“臨床醫(yī)生面臨的現(xiàn)實(shí)問題是，新的聯(lián)合療法可能導(dǎo)致不可預(yù)測的結(jié)果，”該研究的資深作者、阿姆斯特丹癌癥中心副教授Bart Westerman 博士說。“我們的方法可以幫助我們了解不同藥物的作用與疾病背景之間的關(guān)系。”
許多癌癥類型越來越多地采用聯(lián)合療法進(jìn)行治療，臨床醫(yī)生試圖通過聯(lián)合療法最大限度地提高療效并最大限度地減少治療抵抗的機(jī)會。然而，這種聯(lián)合療法可以一次將多種藥物添加到患者已經(jīng)復(fù)雜的藥物清單中。測試新藥或組合的臨床試驗(yàn)很少考慮患者可能在測試治療方案之外服用的其他藥物。
“尋求治療的患者通常每天使用四到六種藥物，因此很難確定新的聯(lián)合療法是否會危及他們的健康，”韋斯特曼說。“很難評估聯(lián)合療法的積極作用是否會證明其對特定患者的負(fù)面副作用是合理的。”
Westerman 及其同事——包括介紹該研究的研究生 Asl? Küçükosmano?lu——試圖使用機(jī)器學(xué)習(xí)來更好地預(yù)測新藥組合導(dǎo)致的不良事件。他們從美國食品和藥物管理局不良事件報(bào)告系統(tǒng) (FAERS) 收集數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)庫包含超過 1500 萬條不良事件記錄。他們使用一種稱為降維的方法，將經(jīng)常同時(shí)發(fā)生的事件組合在一起，以簡化分析并加強(qiáng)藥物與其副作用之間的關(guān)聯(lián)。
然后，研究人員將數(shù)據(jù)輸入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，這是一種模仿人類大腦在數(shù)據(jù)之間建立關(guān)聯(lián)的方式的機(jī)器學(xué)習(xí)。然后使用個(gè)別療法的不良事件來訓(xùn)練算法，該算法確定了藥物及其副作用之間的共同模式。識別的模式被編碼到所謂的“潛在空間”中，通過將每個(gè)不良事件概況表示為 0 到 1 之間的 225 個(gè)數(shù)字字符串，可以將其解碼回原始概況，從而簡化計(jì)算。
為了測試他們的模型，研究人員向他們的模型提供了未見的聯(lián)合療法不良事件概況，稱為“不良事件圖譜”，以查看它是否可以識別這些新概況并使用潛在空間描述符正確解碼它們。這表明該模型可以識別這些新模式，表明測量的組合曲線可以轉(zhuǎn)換回組合療法中每種藥物的曲線。
韋斯特曼說，這表明聯(lián)合治療的副作用很容易預(yù)測。“我們能夠通過潛在空間描述符的簡單代數(shù)計(jì)算來確定個(gè)體治療效果的總和，”他解釋說。“由于這種方法減少了數(shù)據(jù)中的噪聲，因?yàn)樵撍惴ń?jīng)過訓(xùn)練可以識別全局模式，因此它可以準(zhǔn)確地捕捉到聯(lián)合療法的副作用。”
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