药代动力学信息指导的常微分方程模型外推非诺贝特长期转录组响应

长期体内转录组时间序列研究成本高昂，这限制了基于短期研究对慢性分子反应进行评估。我们开发了一种药代动力学信息驱动的转录组常微分方程模型（PKT-ODE），该模型将口服药代动力学曲线和 Hill 药物效应函数与共表达模块的一阶周转过程相联系。该模型基于 Open TG-GATEs 中大鼠肝脏对三种剂量非诺贝特的反应数据进行拟合，时间截至第 8 天。在留出的第 29 天终点上，PKT-ODE 达到了 Pearson r = 0.960 和均方误差（MSE）= 0.148。在该数据集中，与四种统计学基线模型以及经验证集筛选的线性和多层感知机转移模型相比，这些指标表现出更低的预测误差和更高的相关性。文献整理的过氧化物酶体增殖物激活受体靶基因仅出现在拟合药物效应为正的模块中。这些结果为药代动力学信息驱动的转录组外推提供了概念验证；其跨化合物、跨器官及替代给药方案下的性能仍有待检验。

长期体内转录组时间序列研究成本高昂，从而限制了基于短期研究评估慢性分子反应的能力。我们开发了一种药代动力学信息驱动的转录组常微分方程模型（PKT-ODE），该模型将口服药代动力学曲线和 Hill 药物效应函数与共表达模块的一阶周转过程相连接。该模型基于 Open TG-GATEs 数据库中大鼠肝脏对三种剂量非诺贝特的反应进行拟合，时间截至第 8 天。在留出的第 29 天终点上，PKT-ODE 达到 Pearson 相关系数 r = 0.960，均方误差（MSE）= 0.148。在该数据集中，与四种统计学基线方法以及基于验证集选择的线性和多层感知机转移模型相比，这些结果表现出更低的预测误差和更高的相关性。文献整理的过氧化物酶体增殖物激活受体靶基因仅出现在拟合药物效应为正的模块中。这些结果为药代动力学信息驱动的转录组外推提供了概念验证；其跨化合物、跨器官及替代给药方案下的性能仍有待检验。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.25.746919v1?rss=1

🏷️ 药代动力学 常微分方程模型 转录组时间序列 非诺贝特 大鼠肝脏 基因共表达模块