細胞外RNA(exRNA)又稱為cfRNA,作為生物標誌物有很多優勢,如高敏感性、組織特異性、動態性和低檢測成本等。最新研究表明,血液中exRNA有望成為液體活檢中生物標誌物新的組成部分。但是,目前exRNA作為生物標誌物的研究主要集中在小RNA如miRNA上。與小RNA測序數據相比,長RNA測序數據能提供更多的信息,包括更多的RNA種類、差異剪接、基因融合等信息。因此,整合血漿中的細胞外長RNA測序數據有望發現新的生物標誌物,進而應用到液體活檢中。
近日,清華大學魯志課題組、海軍軍醫大學殷建華和國家肝癌科學中心陳磊團隊合作發表了針對血漿中的細胞外長RNA進行高通量測序和生物信息學分析的方法,揭示了一個可用於肝癌早期診斷的血液非編碼RNA檢測Panel,包括了circRNA, snoRNA和miRNA三種非編碼RNA,對臨床肝癌AFP陰性診斷有指導意義。該研究結果發表在Theranostics上,文章題為"Integrative analysis of long extracellular PNAs reveals a detection panel of noncoding RNAs for liver cancer"。
文章發表在Theranostics上
該研究中,研究人員搭建了針對血漿中的細胞外長RNA轉錄後調控的生物信息學分析流程,並將計算分析方法應用於細胞外 RNA 測序數據中,在癌症病人的血液中檢測到了和腫瘤發生、發展相關的RNA 水平的變異事件,包括RNA差異表達、可變剪接、可變多聚腺苷酸化和RNA編輯。通過功能分析和 KEGG 通路富集性分析,發現這些RNA水平的變異事件富集在與腫瘤發生和轉移、免疫以及代謝相關的通路中,說明在癌症病人的血液中可以檢測到和腫瘤相關的變異事件。
同時,研究人員結合血液中cfRNA的高通量測序和獨立樣本上機實驗驗證,用機器學習算法進行篩選,發現了由血漿中3個非編碼RNA(circRNA, snoRNA和miRNA)構成的肝癌檢測Panel,在特異性96.2%和AFP陽性準確度100%的條件下,對 AFP陰性患者的檢出率仍可達到 79.2%,對早期肝癌患者的檢出率可達到 77.1%。
研究概要圖
該研究方法表明在血漿中可以檢測到與癌症相關的不同類型的RNA變異,並確定了針對肝癌的非編碼RNA(circRNA, snoRNA和miRNA)檢測Panel,尤其對AFP陰性和早期患者更具有臨床價值。
清華大學生命科學學院魯志研究員、海軍軍醫大學殷建華教授和國家肝癌科學中心陳磊研究員為文章通訊作者。清華大學生命科學學院朱昱敏、王思琦、郗曉宸和東方肝膽醫院張敏峰為文章的並列第一作者。
參考文獻:
Zhu Y, Wang S, Xi X, Zhang M, Liu X, Tang W, Cai P, Xing S, Bao P, Jin Y, Zhao W, Chen Y, Zhao H, Jia X, Lu S, Lu Y, Chen L, Yin J, Lu ZJ. Integrative analysis of long extracellular RNAs reveals a detection panel of noncoding RNAs for liver cancer. Theranostics 2021; 11(1):181-193. doi:10.7150/thno.48206.