单细胞图谱库

单细胞图谱库（Single-cell Atlas Database）是基于单细胞组学技术构建的、涵盖多组织与多物种的标准化分子参考数据库。它通过整合数以亿计的单个细胞在转录组、表观组及蛋白质组水平上的表达特征，为全球科研人员提供了精准定义细胞异质性的“数字北斗”。作为精准医学的核心底层设施，单细胞图谱库不仅能够辅助发现稀有干细胞亚群，更是追踪肿瘤驱动基因演化、优化生物治疗方案的关键决策基准。

单细胞图谱库 · 数字基准

Single-cell Atlas (点击展开详细参数)

           人体全息细胞图谱示意图

多维度细胞聚类与器官映射模型

资源规模	亿级细胞 / 全组织覆盖
核心功能	细胞注释 / 靶点发现
应用高度	个体化诊疗 / 药物筛选

图谱库的构建与解析架构

单细胞图谱库的建设依赖于海量数据的采集与人工智能算法的深度整合，其核心框架包括：

• 多模态数据集成： 整合来自 scRNA-seq、scATAC-seq 及空间转录组的异构数据，构建跨越不同个体与实验平台的批次校正模型。
• 细胞谱系标注： 利用深度学习算法，基于已知的标志基因（Markers）对每一类细胞进行全息标注，建立从胚胎发育到成体健康的演化图谱。
• 动态演化模拟： 捕捉细胞在疾病模型下的分化轨迹，识别从正常状态向病理状态转变的预警信号。

生物治疗中的图谱导航价值

1. 靶向药物的筛选基准

靶向药物的成功研发高度依赖于对靶点细胞特异性的深刻理解。单细胞图谱库提供了“数字化筛选场”：

• 精准靶点锁定： 通过图谱库对比，识别仅在携带 KRAS^G12D 突变的肿瘤亚群中表达、而在正常器官中表达缺失的新型靶点，极大降低药物的毒副作用。
• 克隆演化监测： 利用图谱库中的耐药参考模型，智能识别肿瘤内部因细胞异质性导致的耐药性持久性细胞（DTPs）。

2. 免疫治疗与细胞图谱交互

• 免疫微环境评估： 检索单细胞免疫图谱库，分析 T细胞 耗竭程度与配体表达，为 免疫检查点抑制剂 的精准给药提供依据。
• 细胞治疗质控： 在 CAR-T 产品的制备过程中，利用标准图谱评估回输细胞的异质性分化，预测其在体内的持久杀伤效能。

图谱类型	对临床决策的核心贡献
泛癌全息图谱	识别不同癌种间的共有通路，支持跨适应症的靶向药应用。
单细胞耐药图谱	追踪微小残留病灶（MRD），辅助制定序贯联合疗法。

辅助决策系统与图谱库的临床闭环

单细胞图谱库是智能辅助决策系统的“灵魂”，实现了海量数据到精准方案的快速转化：

• 亚秒级精准标记： 智能决策系统通过调用单细胞图谱库检索，可对临床样本中的数万个细胞实现秒级全方位注释，锁定致病亚群。
• 方案智能评估： 结合患者个体的表观组图谱，系统自动模拟各种生物治疗药物组合的清除效率，辅助医生生成最优个体化医疗建议书。

[1] Regev A, et al. "The Human Cell Atlas." eLife. 2017/2025 Revised Edition.

[2] Rozenblatt-Rosen O, et al. "The Human Tumor Atlas Network: Charting Tumor Transition Across Space and Time." Cell. 2020.

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