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该数据库收录了 266 个治疗前后配对的单细胞转录组数据集，涵盖 619 万个细胞、1142 份原始患者样本，覆盖 27 种主要癌症类型、96 种治疗方案和 102 种药物，包括化疗、免疫治疗、激素治疗和靶向治疗等多种治疗方式；
突破癌症耐药研究瓶颈 我国科学家构建首个肿瘤治疗单细胞转录组数据库
近日，由安徽医科大学、军事医学科学院、河北大学等多家单位联合攻关，在国际知名学术期刊《核酸研究》（Nucleic Acids Research）发表重要成果。团队成功构建全球首个癌症治疗相关单细胞转录组数据库 scCT-DB（http://scctdb.ncpsb.org.cn），为解析肿瘤耐药机制、发掘治疗靶点提供了新工具。
癌症耐药是临床治疗的主要障碍，约 90% 的癌症相关死亡与耐药直接相关。传统研究难以捕捉治疗前后肿瘤细胞及微环境的动态变化，而单细胞 RNA 测序技术虽能实现高分辨率分析，但海量数据的整合与复用面临巨大挑战。现有数据库要么覆盖范围有限，要么缺乏系统的治疗前后配对数据，无法满足机制研究需求。
针对这一痛点，研究团队历时多年，系统整合了来自 GEO 和 ArrayExpress 数据库的临床样本数据，构建了全面的 scCT-DB 数据库。该数据库收录了 266 个治疗前后配对的单细胞转录组数据集，涵盖 619 万个细胞、1142 份原始患者样本，覆盖 27 种主要癌症类型、96 种治疗方案和 102 种药物，包括化疗、免疫治疗、激素治疗和靶向治疗等多种治疗方式。尤为重要的是，数据库包含 195 个具有原发性药物反应信息的数据集和 22 个获得性耐药数据集，是目前首个系统收录获得性耐药单细胞测序数据的资源平台。
数据库创新性地提供了 48 个具有相反原发性反应分组的数据集对和 41 个包含 3 个及以上采样时间点的纵向数据集，为对比分析耐药与敏感人群差异、追踪治疗过程中分子细胞动态变化提供了独特资源。所有数据均通过统一流程处理，经过严格的质量控制和人工细胞类型注释，并整合了药物靶点、作用机制、免疫检查点等外部注释信息，确保数据的一致性和可靠性。
在功能设计上，scCT-DB 具备强大的数据分析能力。用户可通过浏览、检索模块快速获取感兴趣的数据集，下载基因表达矩阵、样本 metadata 等核心数据。数据库内置的单数据集分析功能，能从细胞丰度、基因表达、细胞状态、细胞间通讯四个维度，全面解析治疗诱导的分子细胞变化；比较分析模块支持耐药与敏感人群的对照研究，纵向分析功能可追踪多时间点动态轨迹，为揭示耐药机制提供多层次证据。
研究团队通过实例验证了数据库的实用价值。在三阴性乳腺癌 Pembrolizumab 耐药研究中，发现 CD8+ T 细胞中 PD-1 基因显著上调，伴随 TOX、NR4A3 等转录因子表达升高，导致 T 细胞终末耗竭，这是免疫治疗耐药的关键机制；同时发现常规树突状细胞丰度下降，其与 CD8 + 效应记忆 T 细胞的相互作用减弱，抗原呈递功能受损，进一步加剧耐药。这些发现与临床研究结果高度吻合，验证了数据库的可靠性。
在急性髓系白血病研究中，通过纵向数据集分析发现，患者接受异基因造血干细胞移植后，白血病原始细胞中 HLA-E 表达升高，通过与 NK 细胞表面 CD94/NKG2A 受体结合，逃避 NK 细胞杀伤，最终导致疾病复发，为开发针对性逆转耐药的策略提供了新靶点。跨癌种分析还揭示，T 细胞耗竭可能是免疫检查点抑制剂耐药的泛癌机制，为研发广谱增效药物提供了新思路。
该数据库的构建打破了癌症耐药研究的数据壁垒，为全球科研人员提供了开放共享的研究平台。研究团队表示，未来将持续更新数据库，纳入新兴治疗方式的相关数据，增加 T 细胞受体测序、空间转录组等多组学数据，并引入机器学习工具，进一步提升数据库的分析能力。
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