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Enregistrement W4412163808 · doi:10.1158/1557-3265.aimachine-a005

Abstract A005: Monotherapy cancer drug-blind response prediction is limited to intraclass generalization

2025· article· en· W4412163808 sur OpenAlexaboutno aff
William G. Herbert, Paul Jensen, Nicholas Chia, Marina Walther-António

Notice bibliographique

RevueClinical Cancer Research · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComputational Drug Discovery Methods
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCancerDrugMedicineGeneralizationCancer drugsOncologyPharmacologyInternal medicineMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract In this work, we seek to characterize the learned feature space of cancer drug response prediction models in a drug-blind setting and quantify the limits of their generalizability. Drug-blind prediction failure describes the inability of models to predict cell line response to drugs in the test set that are not present during training. The experiments performed in this study utilize a two-arm multilayer perceptron model where embeddings for drugs and cell-lines are calculated separately and then concatenated to predict response. Drug structure is represented by Morgan fingerprint while cell lines utilize gene expression values. We first examine the connection between learned drug features and cell lines by permuting responses within both cell lines and drugs during model training. When permuting response values within cell lines, model performance was entirely depleted, but permutation of responses within drugs resulted in only a 10-15% decrease in performance. This displays the bulk of model performance is due to learned distributions of response for each drug. We also determine the impact of dataset size on drug-blind performance. Increasing the cell line examples per drug did not improve performance, but drug-blind performance exhibited higher variance than mixed set testing. From these experiments, we hypothesized that drug-blind performance was a function of the set of drugs in the training set. We trained a set of 208 models with varying training set and constant test set and fit an elastic net model using drugs in the training set as features and performance of each model as the target. We were able to accurately predict the drug-blind performance of a model, measured in Pearson correlation, based on the drugs in the training set with a mean absolute error of 0.049. We then trained a set of 1641 models where all drugs in the dataset were present in the test set but only 50% of unique drugs were present during training. Hierarchical clustering on the coefficients of an elastic net model fit to each unique drug’s performance across all models shows drugs cluster into groups that correspond to specific mechanisms of action. By examining the relationship between drug embeddings during model training, we see that decreasing validation loss corresponds to reinforcement of mechanistic relationships of drugs not captured by raw Morgan fingerprints. Finally, we show that training on a dataset confined to a single mechanism of action significantly improves overall mixed set performance on those drugs against training on the entire set of drugs. In this study, we identify that drug-blind performance in current large pharmacogenomic datasets is limited to generalization within drug mechanism of action classes. Therefore, global drug-blind prediction benchmarking is a poor indicator of model generalization as the data itself creates these limits, not model architecture. As more data is collected on novel anti-cancer compounds, we hope that the results presented here create a foundation on which to measure progress in cancer drug generalization. Citation Format: William G. Herbert, Paul A. Jensen, Nicholas Chia, Marina RS. Walther-Antonio. Monotherapy cancer drug-blind response prediction is limited to intraclass generalization [abstract]. In: Proceedings of the AACR Special Conference in Cancer Research: Artificial Intelligence and Machine Learning; 2025 Jul 10-12; Montreal, QC, Canada. Philadelphia (PA): AACR; Clin Cancer Res 2025;31(13_Suppl):Abstract nr A005.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,009
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,021
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,047

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0090,021
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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 Opus0,238
Tête enseignante GPT0,573
Écart entre enseignants0,335 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

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

En bref

Citations0
Publié2025
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