药物转运体(Drug Transporters, DTs)是控制药物在人体内吸收、分布、代谢和排泄(ADME)的关键蛋白,如同药物在体内的“导航系统”。它们的数量和位置,直接决定了药物能否精准到达病灶、疗效如何,以及会否产生毒副作用。然而,这些转运体在不同组织、不同细胞、乃至细胞内不同区域的分布差异极大,这种“分布变异性”是理解药物个体化差异和开发新药的关键,但长期以来缺乏一个系统整合的数据资源。


近日,由重庆邮电大学与浙江大学合作研发的药物转运体数据库迎来了重大更新,VARIDT 4.0 (https://idrblab.org/varidt/) 正式发布。该研究成果发表于国际权威期刊《Nucleic Acids Research》。此次更新首次系统性地整合了药物转运体在组织、细胞和细胞器三个生物学层次的分布变异性数据,为药物研发和个体化精准用药提供了一张前所未有的高清“导航图”。


三层级全景式整合,系统刻画药物转运体的跨尺度空间分布

VARIDT 4.0的核心突破在于构建了一个从宏观到微观的全景式数据网络,系统刻画了药物转运体的多尺度时空分布格局。


药物转运体在不同组织和器官中的表达与定位差异,是影响药物组织分布及器官特异性毒性的主要因素之一。VARIDT 4.0在此层面系统整合了404种药物转运体在52种人体组织中的25,797条表达谱记录,涵盖了转录组和蛋白质组两个维度。这一宏观层面的分布图谱,为定量预测药物的组织特异性药效与风险、优化给药策略、以及构建生理药代动力学(PBPK)模型提供了关键的数据支持。


深入到组织内部,细胞类型的特异性表达是药物选择性的重要决定因素之一。肿瘤内部不同癌细胞亚群的转运体表达差异,是导致化疗敏感性异质性和耐药性的核心机制之一。VARIDT 4.0精细收录了402种转运体在1278种细胞系及多种单细胞类型中的451,830条表达记录。这些高分辨率的细胞图谱,使得研究者能够深入剖析药物在特定细胞群体中的作用机制,为攻克耐药性难题和发现新的细胞靶点开辟了新途径。


在亚细胞的层面,药物转运体在细胞器上的精确定位,直接影响着药物在细胞内的“最后一公里”递送。转运体在细胞器膜上的分布与功能异常,与细胞生长、代谢及疾病进程密切相关。VARIDT 4.0首次系统性地汇编了422种转运体在68种细胞器(如线粒体、溶酶体等)中的1,034条亚细胞定位条目。这一独特的数据库资源,为理解药物作用的深层机制,以及开发靶向特定细胞器、以提高疗效并降低毒性的新策略提供了重要的数据支持。



全面升级,为新药研发奠定坚实数据基石

除了开创性的多层次分布数据整合,VARIDT 4.0还对其原有的通用、结构和调控三大核心模块进行了全面更新和扩充。


此次重大更新使得VARIDT 4.0不再仅仅提供单一维度的信息,而是构建了一个能够解析“跨尺度相互作用”的独特平台。研究者可以利用该数据库,系统探究一个微观层面的变化(如基因突变)如何逐级影响到细胞、组织的功能,并最终导致临床药物反应的个体化差异。


VARIDT 4.0数据库的发布,为系统药理学、新药设计和个体化用药研究提供了不可或缺的数据资源和强大的分析工具,有望催生新的科学假说,推动药物研发范式从“分析单一变量”向“理解系统性功能后果”转变。


资源获取

VARIDT 4.0 数据库向全球研究者免费开放,无需注册即可访问、浏览和下载所有数据。

访问 VARIDT 4.0 数据库: https://idrblab.org/varidt/


参考资料

Yinghong Li, Fan Yang, Zupeng Pan, Yudong Yan, Boren Jiang, Xuanhao Huang, Hongyin Wang, Xiang Qin, Jiayi Yin, Su Zeng, Tingting Fu, Feng Zhu, VARIDT 4.0: distribution variability of drug transporters, Nucleic Acids Research, 2025;, gkaf981

https://doi.org/10.1093/nar/gkaf981


Nucleic Acids Res | 药物靶标和转运体信息系统

Nucleic Acids Research | 药物转运体三维结构可变性信息分析

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