B-SMART-Former:一种用于预测生物技术药物与小分子药物之间药物相互作用的可解释性基于Transformer的深度学习模型

root 提交于 周二, 07/28/2026 - 14:47
生物技术药物与小分子药物之间的药物-药物相互作用对于用药安全性和治疗有效性具有关键作用。然而,现有大多数计算型DDI预测方法主要关注小分子药物之间的相互作用,而对生物技术药物—小分子药物相互作用的研究相对不足。 在本研究中,我们提出了B-SMART-Former,这是一种用于预测生物技术药物与小分子药物之间相互作用类型的可解释深度学习框架。该框架将用于小分子的ChemBERTa嵌入和Morgan分子指纹与用于生物技术药物的ProtBERT嵌入相结合,在利用互补分子表征的同时,消除了对基于相似性的特征的需求。这些多模态特征通过一种混合架构进行处理,该架构结合了基于Transformer的自注意力、残差卷积学习以及多层感知机分类器,以同时捕捉全局上下文依赖关系和局部判别模式。该模型被表述为一个多分类任务,并采用分层10折交叉验证进行评估。为提高模型透明性,采用Integrated Gradients作为事后可解释性方法,以识别对每个预测贡献最显著的分子特征。实验结果表明,B-SMART-Former在仅依赖内在分子表征的情况下,实现了0.9978的微平均AUROC和0.9682的AUPR,同时在性能上仍可与基于相似性的方法相竞争。所提出的框架为生物技术药物—小分子药物DDI预测提供了一种有效且可解释的解决方案,并为未来的计算药物相互作用研究奠定了实用基础。

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Mohsen Hooshmand,

Mahdi Nouroozi

doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740240

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发表于 2026 年 7 月 27 日。

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Fatemeh Nasiri, Mohsen Hooshmand, Mahdi Nouroozi

bioRxiv 2026.07.23.740240; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740240

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Fatemeh Nasiri, Mohsen Hooshmand, Mahdi Nouroozi

bioRxiv 2026.07.23.740240; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740240


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.23.740240v1?rss=1

🏷️ 药物相互作用预测 Transformer 可解释深度学习 多模态分子表征 生物技术药物 小分子药物