附属机构 1 疾病神经基因组学中心,2 弗里德曼脑研究所,3 精神病学系,4 遗传学和基因组科学系,5 神经科学系,6 人工智能与人类健康系,纽约州纽约市伊坎西奈山医学院,邮编 10029,美国,7 匹兹堡大学医学院精神病学系,美国宾夕法尼亚州匹兹堡 8 精准医学和转化治疗中心,9 精神疾病研究、教育和临床中心 VISN2,詹姆斯 J. 彼得斯 VA 医疗中心,纽约州布朗克斯,美国。10 美国马里兰州贝塞斯达国家心理健康研究所-内部研究项目人类大脑收集核心。11 PsychAD 联盟。 *这些作者对这项工作做出了同等贡献# 通信至:KG(kiran.girdhar@mssm.edu)和 PR(panagiotis.roussos@mssm.edu)
摘要 在过去的几年中,计算机辅助药物再利用方法开始受到更多关注,因为它们提供了一种更快、更有效的治疗多种疾病的方法。虽然这些方法在预测能力方面很有前景,但由于其高度复杂的工作机制限制了它们的可解释性,因此在实践中使用这些方法仍然存在犹豫。可解释人工智能 (XAI) 以透明度、可解释性和信息性为主要基础,可以解决黑盒模型的局限性。在这种情况下,知识图谱 (KG) 可以利用生物医学领域提供给用户的解释,因为它们能够以语义一致的方式表示实体之间的关系。知识图谱有可能生成基于图形的表示,同时提供上下文,使其易于被人类解释。在本文中,我们提出了一种方法,即基于 KG 的可解释 AI 框架,用于药物再利用领域,作为 PREDICT 方法的扩展。该方法的核心是通过从输入中提取相关路径来生成基于相似性的解释,输入包括一种疾病和一种预测的治疗该疾病的药物。为了证明这种方法的实用性,我们通过对阿尔茨海默病进行用例来演示如何使用 KG 中使用的图形操作来生成合理的解释。我们的研究结果表明,利用生物医学 KG 和这种方法具有提供透明解释的巨大潜力,因为它能够说明与目标输入非常相关的药物、疾病实体之间的关系。将这种方法应用于药物再利用和其他类似领域,可能有助于克服计算药物再利用模型的黑箱性质所造成的局限性,并可能成为增强对模型决策过程的理解和简化领域专家和计算机科学家之间的科学交流的有力工具。
CoV-2,在感染期间观察到淋巴细胞减少,CD4 + 和 CD8 + T 细胞丢失,IL6、IL10、IL2R、TNFa 和 CCL2 过度产生 [16]。细胞因子风暴对呼吸系统的破坏性影响已经为人所知。这种炎症状态对神经系统的影响鲜为人知。与高水平细胞因子/趋化因子相关的慢性神经炎症与某些神经退行性疾病(多发性硬化症、帕金森病、阿尔茨海默病、阿尔茨海默病、亨廷顿病或肌萎缩侧索硬化症)的病理生理有关 [17]。在 AD 的情况下,有描述称小胶质细胞在促炎细胞因子(主要是 IL1 或 IL6)存在下失去降解 Aβ 蛋白的能力,导致致病
肿瘤发展为去势抵抗性神经内分泌前列腺癌 (CRPC-NE) 表型的组织学转化为 AR 独立治疗抵抗的机制 (3-5)。转移性活检显示小细胞癌的形态学特征,通常 AR 表达低或缺失,下游 AR 调节标志物(如前列腺特异性抗原 (PSA))下调,以及经典神经内分泌标志物(如嗜铬粒蛋白、突触蛋白)表达 (6, 7)。CRPC-NE 预后不良,部分原因是诊断晚和缺乏有效治疗方法 (5, 8)。与其他低分化神经内分泌癌 (9, 10) 类似,CRPC-NE 通常伴有 RB1 和 TP53 的基因组缺失 (4, 6, 11, 12)。然而,RB1 和 TP53 功能丧失变异并非 CRPC-NE 所特有,在去势抵抗性腺癌的一个子集中也观察到了这种变异 (4)。先前的临床和临床前研究支持了一种转分化过程,即 CRPC-NE 从腔内前列腺腺癌前体克隆进化而来 (11, 13–16)。早期前列腺癌基因组变异得以保留,但其他基因组和表观遗传变异则是后天获得的 (11, 14, 17)。这种谱系可塑性在患者身上如何以及何时表现出来尚不清楚,早期检测 CRPC-NE 是否可以改善预后也尚不清楚。
为了有效地满足我们在生活的不同领域的社会需求——无论是医疗保健还是工作表现,AI辅助系统必须融入并承认人类在做出决策和采取行动时所考虑的道德价值观和社会规范[1]。与Newell的[2]知识层面理论框架一致,该框架为AI代理的理性行为提供了指导,需要有原则的智能系统来明确反映和阐明AI代理解决问题的方法中的个人和社会价值观和规范。因此,人性在环是设计此类未来系统的核心要求。我们将人性化启发的AI系统定义为在知识层面融入表示和推理能力的系统,涵盖个人偏好和环境以及集体文化规范和价值观。使用人性在环概念作为核心设计要求取代了陈旧的人性在环概念,除了个人观点之外,还明确考虑了更广泛的社会文化观点。知识图谱 (KG) [3] 为人工智能系统的表示和推理能力提供了基础,以满足人性化在环的设计要求。
图 2:精神活性药物导致的半意识状态。4 项药物测试费用因地区和设施而异,从 3500 卢比到 9000 卢比不等。因此,请经常在值得信赖的诊断中心(如 Ganesh Diagnostic)进行测试。麻醉分析一词由 Horseley 创造。麻醉分析在法律、医学和伦理的交叉点上提出了几个问题。麻醉分析是 Horsley 发明的一个术语,用于描述一种心理治疗技术,其中通过施用(通常通过静脉注射)麻醉药物,使患者进入昏睡状态,然后再被带去讨论问题。第一步是筛选测试,这是一种适用于所有样本的基于免疫测定的测试。第二步称为确认测试,通常由实验室使用高度特异性的
艾玛·约翰逊 1* , 塔尔博特·金尼 1* , 汉娜·鲁伦 1* , 瑞安南·阿梅鲁德 2 , 黛莎·R·安德森 3 , 玛丽·安德森 2 , 阿内林·梅·安德烈斯 3 , 拉米尔·阿尔沙德 3 , 凯莉·巴宾-霍华德 3 , Dede G Barrigah 3 , Addison Beauregard 1 , Leah Beise 2 , 诺兰克里斯托弗森 3 , 伊利亚 L 大卫 3 , 卢克·德瓦德 1 , 玛雅迪亚兹 3 , 莉莉·唐纳 2 , 娜塔莉·埃林格 1 , Diellza Elmazi 3 , 莱利·恩格尔哈特 1 , Tamkanat Farheen 3 , 马克·M·菲格罗亚 3 , 索伦·弗拉顿 2 , 麦迪逊·弗拉什 1 , 伊丽莎白·冈萨雷斯 2 , 杰伦古尔斯比 4 , Estefania Guzman 3、Logan Hanson 3、John Hejl 4、Jackson Heuschel 3、Brianna Higgins 1、Brylee Hoeppner 1、Daijah Hollins 3、Josette Knutson 1、Rachel Lemont 3、Mia Lopez 1、Samantha Martin 4、Trinity May 2、Abby McDade 3、Nearyroth Men 2、Ellie Meyer 1、Caroline R Mickle 3、Sebastian Mireles 4、Avery Mize 1、Jaiden Neuhaus 1、April Ost 2、Sarah Piane 4、Makenzie Pianovski 3、Aliya Rangel 3、Jessica Reyes 4、Alexandra Ruttenberg 3、Jacob D Sachs 3、Brandon Schluns 3、Nicholas施罗德 4 , Peighton R Skrobot 3 , Cylie Smith 1 , Sydney Stout 1 , Andrew Valenzuela 1 , Kaiden P Vinavich 3 , Amber K Weaver 3 , Michael Yager 3 , Jose Zaragoza 4 , Gabriela Zawadzki 3 , Weam El Rahmany 3 , Nicole L. Scheuermann 3 , Hemin P Shah 3、Kayla L Bieser 5、Paula Croonquist 2、Olivier Devergne 3、Elizabeth E Taylor 3、Jacqueline K Wittke-Thompson 4、Jacob D Kagey 6§、Stephanie Toering Peters 1
摘要 锈病,包括叶锈病、条锈病/黄锈病和秆锈病,严重影响小麦 (Triticum aestivum L.) 的产量,每年造成巨大的经济损失。培育和推广具有遗传抗性的品种是控制这些疾病最有效和可持续的方法。小麦育种者用于选择抗锈病的遗传工具包已迅速扩展,利用最新的基因组学、作图和克隆策略鉴定了大量基因位点。本综述的目的是建立一个小麦基因组图谱,全面总结已报道的与抗锈病相关的基因位点。我们的图谱总结了过去二十年 170 篇出版物中针对三种锈病绘制的数量性状基因位点 (QTL) 和特征基因。根据最新的小麦参考基因组 (IWGSC RefSeq v2.1),总共有 920 个 QTL 或抗性基因被定位在小麦的 21 条染色体上。有趣的是,26 个基因组区域包含多个锈病基因座,表明它们可能对两种或多种锈病具有多效性。我们讨论了一系列利用这些丰富的遗传信息来有效利用抗性来源的策略,包括利用基因组信息来堆叠理想的和多个 QTL,以开发具有增强的抗锈病小麦品种。
一个多世纪以前,德国化学家、诺贝尔奖获得者保罗·埃尔利希 (Paul Ehrlich) 认为,如果我们能够设计出一种选择性靶向致病因子的化合物,我们就应该能够杀死病原体而不伤害宿主 (Strebhardt 和 Ullrich,2008 年)。从那时起,埃尔利希的魔球或“魔法子弹”的概念就吸引了研究人员的想象力,他们寻求一种有效且特异性治疗疾病的可行疗法。尽管他的实验室取得了许多非凡的成就,但埃尔利希仍在努力寻找一种有效且有选择性的癌症治疗方法。他曾数十次使用苯胺染料和烷化剂进行化疗的实验都失败了。最后,埃尔利希在自己的癌症研究实验室外挂了一块牌子,上面写着:“进来的人放弃一切希望吧。”精准肿瘤学的概念——针对癌症而不影响身体其他部位的疗法——虽然很诱人,但似乎更多的是想象而不是现实。在埃尔利希提出这一概念后的几十年里,新兴的治疗方式重新激发了人们使用灵丹妙药对抗癌症的可能性。除了极少数例外,开发针对癌症特定靶点的化疗药物或其他靶向小分子疗法一直具有挑战性(伊马替尼用于治疗慢性粒细胞白血病是少数几个值得注意的例外之一)。具体而言,这些药物往往会调节全身多个组织中表达的靶点,而药物