Combination therapy with multiple drugs is a potent therapy strategy for complex diseases such as cancer, due to its therapeutic efficacy and potential for reducing side effects. However, the extensive search space of drug combinations makes it challenging to screen all combinations experimentally. To address this issue, computational methods have been developed to identify prioritized drug combinations. Recently, Convolutional Neural Networks based deep learning methods have shown great potential in this community. Although the significant progress has been achieved by existing computational models, they have overlooked the important high-level semantic information and significant chemical bond features of drugs. It is worth noting that such information is rich and it can be represented by the edges of graphs in drug combination predictions. In this work, we propose a novel Edge-based Graph Transformer, named EGTSyn, for effective anti-cancer drug combination synergy prediction. In EGTSyn, a special Edge-based Graph Neural Network (EGNN) is designed to capture the global structural information of chemicals and the important information of chemical bonds, which have been neglected by most previous studies. Furthermore, we design a Graph Transformer for drugs (GTD) that combines the EGNN module with a Transformer-architecture encoder to extract high-level semantic information of drugs.


翻译:多药物联合治疗因其疗效显著且可能降低副作用,已成为针对癌症等复杂疾病的有效治疗策略。然而,药物组合的庞大搜索空间使得通过实验筛选所有组合充满挑战。为解决这一问题,计算学方法已被开发用于识别优先药物组合。近年来,基于卷积神经网络的深度学习方法在该领域展现出巨大潜力。尽管现有计算模型取得了显著进展,但它们忽略了药物中重要的高阶语义信息及关键化学键特征。值得注意的是,这些信息在药物组合预测中可通过图的边来表征,且内容极为丰富。本研究提出了一种新型基于边的图变换器——EGTSyn,用于有效的抗癌药物组合协同预测。在EGTSyn中,我们设计了一种特殊的基于边的图神经网络(EGNN),以捕获化学物质的全局结构信息及被多数既往研究所忽视的化学键重要信息。此外,我们构建了一个药物图变换器(GTD),该模块将EGNN模块与基于Transformer架构的编码器相结合,用于提取药物的高阶语义信息。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
专知会员服务
112+阅读 · 2019年11月25日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
Arxiv
20+阅读 · 2019年11月23日
VIP会员
最新内容
从采集到决策:美军视角下的战术情报范式重构
专知会员服务
3+阅读 · 今天2:42
《履带式无人地面战车技术发展现状》
专知会员服务
2+阅读 · 今天1:46
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
8+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
8+阅读 · 7月31日
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
专知会员服务
112+阅读 · 2019年11月25日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员