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Enregistrement W3199673018 · doi:10.2196/32730

Adverse Drug Event Prediction Using Noisy Literature-Derived Knowledge Graphs: Algorithm Development and Validation

2021· article· en· W3199673018 sur OpenAlexvenueno aff
Soham Dasgupta, Aishwarya Jayagopal, Abel Lim Jun Hong, Ragunathan Mariappan, Vaibhav Rajan

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2021
Typearticle
Langueen
DomainePharmacology, Toxicology and Pharmaceutics
ThématiquePharmacovigilance and Adverse Drug Reactions
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMachine learningArtificial intelligenceComputer scienceInferenceNatural language processingRepresentation (politics)PharmacovigilanceNamed-entity recognitionBenchmark (surveying)GraphTheoretical computer scienceTask (project management)MedicineAdverse effect

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Adverse drug events (ADEs) are unintended side effects of drugs that cause substantial clinical and economic burdens globally. Not all ADEs are discovered during clinical trials; therefore, postmarketing surveillance, called pharmacovigilance, is routinely conducted to find unknown ADEs. A wealth of information, which facilitates ADE discovery, lies in the growing body of biomedical literature. Knowledge graphs (KGs) encode information from the literature, where the vertices and the edges represent clinical concepts and their relations, respectively. The scale and unstructured form of the literature necessitates the use of natural language processing (NLP) to automatically create such KGs. Previous studies have demonstrated the utility of such literature-derived KGs in ADE prediction. Through unsupervised learning of the representations (features) of clinical concepts from the KG, which are used in machine learning models, state-of-the-art results for ADE prediction were obtained on benchmark data sets. OBJECTIVE: Due to the use of NLP to infer literature-derived KGs, there is noise in the form of false positive (erroneous) and false negative (absent) nodes and edges. Previous representation learning methods do not account for such inaccuracies in the graph. NLP algorithms can quantify the confidence in their inference of extracted concepts and relations from the literature. Our hypothesis, which motivates this work, is that by using such confidence scores during representation learning, the learned embeddings would yield better features for ADE prediction models. METHODS: We developed methods to use these confidence scores on two well-known representation learning methods-DeepWalk and Translating Embeddings for Modeling Multi-relational Data (TransE)-to develop their weighted versions: Weighted DeepWalk and Weighted TransE. These methods were used to learn representations from a large literature-derived KG, the Semantic MEDLINE Database, which contains more than 93 million clinical relations. They were compared with Embedding of Semantic Predications, which, to our knowledge, is the best reported representation learning method using the Semantic MEDLINE Database with state-of-the-art results for ADE prediction. Representations learned from different methods were used (separately) as features of drugs and diseases to build classification models for ADE prediction using benchmark data sets. The methods were compared rigorously over multiple cross-validation settings. RESULTS: -score and 8.4% in the area under the receiver operating characteristic curve value, thus advancing the state of the art in ADE prediction from literature-derived KGs. CONCLUSIONS: Our classification models can be used to aid pharmacovigilance teams in detecting potentially new ADEs. Our experiments demonstrate the importance of modeling inaccuracies in the inferred KGs for representation learning.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,686
Score d'incertitude au seuil0,944

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,058
Tête enseignante GPT0,414
Écart entre enseignants0,357 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeAutre devis
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations19
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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