Abstract We introduce an innovative statistical framework to optimize and benchmark polygenic risk score (PRS) models using summary statistics of genome-wide association studies. This framework builds upon our previous work and can fine-tune virtually all existing PRS models while accounting for linkage disequilibrium. In addition, we provide an ensemble learning strategy named PUMA-CUBS to combine multiple PRS models into an ensemble score without requiring external data for model fitting. Through extensive simulations and analysis of many complex traits in the UK Biobank, we demonstrate that this approach closely approximates gold-standard analytical strategies based on external validation, and substantially outperforms state-of-the-art PRS methods. We argue that PUMA-CUBS is a powerful and general modeling technique that can continue to combine the best-performing PRS methods out there through ensemble learning and could become an integral component for all future PRS applications.

Abstract Background Substance misuse poses a significant public health challenge, characterized by premature morbidity and mortality, and heightened healthcare utilization. While studies have demonstrated that previous hospitalizations and emergency department visits are associated with increased mortality in patients with substance misuse, it is unknown whether prior utilization of emergency medical service (EMS) is similarly associated with poor outcomes among this population. The objective of this study is to determine the association between EMS utilization in the 30 days before a hospitalization or emergency department visit and in-hospital outcomes among patients with substance misuse. Methods We conducted a retrospective analysis of adult emergency department visits and hospitalizations (referred to as a hospital encounter) between 2017 and 2021 within the Substance Misuse Data Commons, which maintains electronic health records from substance misuse patients seen at two University of Wisconsin hospitals, linked with state agency, claims, and socioeconomic datasets. Using regression models, we examined the association between EMS use and the outcomes of in-hospital death, hospital length of stay, intensive care unit (ICU) admission, and critical illness events, defined by invasive mechanical ventilation or vasoactive drug administration. Models were adjusted for age, comorbidities, initial severity of illness, substance misuse type, and socioeconomic status. Results Among 19,402 encounters, individuals with substance misuse who had at least one EMS incident within 30 days of a hospital encounter experienced a higher likelihood of in-hospital mortality (OR 1.52, 95% CI [1.05 – 2.14]) compared to those without prior EMS use, after adjusting for confounders. Using EMS in the 30 days prior to an encounter was associated with a small increase in hospital length of stay but was not associated with ICU admission or critical illness events. Conclusions Individuals with substance misuse who have used EMS in the month preceding a hospital encounter are at an increased risk of in-hospital mortality. Enhanced monitoring of EMS users in this population could improve overall patient outcomes.