阿琛 挑圈聯(lián)靠 5月5日
抗癌藥物敏感性數(shù)據(jù)庫(kù)——GDSC
隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的不斷推進(jìn)音羞，人們對(duì)于個(gè)性化治療的需求也越來(lái)越高丈攒。發(fā)現(xiàn)能夠作為診斷和治療的分子靶點(diǎn)，從而找到那把醫(yī)生手中的利器“藥物”，成為研究的一大熱點(diǎn)李请。藥物昆稿，作為基礎(chǔ)科研“三變量”的一大因素纺座，對(duì)許多研究者而言，是具有很大吸引力的溉潭。然而净响，花花世界，分子類(lèi)型眼花繚亂岛抄，藥物種類(lèi)同樣迷人眼别惦。
那么，如何在這已有的藥物中找到那一個(gè)適合自己的呢夫椭？酸菜老師在三十六策的第五策“引藥生變”中給大家介紹了一些研究思路掸掸，針對(duì)某一特定表型，買(mǎi)庫(kù)與篩庫(kù)蹭秋，完成一整套的起步動(dòng)作扰付。但是，對(duì)于部分經(jīng)費(fèi)拮據(jù)的小醫(yī)生而言仁讨，這過(guò)程可謂是殺敵一千羽莺，自損八百，實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始經(jīng)費(fèi)就開(kāi)始抗議了洞豁。今天盐固，阿琛給大家介紹一個(gè)藥物相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)荒给，供大家品味。
初識(shí)GDSC
抗癌藥物敏感性基因組學(xué)（https://www.cancerrxgene.org/）刁卜，即Genomicsof Drug Sensitivity in Cancer (GDSC)志电，是目前關(guān)于癌癥細(xì)胞藥物敏感性和分子標(biāo)志物信息的最大的公共數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)基于多個(gè)研究與數(shù)據(jù)庫(kù)信息蛔趴，整合并重新分析挑辆，從細(xì)胞、藥物和分子三個(gè)檢索層次孝情，闡述了不同腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物的敏感度和反應(yīng)鱼蝉。
GDSC主要包括三個(gè)方面的數(shù)據(jù)：
- 藥物敏感性基因特征分析；
- 細(xì)胞系藥物敏感性數(shù)據(jù)箫荡；
- 細(xì)胞系的基因組突變與CNV變異數(shù)據(jù)魁亦，表達(dá)譜數(shù)據(jù)以及甲基化數(shù)據(jù)（GSE68379）;
其中，2020年2月的8.2更新版本將47種化合物添加到GDSC1數(shù)據(jù)集菲茬，并將23種化合物添加到GDSC2數(shù)據(jù)集吉挣；目前，總共有60434個(gè)新的藥物IC50婉弹，可謂能滿(mǎn)足大部分研究者的篩選需求了睬魂。
數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)
進(jìn)入GDSC數(shù)據(jù)庫(kù)，在搜索欄里面輸入基因名字或藥物或細(xì)胞系即可進(jìn)行搜索镀赌，當(dāng)然點(diǎn)擊上方的欄目Compounds（藥物）氯哮、Features（分子）以及Cell Lines（細(xì)胞系）欄目也可分別檢索。
從分子到藥物商佛，通過(guò)“篩”與“猜”獲得研究的主變量分子后喉钢，接下來(lái)就是藥物的選擇了。以EGFR為例良姆，進(jìn)行檢索肠虽，點(diǎn)擊“EGFR_mut”進(jìn)入結(jié)果頁(yè)面。
在Dataset中玛追，選擇相對(duì)較新的GDSC 2數(shù)據(jù)集的結(jié)果税课，就可以看到所有腫瘤（Pan-cancer）中EGFR突變與抗癌藥物之間的相關(guān)性，對(duì)于具體的腫瘤我們也可以在Tissue specific analysis中進(jìn)行修改痊剖。
▲ 圖中韩玩，每個(gè)圓圈代表一種抗癌藥物，鼠標(biāo)移至圓圈處即可顯示該藥物的具體信息陆馁，包括Drug找颓，Samplesize，Effect叮贩，以及P-value击狮。如結(jié)果顯示佛析，隨著IC50值的增大，藥物對(duì)EGFR突變的耐藥性也逐漸增加彪蓬，綠色部分代表對(duì)EGFR突變敏感的藥物说莫，紅色部分代表對(duì)耐藥的藥物。下方的表格具體展示了各種藥物與腫瘤之間的相關(guān)性寞焙，其中存在三種藥物對(duì)EGFR的突變存在較高的敏感性；通過(guò)點(diǎn)擊表格下方的“CSV/TAB/XLS”即可下載相應(yīng)格式的結(jié)果互婿。
隨后捣郊，點(diǎn)擊“Scatter plots”，可以查看具體藥物對(duì)EGFR突變的影響慈参。點(diǎn)擊“Select Drug”可更換你所感興趣的藥物呛牲，下方的表格也提供了該藥物在各個(gè)腫瘤中的治療人數(shù)以及相應(yīng)的P值。如圖所示驮配，Osimertinib治療對(duì)于EGFR突變患者存在明顯的敏感性娘扩，且P <0.001。
▲ Osimertinib對(duì)EGFR突變的肺癌患者敏感性分析
結(jié)果分析與展示
通過(guò)截屏獲取火山圖結(jié)果壮锻，這是GDSC的不足之處琐旁，只能再通過(guò)Adobe Illustrator進(jìn)行后期的拼圖。大家也可以進(jìn)入解螺旋猜绣，學(xué)習(xí)“大師兄帶你修煉科研繪圖獨(dú)家秘籍”灰殴，修煉并點(diǎn)亮該項(xiàng)技能。
我們一起來(lái)看下2019年12月最新發(fā)表在PeerJ雜志上一篇文章（PMID: 31871844）的Figure 3掰邢，作者通過(guò)使用GDSC數(shù)據(jù)庫(kù)牺陶，分析了TP53突變對(duì)膀胱癌化療藥物敏感性的分析。在圖A中辣之，火山圖顯示帶有TP53突變的膀胱癌對(duì)絲裂霉素C掰伸，阿霉素和吉西他濱顯著敏感；隨后怀估，作者分別分析了絲裂霉素-C狮鸭，阿霉素和吉西他濱對(duì)TP53突變的泛癌和膀胱癌的影響。
▲ TP53突變影響膀胱癌的藥物選擇
其他查詢(xún)方式
當(dāng)研究藥物確定時(shí)奏夫，從一種藥出發(fā)研究腫瘤耐藥的機(jī)制怕篷，此時(shí)也可以通過(guò)GDSC數(shù)據(jù)庫(kù)檢索合適的分子。點(diǎn)擊“Compounds”進(jìn)入藥物檢索頁(yè)面酗昼，在搜索欄中輸入感興趣的藥物進(jìn)行檢索廊谓；同時(shí)，我們也可以點(diǎn)擊“CSV”或“TSV”下載所有藥物的基本信息麻削，包括藥物的名字蒸痹、靶點(diǎn)春弥、影響的通路以及該藥物在數(shù)據(jù)庫(kù)中的特異性編號(hào)。
通過(guò)檢索5-FU叠荠，點(diǎn)擊進(jìn)入匿沛，即可看到5-FU在不同腫瘤中的情況，包括5-FU在各個(gè)腫瘤細(xì)胞系和組織中的IC50分布榛鼎，血藥濃度逃呼，有效范圍等信息。
▲ 5-FU在不同細(xì)胞系中的IC50（其中者娱，每個(gè)點(diǎn)代表一種不同的細(xì)胞系）
▲ 不同組織中5-FU的IC50分布圖
當(dāng)然抡笼，GDSC也支持?jǐn)?shù)據(jù)下載通過(guò)原始的藥物濃度、基因表達(dá)相關(guān)數(shù)據(jù)黄鳍，使用生信手段來(lái)進(jìn)一步地進(jìn)行多層次的關(guān)聯(lián)分析
