2、常见变异注释数据库概览:dbSNP、ClinVar、gnomAD、COSMIC、1000 Genomes等归纳总结
做变异注释,第一件事就是搞清楚:你到底想要什么信息?
是看这个位点以前有没有人报道过?还是看它跟疾病有没有关系?又或者想知道它在人群里的频率有多高?
这几个问题,分别对应着不同的数据库。我刚开始做NGS分析那会儿,总想着一个数据库搞定所有事,结果就是频繁掉坑。说白了,每个数据库有自己的“脾气”和“使命”。
下面我按自己的使用习惯,把最常用的五个数据库逐个捋一遍。
2.1 dbSNP——变异的“身份证中心”
dbSNP是NCBI维护的公共数据库。它的核心价值在于:给每个已知变异发一个唯一的rs号。
我经常把dbSNP比作变异的“户籍系统”——不管这个位点是良性还是致病,只要有人报道过,基本就能在这里找到记录。
- 数据来源:来自全球科研人员提交的大量测序数据和文献挖掘。
- 包含内容:SNP、短插入缺失(Indel)、多态性位点等。数量级以亿计。
- 典型用法:查rs号、确认位点是否已被报道、获取参考等位基因频率。
我的一点经验:dbSNP虽然大而全,但注意它的“过滤状态”列。有些位点标记为“UNSUPPORTED”,尽量别用。
2.2 ClinVar——临床级别的“裁判席”
ClinVar是NCBI另一个重磅数据库。跟dbSNP不同,它聚焦于变异与疾病的关系,以及临床意义。
我一般这么说:dbSNP告诉你“这个位点存在”,ClinVar告诉你“这个位点该不该管”。
- 关键字段:CLNSIG(临床意义,如致病/良性/意义不明VUS)、CLNDN(相关疾病名称)。
- 星级评分:1星到4星,评级越高说明证据越充分。我个人习惯只看≥2星的条目做临床判断。
- 注意陷阱:同一个位点可能出现多个提交者的不同结论(如良性vs致病)。这时候要看“评审状态”和星数。
曾经我犯过的错误:拿到ClinVar的VCF就直接用它注释结果做报告,结果发现挑了陈旧的版本——里面不少致病位点后来被降级了。记住,ClinVar每两个月更新一次,一定要标注你用的版本和下载日期。
2.3 gnomAD——人群频率的“标尺”
gnomAD(Genome Aggregation Database)来自Broad Institute。它庞大的数据库告诉我们:一个变异在健康人群里有多常见。
为什么这个重要?你想想看,如果一个变异在健康人群里出现了5%以上,那它作为罕见致病变异的可能性就极低。这就是频率过滤器的作用。
- 样本量:超过15万个全基因组/全外显组数据。
- 分人群:欧洲、非洲、东亚、南亚等;东亚里还有中国人亚群数据。千万别混用。
- 核心字段:AF(总等位基因频率)、AFR(非洲)、EAS(东亚)等。
- 阈值参考:做遗传病分析时,我通常用
AF > 0.01作为筛选过滤条件。
一个小技巧:gnomAD提供v3/v4版本,覆盖GRCh38。如果你的参考基因组是GRCh37,得用v2。版本不对,所有坐标都会偏移。
2.4 COSMIC——肿瘤突变的“百科全书”
COSMIC(Catalogue Of Somatic Mutations In Cancer)是专门针对体细胞突变的数据库。跟前面几个不一样,它不做人群频率,而是关注哪些变异在肿瘤样本中反复出现。
做癌症基因组分析时,COSMIC几乎是必查选项。
- 特色数据:突变ID(COSM开头)、突变类型(如missense/nonsense)、在一级结构域内的分布、肿瘤类型统计。
- 数据量:数百万个体细胞突变,覆盖数千种肿瘤样本。
- 一个重要概念:COSMIC里“CGC”(癌症基因普查)列表中的基因是经过人工审核的关键基因,一般要优先关注。
2.5 1000 Genomes——群体遗传的“参考面板”
这个项目虽然启动得早,但它的价值在今天一点没减——它构建了全球化人群的变异参考面板。
- 样本:来自26个群体的2504个个体。
- 主要用途:确定一个变异的整体群体频率、做基因型推算(imputation)的参考面板、研究连锁不平衡。
- 与gnomAD的区别:我粗俗一点讲——1000 Genomes是“稀疏但确定”的表,gnomAD是“密集但嘈杂”的表。前者样本少但深度测,后者海量样本但部分来自外显子组。
2.6 数据库对比速查
| 数据库 | 核心用途 | 典型场景 | 频率要求 |
|---|---|---|---|
| dbSNP | 已知性判别 | 查rs号,确认是否有报道 | 低 |
| ClinVar | 临床意义判定 | 判断变异是否致病 | 中 |
| gnomAD | 人群频率筛除 | 过滤低频罕见变异 | 高(必须在0.1–1%) |
| COSMIC | 体细胞突变积攒 | 查找癌种特异性突变 | 不适用 |
| 1000 Genomes | 群体背景参考 | 计算遗传距离/做imputation | 中 |
实际操作建议:多数情况下,我用gnomAD做第一道过滤,跑掉人群常见变异;然后上ClinVar获取临床注释;最后用COSMIC单独处理肿瘤样本。dbSNP则作为通用索引。
2.7 获取与更新
这些数据库基本都是公开的,通过FTP或API下载。注意几点:
- 每个数据库有各自独特的ID系统,先理清映射关系。
- 数据库版本更新频繁,定期检查更新。
- 我建议建立本地缓存,别每次都Web查询,效率太低了。