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tooluniverse-functional-genomics-screens

tooluniverse-functional-genomics-screens

github.com/mims-harvardデータ・データベース1.8k220 回インストール2 日前に更新
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tooluniverse-functional-genomics-screens について

機能ゲノミクス研究者向けのヒット検証・優先順位付けスキルです。依存性、遺伝子制約、経路、創薬可能性、臨床エビデンスを統合し、選択的依存性や経路レベルの根拠を重視して候補を評価します。

主な機能

  1. 01DepMap と gnomAD の根拠を統合
  2. 02経路エンリッチメントとネットワーク解析
  3. 03創薬標的と臨床エビデンスを検索
  4. 04候補遺伝子を採点・分類
  5. 05CRISPR-KO、CRISPRi、shRNA に対応

活用シーン

  1. 01遺伝学的スクリーニングのヒットを検証
  2. 02状況依存的な依存遺伝子を優先
  3. 03ヒットから創薬可能な標的を特定
  4. 04がん・非がんスクリーニングの根拠を比較

MCP 対応

ToolUniverse のツールで依存性、経路、薬剤、臨床エビデンスを検索し、Pythonによる計算分析も行えます。MCP サーバーではありません。

インストール

コマンドをコピーしてターミナルで実行します。

$npx skills add https://github.com/mims-harvard/tooluniverse --skill tooluniverse-functional-genomics-screens

インストール後、Claude Code で/tooluniverse-functional-genomics-screensを入力して読み込まれたか確認します。

詳細

機能ゲノミクススクリーニングの解釈

必須性(DepMap)、制約(gnomAD)、経路(Reactome、STRING)、創薬可能性(DGIdb)、臨床エビデンス(CIViC、COSMIC)を統合し、遺伝学的スクリーニング(CRISPR-KO、CRISPRi、shRNA)で得られたヒットを検証して優先順位を付けるパイプラインです。

基本方針:

  1. ヒットは仮説です — スクリーニング結果には偽陽性が含まれます。独立したエビデンスで検証してください
  2. 選択性が重要です — 汎必須遺伝子は優れた創薬標的ではありません。文脈特異的な必須性は価値が高いものです
  3. 遺伝子より経路を重視します — 濃縮された経路は、個々のヒットよりも信頼性が高いものです
  4. 創薬可能性は実用性を重視します — 化学的に調節できる標的を優先してください
  5. 英語を優先したクエリを使います — ツールの呼び出しでは英語の遺伝子名を使用してください

推測せず、調べる

科学的な事実に確信が持てない場合は、まずデータベースを検索してください。


説明ではなく、計算する

分析に計算(統計、データ処理、スコアリング、濃縮分析)が必要な場合は、Bash 経由で Python コードを作成して実行してください。何をするかを説明するのではなく、実際に実行して結果を報告してください。ToolUniverse のツールでデータを取得し、その後 Python(pandas、scipy、statsmodels、matplotlib)で分析してください。

ワークフロー

Phase 0: Input Processing → gene list, screen type, cell line, disease context
Phase 1: Hit Validation → DepMap dependency, gnomAD constraint, UniProt function
Phase 2: Pathway & Network → Reactome enrichment, STRING network, functional clusters
Phase 3: Druggability → DGIdb interactions, druggable categories, PharmacoDB
Phase 4: Clinical Evidence → CIViC, COSMIC mutations
Phase 5: Literature → PubMed for key hits
Phase 6: Prioritized Report → ranked target list with multi-dimensional scoring

フェーズの詳細

フェーズ 1:ヒットの検証

ツール:

  • DepMap_get_gene_dependencies(gene_symbol=...) — 遺伝子のメタデータのみを返します(細胞株ごとのスコアは返しません)
  • DepMap_search_cell_lines(query=...) — 細胞株のメタデータ
  • gnomad_get_gene_constraints(gene_symbol=...) — pLI、LOEUF(「Service overloaded」が返る場合があります)
  • UniProt_get_function_by_accession(accession=...) — 機能の概要

分類:汎必須(>90%の細胞株)、選択的必須(特定の系統)、文脈特異的(スクリーニングモデルのみ)。Chronos < -0.5 は必須である可能性が高く、< -1.0 は強い必須性を示します。

DepMap の細胞株ごとの Chronos スコア:DepMap_get_gene_dependencies が返すのはメタデータのみです。実際の細胞株ごとのスコアを取得するには、cell-line-profiling スキルに含まれるスクリプト tooluniverse-cell-line-profiling/scripts/depmap_gene_dependency.py を使用してください(現在の DepMap Public CRISPRGeneEffect.csv を一度ダウンロードしてキャッシュし、gene または cell-line でクエリします)。

python depmap_gene_dependency.py gene KRAS --lineage Lung --top 20   # most-dependent lines
python depmap_gene_dependency.py cell-line A375 --top 25             # genes the line needs

Chronos < -0.5 は依存性あり、< -1.0 は強い必須性を示します。スクリプトを実行できない場合の代替手段:gnomAD の制約情報に加え、PubMed_search_articles(query="[gene] CRISPR screen [cancer]") を使用してください。

フェーズ 2:経路とネットワーク
  • ReactomeAnalysis_pathway_enrichment(identifiers="TP53 BRCA1 EGFR") — スペース区切りの文字列
  • STRING_get_network(identifiers="GENE1\rGENE2\rGENE3", species=9606) — キャリッジリターン区切り
  • STRING_functional_enrichment(identifiers=..., species=9606) — GO/KEGG 濃縮分析
フェーズ 3:創薬可能性
  • DGIdb_get_drug_gene_interactions(genes=["EGFR","BRAF"]) — 薬剤と遺伝子の相互作用
  • DGIdb_get_gene_druggability(genes=[...]) — 分類(キナーゼ、GPCR など)
  • 優先度の高いヒットについては、DGIdb にまだ登録されていない新規阻害剤を探すため、search_clinical_trials と PubMed も検索してください。
フェーズ 4:臨床エビデンス
  • civic_search_evidence_items(molecular_profile=gene) — query ではありません
  • COSMIC_get_mutations_by_gene(gene_name=...) — 体細胞変異の頻度
フェーズ 6:優先順位付きレポート

スコアリング(0~18):

基準スコア 3スコア 0
選択的必須性疾患で <-0.5 かつそれ以外で >-0.2>-0.2(必須ではない)
経路の収束3 件以上のヒットが同じ経路に該当孤立したヒット
創薬可能性承認薬が存在する創薬不可能
臨床エビデンスCIViC に治療情報がある臨床データなし
制約pLI >0.9データなし
文献複数の検証研究がある出版物なし

層:T1(15~18)高確度、T2(10~14)有望、T3(5~9)推測的、T4(<5)偽陽性の可能性が高い。


エッジケース

  • gnomAD の過負荷:1 回再試行し、利用せずに続行して、欠落を記録します
  • DepMap に遺伝子がない場合:gnomAD と UniProt にフォールバックします
  • ヒットリストが大きい場合(>500):全リストでパスウェイエンリッチメント解析を行い、上位 50 件を対象に遺伝子ごとの解析を行います
  • 非がんスクリーニング:DepMap から得られる情報が少ないため、制約とパスウェイをより重視します
  • shRNA と CRISPR:shRNA はオフターゲット効果があるため、より高い検証基準を適用します

制限事項

  • DepMap はがんに特化しています(がん細胞株約 1000 種)
  • 生のスクリーニングデータの解析は行いません(上流工程で MAGeCK/BAGEL を使用してください)
  • STRING の相互作用は関連性を示すものであり、因果関係を示すものではありません

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