抗乳腺癌候选药物的ADMET性质的预测研究
Predictive Study of the ADMET Properties of Anti-Breast Cancer Drug Candidates
DOI: 10.12677/MOS.2023.121020, PDF,   
作者: 钱祖建:上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海
关键词: 乳腺癌药物BP神经网络XGBoot分类预测模型Breast Cancer Drugs BP Neural Network XGBoot Classification Prediction Model
摘要: 近年来,乳腺癌已经成为全世界范围内女性患病率和死亡率非常高的恶性肿瘤,研究与制作抗乳腺癌药物已经迫在眉睫。在此背景下,本文主要研究了能够拮抗ERα活性的抗乳腺癌候选药物的ADMET (吸收Absorption、分布Distribution、代谢Metabolism、排泄Excretion和毒性Toxicity)性质的预测模型,对临床试验得到的1974个化合物的ADMET数据进行预处理和相关分析。运用BP神经网络和XGBoost回归两种方法建立并研究了两种对化合物ADMET性质的定量预测模型。实验研究结果表示,对比于BP神经网络方法,XGBoost分类预测模型对于该任务误差最低、效果最好。
Abstract: In recent years, breast cancer has become a malignancy with a very high prevalence and mortality rate in women worldwide, and the research and production of anti-breast cancer drugs has become urgent. In this context, this paper focuses on the prediction model of ADMET (Absorption Absorp-tion, Distribution Distribution, Metabolism Metabolism, Excretion Excretion and Toxicity) proper-ties of anti-breast cancer drug candidates capable of antagonizing ERα activity, for 1974 compounds obtained from clinical trials. The ADMET data were preprocessed and correlated. Two quantitative prediction models for the ADMET properties of the compounds were developed and investigated using both BP neural network and XGBoost regression methods. The results of the experimental study indicated that the XGBoost classification prediction model had the lowest error and the best results for this task compared to the BP neural network approach.
文章引用:钱祖建. 抗乳腺癌候选药物的ADMET性质的预测研究[J]. 建模与仿真, 2023, 12(1): 202-211. https://doi.org/10.12677/MOS.2023.121020

参考文献

[1] 高源. 雌激素受体α抑制乳腺癌转移的作用及其机制研究[D]: [博士学位论文]. 西安: 中国人民解放军空军军医大学, 2018.
[2] 贺萍, 伍雁琦, 罗婷. 抗体药物偶联物在乳腺癌中的治疗现状及进展[J]. 临床肿瘤学杂志, 2022, 27(3): 255-264.
https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?FileName=LCZL202203011&DbName=CJFQ2022
[3] Hou, T. and Wang, J. (2008) Structure-ADME Relationship: Still a Long Way to Go? Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicol-ogy, 4, 759-770. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[4] Van de Waterbeemd, H. and Gifford, E. (2003) ADMET in Silico Modelling: Towards Prediction Paradise? Nature Reviews Drug Discovery, 2, 192-204. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[5] 耿旭东. 基于机器学习的股票指数预测研究[D]: [硕士学位论文]. 开封: 河南大学, 2019.
[6] 孟建军, 潘彦龙, 陈晓强, 等. 基于灰色BP神经网络的高速列车轴箱轴承温度预测方法[J]. 轴承, 2022(4): 77-82. [Google Scholar] [CrossRef
[7] 李想. 基于XGBoost算法的多因子量化选股方案策划[D]: [硕士学位论文]. 上海: 上海师范大学, 2017.[CrossRef
[8] 蒋晋文, 刘伟光. XGBoost算法在制造业质量预测中的应用[J]. 智能计算机与应用, 2017, 7(6): 58-60. [Google Scholar] [CrossRef
[9] 黄必栋. 基于PySpark和Pandas融合的大数据时序分析方法[J]. 电子技术与软件工程, 2022(1): 201-204.
[10] 韩亚鲁, 李绍稳, 郑文瑞, 等. 基于集成提升算法的土壤速效氮近红外光谱回归预测[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(16): 547-557. [Google Scholar] [CrossRef
[11] 瑞溢. 利用XGBoost和SVR算法的地铁站客流量模型研究[J]. 三明学院学报, 2019, 36(6): 56-64.
[12] 张兵, 夏时雨, 赵庆华, 等. 基于CART回归树模型的深基坑施工安全事故分析与预测[J]. 土木工程与管理学报, 2021, 38(3): 32-38+44. [Google Scholar] [CrossRef
[13] 高虹雷, 门昌骞, 王文剑. 多核贝叶斯优化的模型决策树算法[J]. 国防科技大学学报, 2022, 44(3): 67-76. [Google Scholar] [CrossRef
[14] 江世雄, 黄鸿标, 陈苏芳, 等. 基于GA改进LSTM-BP神经网络的智慧楼宇用能行为预测方法[J]. 沈阳工业大学学报, 2022, 44(4): 366-371. [Google Scholar] [CrossRef