基于精简可信超图的中药处方筛选方法
摘 要:在中药配伍研究中,由于中药种类繁多,现有基于临床经验的处方策略未能充分挖掘潜在的高效药物组合。研究者引入基于蛋白质相互作用网络距离的药效评价方法,然而该方法因计算复杂度高和可解释性差限制了大规模筛选的能力。本文提出一种高效且具有可解释性的基于精简可信超图的中药处方筛选方法,即靶点特异性中药(target-specificity traditional Chinese medicine,TS-TCM)框架。通过功能富集获取在特定疾病中显著表达的靶点,采用图卷积网络生成靶点社区;为充分利用超图对高阶关系的表达能力,设计扩展密度聚类算法生成精简超图,并基于表示差异的超图卷积网络获取可信超图;通过捕获处方疗效差异与靶点微观结构之间的模式,设计处方评价网络,实现对中药处方疗效的准确预测。本文方法在帕金森病上的准确率为88.9%,在哮喘、中风疾病上的准确率均达到100%。在执行效率上,该方法在0.5 s 内即可完成处方筛选任务,显著提高了大规模中药处方筛选速度。
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