Drug-Drug Interaction Predictions via Knowledge Graph and Text Embedding: Instrument Validation Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Minimizing adverse reactions caused by drug-drug interactions (DDIs) has always been a prominent research topic in clinical pharmacology. Detecting all possible interactions through clinical studies before a drug is released to the market is a demanding task. The power of big data is opening up new approaches to discovering various DDIs. However, these data contain a huge amount of noise and provide knowledge bases that are far from being complete or used with reliability. Most existing studies focus on predicting binary DDIs between drug pairs and ignore other interactions. OBJECTIVE: Leveraging both drug knowledge graphs and biomedical text is a promising pathway for rich and comprehensive DDI prediction, but it is not without issues. Our proposed model seeks to address the following challenges: data noise and incompleteness, data sparsity, and computational complexity. METHODS: We propose a novel framework, Predicting Rich DDI, to predict DDIs. The framework uses graph embedding to overcome data incompleteness and sparsity issues to make multiple DDI label predictions. First, a large-scale drug knowledge graph is generated from different sources. The knowledge graph is then embedded with comprehensive biomedical text into a common low-dimensional space. Finally, the learned embeddings are used to efficiently compute rich DDI information through a link prediction process. RESULTS: To validate the effectiveness of the proposed framework, extensive experiments were conducted on real-world data sets. The results demonstrate that our model outperforms several state-of-the-art baseline methods in terms of capability and accuracy. CONCLUSIONS: We propose a novel framework, Predicting Rich DDI, to predict DDIs. Using rich DDI information, it can competently predict multiple labels for a pair of drugs across numerous domains, ranging from pharmacological mechanisms to side effects. To the best of our knowledge, this framework is the first to provide a joint translation-based embedding model that learns DDIs by integrating drug knowledge graphs and biomedical text simultaneously in a common low-dimensional space. The model also predicts DDIs using multiple labels rather than single or binary labels. Extensive experiments were conducted on real-world data sets to demonstrate the effectiveness and efficiency of the model. The results show our proposed framework outperforms several state-of-the-art baselines.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».