没想到这个数据库这么好用！国自然、SCI都能用得上！导师不明觉厉，直呼内行！

EWAS Data Hub：DNA甲基化图谱

嗨，小伙伴们大家好！转录因子作为上游直接机制研究的策略想必不会陌生，前期为大家介绍过相关数据库。除转录因子以外，第二款经典的上游直接机制研究策略为甲基化修饰模式，酸菜老师在17策“甲冠天下”给我们做了详细介绍。风间老师本期讲习营即将为我们带来甲基化分析模块化思路，在开营之前，弘毅来给大家介绍几款好用的甲基化在线数据库，帮助小伙伴们热热身。首先来看EWAS Data Hub，国家基因组科学数据中心（National Genomics Data Center，NGDC）开发并维护的表观遗传组关联分析数据库，提供DNA甲基化图谱数据，一起来康康吧~！

引药生变数据库系列传送门（完结）

1.厉害了！疾病和药物基因哪里找？这个数据库是你的课题思路之源！也太太太太太太实用了吧！

2.一站式搞定中药数据挖掘，生信分析里的万金油！靶点，基因，机制，疾病都有了！

3.药物和基因搞对象的全流程，全靠这个数据库？高分SCI的套路，1分钟搞定！

4.这次不挑疾病，真的！！！

5.夸到词穷！网药研究一条龙分析都有了！简单又实用!

6.研究药物的有福了！这个网药数据库还有这么强大的分析功能！堪称神器！

7.一刻钟内，最大限度提升SCI创新性！小白都能学会!

8.研究药的都能能用上！这个数据库太实用，比想象中更牛！

9.一站式搞定网药分析？发3+SCI就靠这个数据库了！

10.惊喜！10+SCI用这个数据库添彩，靶基因-药物预测，就靠它了！

11.超实用！比你还专业，用这个药物数据库，让你的基金和SCI瞬间开挂！

12.没想到吧？NCBI旗下的药物综合数据库，竟然还有这么多实用功能！给你的科研加个buff！

▌数据库概览

进入EWAS Data Hub主页（https://ngdc.cncb.ac.cn/ewas/datahub/index），数据库于2019年发表在Nucleic Acids Res杂志，由国家基因组科学数据中心（National Genomics Data Center，NGDC）开发并维护，目前更新至2021年6月份。当前版本EWAS Data Hub数据库整合了来自GEO、TCGA、ArrayExpress和Encode等数据库中528种疾病相关925种组织或细胞115852个样本的DNA甲基化高通量数据，以基于高斯混合分位数归一化（GMQN）的方法进行去除批次效应，以提供不同基线数据背景下的标准化DNA甲基化图谱，协助科研工作者进行甲基化相关生物标志、表型特征和临床治疗方法等研究。

点击Help进入帮助页面：若想快速了解数据库使用方法，可查看侧边栏Database Usage部分；若是对该数据库的高斯混合分位数归一化（GMQN）方法感兴趣，可以点开侧边栏Data Process目录下Normalization查看，提供R包下载链接和示例文献。

▌数据库核心功能及操作演示

数据检索与浏览

EWAS Data Hub数据库提供两种数据浏览和检索方式：

（1）快速检索：在首页检索框输入感兴趣的关键词进行检索，可以是基因探针、Gene symbol、平台（850K/450K）和组织类型；

（2）精确检索：首页点击Probe、Gene或Sample后检索基因探针、Gene symbol或浏览感兴趣的样本。

首先，依据探针或基因名进行数据检索与浏览。在首页检索框输入感兴趣的基因探针或Gene symbol，或者点击Probe或Gene后输入感兴趣的基因探针或Gene symbol，后者还可以设置染色体上基因起始位点、组织特异性评分、年龄和种族特异性评分对检索结果进行筛选。

以RET基因为例，结果列表展示该基因Ensembl ID、TS(Hyper)组织特异性高甲基化评分、TS(Hypo)组织特异性低甲基化评分、性别差异性评分、Ancestry(Hyper)种族特异性高甲基化评分和Ancestry(Hypo)种族特异性低甲基化评分，分别对应侧边栏筛选条件。点击Ensembl ID进入详情页面。

Basic部分展示RET基因组信息、探针信息、相关研究项目等信息。

Tissue部分展示组织特异性甲基化情况，可选择展示全部组织或脑组织或不同类型血细胞中甲基化情况，可选择不同探针或探针位置检测结果。

Sex、Age、Ancestry Category和BMI部分与上述类似，展示不同性别、年龄、种族和BMI差异性DNA甲基化情况。

Cancer部分展示不同肿瘤中DNA甲基化情况，提供不同肿瘤中基于DNA甲基化数据的生存分析结果，提供甲基化表达散点图。

最后Public EWAS部分展示已发表的文献。

另外，还有其他多种疾病关联性分析结果。

然后，按照样本类型进行数据浏览。首页点击Sample进入数据浏览页面，上方Advanced点击后可选择感兴趣研究领域，可添加感兴趣的样本数据到购物车并批量下载。

EWAS Tooklit功能

EWAS Toolkit是一款DNA甲基化富集分析、功能注释和可视化工具，支持450K或850K平台任何给定的探针列表。首先来看富集分析与功能注释功能，以示例文件为例，上传探针列表，EWAS临床特征选择年龄，检索项目ID默认，点击GO进行分析。

富集分析比较考验网速，约15~20分钟得到结果：Trait为上传的基因列表在EWAS临床特征基因集的富集情况；Genomic Location为基因组位置富集结果；Gene Ontology/KEGG Pathway即GO/KEGG富集分析结果；Chromatin State为染色质状态富集结果；Histone Modification为组蛋白修饰富集结果，该部分包含11种组蛋白修饰类型（DNase、H2A、H3K27ac、H3K27me3、H3K4me1、H3K4me2、H3K4me3、H3K79me2、H3K9ac、H3K9me3和H4K20me1）；Tissue为组织类型富集结果；Expression Regulation为基因表达相关性分析结果；Motif为转录因子结合位点分析结果。以上结果以图形和表格形式展示，数据可下载。

然后，网络可视化功能。以输入RET基因为例。侧边栏含义：Center，可以是一个或多个基因或表型；Number of Layer，支持一层或两层网略关系；Max Links per Node表示每个节点最大链接数；Correlation Coefficient Formula，相关系数的计算方法；Coefficient Cutoff，相关系数阈值，大于该阈值的节点显示在网络图中。

EWAS Altas功能

EWAS Altas模块为EWAS Data Hub数据库之前的版本，特点是基于人工管理的大量文献报道整合高质量EWAS数据及其样本分组、人群信息和病理特征等临床数据之间关联性分析结果，提供一个交互式图表界面以探索基因和表型之间的关系。

点击Browse进入数据浏览界面，与前述数据浏览页面功能类似。左侧边栏输入感性趣的临床特征、Gene symbol、基因探针或设定P值进行数据筛选，Advanced选项还可以设置更多细节信息。结果部分，可分别以临床特征、探针、基因名、研究项目和文献进行数据浏览。

▌文献应用案例

文献案例一：查询甲基化与疾病相关性

PMID：34104645 IF=3.410

本文研究妊娠期糖尿病（GDM）相关的CpG甲基化位点以构建诊断模型，在研究之初首先明确DNA甲基化与妊娠期糖尿病之间的相关性。进入EWAS Altas主页，检索框输入妊娠糖尿病（Gestational diabetes mellitus），点击第一条信息进入结果页面，相关研究和文献可提供课题思路。

文献案例二：查询特定基因甲基化与疾病相关性

PMID：34063412 IF=5.712

本文探讨PLAG1与糖脂代谢及肥胖的相关性，在研究之初首先了解PLAG1甲基化与肥胖之间关系。进入EWAS Data Hub主页，检索框输入PLAG1基因，结果页面点击Gene ID进入详情页面。

BMI部分可见皮下脂肪（subqutaneous adipose）与该基因甲基化状态显著负相关。Cancer部分展示该基因甲基化状态在多种肿瘤中与预后相关。

文献案例三：富集分析

PMID：33658578 IF=4.370

本文部分环节探讨哮喘（ACO）临床表型相关DNA甲基化特征，在获得12名ACO患者和6名健康非吸烟者外周血单核细胞样品，检测获得125 个高甲基化差异的甲基化位点和279个低甲基化差异的甲基化位点数据，并以EWAS Tooklit工具行富集分析。排列靠前的甲基化位点信息展示在Table2。

以该表中探针名来演示富集分析：进入EWAS Data Hub主页，点击EWAS Tooklit，在Input Probe ID框输入上述探针列表，点击GO等待结果。

富集分析结果展示如下：Trail部分可见该部分基因甲基化修饰与哮喘有关；另外可以按需查看其他富集分析结果。

以上就是EWAS Data Hub数据库的全部内容，开发并维护数据库不易，小伙伴们使用时别忘记引用以下参考文献！

写在结尾

[1] Xiong Z, Li M, Yang F, Ma Y, Sang J, Li R, Li Z, Zhang Z, Bao Y. EWAS Data Hub: a resource of DNA methylation array data and metadata. Nucleic Acids Res. 2020 Jan 8;48(D1):D890-D895. doi: 10.1093/nar/gkz840. PMID: 31584095; PMCID: PMC6943079.

[2] Li M, Zou D, Li Z, Gao R, Sang J, Zhang Y, Li R, Xia L, Zhang T, Niu G, Bao Y, Zhang Z. EWAS Atlas: a curated knowledgebase of epigenome-wide association studies. Nucleic Acids Res. 2019 Jan 8;47(D1):D983-D988. doi: 10.1093/nar/gky1027. PMID: 30364969; PMCID: PMC6324068.