# ClinPGx 数据库 ## 概述 ClinPGx（临床药物基因组学数据库）是临床药物基因组学信息的综合资源，是 PharmGKB 的继承者。它整合了 PharmGKB、CPIC 和 PharmCAT 的数据，提供有关遗传变异如何影响药物反应的精选信息。获取基因药物对、临床指南、等位基因功能和药物标签，以实现精准医学应用。 ## 何时使用此技能该技能应该在以下情况下使用： * **基因-药物相互作用**：查询基因变异如何影响药物代谢、功效或毒性 * **CPIC 指南**：获取基于证据的药物遗传学临床实践指南 * **等位基因信息**：检索等位基因功能、频率和表型数据 * **药物标签**：探索 FDA 和其他监管药物基因组药物标签 * **药物基因组注释**：访问有关基因-药物-疾病关系的精选文献 * **临床决策支持**：使用 PharmDOG 工具进行表型转化和定制基因型解释 * **精准医学**：在临床实践中实施药物基因组学测试 * **药物代谢**：了解 CYP450 和其他药物基因功能 * **个性化剂量**：寻找基因型指导的剂量建议 * **药物不良反应**：识别药物毒性的遗传风险因素 ## 安装和设置 ### Python API 访问 ClinPGx REST API 提供对所有数据库资源的编程访问。基本设置： uv pip 安装请求 ### API 端点 BASE_URL =“https://api.clinpgx.org/v1/” **速率限制**： * 每秒最多 2 个请求 * 过多的请求将导致 HTTP 429 (Too Many Requests) 响应 **身份验证**：基本访问不需要 **数据许可证**：知识共享署名-相同方式共享 4.0 国际许可证对于大量 API 使用，请通过 [api@clinpgx.org]() 通知 ClinPGx 团队 ## 核心能力 ### 1\.基因查询 **检索基因信息**，包括功能、临床注释和药物基因组学意义：导入请求 # 获取基因详细信息响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/gene/CYP2D6") 基因数据=response.json() # 按名称搜索基因响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/gene", params={"q": "CYP"}) 基因=response.json() **关键药基因**： * **CYP450 酶**：CYP2D6、CYP2C19、CYP2C9、CYP3A4、CYP3A5 * **运输机**：SLCO1B1、ABCB1、ABCG2 * **其他代谢物**：TPMT、DPYD、NUDT15、UGT1A1 * **受体**：OPRM1、HTR2A、ADRB1 * **HLA 基因**：HLA-B、HLA-A ### 2\.药物和化学品查询 **检索药物信息**，包括药物基因组注释和机制： # 获取药物详细信息响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/chemical/PA448515") # 华法林 drug_data = response.json() # 按名称搜索药物响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/chemical", params={"name": "华法林"}) 药物=response.json() **具有药物基因组学意义的药物类别**： * 抗凝剂（华法林、氯吡格雷） * 抗抑郁药（SSRIs、TCA） * 免疫抑制剂（他克莫司、硫唑嘌呤） * 肿瘤药物（5-氟尿嘧啶、伊立替康、他莫昔芬） * 心血管药物（他汀类药物、β-受体阻滞剂） * 止痛药（可待因、曲马多） * 抗病毒药（阿巴卡韦） ### 3\.基因-药物对查询 **通过临床注释访问精心策划的基因-药物关系**： # 获取基因-药物对信息响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/geneDrugPair", params={“基因”：“CYP2D6”，“药物”：“可待因”}) pair_data = 响应.json() # 获取一个基因的所有对响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/geneDrugPair", params={"基因": "CYP2C19"}) all_pairs = 响应.json() **临床注释来源**： * CPIC（临床药物遗传学实施联盟） * DPWG（荷兰药物遗传学工作组） * FDA（食品和药物管理局）标签 * 同行评审文献摘要注释 ### 4\.太保指引 **获取基于证据的临床实践指南**： # 获取 CPIC 指南响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/guideline/PA166104939") 指南=response.json() # 列出所有 CPIC 指南响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/guideline", params={"source": "CPIC"}) 指南=response.json() **CPIC 指南组成部分**： * 涵盖基因-药物对 * 按表型的临床建议 * 证据级别和强度评级 * 支持文献 * 可下载的 PDF 和补充材料 * 实施注意事项 **指南示例**： * CYP2D6-可待因（避免用于超快速代谢者） * CYP2C19-氯吡格雷（代谢不良者的替代疗法） * TPMT-硫唑嘌呤（中间/弱代谢者减少剂量） * DPYD-氟嘧啶（根据活性调整剂量） * HLA-B*57:01-阿巴卡韦（如果呈阳性则避免） ### 5\.等位基因和变异信息 **查询等位基因功能和频率数据** : # 获取等位基因信息响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/allele/CYP2D6*4") 等位基因数据=response.json() # 获取一个基因的所有等位基因响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/allele", params={"基因": "CYP2D6"}) 等位基因=response.json() **等位基因信息包括**： * 功能状态（正常、下降、无功能、上升、不确定） * 各族裔群体的人口频率 * 定义变异（SNP、插入缺失、CNV） * 表型分配 * 参考 PharmVar 和其他命名系统 **表型类别**： * **超快速代谢器** (UM)：酶活性增加 * **正常代谢者** (NM)：正常酶活性 * **中间代谢物** (IM)：酶活性降低 * **代谢能力差** (PM)：酶活性很少甚至没有 ### 6\.变体注释 **访问特定遗传变异的临床注释**： # 获取变体信息响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/variant/rs4244285") 变量数据=响应.json() # 按位置搜索变体（如果支持）响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/variant", params={"染色体": "10", "位置": "94781859"}) 变体=response.json() **变体数据包括**： * rsID和基因组坐标 * 基因和功能后果 * 等位基因关联 * 临床意义 * 人口频率 * 文献参考 ### 7\.临床注释 **检索精选文献注释**（以前称为 PharmGKB 临床注释）： # 获取临床注释响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/clinicalAnnotation", params={"基因": "CYP2D6"}) 注释=response.json() # 按证据级别过滤响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/clinicalAnnotation", params={"evidenceLevel": "1A"}) 高证据=response.json() **证据级别**（从最高到最低）： * **1A 级**：高质量证据，CPIC/FDA/DPWG 指南 * **1B 级**：高质量证据，尚未成为指南 * **2A 级**：来自精心设计的研究的适度证据 * **2B 级**：中等证据，但有一些局限性 * **3 级**：证据有限或相互矛盾 * **4级**：病例报告或薄弱证据 ### 8\.药品标签 **从药物标签获取药物基因组信息**： # 获取带有 PGx 信息的药品标签响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/drugLabel", params={"药物": "华法林"}) 标签=response.json() # 按监管来源过滤响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/drugLabel", params={"来源": "FDA"}) fda_labels = response.json() **标签信息包括**： * 测试建议 * 按基因型的剂量指导 * 警告和注意事项 * 生物标志物信息 * 监管来源（FDA、EMA、PMDA 等） ### 9\.途径 **探索药代动力学和药效学途径**： # 获取路径信息 response = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/pathway/PA146123006") # 华法林途径 Pathway_data = 响应.json() # 按药物搜索途径响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/pathway", params={"药物": "华法林"}) 路径=response.json() **路径图**显示： * 药物代谢步骤 * 涉及酶和转运蛋白 * 影响每一步的基因变异 * 对功效/毒性的下游影响 * 与其他途径的相互作用 ## 查询工作流程 ### 工作流程 1：药物处方的临床决策支持 1. **确定患者基因型**的相关药物基因： # 示例：患者为 CYP2C19 *1/*2（中间代谢者）响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/allele/CYP2C19*2") 等位基因函数=response.json() 2. **查询基因-药物对**以获取感兴趣的药物：响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/geneDrugPair", params={“基因”：“CYP2C19”，“药物”：“氯吡格雷”}) pair_info = 响应.json() 3. **检索 CPIC 指南**以获取剂量建议：响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/guideline", params={“基因”：“CYP2C19”，“药物”：“氯吡格雷”}) 指南=response.json() # 建议：IM/PM 的替代抗血小板治疗 4. **检查药品标签**以获取监管指导：响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/drugLabel", params={"drug": "氯吡格雷"}) 标签=response.json() ### 工作流程 2：基因组分析 1. **获取临床面板中的药物基因列表**： pgx_panel = [“CYP2C19”，“CYP2D6”，“CYP2C9”，“TPMT”，“DPYD”，“SLCO1B1”] 2. **对于每个基因，检索所有药物相互作用**：所有交互 = {} 对于 pgx_panel 中的基因：响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/geneDrugPair", params={"基因": 基因}) all_interactions[基因] = response.json() 3. **筛选CPIC指南级证据**：对于基因，在 all_interactions.items() 中配对：对于成对的： ifpair.get('cpicLevel'): # 有 CPIC 指南 print(f"{基因} - {pair['drug']}: {pair['cpicLevel']}") 4. **生成具有可操作的药物基因组学发现的患者报告**。 ### 工作流程 3：药物安全评估 1. **查询药物的 PGx 关联** : 响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/chemical", params={"name": "阿巴卡韦"}) drug_id = response.json()[0]['id'] 2. **获取临床注释**：响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/clinicalAnnotation", params={"药物": drug_id}) 注释=response.json() 3. **检查 HLA 关联**和毒性风险：对于注释中的注释：如果注释中的“HLA”。get('genes', []): print(f"毒性风险：{annotation['phenotype']}") print(f"证据级别：{annotation['evidenceLevel']}") 4. **从指南和标签中检索筛查建议**。 ### 工作流程 4：研究分析 - 群体药物基因组学 1. **获取等位基因频率**以进行群体比较：响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/allele", params={"基因": "CYP2D6"}) 等位基因=response.json() 2. **提取特定人群的频率**：人口 = ['欧洲人', '非洲人', '东亚人', '拉丁人'] 频率数据 = {} 对于等位基因中的等位基因：等位基因名称 = 等位基因['名称'] 频率数据[等位基因名称] = { pop: allele.get(f'{pop}_Frequency', 'N/A') 对于人群中的流行 } 3. **按人群计算表型分布**： # 将等位基因频率与功能相结合来预测表型表型分布 = 计算表型频率（频率数据） 4. **分析不同人群药物剂量的影响**。 ### 工作流程 5：文献证据审查 1. **搜索基因-药物对** : 响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/geneDrugPair", params={“基因”：“TPMT”，“药物”：“硫唑嘌呤”}) 对=response.json() 2. **检索所有临床注释**：响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/clinicalAnnotation", params={“基因”：“TPMT”，“药物”：“硫唑嘌呤”}) 注释=response.json() 3. **按证据级别和发布日期过滤**： high_quality = [a 表示注释中的 a if a['evidenceLevel'] in ['1A', '1B', '2A']] 4. **提取 PMID** 并检索完整参考文献： pmids = [a['pmid'] for a in high_quality if 'pmid' in a] # 使用 PubMed 技能检索完整引文 ## 速率限制和最佳实践 ### 速率限制合规性导入时间 defrate_limited_request(url, params=None, 延迟=0.5): """发出具有速率限制的 API 请求（最多 2 个请求/秒）""" 响应 = requests.get(url, params=params) time.sleep(delay) # 在请求之间等待 0.5 秒返回响应 # 在循环中使用基因= [“CYP2D6”，“CYP2C19”，“CYP2C9”] 对于基因中的基因：响应=rate_limited_request( “https://api.clinpgx.org/v1/gene/”+基因）数据 = 响应.json() ### 错误处理 def safe_api_call(url, params=None, max_retries=3): """带有错误处理和重试的 API 调用""" 对于范围内的尝试（max_retries）：尝试：响应 = requests.get(url, params=params, 超时=10) 如果响应.status_code == 200：返回response.json() elif 响应.status_code == 429： # 超出速率限制 wait_time = 2 ** attempts # 指数退避 print(f"达到速率限制。等待 {wait_time}s...") 时间.睡眠（等待时间）其他：响应.raise_for_status() 除了 requests.exceptions.RequestException 作为 e： print(f"尝试 {attempt + 1} 失败：{e}") 如果尝试 == max_retries - 1：提高时间.睡眠(1) ### 缓存结果导入 json 从 pathlib 导入路径 def cached_query(cache_file, api_func, *args, **kwargs): """缓存 API 结果以避免重复查询""" 缓存路径 = 路径（缓存文件）如果cache_path.exists(): 将 open(cache_path) 作为 f：返回 json.load(f) 结果 = api_func(*args, **kwargs) 将 open(cache_path, 'w') 作为 f： json.dump(结果, f, 缩进=2) 返回结果 # 用法基因数据=缓存查询（ 'cyp2d6_cache.json', 速率限制请求， “https://api.clinpgx.org/v1/gene/CYP2D6” ） ## PharmDOG 工具 PharmDOG（以前称为 DDRx）是 ClinPGx 的临床决策支持工具，用于解释药物基因组测试结果： **主要特点**： * **表型转化计算器**：调整影响 CYP2D6 的药物间相互作用的表型预测 * **自定义基因型**：输入患者基因型以获得表型预测 * **二维码共享** ：生成可共享的患者报告 * **灵活的指导来源**：选择要应用的指南（CPIC、DPWG、FDA） * **多药物分析**：同时评估多种药物 **访问**：可在获取 **用例**： * PGx 小组结果的临床解释 * 已知基因型患者的用药审查 * 患者教育材料 * 即时护理决策支持 ## 资源 ### 脚本/query_clinpgx.py Python 脚本，具有用于常见 ClinPGx 查询的即用型函数： * `get_gene_info(gene_symbol)` \- 检索基因详细信息 * `get_drug_info(drug_name)` \- 获取药品信息 * `get_gene_drug_pairs(gene, drug)` \- 查询基因-药物相互作用 * `get_cpic_guidelines(gene, drug)` \- 检索 CPIC 指南 * `get_alleles(gene)` \- 获取基因的所有等位基因 * `get_clinical_annotations(gene, drug,evidence_level)` \- 查询文献注释 * `get_drug_labels(drug)` \- 检索药物基因组药物标签 * `search_variants(rsid)` \- 按变体 rsID 搜索 * `export_to_dataframe(data)` \- 将结果转换为 pandas DataFrame 请参阅此脚本以获取具有适当速率限制和错误处理的实现示例。 ### 参考资料/api_reference.md 全面的 API 文档包括： * 带参数的完整端点列表 * 请求/响应格式规范 * 每个端点的查询示例 * 过滤运算符和搜索模式 * 数据模式定义 * 速率限制细节 * 身份验证要求（如有） * 排除常见错误当需要详细的 API 信息或构建复杂查询时，请参阅此文档。 ## 重要提示 ### 数据源和集成 ClinPGx 整合了多个权威来源： * **PharmGKB** ：精心策划的药物基因组学知识库（现在是 ClinPGx 的一部分） * **CPIC**：循证临床实施指南 * **PharmCAT**：等位基因调用和表型解释工具 * **DPWG**：荷兰药物遗传学指南 * **FDA/EMA 标签**：监管药物基因组信息截至 2025 年 7 月，所有 PharmGKB URL 都重定向到相应的 ClinPGx 页面。 ### 临床实施注意事项 * **证据水平** ：在临床应用前始终检查证据强度 * **人群差异**：等位基因频率在不同人群中存在显着差异 * **表型转化**：考虑影响酶活性的药物间相互作用 * **多基因效应**：一些药物受多种药物基因影响 * **非遗传因素**：年龄、器官功能、药物相互作用也会影响反应 * **测试限制**：并非所有检测都检测到所有临床相关等位基因 ### 数据更新 * ClinPGx 不断更新新的证据和指南 * 检查临床注释的出版日期 * 关注 ClinPGx 博客 () 以获取公告 * 随着新证据的出现，CPIC指南进行了更新 * PharmVar 提供等位基因定义的命名法更新 ### API 稳定性 * API端点相对稳定，但在开发过程中可能会发生变化 * 参数和响应格式可能会被修改 * 监控 API 变更日志和 ClinPGx 博客以获取更新 * 考虑生产应用程序的版本固定 * 在生产部署之前测试开发中的 API 更改 ## 常见用例 ### 预防性药物基因组测试查询所有临床上可行的基因药物对以指导面板选择： # 获取所有 CPIC 指南对响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/geneDrugPair", params={"cpicLevel": "A"}) # A 级建议可操作对=response.json() ### 药物治疗管理根据已知基因型审查患者用药：患者基因 = {“CYP2C19”：“*1/*2”，“CYP2D6”：“*1/*1”，“SLCO1B1”：“*1/*5”} 药物= [“氯吡格雷”、“辛伐他汀”、“艾司西酞普兰”] 对于药物中的药物：对于患者基因中的基因：响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/geneDrugPair", params={"gene": 基因, "drug": med}) # 检查相互作用和剂量指导 ### 临床试验资格筛查药物基因组禁忌症： # 在阿巴卡韦试验前检查 HLA-B*57:01 响应 = requests.get("https://api.clinpgx.org/v1/geneDrugPair", params={“基因”：“HLA-B”，“药物”：“阿巴卡韦”}) pair_info = 响应.json() # CPIC：如果 HLA-B*57:01 阳性，请勿使用 ## 其他资源 * **ClinPGx 网站** : * **ClinPGx 博客**： * **API 文档** : * **太保网站** : * **PharmCAT** ： * **ClinGen** ： * **联系方式**：[api@clinpgx.org]()（用于大量 API 使用）

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