The machine learning algorithm for the diagnosis of schizophrenia on the basis of gene expression in peripheral blood

林恩 FYN公司 支持向量机 精神分裂症(面向对象编程) 基因 随机森林 实时聚合酶链反应 基因表达 机器学习 生物标志物 生物 人工智能 医学 内科学 遗传学 计算机科学 信号转导 精神科 酪氨酸激酶 原癌基因酪氨酸蛋白激酶Src
作者
Lulu Zhu,Xulong Wu,Bingyi Xu,Zhigang Zhao,Jialei Yang,Jianxiong Long,Li Su
出处
期刊:Neuroscience Letters [Elsevier BV]
卷期号:745: 135596-135596 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.neulet.2020.135596
摘要

Schizophrenia (SCZ) is a highly heritable mental disorder with a substantial disease burden. Machine learning (ML) method can be used to identify individuals with SCZ on the basis of blood gene expression data with high accuracy. This study aimed to differentiate patients with SCZ from healthy individuals by using the messenger RNA expression level in peripheral blood of 48 patients with SCZ and 50 controls via ML algorithms, namely, artificial neural networks, extreme gradient boosting, support vector machine (SVM), decision tree, and random forest. The expression of six mRNAs was detected using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). The relative expression levels of GNAI1 (P < 0.001), PRKCA (P < 0.001), and PRKCB (P = 0.021) increased in the SCZ group, whereas those of FYN (P < 0.001), LYN (P = 0.022), and YWHAZ (P < 0.001) decreased in the SCZ group. We generated models with various combinations of genes based on five ML algorithms. The SVM model with six factors (GNAI1, FYN, PRKCA, YWHAZ, PRKCB, and LYN genes) was the best model for distinguishing patients with SCZ from healthy individuals (AUC = 0.993, sensitivity = 1.000, specificity = 0.895, and Youden index = 0.895). This study suggested that the combination of genes using the ML method is better than the use of a single gene to discriminate patients with SCZ from healthy individuals. The combination of GNAI1, FYN, PRKCA, YWHAZ, PRKCB, and LYN under the SVM model can be used as a diagnostic biomarker for SCZ.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
研友_VZG7GZ应助YWang采纳,获得10
1秒前
半山完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
慕青应助舒心的踏歌采纳,获得10
4秒前
林新宇完成签到,获得积分10
5秒前
Spike发布了新的文献求助10
5秒前
万能图书馆应助跨材料采纳,获得10
6秒前
枫叶完成签到 ,获得积分10
6秒前
okok发布了新的文献求助10
6秒前
zhou发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6.1应助lsl采纳,获得10
7秒前
高刘田发布了新的文献求助10
7秒前
uu完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
小清新发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
小马甲应助OK采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.3应助胡123456789采纳,获得10
9秒前
Jason+Fang发布了新的文献求助10
10秒前
852应助背后的傥采纳,获得30
10秒前
黄寒梅发布了新的文献求助10
10秒前
完美世界应助huogo采纳,获得10
11秒前
纪年完成签到,获得积分10
11秒前
肉肉发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
柠檬水要加冰完成签到,获得积分10
11秒前
九歌完成签到,获得积分10
12秒前
虚幻远侵完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
xuge发布了新的文献求助10
14秒前
努力发布了新的文献求助10
14秒前
薛小飞完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
高分求助中
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 600
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
Isomerism In Coordination Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6934894
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8621845
关于积分的说明 18287196
捐赠科研通 6361973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3075048
关于科研通互助平台的介绍 2112432
邀请新用户注册赠送积分活动 2052528