TxAgent：在工具宇宙中进行治疗推理的 AI Agent
摘要
精准治疗需要多模态自适应模型来生成个性化治疗建议。我们引入了 TxAgent，这是一种 AI agent，它利用多步推理和跨 211 个工具箱的实时生物医学知识检索，来分析药物相互作用、禁忌症以及针对患者的治疗策略。TxAgent 评估药物在分子、药代动力学和临床水平上的相互作用，根据患者合并症和并用药物识别禁忌症，并根据个体患者特征量身定制治疗策略。它从多个生物医学来源检索和综合证据，评估药物与患者病情之间的相互作用，并通过迭代推理完善治疗建议。它根据任务目标选择工具并执行结构化函数调用，以解决需要临床推理和跨源验证的治疗任务。ToolUniverse 整合了来自可信来源的 211 个工具，包括自 1939 年以来所有美国 FDA 批准的药物以及来自 Open Targets 的经验证的临床见解。TxAgent 在五个新基准上优于领先的 LLM、工具使用模型和推理 agent：DrugPC、BrandPC、GenericPC、TreatmentPC 和 DescriptionPC，涵盖 3,168 个药物推理任务和 456 个个性化治疗场景。它在开放式药物推理任务中达到 92.1% 的准确率，超越 GPT-4o，并在结构化多步推理中优于 DeepSeek-R1 (671B)。TxAgent 在不同药物名称变体和描述间具有泛化能力。通过整合多步推理、实时知识检索和工具辅助决策，TxAgent 确保治疗建议符合既定的临床指南和真实世界证据，降低不良事件风险并改善治疗决策。
引用
@article{arxiv.2503.10970,
title = {TxAgent: An AI Agent for Therapeutic Reasoning Across a Universe of Tools},
author = {Shanghua Gao and Richard Zhu and Zhenglun Kong and Ayush Noori and Xiaorui Su and Curtis Ginder and Theodoros Tsiligkaridis and Marinka Zitnik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.10970},
year = {2025}
}
备注
Project page: https://zitniklab.hms.harvard.edu/TxAgent TxAgent code: https://github.com/mims-harvard/TxAgent ToolUniverse code: https://github.com/mims-harvard/ToolUniverse