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[转载]肿瘤研究数据库解决方案——COSMIC

已有 200 次阅读 2021-9-26 09:37 |系统分类:科研笔记|文章来源:转载

COSMIC是受业界广泛认可的体细胞突变数据库,包含非编码突变、基因融合、拷贝数变异和耐药突变,以及基础研究、医学报告和药物开发的癌症遗传学标准——CGC。


肿瘤研究数据库解决方案——COSMIC

原创 技术专家 源资科技 前天

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肿瘤在其发展的过程中会不断积累体细胞突变(Somatic Mutation)。大多数常见的肿瘤与不同的癌基因相关联,这些癌基因会发生低频突变。从大型癌症数据库中观察到,癌症间甚至各个癌症类型内存在显著的遗传异质性。然而似乎只有部分细胞通路对肿瘤的细胞生物学比较重要。癌细胞的发生会影响其他过程,突变可能影响表达的活性,继而又影响DNA甲基化,然后影响其他许多基因的表达,这是一连串的反应。科学家通过这些突变能够深入研究各种用于区分癌症的疾病表型。


源资科技完整的数据库解决方案,使得肿瘤学和遗传病领域的科学家们能够轻松获取海量的突变数据和由专家精心收集整理的知识条目,让研究事倍功半。COSMIC是受业界广泛认可的体细胞突变数据库,包含非编码突变、基因融合、拷贝数变异和耐药突变,以及基础研究、医学报告和药物开发的癌症遗传学标准——CGC。


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COSMIC——癌症体细胞突变数据库


COSMIC(the Catalogue Of Somatic Mutations In Cancer)数据库主要由英国Wellcome Trust Sanger Institute开发和维护,数据库有专门的团队维护。主要包含有 Cell Lines Project 和 Genome Browser,其中 Cell Lines Project 是对最常使用的 1000 多种肿瘤细胞系的深入分析数据。


COSMIC是世界上最大的由专家整理的体细胞突变数据库,拥有超过7100万个体细胞突变。用户超过20000名,它是体细胞变异临床评估的重要组成部分。将COSMIC集成到您的NGS管线中,可快速确定癌症驱动因素突变,确定感兴趣的癌症类型中的突变是常见的还是罕见的,从而加速癌症样本分析。下图展示了COSMIC截至2021年5月的数据量。


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◆ 从突变到功能

为了了解患者的突变是导致癌症的原因还是癌症产生的结果,COSMIC收集了有关基因在癌症中作用的证据。突变在细胞中起什么作用?它们是促使癌症生长还是抑制其生长?这些知识对于开发新的治疗方法至关重要。如果突变影响基因的功能,导致细胞不受控制地分裂,那么这些过程就是治疗的靶点。


◆ 从序列到结构

与Astex制药公司的合作产生了COSMIC-3D,即将DNA突变映射到它们编码的蛋白质的3D结构上。研究人员可以在蛋白质的背景下观察DNA序列的变化。这使研究人员能够确定药物设计的潜在靶点,刻画靶点的特征。以基因BRAF为例,当它发生突变时,BRAF蛋白的分子形状会发生微妙的变化,使其成为潜在药物靶点,即降低其促癌活性的药物。


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COSMIC包含的6个板块


1. COSMIC

癌症相关的体细胞位点,是整个网站的核心,收录了来自不同研究机构和数据库的体细胞突变数据,并提供了方便的浏览、检索、下载功能。


2. Cell Lines Project

对癌症研究中常用的细胞系样本进行了深入研究,分析其突变信息。


3. COSMIC-3D

通过交互式的网页展现基因突变所导致的蛋白结构域变化。在搜索框中输入一个具体的基因名称或者蛋白名称,可以查看详情。示例结构展示如下:


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4. Cancer Gene Census

在癌症研究中,找到相关的突变基因是最核心的目的之一。通过对各种癌症研究进行调研,COSMIC整理了这份癌症相关的突变基因列表。

在CGC中,所有的癌症相关基因被分成两类:

Tier1:有充分的证据表明正是由于这些基因的突变,导致癌症的发生。

Tier2:在癌症中检测到了大量该基因的突变,但是并没有充分证据表明该基因突变对癌症产生了影响。


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5. Cancer Mutation Census

CMC对COSMIC中的编码突变进行分类并确定导致不同类型癌症的变异,它整合了临床变异显著性、dN/dS比率和正常人群变异频率(gnomAD)。将这些数据与1500种人类癌症突变COSMIC数据一起使用,有助于预测基因组编码部分的候选驱动突变


6. 癌症的可诉性(Actionability)

Actionability可显示针对癌症突变药物的可用性,跟踪临床研究的进展,促进新药变为可用。在安全性试验阶段和临床试验阶段中,以及进入市场后并重新调整用途的过程中,还有额外的案例研究中,针对体细胞突变的药物在药物开发的所有阶段都很具有代表性。Actionability的主要单元是突变、疾病和药物。捕捉这些单元之间的关系,可以识别针对特定癌症类型中特定基因变异的现有药物,以及即将推出的药物。


COSMIC中的实用工具


Cancer Browser — 按组织类型和组织学浏览COSMIC数据

Genome Browser — 浏览带有COSMIC注释的人类基因组

GA4GH Beacon — 快速查询COSMIC数据库中某个突变是否存在并返回JSON格式的数据

COSMIC in BigQuery — 使用ISB Cancer Genomics Cloud搜索COSMIC数据


COSMIC数据库作为癌症体细胞突变最大、最全面的数据库,已经成为许多科研工作者的研究利器。用好公共数据库对于一项研究项目来说能达到锦上添花的效果,公共数据库的了解和使用也是势在必行了!




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