tooluniverse-functional-genomics-screens
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
- 01DepMap と gnomAD の根拠を統合
- 02経路エンリッチメントとネットワーク解析
- 03創薬標的と臨床エビデンスを検索
- 04候補遺伝子を採点・分類
- 05CRISPR-KO、CRISPRi、shRNA に対応
活用シーン
- 01遺伝学的スクリーニングのヒットを検証
- 02状況依存的な依存遺伝子を優先
- 03ヒットから創薬可能な標的を特定
- 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:
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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