Optimized Prediction of Disease-Drug Associations Using Network Representation Learning

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异构网络中包含丰富的生物信息,包括药物和疾病的特征和药物和疾病之间的连接性等,这些信息可以用于预测药物和疾病之间的关系,因此整合异构网络信息是当前计算药物重定位研究的热点。网络表示学习是将网络中每个节点表示成低维特征,从而提高药物再定位的预测能力。综合这些信息,本文的主要工作如下:
  本文提出了一种基于网络表示学习的药物重定位预测方法。从疾病和药物的异构网络中,通过基于跳图的网络表示模型以无监督的方式学习节点特征。然后对网络进行采样,以获得生物实体之间的边缘。接着通过二元运算合并所获得的节点特征向量以获得边缘特征,最后将边缘特征输入神经网络模型,以获取关于疾病药物网络中相互作用的预测知识。
  为了增强网络的拓扑结构,本研究不仅考虑了药物与基因以及疾病与基因的关系,还考虑了生物过程、表型和通路特征,构建了疾病和药物的异构网络。为了验证算法的有效性,将本算法与三种基本的算法进行比较,本文提出的方法的AUC值为0.8821,而Probs算法、DBSI、余弦方法获得的AUC值分别为0.8161、0.7249、0.5423。实验证明所提出的方法具有可靠的效率,并能够为药物重定位提供一个有新的解决方案。
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