TGSA: protein–protein association-based twin graph neural networks for drug response prediction with similarity augmentation

计算机科学 源代码 一般化 人工智能 相似性(几何) 机器学习 人工神经网络 回归 代表(政治) 数据挖掘 图形 理论计算机科学 政治 操作系统 图像(数学) 数学 数学分析 政治学 心理学 法学 精神分析
作者
Yiheng Zhu,Zhenqiu Ouyang,Wenbo Chen,Ruiwei Feng,Danny Z. Chen,Ji Cao,Jian Wu
出处
期刊:Bioinformatics [Oxford University Press]
卷期号:38 (2): 461-468 被引量:15
标识
DOI:10.1093/bioinformatics/btab650
摘要

Abstract Motivation Drug response prediction (DRP) plays an important role in precision medicine (e.g. for cancer analysis and treatment). Recent advances in deep learning algorithms make it possible to predict drug responses accurately based on genetic profiles. However, existing methods ignore the potential relationships among genes. In addition, similarity among cell lines/drugs was rarely considered explicitly. Results We propose a novel DRP framework, called TGSA, to make better use of prior domain knowledge. TGSA consists of Twin Graph neural networks for Drug Response Prediction (TGDRP) and a Similarity Augmentation (SA) module to fuse fine-grained and coarse-grained information. Specifically, TGDRP abstracts cell lines as graphs based on STRING protein–protein association networks and uses Graph Neural Networks (GNNs) for representation learning. SA views DRP as an edge regression problem on a heterogeneous graph and utilizes GNNs to smooth the representations of similar cell lines/drugs. Besides, we introduce an auxiliary pre-training strategy to remedy the identified limitations of scarce data and poor out-of-distribution generalization. Extensive experiments on the GDSC2 dataset demonstrate that our TGSA consistently outperforms all the state-of-the-art baselines under various experimental settings. We further evaluate the effectiveness and contributions of each component of TGSA via ablation experiments. The promising performance of TGSA shows enormous potential for clinical applications in precision medicine. Availability and implementation The source code is available at https://github.com/violet-sto/TGSA. Supplementary information Supplementary data are available at Bioinformatics online.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
minya完成签到,获得积分10
1秒前
tovfix完成签到,获得积分10
2秒前
guanshan完成签到 ,获得积分10
2秒前
饭饭饭饭饭完成签到,获得积分10
3秒前
英俊的铭应助Pinch采纳,获得10
3秒前
Admiral完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
上官若男应助心想事成采纳,获得10
6秒前
Neroinwhite完成签到,获得积分10
6秒前
随便发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
人间大清醒完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
颖二十完成签到,获得积分10
8秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
9秒前
JOBZ完成签到,获得积分10
9秒前
lulu发布了新的文献求助10
9秒前
MnPt发布了新的文献求助10
10秒前
燃尔发布了新的文献求助10
10秒前
小周发布了新的文献求助10
11秒前
Jasper应助自然友菱采纳,获得10
11秒前
12秒前
思源应助谨慎西牛采纳,获得10
13秒前
xian发布了新的文献求助10
13秒前
黎长江发布了新的文献求助10
14秒前
chenzhuod发布了新的文献求助10
14秒前
春风与谁完成签到,获得积分20
16秒前
jingcheng完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
星星钓鱼发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
19秒前
CodeCraft应助天天都开心采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7322496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937903
关于积分的说明 18949704
捐赠科研通 6980192
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215016
关于科研通互助平台的介绍 2382525
邀请新用户注册赠送积分活动 2194243