基于分子指纹的深度学习算法用于预测药物诱导的肝损伤
Qiong Yang1, Shuwei Zhang1, Yan Li1
1State Key Laboratory of Fine Chemicals, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024, China.
Toxicology
|February 2, 2024
概括
预测药物诱导性肝损伤 (DILI) 是至关重要的. 使用分子指纹的深度神经网络模型显示,在药物开发的早期确定DILI风险具有前途.
科学领域:
- 计算毒理学计算毒理学
- 药品化学 药品化学 是一个
- 药理学 药理学是指药理学的学科.
背景情况:
- 药物诱导性肝损伤 (DILI) 是一种罕见但严重的药物不良反应 (ADR).
- 目前的临床前动物模型在预测DILI方面存在局限性.
- 在 silico 方法为 DILI 预测提供了一个有希望的替代方案.
研究的目的:
- 开发和评估用于预测DILI的计算模型.
- 确定与DILI风险相关的关键结构特征.
- 建立一个可靠的工具,用于早期肝毒性查.
主要方法:
- 组装了一个1573个化合物的数据集.
- 使用深度神经网络 (DNN) 和机器学习算法开发了48个分类模型.
- 使用分子指纹 (例如,ECFP_6) 和SHapley添加式解释 (SHAP) 来解释模型.
主要成果:
- 性能最好的模型是使用ECFP_6指纹的DNN,其AUC为0.713,BA为0.680和F1为0.753.
- 确定了导致DILI风险的关键结构碎片.
- 选择了前十个子结构作为肝毒性潜在警告指标.
结论:
- 基于分子指纹的深度神经网络模型对于DILI风险评估是有效的.
- 这些计算工具可以增强新药候选药物的安全查.
- 鉴定的结构碎片可以指导未来的药物设计和安全性评估.
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