bat365中文官方网站彭城课题组近期在国际学术期刊《Translational Psychiatry》发表了题为“The cell-type specific interaction based drug repurposing for psychiatric disorders”的研究论文。该研究通过整合单细胞转录组、蛋白质相互作用、药物靶点关系及精神疾病风险基因开发了面向精神疾病药物重定位的生物信息学软件scPsyDrug，实现细胞类型特异性药物重定位预测。该软件在抑郁症、精神分裂症等公共数据中表现出良好的药物识别能力，并在小鼠疾病模型中筛选并验证佛司可林、氯磺丙脲和蛇床子素具有治疗焦虑样行为的潜力，为利用单细胞转录组开展精神疾病药物发现提供了新的计算工具。
精神疾病具有高度复杂的遗传背景和细胞异质性，并且精神疾病新药研发周期长、成本高、成功率相对有限。因此，从已获批药物或已知活性化合物中挖掘新的治疗用途，成为提高药物研发效率的重要策略。基于组织转录组开展的传统药物筛选难以充分反映细胞类型特异性。随着单细胞转录组测序技术的发展，精神疾病单细胞数据的持续积累为细胞类型层面解析疾病机制和寻找潜在治疗靶点提供了机会。本研究旨在建立一种能够充分利用单细胞转录组的药物重定位计算方法，以提高精神疾病候选药物预测的准确性和生物学解释能力。
针对上述问题，本研究开发了scPsyDrug计算流程。该流程以单细胞转录组数据为输入，整合蛋白质-蛋白质相互作用网络、药物-靶点关系以及精神疾病相关风险基因来预测细胞类型特异性互作网络，然后通过评估精神类疾病风险基因与药物靶点之间的网络邻近性对候选药物进行系统评分和排序。本研究首先使用重度抑郁症、精神分裂症及帕金森疾疾病的公共单细胞数据对计算方法进行评估。结果显示，scPsyDrug给出的排名靠前候选药物中包含多种已经获批或进入临床研究阶段的药物或化合物，说明该软件具有较好药物识别能力。进一步，本研究构建了具有焦虑样行为的Zbtb18+/-小鼠模型，通过测定单细胞转录组和使用scPsyDrug软件筛选到候选药物：佛司可林（Forskolin）、氯磺丙脲（Chlorpropamide）以及中药成分蛇床子素（Osthole）。小鼠给药结果表明，佛司可林、氯磺丙脲和蛇床子素均在一定程度上改善了Zbtb18+/-小鼠的焦虑样行为。综上所述，scPsyDrug软件能够将单细胞转录组与疾病遗传风险基因和药物靶点信息有效结合，为精神疾病药物重定位提供了新型计算工具。
scPsyDrug流程图。单细胞转录组与蛋白-蛋白相互作用相整合来构建细胞类型特异性网络，利用细胞类型特异性差异表达基因（DEGs）和精神疾病风险基因（PSD genes）在细胞类型特异性网络中定义种子基因（Seed genes），然后计算药物靶点与种子基因在各细胞类型特异性模块中的网络邻近度，并据此对候选药物进行排序。
bat365中文官方网站博士生汤易雨立为论文第一作者，彭城研究员为论文通讯作者，研究生周于卓、魏振宁和文言参与了该项工作。scPsyDrug软件及源代码已在GitHub平台开源发布。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41398-026-04226-9
