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説明するのではなく、計算する

分析に計算（統計、データ処理、スコアリング、情報付加）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。実行する内容を説明するのではなく、実行して実際の結果を報告してください。ToolUniverse ツールでデータを取得してから、Python（pandas、scipy、statsmodels、matplotlib）で分析してください。

構造バリアント解析ワークフロー

臨床ゲノム解釈に向けて、ACMG に適合させた基準を用いて構造バリアント（欠失、重複、逆位、転座、複雑な再構成）を体系的に解析します。

推測せず、調べる — ClinGen HI/TS スコア、gnomAD の頻度、ClinVar のエビデンスは、必ずツールから取得してください。遺伝子の機能だけから用量感受性を推測しないでください。

主な原則：

1. レポート優先のアプローチ — まず SV_analysis_report.md を作成し、その後、段階的に内容を記入します
2. ACMG 形式の分類 — エビデンスを明示して、病原性／病原性の可能性が高い／意義不明のバリアント（VUS）／良性の可能性が高い／良性に分類します
3. エビデンスの評価 — すべての所見を確信度（高／中程度／限定的）で評価します
4. 用量感受性が重要 — 遺伝子の用量効果が SV の病原性を左右します
5. ブレークポイントの精度が重要 — 遺伝子の正確な破壊と用量効果のみの影響を区別します
6. 集団の背景が不可欠 — 頻度評価には gnomAD SV を使用します
7. 英語で検索 — ツール呼び出しでは常に英語の用語を使用してください。回答はユーザーの言語で行ってください

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適用条件

以下のような場合に、このスキルを使用します：

• 構造バリアントの解釈について質問された場合
• アレイまたはシーケンシングによる CNV データがある場合
• 「この欠失／重複は病原性がありますか？」と質問された場合
• SV の ACMG 分類が必要な場合
• 遺伝子の用量効果を評価したい場合
• 染色体再構成について質問された場合
• 解釈が必要な大規模ゲノム変化がある場合

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SV の病原性に関する推論（ここから始めてください）

ツールを呼び出す前に、以下の推論を適用して解析の枠組みを定めます。

SV の病原性は、SV が何を破壊するかによって異なります。遺伝子全体を欠失させる欠失は、その遺伝子がハプロ不全の場合、病原性である可能性が高くなります。重複は、その遺伝子が遺伝子量感受性の場合に病原性となります。逆位は、ブレークポイントでコード領域または調節エレメントを破壊する場合にのみ病原性となります。

以下の質問を順番に確認します。

1. SV の種類と、それが引き起こす破壊のメカニズムは何ですか？

• 欠失：コピーが 1 つ失われます。含まれる遺伝子のいずれかがハプロ不全の場合、病原性です（ClinGen HI スコア 3、pLI >= 0.9）。遺伝子密度の高い領域にある遺伝子量非感受性の遺伝子の欠失は、大きな欠失であっても良性の場合があります。
• 重複：コピーが 1 つ増えます。含まれる遺伝子のいずれかが遺伝子量感受性の場合、病原性です（ClinGen TS スコア 3）。タンデム重複（接合部で読み枠を破壊）や、遺伝子をエンハンサーから隔てる場合、重複が遺伝子調節を破壊することもあります。
• 逆位：コピー数の変化はありません。病原性となるのはブレークポイントに限られます。ブレークポイントの一方がエクソン内に位置する（切断を引き起こす）場合、または遺伝子をその調節エレメントから隔てる場合です。遺伝子や調節エレメントの少ない領域内だけで完結する逆位は、多くの場合良性です。
• 転座：ブレークポイントがコード領域を破壊する場合、または病原性融合遺伝子を生じる場合、病原性です。罹患した子どもの親に認められる均衡型転座は、特に慎重に評価する必要があります。
• 複雑な再構成：各セグメントと各ブレークポイントを個別に評価します。

2. 破壊された遺伝子は遺伝子量感受性ですか？

• ClinGen HI スコア 3 = ハプロ不全が確定的（この遺伝子の欠失は病原性）
• ClinGen HI スコア 2 = ハプロ不全の可能性が高い
• pLI >= 0.9 = LoF に対する強い不耐性（ハプロ不全を支持する証拠）
• ClinGen TS スコア 3 = 三倍体感受性が確定的（重複は病原性）
• ClinGen のデータがない場合：弱い証拠として OMIM の遺伝形式（常染色体優性 = 多くの場合、遺伝子量感受性）を使用します

3. 集団頻度は SV の解釈に役立ちますか？

• gnomAD SV での頻度が >=1% = BA1（表現型が極めて重篤な場合を除き、病原性の可能性は低い）
• <0.01% = 病原性を支持（PM2）
• 罹患していない親に認められる = 病原性に反する弱い証拠ですが、決定的ではありません

4. 臨床的な先例はありますか？

• ClinVar に同一の SV が Pathogenic/Likely Pathogenic として登録されている = 強い証拠（PS1）
• デノボで発生 = 病原性を示す強い証拠（PS2）
• 既知の遺伝子と疾患の関連に表現型が一致 = 補助的な証拠（PP4）

最終スコアを算出する前に、この推論を記録してください。

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ワークフローの概要

Phase 1: SV IDENTITY & CLASSIFICATION
  Normalize coordinates (hg19/hg38), determine type (DEL/DUP/INV/TRA/CPX),
  calculate size, assess breakpoint precision

Phase 2: GENE CONTENT ANALYSIS
  Identify fully contained genes, partially disrupted genes (breakpoint within),
  flanking genes (within 1 Mb), annotate function and disease associations

Phase 3: DOSAGE SENSITIVITY ASSESSMENT
  ClinGen HI/TS scores, pLI scores, OMIM inheritance patterns,
  gene-disease validity levels

Phase 4: POPULATION FREQUENCY CONTEXT
  gnomAD SV database, ClinVar known SVs, DECIPHER patient cases,
  reciprocal overlap calculation (>=70% = same SV)

Phase 5: PATHOGENICITY SCORING
  Quantitative 0-10 scale: gene content (40%), dosage sensitivity (30%),
  population frequency (20%), clinical evidence (10%)

Phase 6: LITERATURE & CLINICAL EVIDENCE
  PubMed searches, DECIPHER cohort analysis, functional evidence

Phase 7: ACMG-ADAPTED CLASSIFICATION
  Apply SV-specific evidence codes, calculate final classification,
  generate clinical recommendations

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フェーズ 1：SV の同定と分類

目標：SV の表記を標準化し、種類を分類します。

記録項目：染色体（複数可）、座標（hg19/hg38 での開始位置と終了位置）、SV のサイズ、SV の種類（DEL/DUP/INV/TRA/CPX）、ブレークポイントの精度、遺伝形式（デノボ／遺伝／不明）。

SV の種類の定義、スコアリング表、ACMG コードの詳細については、CLASSIFICATION_GUIDE.md を参照してください。

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フェーズ 2：遺伝子内容の解析

目標：SV の影響を受けるすべての遺伝子に注釈を付けます。

ツール：

• ensembl_lookup_gene - 遺伝子構造、座標、エクソン
• NCBIGene_search - 正式なシンボル、別名、説明
• GO_get_term_details - 生物学的プロセス、分子機能
• OMIM_search、OMIM_get_entry - 疾患との関連、遺伝形式
• DisGeNET_search_gene - 遺伝子と疾患の関連スコア

遺伝子を次のように分類します：完全に含まれる（遺伝子全体が SV 内にある）、部分的に破壊されている（ブレークポイントが遺伝子内にある）、または 隣接する（ブレークポイントから 1 Mb 以内にある）。

実装用の疑似コードについては、ANALYSIS_PROCEDURES.md のフェーズ 2 を参照してください。

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フェーズ 3：用量感受性の評価

目標：影響を受けた遺伝子が用量感受性を持つかどうかを判定します。

ツール：

• ClinGen_search_dosage_sensitivity - HI/TS スコア（0～3、ゴールドスタンダード）
• ClinGen_search_gene_validity - 遺伝子と疾患の妥当性レベル
• gnomad_search_variants - LoF 不耐性を示す pLI スコア
• OMIM_get_entry - 遺伝形式（AD は用量感受性を示唆）

上記の推論に基づいてスコアを解釈します。ClinGen HI/TS スコア 3 は確定的、スコア 2 は可能性が高い、スコア 1 は根拠が乏しい、スコア 0 は根拠なしを意味します。ClinGen の裏付けなしに、AD 遺伝をハプロ不全と同一視しないでください。

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フェーズ 4：集団頻度のコンテキスト

目標：SV が一般的（良性の可能性が高い）か、まれ（病原性を支持する）かを判定します。

ツール：

• gnomad_search_variants - 集団における SV 頻度
• ClinVar_search_variants - 既知の病原性／良性 SV
• ClinGen_search_dosage_sensitivity - 表現型を伴う患者の SV

「同一」の SV を定義するには、相互オーバーラップが 70% 以上であることを使用します。頻度が 1% 以上の場合、非常に強い臨床的根拠がそれを覆す場合を除き、BA1 が適用されます。

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フェーズ 5：病原性のスコアリング

目標：0～10 の尺度で病原性を定量的に評価します。

4 つの要素に重み付けします：遺伝子の内容（40%）、用量感受性（30%）、集団頻度（20%）、臨床的根拠（10%）。

スコアの対応：9～10 = 病原性、7～8 = 病原性の可能性が高い、4～6 = 意義不明のバリアント（VUS）、2～3 = 良性の可能性が高い、0～1 = 良性。

詳細なスコア内訳と実装については、CLASSIFICATION_GUIDE.md と ANALYSIS_PROCEDURES.md のフェーズ 5 を参照してください。

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フェーズ 6：文献と臨床的根拠

目標：症例報告、機能研究、臨床的検証を見つけます。

ツール：

• PubMed_search_articles - 査読済み文献
• EuropePMC_search_articles - 追加の網羅範囲
• ClinGen_search_dosage_sensitivity - 患者症例データベース

検索戦略：遺伝子固有の用量感受性に関する論文、SV 固有の症例報告、表現型と遺伝子の関連性を検索します。ANALYSIS_PROCEDURES.md のフェーズ 6 を参照してください。

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フェーズ 7：ACMG に準拠した分類

目標：SV に合わせて調整した ACMG/ClinGen 基準を適用し、明示的な根拠の要約を添えて最終分類を作成します。

LLM は ACMG 基準コードと組み合わせルールを把握しています。フェーズ 1～6 で収集した根拠に適用してください。ツールのデータで確認すべき重要な点：

• PVS1 は ClinGen HI スコアが 2 以上、または pLI が 0.9 以上の遺伝子の欠失に適用されます
• PS2 には de novo 状態の確認が必要です（利用可能な場合は親の遺伝子型を確認してください）
• PM2 には相互オーバーラップが 70% 以上の集団データベースにおける不在が必要です

根拠コードの完全な表と分類アルゴリズムについては、CLASSIFICATION_GUIDE.md を参照してください。

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出力

REPORT_TEMPLATE.md のテンプレートを使用してレポートを作成します。ファイル名は次のとおりです：

SV_analysis_[TYPE]_chr[CHR]_[START]_[END]_[GENES].md

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必須ツールの参照

• ClinGen_search_dosage_sensitivity - HI/TS スコア（すべての欠失／重複で必須）
• ClinGen_search_gene_validity - 遺伝子と疾患の妥当性（必須）
• ClinVar_search_variants - 既知の病原性／良性 SV（必須）
• ensembl_lookup_gene - 遺伝子の座標、構造（必須）
• OMIM_search、OMIM_get_entry - 遺伝子と疾患の関連性（必須）
• gnomad_search_variants - 集団頻度と pLI（必須）
• DisGeNET_search_gene - 追加の疾患関連性（推奨）
• PubMed_search_articles - 文献の根拠（推奨）
• GO_get_term_details - 遺伝子の機能（補足）

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このスキルを使用しない場合

• 一塩基バリアント（SNV） - tooluniverse-variant-interpretation を使用
• 小さなインデル（<50 bp） - バリアント解釈スキルを使用
• がんの体細胞バリアント - 別のフレームワークが必要です
• ミトコンドリアバリアント - 専門的な解釈が必要です
• リピート伸長 - メカニズムが異なります

用量感受性の評価と ACMG に準拠した分類が必要な 50 bp 以上の構造バリアント には、このスキルを使用してください。

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参照ファイル

• EXAMPLES.md - 解説付きの例を含むSV解釈のサンプル
• CLASSIFICATION_GUIDE.md - ACMG基準、スコアリングシステム、エビデンスコード、特殊なシナリオ、臨床上の推奨事項
• REPORT_TEMPLATE.md - セクション構成とファイル命名規則を含む完全なレポートテンプレート
• ANALYSIS_PROCEDURES.md - 各フェーズの詳細な実装用疑似コード

外部参照資料

• ClinGen Dosage Sensitivity Map: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/dbvar/clingen/
• ACMG SV Guidelines: Riggs et al., Genet Med 2020 (PMID: 31690835)
• tooluniverse-variant-interpretation - SNVおよび小さなインデル向け