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tooluniverse-gene-liability

tooluniverse-gene-liability

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关于 tooluniverse-gene-liability

用于评估降低人类基因功能是否可能带来安全风险的研究技能。它整合人类与模型系统证据,给出可追溯的评分和干预策略,并区分安全风险与疗效或可成药性。

主要功能

  1. 01解析基因标识符
  2. 02收集五个维度的证据
  3. 03计算按证据覆盖度调整的 0–100 分
  4. 04分级证据并报告冲突
  5. 05建议功能调节策略

适用场景

  1. 01抑制前评估基因靶点
  2. 02比较完全与部分功能丧失
  3. 03确定后续研究所需的证据

安装

复制下面的命令,在终端中运行。

$npx skills add https://github.com/mims-harvard/tooluniverse --skill tooluniverse-gene-liability

安装后在 Claude Code 中输入/tooluniverse-gene-liability确认已加载。

附带文件test_skill.py

详细介绍

基因责任风险评估

评估降低人类基因功能是否可能不安全。解析基因,收集独立的人类和模型系统证据,计算透明的 0–100 责任风险评分,并推荐适当的调节策略。

分数越高,表示所述干预的预测责任风险越大。这是安全性评分,而非靶点疗效或成药性评分。

必需输入

接受基因符号、名称、Ensembl ID 或 UniProt 登录号。同时记录:

  • 干预方式:敲除、敲低、降解剂、不可逆抑制剂、可逆抑制剂、抗体或未知;
  • 如有提供,记录目标组织和适应症;
  • 如有提供,记录期望的抑制程度和持续时间。

若未提供干预方式,则评估完全的全身功能丧失,并醒目注明这一假设。不得将敲除结果默默泛化为部分抑制或组织限制性药理作用。

证据规则

  • 推理前先查询基因。不要对含糊不清的标识符评分。
  • 优先采用人类因果证据,而非动物模型、筛选、表达或预测。
  • 缺失数据应视为未知,绝不可视为安全证据。
  • 对每项影响评分的观察结果注明来源和标识符。
  • 区分胚系功能丧失、体细胞功能丧失、急性药理作用和慢性药理作用。
  • 将 DepMap 视为癌细胞必需性证据,而非正常组织必需性证据。
  • 报告相互矛盾的证据,不要通过取平均值将其掩盖。

证据等级如下:

  • T1:人类临床结局或经重复验证的人类因果遗传学证据;
  • T2:经整理的人类证据、哺乳动物敲除表型或已确立药物类别的安全性;
  • T3:功能筛选、组织表达或单项实验研究;
  • T4:计算预测或目录注释。

工作流程

1. 解析基因

使用 MyGene_query_genes,设置 species="human",并请求符号、名称、Ensembl、UniProt 和 Entrez 标识符。要求符号或标识符完全匹配。如果查询对应多个基因座,则停止并请求澄清。

在后续每次查询中均使用核准的符号和 Ensembl 基因 ID。

2. 收集五个评分维度的证据

分别执行独立查询路径。某条路径失败时,必须使用其备用方案,或标记为不可用。

维度权重首选证据备用方案
人类遗传约束25gnomad_get_gene_constraints(gene_symbol=...)ClinVar 功能丧失变异和文献
哺乳动物敲除表型25OpenTargets_get_biological_mouse_models_by_ensemblID(ensemblId=...)以 MGI 为重点的文献检索
关键器官表达20GTEx_get_median_gene_expression(operation="get_median_gene_expression", gencode_id=...)HPA_get_comprehensive_gene_details_by_ensembl_id(..., include_expression=true)
已观察到的靶点相关效应20OpenTargets_get_target_safety_profile_by_ensemblID(ensemblId=...)ClinVar_search_variants、相关药物和文献
细胞必需性和冗余性10DepMap_get_gene_dependencies(gene_symbol=...)通路、旁系同源基因和功能筛选相关文献

另行查询 OpenTargets_get_associated_drugs_by_target_ensemblID,以区分已观察到的靶点类别毒性和假设风险。不得将药物的存在本身解读为安全性证据。

对于表达情况,应检查心脏、中枢神经系统、肝脏、肾脏、肺部、免疫或骨髓区室,以及生殖组织。比较该基因在不同组织中的表达情况;不要将不同基因的原始 TPM 值视为共享同一阈值来比较。

3. 分配各维度分值

仅使用实际检索到的证据。

人类遗传约束 — 0 到 25
  • 25:对功能丧失高度不耐受,例如 pLI 至少为 0.9,且 LOEUF 或观测值/预期值 LoF 至多为 0.35;
  • 15:存在一个强约束信号或中等程度的 LoF 约束;
  • 5:约束较弱或相互矛盾;
  • 0:有可信证据表明可耐受功能丧失。

如果有 LOEUF 数据,优先使用;如果没有 LOEUF,则将观测值/预期值 LoF 标注为替代指标。

哺乳动物基因敲除表型 — 0 到 25
  • 25:胚胎期或围产期致死,或出现严重的多系统表型;
  • 18:生存率降低、器官衰竭,或严重的神经、免疫、生殖或发育表型;
  • 8:敲除动物存活,但出现后果显著且局限于单一器官的表型;
  • 0:经重复验证的敲除动物存活,且没有后果显著的表型。
关键器官表达 — 0 到 20
  • 20:高表达范围广,涉及至少三个关键器官系统;
  • 12:在一个或两个关键器官中高表达,或广泛中等表达;
  • 6:在关键器官中低至中等表达;
  • 0:有可信证据表明表达局限于目标组织或非关键组织,在关键器官中的表达可忽略不计。
已观察到的靶向效应 — 0 到 20
  • 20:功能降低导致严重的人类疾病,或存在一致的严重靶向相关毒性;
  • 12:可信的人类不良表型或可重复的类别效应;
  • 5:临床前、个别病例或机制上合理的安全性信号;
  • 0:人类中具有保护作用的功能丧失,或靶点调节耐受性良好,且在相关暴露水平下没有严重的靶向信号。

只有当保护性变异的作用方向、剂量、组织以及终身暴露与急性暴露之间的差异与拟议干预相关时,才可据此降低风险评估。

细胞必需性与冗余 — 0 到 10
  • 10:普遍存在的共同必需性信号,且几乎没有可信的冗余机制;
  • 5:依赖性具有情境选择性,或存在部分冗余;
  • 0:经重复验证为非必需,或存在强功能冗余。

如果 DepMap 仅返回基因元数据而没有依赖性评分,则将此维度标记为不可用。仅凭查询成功,绝不能推断基因具有必需性。

4. 计算评分、覆盖率和置信度

对于有数据的维度,计算:

liability score = 100 × 已得分数 / 可用权重

将可用权重报告为证据覆盖率。缺失的维度不得记为零分。

  • 0–24:低风险;
  • 25–49:中等风险;
  • 50–74:高风险;
  • 75–100:极高风险。

只有覆盖率至少为 60% 时,才发布分类评分。低于 60% 时,报告“证据不足”,并列出所需的实验或数据集。

单独评定置信度:

  • 高:覆盖率至少为 90%,且同时有 T1 和独立的 T2 证据;
  • 中等:覆盖率至少为 70%,且有 T1 或 T2 证据;
  • 低:覆盖率为 60–69%,或证据主要来自 T3/T4;
  • 不足:覆盖率低于 60%。
5. 将风险转化为策略

不要止步于风险标签。说明现有证据是否支持以下策略:

  • 采用部分抑制,而非完全抑制;
  • 采用可逆或短暂调节,而非不可逆调节;
  • 采用组织靶向递送;
  • 采用亚型或结构域选择性调节;
  • 基于生物标志物进行排除或监测;
  • 在特定安全性实验弥补关键证据缺口之前降低优先级。

必需的输出

返回以下部分:

  1. 已确认的基因和干预假设 — 标识符、干预方式、组织、抑制程度和持续时间。
  2. 风险判定 — 分数、等级、证据覆盖度和置信度。
  3. 维度表 — 涵盖全部五个维度的证据、得分、最高权重、层级、引用和冲突。
  4. 主要风险信号和保护性证据 — 明确列出双方证据。
  5. 调节建议 — 全面、部分、短暂、组织特异性调节或不建议推进,并说明理由。
  6. 数据缺口和后续实验 — 优先列出最可能改变判定的缺失证据。
  7. 来源 — 数据库记录链接、研究标识符和访问日期。

结尾请写:“这是一项研究风险评估,并非临床安全性判定。”

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