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临床前药物筛选中药物响应预测的零样本学习

生物大分子 2023-12-21 v1 人工智能 机器学习 细胞行为 基因组学

摘要

常规深度学习方法通常采用监督学习进行药物响应预测(DRP),这依赖于来自药物的标记响应数据用于模型训练。然而,临床前药物筛选阶段的实际应用要求DRP模型对通常为未知药物响应的新化合物进行预测,这构成了挑战,使得监督深度学习方法不适用于此类场景。本文中,我们针对临床前药物筛选中的DRP任务提出一种零样本学习解决方案。具体而言,我们提出了一个名为MSDA的多分支多源域适应测试增强插件。MSDA可与常规DRP方法无缝集成,从相似药物的先验响应数据中学习不变特征,以增强对无标签化合物的实时预测。我们使用GDSCv2与CellMiner数据集进行了实验。结果表明MSDA高效预测新化合物的药物响应,在临床前药物筛选阶段带来5-10%的普遍性能提升。该解决方案的意义在于其加速药物发现进程、改进候选药物评估并促进药物发现成功的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.12996,
  title  = {Zero-shot Learning of Drug Response Prediction for Preclinical Drug Screening},
  author = {Kun Li and Yong Luo and Xiantao Cai and Wenbin Hu and Bo Du},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12996},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 3 figures, 3 tables