http://bio-bigdata.hrbmu.edu.cn/SDMap/

一：研究背景：傳統(tǒng)藥物反應(yīng)研究的盲區(qū)

當(dāng)前藥物作用機(jī)制研究主要依賴：

1.bulk RNA-seq（無(wú)法區(qū)分細(xì)胞或區(qū)域）

2.單細(xì)胞RNA-seq（失去空間信息）

3.體外藥物擾動(dòng)模型（無(wú)法模擬體內(nèi)微環(huán)境）

這些方法共同的缺點(diǎn)是：忽略組織空間結(jié)構(gòu)與微環(huán)境對(duì)藥物反應(yīng)的深刻影響。同一藥物在組織不同區(qū)域常呈現(xiàn)截然不同的表達(dá)和功能結(jié)果，例如：缺氧區(qū)域耐藥、血管富集區(qū)域敏感、免疫微環(huán)境區(qū)域反應(yīng)增強(qiáng)或抑制。因此，藥物研究急需：在空間尺度上刻畫藥物刺激的真實(shí)反應(yīng)。SDMap 由此誕生。

二：SDMap 是什么？

SDMap 是第一個(gè)系統(tǒng)整合“藥物處理后的空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)”的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，為不同藥物構(gòu)建空間擾動(dòng)圖譜（spatial drug perturbation maps）。

三：數(shù)據(jù)來(lái)源與構(gòu)建方法

1. 數(shù)據(jù)來(lái)源（multi-platform）

2. 標(biāo)準(zhǔn)化處理流程

空間spot QC、區(qū)域注釋與結(jié)構(gòu)分區(qū)、藥物差異基因識(shí)別、通路富集、空間藥物反應(yīng)軌跡構(gòu)建、細(xì)胞間信號(hào)網(wǎng)絡(luò)變化分析

四、研究核心概念

1. Drug-induced Spatial Perturbation Genes（D-SPGs）

D-SPGs 定義為：在空間區(qū)域中對(duì)藥物刺激呈現(xiàn)顯著、區(qū)域性變化的基因。它揭示兩層信息：藥物反應(yīng)、空間位置依賴性反應(yīng)，這是SDMap 最大創(chuàng)新點(diǎn)。

2. Spatial drug response trajectories（空間反應(yīng)軌跡）

類似pseudotime，但在空間維度上：顯示藥物效應(yīng)沿組織結(jié)構(gòu)如何“傳播”、哪些區(qū)域更早或更晚響應(yīng)、哪些區(qū)域形成耐藥屏障。用于揭示藥物效應(yīng)的空間動(dòng)力學(xué)。

3. network-level effect（空間藥物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)）

包括：細(xì)胞間通訊改變（ligand–receptor）、區(qū)室間藥物調(diào)控差異、藥物對(duì)微環(huán)境結(jié)構(gòu)性單元（niches）的影響。強(qiáng)調(diào)藥物效應(yīng)是系統(tǒng)級(jí)、空間依賴的。

五：SDMap 數(shù)據(jù)庫(kù)能做什么？

1.查詢特定藥物在不同空間區(qū)域的作用差異

2.識(shí)別潛在耐藥區(qū)域與敏感區(qū)域

3.藥物重定位：尋找具有相似空間作用的藥物。

4. 支持副作用機(jī)制挖掘

SDMap 將“藥物擾動(dòng)研究”從無(wú)空間提升到有空間，從細(xì)胞層面拓展到微環(huán)境層面，為理解藥物體內(nèi)真實(shí)作用機(jī)制提供了全新的維度。

下一期公眾號(hào)我們就來(lái)一起探索如何利用這個(gè)寶庫(kù)吧！