基因变异与药物关系数据库和数据库系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物信息和数据库，特别是能够提供基因变异与药物关系信息的数据 库、其构建方法及构建装置、数据库系统。
【背景技术】
[0002] 在测序技术的发展及询证医学的推动下，基因组学，表达谱等生物信息领域与医 学领域交叉越来越密切。肿瘤的诊断和治疗方案不再是完全依赖传统的表观判断，更多的 是通过检测基因变化提供更可靠的证据。近几十年，大批的科研人员及机构投入到药物与 基因组学的研究中，大量的实验证据产出为基因组变化与药物关系提供了有力的支持。而 肿瘤个体化治疗正是在这些大量的研究数据上建立起来的，为了使药物在临床治疗中更好 的发挥作用，减少不良反应的发生，给患者提供最佳的药物使用方案，根据患者的个体基因 型的差异"量体裁衣"，选择特异和最佳的药物方案进行治疗。个体化治疗帮助患者选择合 适的药物，提高治疗的针对性，最大程度的延长患者的生存期。这类基因检测在临床上的应 用，是实现现行医疗模式转变的有效手段。同时必将大大促进临床合理用药的发展进程，为 医药学事业的发展做出贡献。
[0003] 数据库是信息管理最有效的手段，因此肿瘤个体化治疗解读数据库是个体化治疗 知识信息管理的重要信息传递的方法。基于数据库的使用需要设计数据库，构造最优化的 数据库模式，建立数据库及其调用平台，满足数据库上下游数据的调用，有效的存储数据， 数据库信息的挖掘和更新机制，最终实现用户的信息要求使用和处理。
[0004] 目前，有一些相关的数据库，但总的来说这些数据库基本上提供的是基因与药物 的关系，而且信息并不是很全面。另外这些数据库对基因，药物的名称，基因变异信息，基因 药物的关系，参考资料都没有统一规范的标准，这对参考数据源可靠性，及信息传递及管理 带来很大问题。这些数据库并不太适用于测序检测得到的基因变异信息对应药物关系的直 接解读。
【发明内容】
[0005] 本发明一方面提供一种数据库的构建方法，所说的数据库能够提供基因变异与药 物关系信息，该方法包括：接收基因变异和药物关系的初始数据；建立相应于所述初始数 据的数据文件，所述数据文件包括基因变异数据表、药物数据表以及基因变异-药物关系 数据表，每个数据表各自含有多个字段，所述基因变异数据表和所述药物数据表分别与所 述基因变异-药物关系数据表有相同字段，所述每个数据表包含依据各自包含的每个字段 建立的索引。
[0006] 本发明的另一方面，提供一种数据库，该数据库能够提供基因变异与药物关系信 息，该数据库是通过本发明一方面的方法构建获得的。
[0007] 本发明的再一方面，提供本发明一方面的数据库在确定基因变异与药物关系中的 用途，供于对变异检测结果与药物对应关系的解读。
[0008] 本发明的又一方面，提供一种自动更新数据库数据的方法，在通过本发明一方面 的方法获得数据库之后，该自动更新方法包括：接收基因变异和药物关系的更新数据；将 所述更新数据辨识为所述初始数据的副本；修改所述数据文件中的记录，以便包含所述更 新数据。
[0009] 本发明的一方面，还提供基因变异与药物关系信息的数据库的构建装置，用于执 行实现本发明一方面的数据库构建方法的全部或部分步骤，该装置包括：数据接收单元，用 于接收基因变异和药物关系的初始数据；数据输出单元，用于输出数据库记录；存储单元， 用于存储数据，包括可执行的程序；处理器，与所述数据输入单元、数据输出单元及存储单 元连接，用于执行所述可执行的程序，所述程序的执行包括完成本发明一方面的数据库构 建方法的全部或部分步骤。
[0010] 本发明的最后一方面，提供一种数据库系统，该数据库系统包含的数据库能够提 供基因变异与药物关系信息，该系统包括：应用程序接口，用于接收用户检索需求及反馈结 果；数据库，用于对来自应用程序接口的用户检索需求的关键词特征进行匹配，将匹配结果 输出至应用程序接口，所述数据库是利用本发明一方面的数据库构建方法构建获得的。在 本发明的一个【具体实施方式】中，在从应用程序接口接收用户检索需求后，利用访问控制列 表对所述用户检索需求信息进行检查以控制访问，以进一步对进入该数据库系统的权限进 行管理。
[0011] 利用本发明的数据库构建方法获得的数据库和/数据库系统，能够提供全面的基 因变异与药物关系的信息，而且对原始数据进行筛选及统一标准处理，使得所得的数据库 信息准确可靠、规范标准，利于信息传递以及数据库的管理，能够用于解读通过各种方式得 来的基因变异信息以及查获药物与基因变异的关系信息。利用本发明的数据库更新方法， 能够自动将后续收集到的各种文献资料加入到已构建的数据库中，使数据库的数据得到不 断或定期补充修正。
【附图说明】
[0012] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将 变得明显和容易理解，其中 ：
[0013] 图1是本发明的一个【具体实施方式】中的肿瘤个体化治疗解读数据库结构ER图， 图中，首行显示"mutation drug"的框图表示基因变异与药物关系数据表，首行显示"gene mutation"的框图表示基因变异数据表，首行显示"drug"的框图表示药物数据表，首行显 示"publication"的框图表示信息原始来源数据表，首行显示"gene information"的框图 表示基因信息数据表，首行显示"sample level "的框图表示样本信息数据表，各个数据表 中的第二行钥匙标志的表示各个表的主键，各个数据表中黑点标志的表示各个数据表的外 键；
[0014] 图2是本发明的一个【具体实施方式】中的基因变异与药物关系信息的数据库的构 建装置意图；
[0015] 图3是本发明的一个【具体实施方式】中的肿瘤个体化治疗解读数据库模块示意图；
[0016] 图4是本发明的一个【具体实施方式】中的肿瘤个体化治疗解读数据库构建和更新 流程图；
[0017] 图5是本发明的一个【具体实施方式】中的文献自动化筛选流程图。
【具体实施方式】
[0018] 根据本发明的一个实施方式，提供一种数据库的构建方法，所说的数据库能够提 供基因变异与药物关系信息，该方法包括：接收基因变异和药物关系的初始数据；建立相 应于所述初始数据的数据文件，所述数据文件包括基因变异数据表、药物数据表以及基因 变异-药物关系数据表，每个数据表各自含有多个字段，所述基因变异数据表和所述药物 数据表分别与所述基因变异-药物关系数据表有相同字段，所述每个数据表包含依据各自 包含的每个字段建立的索引。所说的数据表的字段为数据表包含的列，每列即为数据表 的的一个字段，数据表的一行为一个记录，所说的索引实际上也是数据库中一种特殊类型 的表，其中含有关键字段的值（由用户定义）和指向实际记录位置的指针，这些值和指针 按照特定的顺序（也由用户定义）存储，从而可以以较快的速度查找到所需要的数据记 录。根据本发明的一个【具体实施方式】中，选定原始数据信息来源为PubMed文献信息，为考 虑数据来源的可靠性，支持信息皆为已发表文献，文献来源均为NCBI PubMed数据库。通 过PubMed的导出功能下载txt格式文档，此文档数据包括期刊信息、标题、作者及作者信 息、研究机构、摘要、著作权、PMID(PubMed文献的ID号）。接着，选取与肿瘤相关的重要 基因列表，通过PubMed的搜索功能筛选此基因变异与药物相关文献。通过收集调研，我们 从各种公开报道信息中收集了与肿瘤相关的基因集。这些基因与肿瘤临床治疗，肿瘤高频 突变及机制通路相关。将这些收集的基因按一定的搜索条件通过PubMed的搜索功能筛选 此基因变异与药物相关文献，比如，包含以下关键词：基因名称（gene name)、肿瘤（cancer 或 tumor 或 neoplasms)、突变（mutation)、拷贝数（copy number)、表达（expression)、 融合（fusion)、扩增（amplication)、重排（rearrangement)、治疗（therapy)、存活 (survival)、预后（prognosis)、综述（review)等，搜索式如："（IKBKE[title/abstract] 0R〃IKK_epsilon〃[titie/abstract])(cancer[titie/abstract]OR neoplasms[title/ abstract]OR tumor[title/abstract]OR carcinoma[title/abstract]OR sarcoma[title/ abstract]) (mutation[title/abstract]OR^copy number"[title/abstract]OR expression[title/abstract]OR fusion[title/abstract]OR amplication[title/ abstract]or rearrangement[title/abstract]) (therapy [title/abstract]OR survival[title/abstract]OR prognosis[title/abstract]OR treatment[title/ abstract]OR sensitive [title/abstract]OR resistant[title/abstract]OR outcome [title/abstarct]) NOT review[pt] "，另外还可利用截词符等进一步扩宽命中范 围，比如检索"neoplasm*"能得到出现neoplasm和neoplasms任一词的文献。从命中篇目中 挑选出可录入数据的文章，设定数据库文章的录入标准如下，必需包含：（1)文章中