High-Dimensional Mediation Analysis With Network Mediators: Applications to Pediatric Acute Lymphoblastic Leukemia.

چکیده اصلی

Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common childhood cancer, with survivors frequently experiencing long-term neurocognitive morbidities. Here, we utilize the TOTXVI clinical trial data to elucidate the mechanisms underlying treatment-related neurocognitive side effects in pediatric ALL patients by incorporating brain connectivity network data. To enable such analysis, we propose a high-dimensional mediation analysis method with a novel network mediation structural shrinkage (NMSS) prior, which is particularly suited for analyzing high-dimensional brain structural connectivity network data that serve as mediators. Our method is capable of addressing the structural dependencies of brain connectivity networks including sparsity, effective degrees of nodes, and modularity, yielding accurate estimates of the high-dimensional coefficients and mediation effects. We demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed NMSS method through simulation studies and apply it to the TOTXVI data, revealing significant mediation effects of brain connectivity on visual processing speed directed by IT intensity. The findings shed light on the potential of targeted interventions to mitigate neurocognitive deficits in pediatric ALL survivors.

ترجمه فارسی چکیده

لوسمی لنفوئیدی اپی‌لیمفوئیدی حاد (ALL) شایع‌ترین سرطان کودکان است و مبتلایان اغلب دچار معلولیت‌های عصبی شناختی طولانی‌مدت ناشی از درمان می‌شوند. در اینجا، از داده‌های بالینی آزمایش TOTXVI برای روشن کردن مکانیسم‌های پشت اثرات جانبی عصبی شناختی ناشی از درمان در بیماران کودک ALL استفاده می‌کنیم با در نظر گرفتن داده‌های شبکه اتصال مغز. برای انجام این تحلیل، یک روش تحلیل میانجی‌گری با بعد بالا با پیش‌فرض فشرده‌سازی ساختاری میانجی‌گری شبکه (NMSS) پیشنهاد می‌کنیم که برای تحلیل داده‌های شبکه اتصال ساختاری مغز با بعد بالا که به عنوان میانجی عمل می‌کنند، مناسب است. روش ما قادر به مدیریت وابستگی‌های ساختاری شبکه‌های اتصال مغز شامل کم‌بودگی، درجه اثربخشی گره‌ها و ماژولاریت است و برآوردهای دقیقی از ضرایب با بعد بالا و اثرات میانجی‌گری ارائه می‌دهد. اثربخشی و برتری روش پیشنهادی NMSS از طریق مطالعات شبیه‌سازی نشان داده شده و به داده‌های TOTXVI اعمال می‌شود که اثرات میانجی‌گری قابل توجهی از اتصال مغز بر سرعت پردازش بصری را که توسط شدت IT هدایت می‌شود، آشکار می‌کند. یافته‌ها روشن‌کننده پتانسیل مداخلات هدفمند برای کاهش کمبودهای عصبی شناختی در مبتلایان باقی‌مانده ALL کودک هستند.

متن کامل اصلی