T-Cell Receptor Optimization with Reinforcement Learning and Mutation Polices for Precision Immunotherapy

T细胞受体 强化学习 T细胞 免疫疗法 突变 人工智能 计算机科学 计算生物学 生物 组合数学 物理 算法 免疫系统 基因 数学 遗传学
作者
Ziqi Chen,Martin Renqiang Min,Hongyu Guo,Chao Cheng,Trevor Clancy,Xia Ning
出处
期刊:Lecture Notes in Computer Science 卷期号:: 174-191 被引量:2
标识
DOI:10.1007/978-3-031-29119-7_11
摘要

T cells monitor the health status of cells by identifying foreign peptides displayed on their surface. T-cell receptors (TCRs), which are protein complexes found on the surface of T cells, are able to bind to these peptides. This process is known as TCR recognition and constitutes a key step for immune response. Optimizing TCR sequences for TCR recognition represents a fundamental step towards the development of personalized treatments to trigger immune responses killing cancerous or virus-infected cells. In this paper, we formulated the search for these optimized TCRs as a reinforcement learning ( $$\mathop {\texttt{RL}}\limits $$ ) problem, and presented a framework $$\mathop {\texttt{TCRPPO}}\limits $$ with a mutation policy using proximal policy optimization. $$\mathop {\texttt{TCRPPO}}\limits $$ mutates TCRs into effective ones that can recognize given peptides. $$\mathop {\texttt{TCRPPO}}\limits $$ leverages a reward function that combines the likelihoods of mutated sequences being valid TCRs measured by a new scoring function based on deep autoencoders, with the probabilities of mutated sequences recognizing peptides from a peptide-TCR interaction predictor. We compared $$\mathop {\texttt{TCRPPO}}\limits $$ with multiple baseline methods and demonstrated that $$\mathop {\texttt{TCRPPO}}\limits $$ significantly outperforms all the baseline methods to generate positive binding and valid TCRs. These results demonstrate the potential of $$\mathop {\texttt{TCRPPO}}\limits $$ for both precision immunotherapy and peptide-recognizing TCR motif discovery.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
lzp完成签到 ,获得积分10
刚刚
pluto应助三乐采纳,获得10
刚刚
读者完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
罗先生完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
Owen应助曾经绿兰采纳,获得10
1秒前
1秒前
manting发布了新的文献求助10
2秒前
112发布了新的文献求助10
2秒前
123发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
无奈的安柏完成签到 ,获得积分10
3秒前
化工渣渣发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
安静完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
SCI完成签到,获得积分10
5秒前
sleep应助初见采纳,获得10
5秒前
Improve发布了新的文献求助10
5秒前
潘升国完成签到 ,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
dadsafyf发布了新的文献求助10
6秒前
健忘无声发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
vhziyy发布了新的文献求助10
7秒前
丘比特应助粱踏歌采纳,获得10
7秒前
longer发布了新的文献求助10
7秒前
1325850238完成签到 ,获得积分10
7秒前
希文完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
about0731完成签到,获得积分10
7秒前
Nomb1发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
hyx完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1200
Holistic Discourse Analysis 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
Using Genomics to Understand How Invaders May Adapt: A Marine Perspective 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5505457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4601071
关于积分的说明 14475473
捐赠科研通 4535189
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2485194
邀请新用户注册赠送积分活动 1468222
关于科研通互助平台的介绍 1440685