工具推薦 | SDMap：讓藥物反應可視化的空間數據庫（一）

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

一：研究背景：傳統藥物反應研究的盲區

當前藥物作用機制研究主要依賴：

1.bulk RNA-seq（無法區分細胞或區域）

2.單細胞RNA-seq（失去空間信息）

3.體外藥物擾動模型（無法模擬體內微環境）

這些方法共同的缺點是：忽略組織空間結構與微環境對藥物反應的深刻影響。同一藥物在組織不同區域常呈現截然不同的表達和功能結果，例如：缺氧區域耐藥、血管富集區域敏感、免疫微環境區域反應增強或抑制。因此，藥物研究急需：在空間尺度上刻畫藥物刺激的真實反應。SDMap 由此誕生。

二：SDMap 是什么？

SDMap 是第一個系統整合“藥物處理后的空間轉錄組數據”的綜合數據庫，為不同藥物構建空間擾動圖譜（spatial drug perturbation maps）。

三：數據來源與構建方法

1. 數據來源（multi-platform）

2. 標準化處理流程

空間spot QC、區域注釋與結構分區、藥物差異基因識別、通路富集、空間藥物反應軌跡構建、細胞間信號網絡變化分析

四、研究核心概念

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

D-SPGs 定義為：在空間區域中對藥物刺激呈現顯著、區域性變化的基因。它揭示兩層信息：藥物反應、空間位置依賴性反應，這是SDMap 最大創新點。

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

類似pseudotime，但在空間維度上：顯示藥物效應沿組織結構如何“傳播”、哪些區域更早或更晚響應、哪些區域形成耐藥屏障。用于揭示藥物效應的空間動力學。

3. network-level effect（空間藥物反應網絡）

包括：細胞間通訊改變（ligand–receptor）、區室間藥物調控差異、藥物對微環境結構性單元（niches）的影響。強調藥物效應是系統級、空間依賴的。

五：SDMap 數據庫能做什么？

1.查詢特定藥物在不同空間區域的作用差異

2.識別潛在耐藥區域與敏感區域

3.藥物重定位：尋找具有相似空間作用的藥物。

4. 支持副作用機制挖掘

SDMap 將“藥物擾動研究”從無空間提升到有空間，從細胞層面拓展到微環境層面，為理解藥物體內真實作用機制提供了全新的維度。

下一期公眾號我們就來一起探索如何利用這個寶庫吧！