CYP450 基因分型与药物代谢¶

# === CYP450 活性评分计算与表型判定 ===

# CYP2D6 活性评分数据库（简化版，完整版见 PharmVar/CPIC）
cyp2d6_activity = {
    "*1": 1.0,     # 正常功能
    "*2": 1.0,     # 正常功能
    "*3": 0.0,     # 无功能（移码突变）
    "*4": 0.0,     # 无功能（剪接缺陷）
    "*5": 0.0,     # 基因缺失
    "*6": 0.0,     # 无功能
    "*9": 0.5,     # 降低功能
    "*10": 0.25,   # 降低功能（东亚常见）
    "*17": 0.5,    # 降低功能
    "*41": 0.5,    # 降低功能
    "*1xN": 2.0,   # 基因重复（>1拷贝，活性翻倍）
}

def get_cyp2d6_phenotype(allele1, allele2):
    """根据二倍型计算 CYP2D6 代谢表型"""
    # 获取活性评分
    as1 = cyp2d6_activity.get(allele1, None)  # 等位基因1活性
    as2 = cyp2d6_activity.get(allele2, None)  # 等位基因2活性

    if as1 is None or as2 is None:     # 未知等位基因
        return "未知", None

    total_as = as1 + as2               # 总活性评分

    # CPIC 表型判定标准（CYP2D6）
    if total_as > 2.0:                 # 超快代谢
        phenotype = "UM (超快代谢者)"
    elif total_as >= 1.25:             # 正常代谢
        phenotype = "EM (正常代谢者)"
    elif total_as >= 0.25:             # 中间代谢
        phenotype = "IM (中间代谢者)"
    else:                              # 慢代谢
        phenotype = "PM (慢代谢者)"

    return phenotype, total_as

# 测试用例
test_cases = [
    ("*1", "*1"),     # 正常
    ("*1", "*4"),     # 一个无功能
    ("*4", "*4"),     # 两个无功能
    ("*1", "*10"),    # 一个降低功能（东亚常见）
    ("*1xN", "*1"),   # 基因重复
    ("*10", "*10"),   # 东亚常见纯合
]

print("CYP2D6 代谢表型判定")
print("-" * 50)
for a1, a2 in test_cases:
    phenotype, score = get_cyp2d6_phenotype(a1, a2)
    print(f"  {a1}/{a2} → AS={score}, {phenotype}")

# === CYP2C19 用药建议 ===
def clopidogrel_recommendation(cyp2c19_phenotype):
    """根据 CYP2C19 表型给出氯吡格雷用药建议"""
    recommendations = {
        "UM": ("标准剂量氯吡格雷", "正常代谢，标准治疗"),
        "EM": ("标准剂量氯吡格雷", "正常代谢，标准治疗"),
        "IM": ("考虑替代药物", "氯吡格雷活化减少，血小板抑制不足\n"
               "    建议：替格瑞洛 或 普拉格雷"),
        "PM": ("避免氯吡格雷", "无法有效激活前药\n"
               "    建议：替格瑞洛 90mg bid 或 普拉格雷 10mg qd"),
    }
    rec = recommendations.get(cyp2c19_phenotype)
    if rec:
        print(f"\n  CYP2C19 表型: {cyp2c19_phenotype}")
        print(f"  建议: {rec[0]}")
        print(f"  理由: {rec[1]}")

# === 使用 Cyrius 进行 CYP2D6 星号等位基因分型（WGS数据） ===

# Cyrius 专门处理 CYP2D6 的复杂结构（缺失/重复/假基因转换）
python3 star_caller.py \
  --manifest sample_manifest.txt \     # 样本清单（BAM路径）
  --genome 38 \                        # GRCh38
  --outDir cyrius_output/ \            # 输出目录
  --threads 4                          # 线程数

# sample_manifest.txt 格式：
# sample_id\tbam_path
# patient1\t/path/to/patient1.bam

# 输出结果包含：
# 星号等位基因二倍型（如 *1/*4）
# 置信度评分
# 基因拷贝数

# === 使用 PyPGx 进行多基因 PGx 分析 ===
pypgx run-ngs-pipeline \
  CYP2D6 \                            # 目标基因
  grch38 \                             # 参考基因组版本
  --bam patient.bam \                  # 输入BAM
  --output-dir pypgx_output/           # 输出目录