Integrating data from different platforms, such as bulk and single-cell RNA sequencing, is crucial for improving the accuracy and interpretability of complex biological analyses like cell type deconvolution. However, this task is complicated by measurement and biological heterogeneity between target and reference datasets. For the problem of cell type deconvolution, existing methods often neglect the correlation and uncertainty in cell type proportion estimates, possibly leading to an additional concern of false positives in downstream comparisons across multiple individuals. We introduce MEAD, a comprehensive statistical framework that not only estimates cell type proportions but also provides asymptotically valid statistical inference on the estimates. One of our key contributions is the identifiability result, which rigorously establishes the conditions under which cell type proportions are identifiable despite arbitrary heterogeneity of measurement biases between platforms. MEAD also supports the comparison of cell type proportions across individuals after deconvolution, accounting for gene-gene correlations and biological variability. Through simulations and real-data analysis, MEAD demonstrates superior reliability for inferring cell type compositions in complex biological systems.


翻译:整合不同平台的数据,例如批量RNA测序和单细胞RNA测序,对于提高细胞类型反卷积等复杂生物学分析的准确性和可解释性至关重要。然而,目标数据集与参考数据集之间存在的测量异质性和生物学异质性使得这一任务变得复杂。针对细胞类型反卷积问题,现有方法常常忽略细胞类型比例估计中的相关性和不确定性,这可能导致在后续跨多个个体的比较中出现假阳性的额外问题。我们提出了MEAD,一个全面的统计框架,它不仅能够估计细胞类型比例,还能为这些估计提供渐近有效的统计推断。我们的一个关键贡献是可识别性结果,它严格确立了在不同平台间测量偏倚存在任意异质性的情况下,细胞类型比例仍可被识别的条件。MEAD还支持在反卷积后跨个体比较细胞类型比例,同时考虑了基因-基因相关性和生物学变异性。通过模拟和真实数据分析,MEAD在推断复杂生物系统中的细胞类型组成方面展现出卓越的可靠性。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
1+阅读 · 2024年12月19日
Arxiv
19+阅读 · 2020年12月23日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员