[Driver Annotation] iCAGES

2018. 7. 13. 20:11

[Driver Annotation] iCAGES Start.

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Cancer genomics 분석으로 Somatic mutation(체세포 돌연변이) 나왔을때, 그 변이가 해당암에서 Driver 역할을 하는지 알고싶다.

그래서 연구자들은 MuSiC, SIFT, FunSeq2 등의 프로그램들을 개발해왔고, Cancer에서 Driver variant 혹은 gene을 찾아 결과를 냈다.

오늘 소개할 툴은 이와 같은 맥락으로 만들어진

iCAGES (integrated CAncer GEnome Score for comprehensively prioritizing driver genes in personal cancer genomes) 를 다뤄보겠다.

iCAGES 는 coding, noncoding, structure 변이의 기여도를 종합하여, 분석으로 확인된 변이 및 유전자의 우선 순위를 메기고,

기존의 연구된 biological knowledge를 기반으로 driver gene을 찾는다. 최종적으로는, Driver gene들의 Drug treatment 까지 고려하여

우선 순위의 약물을 제시하는 플랫폼이 되겠다.

아래는 Driver gene 을 찾는 여러 툴들 간의 비교 테이블이다.

큰 카테고리로 Genomic variant analysis, Transcriptomic expression analysis, Phosphorylation analysis 의 3개로 나눠져있다.

MuSiC이나 SIFT같은 이미 많이 알려진 툴들이 보인다.

iCAGES 기능 중 Personalized drug, Prior knowledge integration 가 눈에 띄는데,

Personalized drug 은 특정 환자에서 나온 변이에 대해 Drug prioritization 을 해준다는 것이고,

Prior knowledge integration 은 Phenolyzer(database-mining tool)을 이용해 기존 관련 연구 내용을 스코어링해 prioritization을 돕는다는 것으로 보인다.

#iCAGES 의 파이프라인은 크게 3개의 layer를 가지고 분석이 진행된다.

Layer 1: Variant prioritization

첫 번째 layer는 돌연변이를 먼저, 여러 툴로 annotation한다. 그리고 coding, noncoding, SV 에서 각각 prioritization 스코어를 얻고 표준화시킨다.

Layer 2: Gene prioritization

두 번째 layer 는 모든 유전자 변이에 대한 점수를 위에서 전달받고, 몇몇 알고리즘을 거쳐 각 유전자에 대한 iCAGES score를 얻는다 (암유전자일수록 높은 스코어를 가질 가능성이 높다).

Layer 3: Drug prioritization

iCAGES의 마지막 단계는 표적 약물의 우선 순위를 정한다. 앞에서 받은 유전자를 DGIdb와 FDA Drug db에 쿼리하여, 해당 유전자가 Driver gene이 될 수있는지 표적으로 삼는 모든 potential drug을 찾고 스코어링 한다.

iCAGES 논문에서는 위 사진처럼 웹에서도 쉽게 사용할 수 있다고해서 가봤더니, 안된다; 웹서버가 안된지 꽤 된 것으로 보인다..

하지만 아래 사이트엑 가면, iCAGES 다운로드와 튜토리얼을 친절하게 제공해주고 있으니 참고하면 좋겠다.

#iCAGES 다운 및 설치

http://boevalab.com/ONCOCNV/http://icages.openbioinformatics.org/en/latest/

마무리하며...

암유전체뿐만아니라 많은 연구에서 Driver gene을 찾는데 많은 노력을 기울이고 있다.

다양한 데이터베이스와 알고리즘이 알려져 있는데, iCAGES 툴을 공부하다 보면 어느정도 흐름이 보인다.

Drive gene 찾는 연구 초기에 분석을 어떤식으로 진행할지 막막하다면,

iCAGES 를 사용하면서 어떤 논리와 기준으로 스코어링을 메겨 Driver gene과 variant를 찾는지 봐두면 좋겠다.

iCAGES 논문

[Driver Annotation] iCAGES End.

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