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研究院推出人类病毒感染与免疫反应的单细胞多组学研究平台scMOVIR
2026.02.02

在病毒相关肿瘤、急慢性感染等疾病的免疫机制研究中,研究者常面临三大核心痛点:单细胞多组学数据分散于不同数据库、跨研究数据质控标准不一导致可比性差、缺乏整合性分析工具难以系统刻画免疫图谱。这些瓶颈严重制约了免疫应答特征解析与分子调控机制探索的效率,延缓了病毒相关疾病诊疗技术和药物的研发进程。

为此,浙江大学药学院、智能创新药物研究院周展副教授团队联合朱峰教授团队,成功开发了scMOVIR(Single-cell Multi-Omics Virus Infection and Immune Response Database),这是国内首个整合转录组、蛋白组及免疫受体组的单细胞多组学疾病免疫响应数据资源平台,为该领域研究提供了系统解决方案。该平台系统性整合海量高质量数据,建立标准化分析体系,让病毒相关疾病的免疫研究从 “数据零散挖掘” 迈向 “系统图谱解析”。相关研究成果以“scMOVIR: a single-cell multi-omics database for human viral infections and immune responses”为题,发表于国际权威期刊 Nucleic Acids Research 2026年度的数据库专刊。

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scMOVIR 的核心优势体现在数据广度与深度的双重突破,其系统性整合了全球352个研究项目的8532个单细胞样本,覆盖114种病毒(含 HIV、HPV、EBV、SARS-CoV-2等关键病原体)、59种疾病状态(含病毒驱动型肿瘤、急慢性感染、免疫紊乱等)及30余种组织类型(血液、肝脏、肺、宫颈等)。其中重点囊括EBV相关鼻咽癌、HPV相关宫颈癌、HBV相关肝癌等临床高发病毒肿瘤,同时收录疫苗接种、临床治疗干预等样本,为免疫应答的动态连续性研究提供稀缺数据支撑。同时,scMOVIR通过标准化质控以确保数据可比,先基于ViPR、ICTV、NCBI Virus等权威数据库整理疾病背景,结合 PubMed、GEO、ArrayExpress 检索3316篇文献及58个补充实验数据;再通过人工逐一审核原文与元信息,确保感染背景、实验设计、测序平台信息完整可追溯;最终对所有数据进行统一质控(如去除低质量细胞、校正批次效应)、标准化预处理,并采用 “CellTypist 模型+人工文献校正” 的方式建立统一免疫细胞注释标准,彻底解决跨研究数据之间的互通难题。

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图 1 scMOVIR数据库总体架构

四大核心模块 打造一站式研究工具

scMOVIR 打造了直观易用的用户界面,包含四大核心功能模块:Browse模块按巴尔的摩病毒分类和ICD-11疾病体系分层导航,快速定位目标病毒与关联疾病的研究数据;Search模块支持病毒名、疾病名、组织类型、蛋白标志物等多维度精准查询,结果以列表和表格形式直观呈现;Analysis模块包含两个部分,其中“Viral Infection Gene Signature Analysis”可评估用户自定义基因集在不同病毒感染场景中的富集模式,快速锁定感染相关核心基因,而“Integrated Viral Infection Atlas”通过整合大规模患者来源单细胞转录组数据,构建以健康对照为基准的统一参考框架,助力解析特定病毒感染引发的免疫细胞重塑与转录重编程机制;Download模块支持原始数据、标准化注释文件及分析结果的批量获取,无需登录即可免费访问。

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图2 scMOVIR平台核心模块

赋能多领域研究 加速创新药物研发进程

scMOVIR可用于助力多个不同领域的研究,具有显著的研究价值。对病毒研究来说,例如研究HPV相关宫颈癌时,可通过Search模块筛选宫颈组织scRNA-seq数据,结合Analysis模块分析肿瘤微环境中免疫细胞的克隆扩增特征,揭示免疫抑制关键靶点;对于疫苗研发而言,可利用平台中疫苗接种前后的样本数据,对比不同时间点免疫细胞谱系变化,为疫苗效力评估提供数据支撑;对于临床治疗来说,可通过分析治疗干预前后的免疫图谱差异,助力筛选疗效预测标志物,推动个性化治疗方案开发。
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图3 在scMOVIR中,利用Analysis进行数据分析,助力多领域研究

目前,scMOVIR 已正式开放免费访问(平台网址:https://pgx.zju.edu.cn/scmovir),研究者无需注册即可浏览数据,同时可以使用完整的分析与下载功能。浙江大学药学院、智能创新药物研究院博士研究生张雪为论文第一作者,周展副教授与朱峰教授为共同通讯作者。该研究得到国家科技重大专项、浙江省“尖兵领雁+X”科技计划、省基金重大项目等项目支持。

浙江大学智能创新药物研究院始终致力于生物医药领域高质量数据集和AI制药关键技术突破,系统构建了生物医药领域一系列共享数据库和模型算法,并通过金沙智药平台向学术界及产业界开放。本研究希望通过scMOVIR这一开放共享的平台,打破数据壁垒,促进全球病毒相关疾病免疫研究领域的合作与创新,为攻克病毒肿瘤、急慢性感染等疾病提供坚实的数据与工具支撑,助力精准医疗与新药研发进程。


论文标题:

scMOVIR: a single-cell multi-omics database for human viral infections and immune responses

论文网址:

https://academic.oup.com/nar/article/54/D1/D871/8322556

DOI:

https://doi.org/10.1093/nar/gkaf1153 




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