Incorporating temporal dynamics of mutations to enhance the prediction capability of antiretroviral therapy’s outcome for HIV-1

要約

動機: HIV 治療の結果を予測する際の重要な臨床的問題は、過去の情報を使用することで、現在または最新の利用可能なデータ分析と比較して予測能力を向上できるかどうかです。
この研究では、治療前のすべての遺伝子型検査で検出されたウイルス変異、その一時的な発生、および付随するウイルス量の測定を含む歴史的知識が改善をもたらすことができるかどうかを分析します。
以前に列挙した因子と参照変異-薬剤スタンフォード耐性表を考慮して、変異を重み付けする方法を紹介します。
履歴を含むモデル (H) とそれを使用しないモデル (NH) を比較します。
結果: H モデルは優れた識別能力を示し、NH モデル (74.98%) よりも高い ROC-AUC スコア (76.34%) を示します。
ウィルコクソン試験の重要な結果により、過去の情報を組み込むことで治療結果の予測精度が一貫して向上することが確認されています。
H モデルのパフォーマンスが向上したのは、潜在的な HIV 保有者を考慮した結果であると考えられます。これは、おそらく履歴情報を活用するときに得られたものと考えられます。
この発見は、変異における時間的動態の重要性を強調し、HIV 感染の複雑さについての洞察を提供します。
ただし、この結果は、履歴情報が利用できない場合でも、予測精度が比較的高いままであることも示しています。
補足情報：補足資料がございます。

要約(オリジナル)

Motivation: In predicting HIV therapy outcomes, a critical clinical question is whether using historical information can enhance predictive capabilities compared with current or latest available data analysis. This study analyses whether historical knowledge, which includes viral mutations detected in all genotypic tests before therapy, their temporal occurrence, and concomitant viral load measurements, can bring improvements. We introduce a method to weigh mutations, considering the previously enumerated factors and the reference mutation-drug Stanford resistance tables. We compare a model encompassing history (H) with one not using it (NH). Results: The H-model demonstrates superior discriminative ability, with a higher ROC-AUC score (76.34%) than the NH-model (74.98%). Significant Wilcoxon test results confirm that incorporating historical information improves consistently predictive accuracy for treatment outcomes. The better performance of the H-model might be attributed to its consideration of latent HIV reservoirs, probably obtained when leveraging historical information. The findings emphasize the importance of temporal dynamics in mutations, offering insights into HIV infection complexities. However, our result also shows that prediction accuracy remains relatively high even when no historical information is available. Supplementary information: Supplementary material is available.

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