論文の概要: Modeling Polypharmacy and Predicting Drug-Drug Interactions using Deep
Generative Models on Multimodal Graphs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.08680v1
- Date: Fri, 17 Feb 2023 04:06:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 15:59:20.852206
- Title: Modeling Polypharmacy and Predicting Drug-Drug Interactions using Deep
Generative Models on Multimodal Graphs
- Title(参考訳): マルチモーダルグラフの深部生成モデルを用いた多剤作用のモデル化と薬物・薬物相互作用予測
- Authors: Nhat Khang Ngo, Truong Son Hy, Risi Kondor
- Abstract要約: マルチモーダルネットワーク上での潜在ノード表現のモデル化におけるグラフオートエンコーダ(VGAE)の有効性を示す。
提案手法は,マルチモーダルグラフの各ノードタイプに対して柔軟な潜在空間を生成する。
モーガンの指紋は各薬の分子構造を捉え、その前に潜伏した埋め込みをデコードする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.875312133832078
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Latent representations of drugs and their targets produced by contemporary
graph autoencoder models have proved useful in predicting many types of
node-pair interactions on large networks, including drug-drug, drug-target, and
target-target interactions. However, most existing approaches model either the
node's latent spaces in which node distributions are rigid or do not
effectively capture the interrelations between drugs; these limitations hinder
the methods from accurately predicting drug-pair interactions. In this paper,
we present the effectiveness of variational graph autoencoders (VGAE) in
modeling latent node representations on multimodal networks. Our approach can
produce flexible latent spaces for each node type of the multimodal graph; the
embeddings are used later for predicting links among node pairs under different
edge types. To further enhance the models' performance, we suggest a new method
that concatenates Morgan fingerprints, which capture the molecular structures
of each drug, with their latent embeddings before preceding them to the
decoding stage for link prediction. Our proposed model shows competitive
results on three multimodal networks: (1) a multimodal graph consisting of drug
and protein nodes, (2) a multimodal graph constructed from a subset of the
DrugBank database involving drug nodes under different interaction types, and
(3) a multimodal graph consisting of drug and cell line nodes. Our source code
is publicly available at https://github.com/HySonLab/drug-interactions.
- Abstract(参考訳): 現代のグラフオートエンコーダモデルによって生成された薬物とその標的の潜在表現は、ドラッグ・ドラッグ、ドラッグ・ターゲット、ターゲット・ターゲット相互作用など、大規模ネットワーク上の多くの種類のノード・ペア相互作用を予測するのに有用である。
しかし、既存のアプローチの多くは、ノード分布が堅いノードの潜在空間をモデル化するか、薬物間の相互作用を効果的に捉えていないかのいずれかである。
本稿では,マルチモーダルネットワーク上での潜在ノード表現のモデル化における変分グラフオートエンコーダ(VGAE)の有効性を示す。
本手法はマルチモーダルグラフの各ノードタイプに対してフレキシブルな潜在空間を生成することができる。
モデルの性能をさらに高めるために,各薬剤の分子構造を捕捉するmorgan fingerprintsを潜在埋め込みで結合し,リンク予測を行う新しい手法を提案する。
提案モデルでは,(1) 薬物ノードとタンパク質ノードからなるマルチモーダルグラフ,(2) 相互作用の異なる薬物ノードを含むドラッグバンクデータベースのサブセットから構築されたマルチモーダルグラフ,(3) 薬物ノードと細胞ノードからなるマルチモーダルグラフの3つのマルチモーダルネットワーク上での競合結果を示す。
ソースコードはhttps://github.com/hysonlab/drug-interactionsで公開しています。
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