DRUG-seq技术利用CMap的底层原理，通过检测药物处理后的细胞表达谱之间的比对，为疾病和药物，药物和药物之间找到了基于基因Signature相似性所构建的关系桥梁。DRUG-seq不仅能够识别出对于某类疾病有调控功效的活性药物分子，而且还可以通过基因功能分析发现药物主要调控的分子机制，并且在多种基因分子网络层面的数据比较更加系统和准确。DRUG-seq技术在老药新用、中药复方有效成分筛选、药物靶点发现等方面的应用均具有广阔前景。

丨 技术优势

1.  高通量：同时获得多个小分子和中药复方的全景转录谱，揭示用药后细胞内转录组基因的表达水平变化。

2.  低样本量：进行96孔或384孔样本的实验，细胞量需求大致为5×10⁴。

3.  分辨率更高：相对于常规药物筛选技术的细胞表型实验，基于RNA测序的DRUG-seq技术可以达到基因水平筛选，全面识别药物作用的分子途径，解析药物内在机制。

4.  结果更全面：可以进行多维的药物作用信息分析，将基因差异表达分析与高标准中药复方成分鉴定相结合，解析中药复方中主要活性成分及其药效功能性机制。

丨 实验流程及主要结果展示

DRUG-seq是全新开发的快速转录组测序技术，该技术针对微量细胞和组织样本，采用携带 Barcode 标签和 UMI 序列的 oligo dT 磁珠，高效结合 mRNA 上 Poly(A) 尾端，进行反转录和文库构建。磁珠的 Barcode 标签可实现多样本混合构建文库，而每个序列的 UMI 可以对捕获的 mRNA 序列进行精确定量，以降低 PCR 扩增所带来的数据偏差。

DRUG-seq实验流程简图

丨 DRUG-seq的应用

1.  解析中药复方或单体小分子的转录谱变化，全面识别多种药物处理细胞后的内在分子机制；

2.  多维度分析中药各组分调控下的基因表达变化，助力筛选活性化合物、揭示药物的潜在靶点、预测药效或潜在毒性；

3.  识别出对于某类疾病有调控功效的活性药物分子，为疾病和药物间找到基于基因Signature相似性所构建的关系桥梁。

DRUG-seq主要结果展示图1

DRUG-seq主要结果展示图2

丨 研究案例

研究案例1：DRUG-seq技术助力中药复方有效成分筛选

厦门大学吴彩胜教授教授团队对抗疫名方连花清瘟胶囊开展深入探究。通过复方成分鉴定和药代动力学分析全面解析了其中的活性成分和吸收、分布、代谢、排泄特性。并通过DRUG-seq技术筛选其中具有免疫或炎症调节作用的主要化合物，通过降维和聚类分析揭示各成分对多种炎症免疫通路的调控作用。最终结合RNA-seq、网络药理学和功能性实验，将复方成分、核心基因与调控途径进行整合，完整阐释了连花清瘟胶囊多组分如何协同治疗呼吸道疾病的机理。

研究案例2：基于DRUG-seq技术发现潜在化合物的新靶点

北京大学未来技术学院、生命科学联合中心研究团队基于DRUG-seq技术通过对比小分子处理后的转录谱来发现不同样品之间细胞内在调控的相似性，从化合物库中筛选到了在转录谱上和目标小分子高度相似的候选化合物。进一步对药物作用的靶点和内在机制进行确认，结合体内外功能性实验，最终证实目标小分子对细胞重编程的作用。此外，本研究为基于DRUG-seq进行小分子靶点研究提供了新的策略。

丨 参考文献：

[1]. Chen S, Qi H, Zhu C, et al. Quality and composition control of complex TCM preparations through a novel "Herbs-in vivo Compounds-Targets-Pathways" network methodology: The case of Lianhuaqingwen capsules. Pharmacol Res. 2025;213:107650.  Published 2025 Jun 12.（厦门大学）IF=10.5

[2]. Li J, Bai Y, Liu Y, Song Z, Yang Y, Zhao Y. Transcriptome-based chemical screens identify CDK8 as a common barrier in multiple cell reprogramming systems. Cell Rep. 2023;42(6):112566. Published 2023 May 24. （北京大学未来技术学院、生命科学联合中心）IF=7.5

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