論文の概要: LncRNA-disease association prediction method based on heterogeneous information completion and convolutional neural network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.03406v1
- Date: Sun, 2 Jun 2024 06:11:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-06 17:22:00.345050
- Title: LncRNA-disease association prediction method based on heterogeneous information completion and convolutional neural network
- Title(参考訳): 異種情報補完と畳み込みニューラルネットワークに基づくLncRNA-解離関連予測法
- Authors: Wen-Yu Xi, Juan Wang, Yu-Lin Zhang, Jin-Xing Liu, Yin-Lian Gao,
- Abstract要約: lncRNA-disease associations (LDAs) の精度は、疾患の警告と治療に非常に重要である。
本稿では, HCNNLDA と命名されたlncRNA-解離関連予測に対して, 異種ネットワークと畳み込みニューラルネットワーク(CNN)に基づくディープラーニングモデルを提案する。
実験結果から,提案モデルがいくつかの最新の予測モデルよりも優れた性能を示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.17998537192211
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The emerging research shows that lncRNA has crucial research value in a series of complex human diseases. Therefore, the accurate identification of lncRNA-disease associations (LDAs) is very important for the warning and treatment of diseases. However, most of the existing methods have limitations in identifying nonlinear LDAs, and it remains a huge challenge to predict new LDAs. In this paper, a deep learning model based on a heterogeneous network and convolutional neural network (CNN) is proposed for lncRNA-disease association prediction, named HCNNLDA. The heterogeneous network containing the lncRNA, disease, and miRNA nodes, is constructed firstly. The embedding matrix of a lncRNA-disease node pair is constructed according to various biological premises about lncRNAs, diseases, and miRNAs. Then, the low-dimensional feature representation is fully learned by the convolutional neural network. In the end, the XGBoot classifier model is trained to predict the potential LDAs. HCNNLDA obtains a high AUC value of 0.9752 and AUPR of 0.9740 under the 5-fold cross-validation. The experimental results show that the proposed model has better performance than that of several latest prediction models. Meanwhile, the effectiveness of HCNNLDA in identifying novel LDAs is further demonstrated by case studies of three diseases. To sum up, HCNNLDA is a feasible calculation model to predict LDAs.
- Abstract(参考訳): 新たな研究は、lncRNAが複雑なヒトの疾患のシリーズにおいて重要な研究価値を持っていることを示している。
したがって、lncRNA-disease associations (LDAs) の正確な同定は、疾患の警告と治療にとって非常に重要である。
しかし,既存の手法の多くは非線形LDAの同定に限界があり,新しいLDAの予測には大きな課題が残されている。
本稿では, HCNNLDA と命名されたlncRNA-解離関連予測に対して, 異種ネットワークと畳み込みニューラルネットワーク(CNN)に基づくディープラーニングモデルを提案する。
lncRNA、疾患、およびmiRNAノードを含む異種ネットワークを最初に構築する。
lncRNA-解離ノード対の埋め込みマトリックスは、lncRNA、疾患、miRNAに関する様々な生物学的前提に従って構築される。
そして、低次元特徴表現は畳み込みニューラルネットワークによって完全に学習される。
最終的に、XGBoot分類モデルは潜在的なLDAを予測するために訓練される。
HCNNLDAは、5倍のクロスバリデーションの下で高いAUC値 0.9752 と AUPR 0.9740 を得る。
実験結果から,提案モデルがいくつかの最新の予測モデルよりも優れた性能を示した。
一方,新しいLDAの同定におけるHCNNLDAの有効性は,3つの疾患のケーススタディにより明らかにされた。
HCNNLDAはLDAを予測するための計算モデルである。
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