(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111667711.0 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 山东师范大学 地址 250014 山东省济南市历下区文化 东 路88号 (72)发明人 郑元杰　吴婕　丁媛媛　戚萌　 隋晓丹　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 代理人 朱忠范 (51)Int.Cl. G16B 30/00(2019.01) G16B 40/00(2019.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 T细胞受体与抗原表 位的结合预测方法及系 统 (57)摘要 本发明提供T细胞受体与抗原表 位的结合预 测方法及系统， 属于生物信息处理技术领域， 包 括： 对待预测的T细胞受体序列和抗原表位序列 进行矩阵编码； 提取编码后的T细胞受体序列特 征； 提取编码后的抗原表位序列特征， 并将T细胞 受体序列特征与抗原表位序列特征进行融合， 得 到融合特征； 利用预先训练好的预测 网络， 对融 合特征进行处理， 得到所述待预测的T细胞受体 和抗原表 位是否能够结合的结果。 本发明提取了 T细胞受体序列特征和抗原表 位序列特征并进行 融合， 基于融合特征预测TCR序列与抗原表位序 列结合的可能性， 通过少量样本提取TCR序列与 抗原表位序列特征并融合进行预测， 降低了模型 训练使用的数据量计算复杂 度， 提高了计算效率 以及预测的准确性。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 114360644 A 2022.04.15 CN 114360644 A 1.一种T细胞受体与抗原 表位的结合预测方法， 其特 征在于， 包括： 对待预测的T细胞受体序列和抗原 表位序列进行矩阵编码； 提取编码后的T细胞受体序列特 征； 提取编码后的抗原表位序列特征， 并将T细胞受体序列特征与抗原表位序列特征进行 融合， 得到融合特 征； 利用预先训练好的预测网络， 对融合特征进行处理， 得到所述待预测的T细胞受体和抗 原表位是否能够结合的结果。 2.根据权利要求1所述的T细胞受体与抗原表位的结合预测方法， 其特征在于， 所述预 先训练好的预测网络由训练集训练得到， 所述训练集包括多个由T细胞受体序列和 抗原表 位序列组成的序列对以及标注该序列对中T细胞受体序列和抗原表位序列能否结合的标 签。 3.根据权利要求1所述的T细胞受体与抗原表位的结合预测方法， 其特征在于， 对待预 测的T细胞受体序列和抗原表 位序列进行矩阵编码包括： 使用BLOSUM62矩阵对TCR序列与抗 原表位序列进行编码， BLOSUM62矩阵的行和列均代表人体内常见的20种氨基酸， 矩阵元是 根据氨基酸发生 替换的相对频率和概 率计算得来。 4.根据权利要求1所述的T细胞受体与抗原表位的结合预测方法， 其特征在于， 利用特 征提取网络提取编码后的T细胞 受体序列特征， 其中， 特征提取网络由6个注 意力模块组成， 每个注意力模块包含1个多头注意力层、 1个正则化层与残差连接层、 1个全连接层和1个正 则化层与残差连接层。 5.根据权利要求1所述的T细胞受体与抗原表位的结合预测方法， 其特征在于， 利用特 征融合网络提取抗原表位特征， 同时， 对提取到的TCR特征与抗原表位特征进行融合， 所述 特征融合网络由6个注意力模块组成， 每个注意力模块包含2个带有正则化层与残差连接层 的多头注意力层、 1个带有正则化层与残差连接层的全连接层； 其中， 第一个注意力模块的 第一个注意力层提取抗原表位的特征信息， 第二个注意力层融合提取到的T细胞受体序列 特征与抗原表位特征， 后续的注意力模块继续融合特征并进行再次融合， 得到最终的融合 特征。 6.根据权利要求1所述的T细胞受体与抗原表位的结合预测方法， 其特征在于， 所述预 测网络由3个带有丢弃层的全连接层、 1个池化层、 1个ReLU层、 1个丢弃层以及一个SoftMax 层构成。 7.一种T细胞受体与抗原 表位的结合预测系统， 其特 征在于， 包括： 编码模块， 用于对待预测的T细胞受体序列和抗原 表位序列进行矩阵编码； 特征提取模块， 用于提取编码后的T细胞受体序列特 征； 特征融合模块， 用于提取编码后的抗原表位序列特征， 并将T细胞受体序列特征与抗原 表位序列特 征进行融合， 得到融合特 征； 预测模块， 用于利用预先训练好的预测网络， 对融合特征进行处理， 得到所述待预测的 T细胞受体和抗原 表位是否能够结合的结果。 8.一种非暂态计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述非暂态计算机可读存储介质用 于存储计算机指令， 所述计算机指令被处理器执行时， 实现如权利要求1 ‑6任一项所述的T 细胞受体与抗原 表位的结合预测方法。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114360644 A 29.一种计算机程序产品， 其特征在于， 包括计算机程序， 所述计算机程序当在一个或多 个处理器上运行时， 用于实现如权利要求 1‑6任一项所述的T细胞 受体与抗原表位的结合预 测方法。 10.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 处理器、 存储器以及计算机程序； 其中， 处理器与 存储器连接， 计算机程序被存储在 存储器中， 当电子 设备运行时， 所述处理器执行所述存储 器存储的计算机程序， 以使电子 设备执行实现如权利要求 1‑6任一项所述的T细胞受体与抗 原表位的结合预测方法的指令 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114360644 A 3