neurological patients, peroxisomal disorder patients (X-linked adrenoleukodystrophy and Zellweger syndrome), and healthy controls to analyze the role of common metabolites in peroxisomal disorders, to develop and refine a classification models of X-linked adrenoleukodystrophy and Zellweger syndrome, and to explore analytes with utility in rapid screening and diagnostics.T-SNE, PCA, and (sparse) PLS-DA, operated on mass spectrometry data of patients and healthy controls were utilized in this study. The performance of exploratory PLS-DA models was assessed to determine a suitable number of latent components and variables to retain for sparse PLS-DA models. Reduced-features (sparse) PLS-DA models achieved excellent classification performance of X-linked adrenoleukodystrophy and Zellweger syndrome patients.Our study demonstrated metabolic differences between healthy controls, neurological patients, and peroxisomal disorder (X-linked adrenoleukodystrophy and Zellweger syndrome) patients, refined classification models and showed the potential utility of hexacosanoylcarnitine (C26:0-carnitine) as a screening analyte for Chinese patients in the context of a multivariate discriminant model predictive of peroxisomal disorders.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
البيروكسيسوم هو عضي مغلق بغشاء واحد في كل مكان وله دور استقلابي مهم. تمثل اضطرابات البيروكسيزوم فئة من الحالات الطبية الناجمة عن أوجه القصور في وظيفة البيروكسيزوم ويتم تقسيمها إلى عيوب في الإنزيم والناقل (عيوب في بروتينات البيروكسيزوم الفردية) واضطرابات التولد الحيوي للبيروكسيزوم (عيوب في بروتينات البيروكسين، وهي ضرورية لتجميع البيروكسيزوم الطبيعي والتكوين الحيوي). في هذه الدراسة، استخدمنا طرقًا إحصائية متعددة المتغيرات خاضعة للإشراف وغير خاضعة للإشراف واستخدمنا بيانات قياس الطيف الكتلي لمرضى الأعصاب ومرضى اضطراب بيروكسيزوم (حثل الكظر المرتبط بـ X ومتلازمة زيلويغر)، وضوابط صحية لتحليل دور المستقلبات الشائعة في اضطرابات بيروكسيزوم، لتطوير وصقل نماذج تصنيف حثل الكظر المرتبط بـ X ومتلازمة زيلويغر، واستكشاف التحليلات ذات الفائدة في الفحص والتشخيص السريع. تم استخدام T - SNE و PCA و (SARSE) PLS - DA، التي تعمل على بيانات قياس الطيف الكتلي للمرضى والضوابط الصحية في هذه الدراسة. تم تقييم أداء نماذج PLS - DA الاستكشافية لتحديد عدد مناسب من المكونات والمتغيرات الكامنة للاحتفاظ بها لنماذج PLS - DA المتفرقة. حققت نماذج PLS - DA ذات السمات المنخفضة (المتناثرة) أداءً ممتازًا في تصنيف مرضى حثل الكظر المرتبط بـ X ومرضى متلازمة زيلويجر. أظهرت دراستنا اختلافات في التمثيل الغذائي بين مرضى الضوابط الصحية والمرضى العصبيين ومرضى اضطراب البيروكسيزوم (حثل الكظر المرتبط بـ X ومتلازمة زيلويجر)، ونماذج التصنيف المكررة وأظهرت الفائدة المحتملة لـ hexacosanoylcarnitine (C26: 0 - carnitine) كتحليل فحص للمرضى الصينيين في سياق نموذج تمييزي متعدد المتغيرات للتنبؤ باضطرابات البيروكسيزوم.Translated Description (French)
Le peroxysome est un organite omniprésent à membrane unique avec un rôle métabolique important. Les troubles peroxysomaux représentent une classe d'affections médicales causées par des déficiences de la fonction des peroxysomes et sont segmentés en défauts enzymatiques et transporteurs (défauts des protéines peroxysomales uniques) et en troubles de la biogenèse des peroxysomes (défauts des protéines des peroxysomes, critiques pour l'assemblage normal des peroxysomes et la biogenèse). Dans cette étude, nous avons utilisé des méthodes statistiques multivariées supervisées et non supervisées et utilisé des données de spectrométrie de masse de patients neurologiques, de patients atteints de troubles peroxysomaux (adrénoleucodystrophie liée à l'X et syndrome de Zellweger) et de témoins sains pour analyser le rôle des métabolites courants dans les troubles peroxysomaux, pour développer et affiner des modèles de classification de l'adrénoleucodystrophie liée à l'X et du syndrome de Zellweger, et pour explorer des analytes utiles dans le dépistage et le diagnostic rapides. T-SNE, PCA et (clairsemé) PLS-DA, opérés sur des données de spectrométrie de masse de patients et de témoins sains ont été utilisés dans cette étude. La performance des modèles PLS-DA exploratoires a été évaluée pour déterminer un nombre approprié de composants latents et de variables à retenir pour les modèles PLS-DA clairsemés. Les modèles PLS-DA à caractéristiques réduites (clairsemées) ont permis d'obtenir d'excellentes performances de classification des patients atteints d'adrénoleucodystrophie liée à l'X et du syndrome de Zellweger. Notre étude a démontré des différences métaboliques entre les témoins sains, les patients neurologiques et les patients atteints de troubles peroxysomaux (adrénoleucodystrophie liée à l'X et syndrome de Zellweger), a affiné les modèles de classification et a montré l'utilité potentielle de l'hexacosanoylcarnitine (C26: 0-carnitine) en tant qu'analyte de dépistage pour les patients chinois dans le contexte d'un modèle discriminant multivarié prédictif des troubles peroxysomaux.Translated Description (Spanish)
El peroxisoma es un orgánulo ubicuo encerrado en una sola membrana con un importante papel metabólico. Los trastornos peroxisomales representan una clase de afecciones médicas causadas por deficiencias en la función de los peroxisomas y se segmentan en defectos enzimáticos y del transportador (defectos en proteínas peroxisomales individuales) y trastornos de la biogénesis de los peroxisomas (defectos en las proteínas de la peroxina, críticos para el ensamblaje y la biogénesis normales de los peroxisomas). En este estudio, empleamos métodos estadísticos supervisados y no supervisados multivariados y utilizamos datos de espectrometría de masas de pacientes neurológicos, pacientes con trastornos peroxisomales (adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X y síndrome de Zellweger) y controles sanos para analizar el papel de los metabolitos comunes en los trastornos peroxisomales, para desarrollar y refinar modelos de clasificación de adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X y síndrome de Zellweger, y para explorar analitos con utilidad en la detección y el diagnóstico rápidos. En este estudio se utilizaron T-SNE, PCA y PLS-DA (disperso), operados con datos de espectrometría de masas de pacientes y controles sanos. El rendimiento de los modelos PLS-DA exploratorios se evaluó para determinar un número adecuado de componentes latentes y variables a retener para los modelos PLS-DA dispersos. Los modelos PLS-DA de características reducidas (escasos) lograron un excelente rendimiento de clasificación de los pacientes con adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X y síndrome de Zellweger. Nuestro estudio demostró diferencias metabólicas entre los controles sanos, los pacientes neurológicos y los pacientes con trastorno peroxisomal (adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X y síndrome de Zellweger), refinó los modelos de clasificación y mostró la utilidad potencial de la hexacosanoilcarnitina (C26: 0-carnitina) como analito de detección para pacientes chinos en el contexto de un modelo discriminante multivariado predictivo de trastornos peroxisomales.Files
s13023-023-02673-x.pdf
Files
(4.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:cb7ec662d8a992cb5096c3214105803d
|
4.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل متعدد المتغيرات وبناء نموذج لتصنيف المرضى في الاضطرابات البيروكسيزومية المرتبطة بحثل الغدة الكظرية المرتبط بـ X ومتلازمة زيلويغر في مرضى الأطفال الصينيين
- Translated title (French)
- Analyse multivariée et construction de modèles pour la classification des patients dans les troubles peroxysomaux, l'adrénoleucodystrophie liée à l'X et le syndrome de Zellweger chez les patients pédiatriques chinois
- Translated title (Spanish)
- Análisis multivariante y construcción de modelos para clasificar a los pacientes en los trastornos peroxisomales Adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X y síndrome de Zellweger en pacientes pediátricos chinos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4376601582
- DOI
- 10.1186/s13023-023-02673-x
References
- https://openalex.org/W1968542804
- https://openalex.org/W1969435618
- https://openalex.org/W1985188021
- https://openalex.org/W1992549770
- https://openalex.org/W2008239986
- https://openalex.org/W2014128251
- https://openalex.org/W2019633271
- https://openalex.org/W2030212060
- https://openalex.org/W2058078797
- https://openalex.org/W2061013234
- https://openalex.org/W2109846359
- https://openalex.org/W2112446544
- https://openalex.org/W2124911115
- https://openalex.org/W2132066552
- https://openalex.org/W2141570423
- https://openalex.org/W2148277974
- https://openalex.org/W2154923434
- https://openalex.org/W2164583936
- https://openalex.org/W2169016202
- https://openalex.org/W2173276475
- https://openalex.org/W2189202583
- https://openalex.org/W2342942063
- https://openalex.org/W2438153122
- https://openalex.org/W2480080558
- https://openalex.org/W2724305367
- https://openalex.org/W2764213443
- https://openalex.org/W2765456519
- https://openalex.org/W2905292671
- https://openalex.org/W2950985821
- https://openalex.org/W2990999800
- https://openalex.org/W3002596734
- https://openalex.org/W3003384135
- https://openalex.org/W3043111269
- https://openalex.org/W3128933634
- https://openalex.org/W3141899241
- https://openalex.org/W3164528429
- https://openalex.org/W3165872468
- https://openalex.org/W3208149585
- https://openalex.org/W4282963565
- https://openalex.org/W4284685208
- https://openalex.org/W4285090512