药物和基因搞对象的全流程，全靠这个数据库？高分SCI的套路，1分钟搞定！
嗨，小伙伴们大家好！新的一周我们继续引药生变的话题，DGIdb数据库提供药物与基因互作关系信息，带你掌握药物研究中探讨机制的技巧，一起来康康吧~
数据库概览
DGIdb数据库（drug–Gene Interaction Database）整合现有的文献报道中药物与基因互作关系，以及drugBank、PharmGKB、Chembl、drug Target Commons和TTD等30多个数据库中药物与基因互作关系，提供两类数据：第一类，基于文献报道的已知药物与基因相互作用关系；第二类，根据药物或基因家族之间功能、结构等特征预测的潜在药物与基因相互作用关系。数据库目前更新至2021年4.0版本，包含40000多个基因，10000多种药物信息，涉及100000多种药物与基因相互作用关系，划分为42种药物分类，以及由源数据集定义的至少49种交互类型，包括抑制剂、活化剂、辅因子、配体和疫苗等，可以按来源、相互作用类型或基因类别对结果进行筛选。
进入DGIdb主页（https://dgidb.org/），点击About可以查看该数据库简介，点击GitHub可以编程方式或API访问数据库。
数据库主页面功能菜单栏：Information下拉可见该数据各种介绍，包括Interaction Types & Directionalities（各种交互类型）、Interaction Score & Query Score（交互评分原则）、Publications（已发表文献）、FAQ常见问题和API Documentation等；Search下拉为Search drug-Gene interactions和Search Potential druggability两种检索功能模块；Download菜单提供数据和源代码下载功能。
数据库功能及操作演示
1-数据浏览：Browse
点击Browse可见两种浏览选项：以druggable Gene Categories（药物与基因交互类型）进行数据浏览，或以Sources（数据来源）进行数据浏览。以前者为例，点击Browse Categories进入数据浏览页面，数据库选择默认，可见酶ENZYME分类下有3106条药物与基因互作信息，点击进入查看详情。
以ACE为例，与血管紧张素转化酶互作的药物信息有两个来源，点击进入基因详情界面。首先，在Summary目录下可见ACE基因信息、别名、药物互作类型及其参考文献。
Interaction目录下提供与ACE互作的药物信息，以CILAZAPRIL为例，属于ACE抑制剂，非内源性药物，与ACE直接互作，附有参考文献和数据库来源。点击该条目进入药物与基因交互信息详情界面，Summary目录下数据与前述类似，Claim目录下为各个数据库来源中的交互信息。
在ACE基因详情页面，Claim目录下同样是各个数据库来源中的基因基本信息和基因与药物交互信息。
2-检索模块：Search
该数据库有两种检索模式，即Search drug-Gene interactions和Search Potential druggability，可从首页进入，或点击Search在下拉菜单选择。
点击首页Search drug-Gene interactions，或Search下拉菜单Search Interactions，进入药物与基因交互关系检索界面。可以通过基因检索，或通过药物检索。前者可输入单基因或基因名列表，设置过滤条件为文献支持、抗肿瘤或免疫治疗，或要检索的数据库来源、基因分类和交互类型。后者可输入药物名称列表，设置过滤条件为临床可行性、药物基因组学或耐药，或要检索的数据库来源、基因分类和交互类型。
选择Genes，输入基因列表以示例数据为例，过滤条件选择Approved，数据库默认，点击Find drug-Gene interactions，得到检索结果。
结果显示：Unique Matches（特异性匹配）结果有4条，分别是FLT1、FLT2、FLT3和AQP9基因；Ambiguous（模糊匹配）或Unmatched（未匹配）结果，未匹配2条为LOC100508755和FAKE1，模糊匹配是基于基因功能、结构相似性，STK1匹配到3条结果，MM1匹配到2条结果。结果列表中Query Score为查询评分，用于评价证据来源多少，Interaction Score为交互评分，表示交互作用证据等级强弱，二者综合评价药物与基因交互作用关系。
以FLT1匹配到的有文献支持的药物SUNITINIB为例，点击进入药物详情页面。Summary目录下展示药物基本信息，SUNITINIB为激酶抑制剂，2016年FDA批准的小分子抗肿瘤免疫治疗药物，以及药物别名、交互信息数据来源和参考文献信息。Interaction目录下提供各种基因与SUNITINIB交互关系，在Claim目录下为各个数据库来源中的交互关系，均包括药物种类、交互机制、是否直接交互、文献和数据来源等。
选择drugs，输入药物名称以示例数据为例，过滤条件全选，数据库默认，点击Find drug-Gene interactions，得到检索结果，同样分为特异性匹配、模糊匹配和未匹配结果，基本与前述类似。
3-下载模块：Download
Download下拉菜单点击Data进入数据下载页面，提供Interactions（交互关系）、Genes（基因）、drugs（药物）和Categories（分类）数据列表。下拉菜单点击Source Code进入源代码下载页面，可进入GitHub网站下载源码。
文献应用案例
文献案例一：PMID: 32413516，IF=7.051分
本文探讨BRAF抑制剂治疗黑色素瘤耐药性的机制问题。利用CRISPR技术构建BRAF抑制剂耐药突变体，与ATAC-seq数据整合，表达差异基因富集分析显示JUN、ETS家族转录因子是关键调控因子。其中，细胞周期相关CDK6与黑色素瘤细胞对BRAF抑制剂耐药性相关，并在DGIdb数据库中将CDK6确定为FDA批准的BRAF抑制剂耐药潜在药物靶标。进入DGIdb数据库，点击Search下Search Interaction，选择drug，输入BRAF抑制剂DABRAFENIB，侧边栏选择drug Resistance（耐药），点击Find drug-Gene interactions，得到检索结果。结果展示DABRAFENIB耐药可能的靶基因，未能找到本文所述CDK6。本文基于DGIdb 3.0版本，合理推测是数据库更新所致。
文献案例二：PMID: 32655798，IF=3.375分
本文探讨耐药的刚肝癌患者潜在可能的治疗药物。结合TCGA、ICGC和GEO数据表达差异分析结果，结合临床相关性，构建PPI网络，获得12个Hub基因，分别是CDK1，CCNB1，CDC20，AURKA，AURKB，BUB1，BUB1B，PLK1，CCNB2，KIF11，TOP2A和CDCA8，而后利分别在L1000FWD，DGIdb和CMap数据库预测12个Hub基因共有的相互作用的药物。
进入DGIdb数据库，点击Search下Search Interaction，选择Gene，输入上述12个基因，过滤条件默认，点击Find drug-Gene interactions，得到检索结果。结果展示12个基因均特异性匹配到相互作用的药物，右上角下载该列表。
Excel打开上述文件，数据筛选功能去掉重复值，结果得到372种药物，与原文DGIdb 3.0版本预测到的265种药物相比更多。
以上就是DGIdb数据库的全部内容，开发并维护数据库不易，小伙伴们使用时别忘记引用以下参考文献！
[1] Freshour SL, Kiwala S, Cotto KC, et al. Integration of the drug-Gene Interaction Database (DGIdb 4.0) with open crowdsource efforts. Nucleic Acids Res. 2021;49(D1):D1144-D1151. doi:10.1093/nar/gkaa1084[2] Cotto KC, Wagner AH, Feng YY, et al. DGIdb 3.0: a redesign and expansion of the drug-gene interaction database. Nucleic Acids Res. 2018;46(D1):D1068-D1073. doi:10.1093/nar/gkx1143
好啦~！本文关于DGIdb数据库介绍就暂到这里啦~！欲知更多生信知识，我们相约“挑圈联靠”公众号~下期再见了~！
