嗨，小伙伴們大家好！新的一周我們繼續(xù)引藥生變的話題，DGIdb數(shù)據(jù)庫提供藥物與基因互作關(guān)系信息，帶你掌握藥物研究中探討機(jī)制的技巧，一起來康康吧~

數(shù)據(jù)庫概覽

DGIdb數(shù)據(jù)庫（drug–Gene Interaction Database）整合現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道中藥物與基因互作關(guān)系，以及drugBank、PharmGKB、Chembl、drug Target Commons和TTD等30多個(gè)數(shù)據(jù)庫中藥物與基因互作關(guān)系，提供兩類數(shù)據(jù)：第一類，基于文獻(xiàn)報(bào)道的已知藥物與基因相互作用關(guān)系；第二類，根據(jù)藥物或基因家族之間功能、結(jié)構(gòu)等特征預(yù)測的潛在藥物與基因相互作用關(guān)系。數(shù)據(jù)庫目前更新至2021年4.0版本，包含40000多個(gè)基因，10000多種藥物信息，涉及100000多種藥物與基因相互作用關(guān)系，劃分為42種藥物分類，以及由源數(shù)據(jù)集定義的至少49種交互類型，包括抑制劑、活化劑、輔因子、配體和疫苗等，可以按來源、相互作用類型或基因類別對(duì)結(jié)果進(jìn)行篩選。

進(jìn)入DGIdb主頁（https://dgidb.org/），點(diǎn)擊About可以查看該數(shù)據(jù)庫簡介，點(diǎn)擊GitHub可以編程方式或API訪問數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)庫主頁面功能菜單欄：Information下拉可見該數(shù)據(jù)各種介紹，包括Interaction Types & Directionalities（各種交互類型）、Interaction Score & Query Score（交互評(píng)分原則）、Publications（已發(fā)表文獻(xiàn)）、FAQ常見問題和API Documentation等；Search下拉為Search drug-Gene interactions和Search Potential druggability兩種檢索功能模塊；Download菜單提供數(shù)據(jù)和源代碼下載功能。

數(shù)據(jù)庫功能及操作演示

1-數(shù)據(jù)瀏覽：Browse

點(diǎn)擊Browse可見兩種瀏覽選項(xiàng)：以druggable Gene Categories（藥物與基因交互類型）進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽，或以Sources（數(shù)據(jù)來源）進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽。以前者為例，點(diǎn)擊Browse Categories進(jìn)入數(shù)據(jù)瀏覽頁面，數(shù)據(jù)庫選擇默認(rèn)，可見酶ENZYME分類下有3106條藥物與基因互作信息，點(diǎn)擊進(jìn)入查看詳情。

以ACE為例，與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶互作的藥物信息有兩個(gè)來源，點(diǎn)擊進(jìn)入基因詳情界面。首先，在Summary目錄下可見ACE基因信息、別名、藥物互作類型及其參考文獻(xiàn)。

Interaction目錄下提供與ACE互作的藥物信息，以CILAZAPRIL為例，屬于ACE抑制劑，非內(nèi)源性藥物，與ACE直接互作，附有參考文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)庫來源。點(diǎn)擊該條目進(jìn)入藥物與基因交互信息詳情界面，Summary目錄下數(shù)據(jù)與前述類似，Claim目錄下為各個(gè)數(shù)據(jù)庫來源中的交互信息。

在ACE基因詳情頁面，Claim目錄下同樣是各個(gè)數(shù)據(jù)庫來源中的基因基本信息和基因與藥物交互信息。

2-檢索模塊：Search

該數(shù)據(jù)庫有兩種檢索模式，即Search drug-Gene interactions和Search Potential druggability，可從首頁進(jìn)入，或點(diǎn)擊Search在下拉菜單選擇。

點(diǎn)擊首頁Search drug-Gene interactions，或Search下拉菜單Search Interactions，進(jìn)入藥物與基因交互關(guān)系檢索界面?？梢酝ㄟ^基因檢索，或通過藥物檢索。前者可輸入單基因或基因名列表，設(shè)置過濾條件為文獻(xiàn)支持、抗腫瘤或免疫治療，或要檢索的數(shù)據(jù)庫來源、基因分類和交互類型。后者可輸入藥物名稱列表，設(shè)置過濾條件為臨床可行性、藥物基因組學(xué)或耐藥，或要檢索的數(shù)據(jù)庫來源、基因分類和交互類型。

選擇Genes，輸入基因列表以示例數(shù)據(jù)為例，過濾條件選擇Approved，數(shù)據(jù)庫默認(rèn)，點(diǎn)擊Find drug-Gene interactions，得到檢索結(jié)果。

結(jié)果顯示：Unique Matches（特異性匹配）結(jié)果有4條，分別是FLT1、FLT2、FLT3和AQP9基因；Ambiguous（模糊匹配）或Unmatched（未匹配）結(jié)果，未匹配2條為LOC100508755和FAKE1，模糊匹配是基于基因功能、結(jié)構(gòu)相似性，STK1匹配到3條結(jié)果，MM1匹配到2條結(jié)果。結(jié)果列表中Query Score為查詢?cè)u(píng)分，用于評(píng)價(jià)證據(jù)來源多少，Interaction Score為交互評(píng)分，表示交互作用證據(jù)等級(jí)強(qiáng)弱，二者綜合評(píng)價(jià)藥物與基因交互作用關(guān)系。

以FLT1匹配到的有文獻(xiàn)支持的藥物SUNITINIB為例，點(diǎn)擊進(jìn)入藥物詳情頁面。Summary目錄下展示藥物基本信息，SUNITINIB為激酶抑制劑，2016年FDA批準(zhǔn)的小分子抗腫瘤免疫治療藥物，以及藥物別名、交互信息數(shù)據(jù)來源和參考文獻(xiàn)信息。Interaction目錄下提供各種基因與SUNITINIB交互關(guān)系，在Claim目錄下為各個(gè)數(shù)據(jù)庫來源中的交互關(guān)系，均包括藥物種類、交互機(jī)制、是否直接交互、文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)來源等。

選擇drugs，輸入藥物名稱以示例數(shù)據(jù)為例，過濾條件全選，數(shù)據(jù)庫默認(rèn)，點(diǎn)擊Find drug-Gene interactions，得到檢索結(jié)果，同樣分為特異性匹配、模糊匹配和未匹配結(jié)果，基本與前述類似。

3-下載模塊：Download

Download下拉菜單點(diǎn)擊Data進(jìn)入數(shù)據(jù)下載頁面，提供Interactions（交互關(guān)系）、Genes（基因）、drugs（藥物）和Categories（分類）數(shù)據(jù)列表。下拉菜單點(diǎn)擊Source Code進(jìn)入源代碼下載頁面，可進(jìn)入GitHub網(wǎng)站下載源碼。

文獻(xiàn)應(yīng)用案例

文獻(xiàn)案例一：PMID: 32413516，IF=7.051分

本文探討B(tài)RAF抑制劑治療黑色素瘤耐藥性的機(jī)制問題。利用CRISPR技術(shù)構(gòu)建BRAF抑制劑耐藥突變體，與ATAC-seq數(shù)據(jù)整合，表達(dá)差異基因富集分析顯示JUN、ETS家族轉(zhuǎn)錄因子是關(guān)鍵調(diào)控因子。其中，細(xì)胞周期相關(guān)CDK6與黑色素瘤細(xì)胞對(duì)BRAF抑制劑耐藥性相關(guān)，并在DGIdb數(shù)據(jù)庫中將CDK6確定為FDA批準(zhǔn)的BRAF抑制劑耐藥潛在藥物靶標(biāo)。進(jìn)入DGIdb數(shù)據(jù)庫，點(diǎn)擊Search下Search Interaction，選擇drug，輸入BRAF抑制劑DABRAFENIB，側(cè)邊欄選擇drug Resistance（耐藥），點(diǎn)擊Find drug-Gene interactions，得到檢索結(jié)果。結(jié)果展示DABRAFENIB耐藥可能的靶基因，未能找到本文所述CDK6。本文基于DGIdb 3.0版本，合理推測是數(shù)據(jù)庫更新所致。

文獻(xiàn)案例二：PMID: 32655798，IF=3.375分

本文探討耐藥的剛肝癌患者潛在可能的治療藥物。結(jié)合TCGA、ICGC和GEO數(shù)據(jù)表達(dá)差異分析結(jié)果，結(jié)合臨床相關(guān)性，構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)，獲得12個(gè)Hub基因，分別是CDK1，CCNB1，CDC20，AURKA，AURKB，BUB1，BUB1B，PLK1，CCNB2，KIF11，TOP2A和CDCA8，而后利分別在L1000FWD，DGIdb和CMap數(shù)據(jù)庫預(yù)測12個(gè)Hub基因共有的相互作用的藥物。

進(jìn)入DGIdb數(shù)據(jù)庫，點(diǎn)擊Search下Search Interaction，選擇Gene，輸入上述12個(gè)基因，過濾條件默認(rèn)，點(diǎn)擊Find drug-Gene interactions，得到檢索結(jié)果。結(jié)果展示12個(gè)基因均特異性匹配到相互作用的藥物，右上角下載該列表。

Excel打開上述文件，數(shù)據(jù)篩選功能去掉重復(fù)值，結(jié)果得到372種藥物，與原文DGIdb 3.0版本預(yù)測到的265種藥物相比更多。

以上就是DGIdb數(shù)據(jù)庫的全部內(nèi)容，開發(fā)并維護(hù)數(shù)據(jù)庫不易，小伙伴們使用時(shí)別忘記引用以下參考文獻(xiàn)！

[1] Freshour SL, Kiwala S, Cotto KC, et al. Integration of the drug-Gene Interaction Database (DGIdb 4.0) with open crowdsource efforts. Nucleic Acids Res. 2021;49(D1):D1144-D1151. doi:10.1093/nar/gkaa1084[2] Cotto KC, Wagner AH, Feng YY, et al. DGIdb 3.0: a redesign and expansion of the drug-gene interaction database. Nucleic Acids Res. 2018;46(D1):D1068-D1073. doi:10.1093/nar/gkx1143

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