药物基因组学 PGx 基础¶

# === 使用 Stargazer/PharmCAT 进行 PGx 分析 ===

# 1. 从 VCF 进行 PGx 基因分型（PharmCAT 工具）
# PharmCAT 是 CPIC 推荐的标准 PGx 分析工具

# 安装 PharmCAT（Java 应用）
# 下载地址：https://pharmcat.org

# 2. 准备输入 VCF（需要特定 PGx 位点）
# PharmCAT 需要 GRCh38 坐标的 VCF

# 3. 运行 PharmCAT
java -jar pharmcat.jar \
  -vcf patient.vcf \                   # 输入VCF
  -o pharmcat_output/ \                # 输出目录
  -reporterJson                        # JSON格式报告

# PharmCAT 会输出：
# - 基因分型结果（star allele diplotype）
# - 代谢表型（UM/EM/IM/PM）
# - CPIC 用药建议

# === 使用 Stargazer 进行 CYP2D6 分型 ===
# CYP2D6 特别复杂（有基因缺失、重复、假基因）

# 4. Stargazer 分析
python3 stargazer.py \
  genotype \                           # 分型模式
  -t cyp2d6 \                         # 目标基因
  -o stargazer_output/ \              # 输出目录
  -d wgs \                            # 数据类型（WGS）
  --vcf patient.vcf \                 # 输入VCF
  --gdf cyp2d6_gdf.txt                # 基因剂量文件（从BAM生成）

# === PGx 报告生成与用药建议 ===
import json                            # JSON处理
import pandas as pd                    # 数据处理

# CPIC 用药建议数据库（简化版）
cpic_guidelines = {
    "CYP2D6": {
        "codeine": {
            "UM": "避免使用可待因，改用其他镇痛药",
            "EM": "标准剂量",
            "IM": "标准起始剂量，密切监测",
            "PM": "避免使用可待因，无法转化为吗啡"
        },
        "tamoxifen": {
            "UM": "标准剂量",
            "EM": "标准剂量",
            "IM": "考虑替代药物（芳香化酶抑制剂）",
            "PM": "避免使用，改用芳香化酶抑制剂"
        }
    },
    "CYP2C19": {
        "clopidogrel": {
            "UM": "标准剂量",
            "EM": "标准剂量",
            "IM": "考虑替代抗血小板药（替格瑞洛）",
            "PM": "避免使用，改用替格瑞洛或普拉格雷"
        }
    },
    "DPYD": {
        "fluorouracil": {
            "EM": "标准剂量",
            "IM": "减量50%，密切监测毒性",
            "PM": "禁忌！严重毒性风险"
        }
    }
}

def generate_pgx_report(pharmcat_result_path):
    """从 PharmCAT 结果生成中文用药建议"""
    with open(pharmcat_result_path) as f:
        result = json.load(f)          # 读取PharmCAT结果

    print("=" * 60)
    print("    药物基因组学检测报告")
    print("=" * 60)

    for gene_result in result.get("geneResults", []):
        gene = gene_result["gene"]     # 基因名
        diplotype = gene_result.get("diplotype", "未确定")  # 二倍型
        phenotype = gene_result.get("phenotype", "未确定")  # 表型

        print(f"\n{'─'*40}")
        print(f"基因: {gene}")
        print(f"基因型: {diplotype}")
        print(f"代谢表型: {phenotype}")

        # 查找用药建议
        if gene in cpic_guidelines:
            for drug, advice in cpic_guidelines[gene].items():
                # 简化表型匹配
                for pheno, recommendation in advice.items():
                    if pheno.lower() in phenotype.lower():
                        print(f"  药物 [{drug}]: {recommendation}")

    print(f"\n{'='*60}")
    print("注意：以上建议基于CPIC指南，实际用药需医生综合判断")

# generate_pgx_report("pharmcat_output/report.json")