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整合单细胞基础模型与图神经网络用于药物反应预测

机器学习 2025-05-14 v2 计算与语言 定量方法

摘要

AI驱动的药物反应预测在推动个性化癌症治疗方面具有巨大潜力。然而,癌症的内在异质性以及数据获取成本高,使得准确预测充满挑战。本研究探讨了是否可以将预训练的基础模型scGPT纳入现有药物反应预测框架中以提升性能。我们的方法基于DeepCDR框架,该框架从图结构中编码药物表征并从多组学数据中编码细胞表征。我们通过利用scGPT的预训练知识生成丰富的细胞表征,以弥补数据量有限的不足。我们采用IC50_{50}值以Pearson相关系数(PCC)为评估指标,并采用留一药物验证策略,对比了原始DeepCDR框架和之前的scFoundation-based方法。结果表明,scGPT不仅超越了先前方法,还展现出更好的训练稳定性,凸显了在该领域利用scGPT派生知识的价值。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.14361,
  title  = {Integrating Single-Cell Foundation Models with Graph Neural Networks for Drug Response Prediction},
  author = {Till Rossner and Ziteng Li and Jonas Balke and Nikoo Salehfard and Tom Seifert and Ming Tang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.14361},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 6 figures