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面向药物响应预测的带边嵌入解耦双Transformer模型

生物大分子 2024-12-12 v2 人工智能 机器学习

摘要

近年来,基于GNN的方法作为药物响应预测任务的主流取得了优异结果。传统GNN方法仅将药物分子中的原子作为节点,通过节点信息传递获得分子图表示,而使用transformer的方法只能提取节点信息。然而,药物分子的共价键和手性对分子的药理性质有很大影响,这些信息隐含在原子间边所形成的化学键中。此外,用于建模细胞系基因组序列的CNN方法只能感知序列的局部而非全局信息。为解决上述问题,我们提出用于药物响应预测的解耦双transformer边嵌入结构(TransEDRP),分别用于细胞系基因组和药物的表示。对于药物分支,我们将分子内化学键信息编码为分子图中边的嵌入,利用图transformer提取药物分子的全局结构与生化信息。对于细胞系基因组分支,我们使用多头注意力机制全局表示基因组序列。最后,通过transformer层和全连接层融合药物和基因组两个不同模态的分支以预测IC50值。大量实验表明,我们的方法在所有评价指标上均优于当前主流方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.17401,
  title  = {Towards a Better Model with Dual Transformer for Drug Response Prediction},
  author = {Kun Li and Jia Wu and Bo Du and Sergey V. Petoukhov and Huiting Xu and Zheman Xiao and Wenbin Hu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.17401},
  year   = {2024}
}

备注

28 pages, 4 figures, 5 tables