导语:在肿瘤诊疗领域,血液活检作为一种非侵入性检测手段,近年来备受关注,其中基于循环肿瘤DNA(ctDNA)的分析已在临床广泛应用,如用于晚期恶性肿瘤患者的无创肿瘤基因分型。然而,循环游离RNA(cfRNA)分析虽有潜力补充ctDNA分析,实现更全面的癌症分子特征分析,但却面临诸多挑战。由于循环中的大部分转录本由造血细胞释放,使得检测罕见的循环肿瘤RNA(ctRNA)困难重重。同时,cfRNA高度碎片化,样本处理和分析过程中的诸多因素,如血小板污染等,也会干扰检测结果的准确性。
肿瘤诊疗遇瓶颈?
cfRNA检测或破局
2025年4月,Nature杂志发表了一篇题为“An ultrasensitive method for detection of cell-free RNA”的文章。该文中介绍的RARE-seq技术,通过优化实验流程,有效克服了血小板污染等问题,显著提高了ctRNA的检测灵敏度。此外,该技术能够精准捕获在健康个体血浆中不存在或低表达的转录本,这些转录本富含癌症特异性和实体器官特异性基因,为肿瘤的检测和分析提供了新的靶点和方向。这一技术的出现,无疑为cfRNA分析在肿瘤诊疗领域的应用带来了新的希望,有望打破当前的研究困境。
检测肿瘤新招?
RARE-seq技术大显身手
在肿瘤诊疗的探索之路上,科学家们不断寻求更精准、高效的检测方法。
研究团队发现,血小板污染是cfRNA分析的关键干扰因素。通过对比不同离心速度下血浆中cfRNA浓度以及血小板特异性基因表达,发现血小板计数差异会导致cfRNA中血小板转录本的显著变化。为此,他们开发了一种算法,成功消除了血小板污染带来的干扰,使检测结果更能反映肿瘤相关的基因表达变化。
图1:cfRNA中富含血小板和非造血细胞转录本
为提高检测灵敏度,研究人员定义了“罕见丰度基因”(RAGs),并设计了针对RAGs的捕获面板。实验结果令人惊喜,与全编码转录组捕获相比,RAG捕获能获得更高的独特测序深度和更多检测到的基因。在检测非小细胞肺癌方面,使用RAG聚焦的RARE-seq技术,在不同分期的患者中均有较高的检测灵敏度,且优于肿瘤初筛的ctDNA分析。在IV期患者中,检测灵敏度高达83%(特异性95%)。
图2:靶向健康cfRNA中不存在的转录本可提高肺癌检测的分析灵敏度
对于接受EGFR酪氨酸激酶抑制剂治疗的EGFR突变非小细胞肺癌患者,RARE-seq技术可同时检测到组织学转化和基于突变的耐药机制。在10例患者中,成功在血浆样本中检测到小细胞组织学转化、MET基因扩增和EGFR C797S点突变等耐药机制。
图3:检测非小细胞肺癌患者血浆中的ctRNA
在检测其他癌症类型及确定肿瘤组织起源方面,RARE-seq技术同样表现出色。在胰腺癌、前列腺癌和肝癌患者的血浆样本检测中,癌症特异性cfRNA富集分数检测的灵敏度分别达到80%、90%和100%。在确定肿瘤组织起源时,该技术预测的准确率高达89%(前两名预测结果正确的概率为96%)。
这些关键研究和数据表明,RARE-seq技术为肿瘤的无创检测、耐药机制分析和肿瘤类型判断提供了有力的工具,能帮助医生更准确地了解患者病情,制定更个性化的治疗方案,为患者带来更好的治疗效果和生存希望。
图4:检测cfRNA中对EGFR TKIs耐药的机制
探秘RARE-seq,
解锁肿瘤诊疗新方向
这篇文章的核心发现聚焦于RARE-seq技术,其在优化cfRNA分析方面成果显著。通过一系列优化步骤,如去除污染DNA、优化cDNA合成和末端修复等,提高了文库制备效率,降低了污染cfDNA的影响。同时,针对血小板污染这一关键问题,开发了算法进行校正,有效提高了检测的准确性。
在检测灵敏度上,RARE-seq技术表现卓越,检测肿瘤来源的cfRNA灵敏度比全转录组RNA测序高约50倍,检测限低至0.05%。在多种癌症类型的检测中,包括非小细胞肺癌、胰腺癌、前列腺癌和肝癌等,均展现出较高的灵敏度和准确性,为癌症的早期发现和诊断提供了可能。
图5:探索RARE-seq的其他潜在应用
对临床而言,RARE-seq技术带来诸多启发。一方面,在癌症诊断方面,该技术可实现肿瘤的无创检测,与传统的肿瘤初筛ctDNA分析相比,能检测到更多的肿瘤相关信息,二者具有互补性,有望成为癌症筛查的有力工具。另一方面,在治疗监测上,针对EGFR突变非小细胞肺癌患者,能检测到多种耐药机制,有助于医生及时调整治疗方案,实现精准治疗。此外,在确定肿瘤组织起源和评估良性肺部疾病等方面,RARE-seq技术也展现出一定的应用潜力,为临床医生提供了更多的诊断和治疗依据。总体来说,RARE-seq技术为肿瘤的精准诊疗开辟了新的方向,具有广阔的临床应用前景。
总结
本文围绕循环游离RNA(cfRNA)分析展开,核心在于介绍一种优化的cfRNA分析方法——RARE-seq。作者强调,该方法克服了血小板污染对cfRNA分析的干扰,通过靶向捕获健康个体血浆中不存在或低表达的转录本,大幅提升了检测灵敏度,检测限达0.05%,在非小细胞肺癌检测方面表现卓越,且对其他癌症类型及良性疾病评估也有重要价值。同时,RARE-seq在监测治疗耐药机制、确定肿瘤组织起源、评估mRNA疫苗反应等方面均展现出潜力。展望未来,RARE-seq有望在临床广泛应用,用于癌症筛查、个性化治疗方案制定等,但还需更多大样本临床研究加以验证。此外,与其他检测技术的联合应用也值得探索,以进一步提升肿瘤诊疗的精准度,为患者带来更好的治疗效果。
参考文献
lbushM C, Luca B A, Jeon Y J, et al. An ultrasensitive method for detection of cell-free RNA[J]. Nature, 2025: 1-10.
ldquo;医学论坛网”发布医学领域研究成果和解读,供专业人员科研参考,不作为诊疗标准,使用需根据具体情况评估。
导语:在肿瘤诊疗领域,血液活检作为一种非侵入性检测手段,近年来备受关注,其中基于循环肿瘤DNA(ctDNA)的分析已在临床广泛应用,如用于晚期恶性肿瘤患者的无创肿瘤基因分型。然而,循环游离RNA(cfRNA)分析虽有潜力补充ctDNA分析,实现更全面的癌症分子特征分析,但却面临诸多挑战。由于循环中的大部分转录本由造血细胞释放,使得检测罕见的循环肿瘤RNA(ctRNA)困难重重。同时,cfRNA高度碎片化,样本处理和分析过程中的诸多因素,如血小板污染等,也会干扰检测结果的准确性。
肿瘤诊疗遇瓶颈?
cfRNA检测或破局
2025年4月,Nature杂志发表了一篇题为“An ultrasensitive method for detection of cell-free RNA”的文章。该文中介绍的RARE-seq技术,通过优化实验流程,有效克服了血小板污染等问题,显著提高了ctRNA的检测灵敏度。此外,该技术能够精准捕获在健康个体血浆中不存在或低表达的转录本,这些转录本富含癌症特异性和实体器官特异性基因,为肿瘤的检测和分析提供了新的靶点和方向。这一技术的出现,无疑为cfRNA分析在肿瘤诊疗领域的应用带来了新的希望,有望打破当前的研究困境。
检测肿瘤新招?
RARE-seq技术大显身手
在肿瘤诊疗的探索之路上,科学家们不断寻求更精准、高效的检测方法。
研究团队发现,血小板污染是cfRNA分析的关键干扰因素。通过对比不同离心速度下血浆中cfRNA浓度以及血小板特异性基因表达,发现血小板计数差异会导致cfRNA中血小板转录本的显著变化。为此,他们开发了一种算法,成功消除了血小板污染带来的干扰,使检测结果更能反映肿瘤相关的基因表达变化。
图1:cfRNA中富含血小板和非造血细胞转录本
为提高检测灵敏度,研究人员定义了“罕见丰度基因”(RAGs),并设计了针对RAGs的捕获面板。实验结果令人惊喜,与全编码转录组捕获相比,RAG捕获能获得更高的独特测序深度和更多检测到的基因。在检测非小细胞肺癌方面,使用RAG聚焦的RARE-seq技术,在不同分期的患者中均有较高的检测灵敏度,且优于肿瘤初筛的ctDNA分析。在IV期患者中,检测灵敏度高达83%(特异性95%)。
图2:靶向健康cfRNA中不存在的转录本可提高肺癌检测的分析灵敏度
对于接受EGFR酪氨酸激酶抑制剂治疗的EGFR突变非小细胞肺癌患者,RARE-seq技术可同时检测到组织学转化和基于突变的耐药机制。在10例患者中,成功在血浆样本中检测到小细胞组织学转化、MET基因扩增和EGFR C797S点突变等耐药机制。
图3:检测非小细胞肺癌患者血浆中的ctRNA
在检测其他癌症类型及确定肿瘤组织起源方面,RARE-seq技术同样表现出色。在胰腺癌、前列腺癌和肝癌患者的血浆样本检测中,癌症特异性cfRNA富集分数检测的灵敏度分别达到80%、90%和100%。在确定肿瘤组织起源时,该技术预测的准确率高达89%(前两名预测结果正确的概率为96%)。
这些关键研究和数据表明,RARE-seq技术为肿瘤的无创检测、耐药机制分析和肿瘤类型判断提供了有力的工具,能帮助医生更准确地了解患者病情,制定更个性化的治疗方案,为患者带来更好的治疗效果和生存希望。
图4:检测cfRNA中对EGFR TKIs耐药的机制
探秘RARE-seq,
解锁肿瘤诊疗新方向
这篇文章的核心发现聚焦于RARE-seq技术,其在优化cfRNA分析方面成果显著。通过一系列优化步骤,如去除污染DNA、优化cDNA合成和末端修复等,提高了文库制备效率,降低了污染cfDNA的影响。同时,针对血小板污染这一关键问题,开发了算法进行校正,有效提高了检测的准确性。
在检测灵敏度上,RARE-seq技术表现卓越,检测肿瘤来源的cfRNA灵敏度比全转录组RNA测序高约50倍,检测限低至0.05%。在多种癌症类型的检测中,包括非小细胞肺癌、胰腺癌、前列腺癌和肝癌等,均展现出较高的灵敏度和准确性,为癌症的早期发现和诊断提供了可能。
图5:探索RARE-seq的其他潜在应用
对临床而言,RARE-seq技术带来诸多启发。一方面,在癌症诊断方面,该技术可实现肿瘤的无创检测,与传统的肿瘤初筛ctDNA分析相比,能检测到更多的肿瘤相关信息,二者具有互补性,有望成为癌症筛查的有力工具。另一方面,在治疗监测上,针对EGFR突变非小细胞肺癌患者,能检测到多种耐药机制,有助于医生及时调整治疗方案,实现精准治疗。此外,在确定肿瘤组织起源和评估良性肺部疾病等方面,RARE-seq技术也展现出一定的应用潜力,为临床医生提供了更多的诊断和治疗依据。总体来说,RARE-seq技术为肿瘤的精准诊疗开辟了新的方向,具有广阔的临床应用前景。
总结
本文围绕循环游离RNA(cfRNA)分析展开,核心在于介绍一种优化的cfRNA分析方法——RARE-seq。作者强调,该方法克服了血小板污染对cfRNA分析的干扰,通过靶向捕获健康个体血浆中不存在或低表达的转录本,大幅提升了检测灵敏度,检测限达0.05%,在非小细胞肺癌检测方面表现卓越,且对其他癌症类型及良性疾病评估也有重要价值。同时,RARE-seq在监测治疗耐药机制、确定肿瘤组织起源、评估mRNA疫苗反应等方面均展现出潜力。展望未来,RARE-seq有望在临床广泛应用,用于癌症筛查、个性化治疗方案制定等,但还需更多大样本临床研究加以验证。此外,与其他检测技术的联合应用也值得探索,以进一步提升肿瘤诊疗的精准度,为患者带来更好的治疗效果。
参考文献
lbushM C, Luca B A, Jeon Y J, et al. An ultrasensitive method for detection of cell-free RNA[J]. Nature, 2025: 1-10.
ldquo;医学论坛网”发布医学领域研究成果和解读,供专业人员科研参考,不作为诊疗标准,使用需根据具体情况评估。