癌症的早期诊断能够有效控制癌症进展,提高患者存活率。血浆中的游离RNA已被证明具有组织和癌症特异性,可用于疾病诊断和预后评估。然而,全面解析血浆cfRNA面临两个主要障碍。首先,cfRNA提取效率较低,需要大量血浆用于检测。其次,cfRNA的高度片段化导致其具有多样的末端修饰结构,而传统的RNA-seq文库制备流程只对具有完整修饰末端的RNA片段有效,无法胜任对cfRNA的测序文库制备
因此,迫切需要能够有效处理低丰度和高度片段化样品的cfRNA分析新技术。
近日,来自深圳大学等研究机构的科学家团队在《Nature Communications》期刊上发表题为“Terminal modifications independent cell-free RNA sequencing enables sensitive early cancer detection and classification”的研究论文。该研究开发了灵敏的血浆cfRNA文库制备技术(SLiPiR-seq),其具有不依赖RNA末端修饰的优势,只用微量血浆即可得到准确可靠的检测结果。
该研究通过特殊设计的逆转录引物和夹板连接在cfRNA两端加上测序接头进行文库制备,对比传统的接头连接文库制备方法,SLiPiR-seq可以在血浆中检测到更多种不同类型的RNA。随后研究人员对139名肺癌患者和 106 名无癌症个体的发现队列进行了回顾性分析,并采用三种机器学习算法训练诊断模型。结果发现由“miRNA+snRNA+snoRNA”组成的模型具有最佳的早期肺癌检测效果,其AUC值为0.979,灵敏性为96.40%,特异性为97.81%。此外,研究团队利用该技术成功建立多种癌症特异的诊断分类模型,证明了cfRNA的差异表达谱在癌症诊断和分类中具有强大的性能。