BioInsight: マルチエージェントオーケストレーションによる対話型生物医学知識発見

要旨

バイオメディカル研究者は、タンパク質レベルのシグナルを解釈するためにAI生成の分析やレポートをますます利用しているが、静的な出力は研究の意思決定には不十分であることが多い。そこではユーザーが証拠を精査し、不確実性を評価し、メカニズムを比較し、仮説を洗練する必要がある。本論文では、静的なバイオメディカルレポート生成から、対話型のエビデンス中心のインタラクティブインターフェース生成へと移行するマルチエージェントシステム「BioInsight」を紹介する。疾患名、タンパク質関連テーブル、およびオプションのコホートメタデータを入力として、BioInsightは型付けされた中間成果物（ランク付けされたパスウェイ、文献エビデンスパケット、タンパク質レベルの推論ノート、引用に基づくレポート、ダッシュボードスキーマ、レンダリングされたインタラクティブインターフェースなど）を通じて疾患特異的なエビデンスを整理する。本システムは、エビデンス検索をメカニズム推論から分解し、決定論的コンポーネントを通じて引用を正規化し、レポートで使用される同じ構造化エビデンスをインタラクティブインターフェースに変換する。我々は、標準化されたバイオメディカルQA、困難なタンパク質機能推論、およびエンドツーエンドのバイオメディカルエビデンス統合においてBioInsightを評価する。結果はBioInsightが最良の成果を達成することを示しており、バイオメディカルAIシステムはテキストのみの静的レポートを超えて、出典を保持する対話型のエビデンス成果物へと移行すべきであることを示唆している。

English

Biomedical researchers increasingly use AI-generated analyses and reports to interpret protein-level signals, but static outputs are often insufficient for research decision-making, where users need to inspect evidence, assess uncertainty, compare mechanisms, and refine hypotheses. We present BioInsight, a multi-agent system that moves from static biomedical report generation to interactive evidence-centered interactive interface generation. Given a disease name, a protein association table, and optional cohort metadata, BioInsight organizes disease-specific evidence through typed intermediate artifacts, including ranked pathways, literature evidence packets, protein-level reasoning notes, citation-grounded reports, dashboard schemas, and rendered interactive interfaces. The system decomposes evidence retrieval from mechanistic reasoning, normalizes citations through deterministic components, and converts the same structured evidence used in the report into an interactive interface. We evaluate BioInsight on standardized biomedical QA, challenging protein-function reasoning, and end-to-end biomedical evidence synthesis. Results show that BioInsight achieves best, and suggest that biomedical AI systems should move beyond text-only and static reports toward provenance-preserving, interactive evidence artifacts.