論文の概要: TxAgent: An AI Agent for Therapeutic Reasoning Across a Universe of Tools

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10970v1
• Date: Fri, 14 Mar 2025 00:28:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-17 22:04:29.1091
• Title: TxAgent: An AI Agent for Therapeutic Reasoning Across a Universe of Tools
• Title（参考訳）: TxAgent: ツールの宇宙全体にわたる治療的推論のためのAIエージェント
• Authors: Shanghua Gao, Richard Zhu, Zhenglun Kong, Ayush Noori, Xiaorui Su, Curtis Ginder, Theodoros Tsiligkaridis, Marinka Zitnik,
• Abstract要約: TxAgentは、薬物相互作用、禁忌、患者固有の治療戦略を分析するAIエージェントである。 ToolUniverseは、1939年以降、FDAが承認したすべての薬物を含む信頼できる情報源から211のツールを統合する。 オープンエンドドラッグ推論タスクでは92.1%の精度で、GPT-4oを超え、構造化多段階推論ではDeepSeek-R1(671B)を上回っている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.322166889507184
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Precision therapeutics require multimodal adaptive models that generate personalized treatment recommendations. We introduce TxAgent, an AI agent that leverages multi-step reasoning and real-time biomedical knowledge retrieval across a toolbox of 211 tools to analyze drug interactions, contraindications, and patient-specific treatment strategies. TxAgent evaluates how drugs interact at molecular, pharmacokinetic, and clinical levels, identifies contraindications based on patient comorbidities and concurrent medications, and tailors treatment strategies to individual patient characteristics. It retrieves and synthesizes evidence from multiple biomedical sources, assesses interactions between drugs and patient conditions, and refines treatment recommendations through iterative reasoning. It selects tools based on task objectives and executes structured function calls to solve therapeutic tasks that require clinical reasoning and cross-source validation. The ToolUniverse consolidates 211 tools from trusted sources, including all US FDA-approved drugs since 1939 and validated clinical insights from Open Targets. TxAgent outperforms leading LLMs, tool-use models, and reasoning agents across five new benchmarks: DrugPC, BrandPC, GenericPC, TreatmentPC, and DescriptionPC, covering 3,168 drug reasoning tasks and 456 personalized treatment scenarios. It achieves 92.1% accuracy in open-ended drug reasoning tasks, surpassing GPT-4o and outperforming DeepSeek-R1 (671B) in structured multi-step reasoning. TxAgent generalizes across drug name variants and descriptions. By integrating multi-step inference, real-time knowledge grounding, and tool-assisted decision-making, TxAgent ensures that treatment recommendations align with established clinical guidelines and real-world evidence, reducing the risk of adverse events and improving therapeutic decision-making.
• Abstract（参考訳）: 精密治療には、パーソナライズされた治療レコメンデーションを生成するマルチモーダル適応モデルが必要である。 我々はTxAgentというAIエージェントを紹介した。TxAgentは211のツールボックスにまたがって多段階の推論とリアルタイムのバイオメディカル知識検索を利用して、薬物相互作用、禁忌、患者固有の治療戦略を分析する。 TxAgentは、薬物が分子レベル、薬物動態レベル、臨床レベルでどのように相互作用するかを評価し、患者の共生性および同時投与薬に基づいて禁忌を識別し、個々の患者特性に対する治療戦略を調整する。 複数のバイオメディカルソースから証拠を取得し合成し、薬物と患者の状態の間の相互作用を評価し、反復的推論を通じて治療勧告を洗練する。 タスクの目的に基づいてツールを選択し、臨床推論とクロスソース検証を必要とする治療タスクを解決するために構造化された関数呼び出しを実行する。 ツールUniverseは、1939年からFDAが承認したすべての薬物を含む信頼できる情報源からの211のツールを統合し、Open Targetsからの臨床的な洞察を検証している。 TxAgentは,3,168の薬物推論タスクと456のパーソナライズされた治療シナリオを含む,5つの新しいベンチマーク – DrugPC, BrandPC, GenericPC, TreatmentPC, DescriptionPC – で,主要なLCM,ツール使用モデル,推論エージェントよりも優れています。 オープンエンドドラッグ推論タスクでは92.1%の精度で、GPT-4oを超え、構造化多段階推論ではDeepSeek-R1(671B)を上回っている。 TxAgentは薬物名の変種や記述を一般化する。 マルチステップ推論、リアルタイム知識基盤、ツールによる意思決定を統合することで、TxAgentは、治療レコメンデーションが確立された臨床ガイドラインや実世界の証拠と一致することを保証し、有害事象のリスクを低減し、治療の意思決定を改善する。

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