一种创新的液体活检测试利用RNA检测早期癌症。
芝加哥大学（University of Chicago）的研究人员开发了一种新的液体活检测试，该测试通过RNA修饰来检测早期结直肠癌，准确率高达95%。
液体活检是一种通过简单的抽血检测癌症迹象的方法。与需要切除组织的传统活检不同，液体活检通常寻找血液中来自癌细胞的DNA片段的突变或修饰变化。尽管液体活检作为一种非侵入性检测和监测癌症进展的方式具有广阔前景，但在疾病的早期阶段，其灵敏度和准确性仍然较低。
芝加哥大学的研究人员现在开发出一种更为敏感的液体活检测试，使用RNA而非DNA来检测癌症。通过对结直肠癌患者的血液样本进行测试，该方法能够在疾病的最早阶段实现95%的检测准确率，大大超越了当前市场上可用的非侵入性检测方法。
早期诊断的挑战
当肿瘤细胞死亡时，它们会分解并释放遗传物质颗粒进入血液。标准液体活检依赖于这种漂浮在血液中的DNA，称为循环无细胞DNA（cfDNA），来检测癌症。然而，在疾病早期，当肿瘤细胞仍在生长和繁殖时，血液中并没有太多的cfDNA。
“这一直是早期诊断的一个主要挑战。血液中释放的肿瘤DNA数量非常有限，”芝加哥大学化学系约翰·T·威尔逊杰出服务教授兼生物化学与分子生物学教授[Chuan He, PhD]( Biotechnology_）上的新研究的资深作者。
RNA是基因代码的一种过渡形式，它复制并执行来自DNA的指令，以生成细胞所需的蛋白质。分析RNA可以很好地反映基因活动，因为RNA的存在意味着细胞正在积极活动并构建蛋白质。
在新研究中，研究生鞠成伟（Cheng-Wei Ju）和张立胜（Li-Sheng Zhang）博士——He博士实验室的前博士后研究员，现任香港科技大学（Hong Kong University of Science and Technology）教职成员——开始研究使用循环无细胞RNA（cfRNA）而非cfDNA进行癌症诊断和检测的可能性。
然而，简单测量血液中RNA分子的数量并不总是可靠的，因为RNA的数量可能会因取样时间和样品处理方式的不同而有很大差异。He博士的实验室专注于研究RNA修饰的生物学功能，即对RNA分子进行的化学改变以调节其活性。因此，在这项新研究中，研究人员专注于分析血液样本中的RNA修饰水平，这些修饰水平在RNA总量变化的情况下仍能保持相对稳定。例如，如果一个RNA转录本被修饰了30%，无论测量的是100个还是1000个拷贝，该百分比都保持不变。
检测微生物组的变化
研究团队使用了由胃肠病学家、长期合作者Marc Bissonnette博士（芝加哥大学医学副教授）提供的结直肠癌患者样本。令人惊讶的是，他们不仅能够测量来自人类细胞的cfRNA修饰，还能够检测到肠道微生物的RNA。数十亿细菌与我们共存于消化系统中，当存在癌变肿瘤时，它们的活动也会发生变化。
基于[之前在植物中的研究](
“我们发现，癌症患者与健康个体之间，微生物释放的RNA存在显著差异，”He博士说。“在肠道中，当肿瘤生长时，附近的微生物组必须因炎症而发生重塑。这影响了周围的微生物。”
微生物组的更新速度也比人类细胞快得多，更多的细胞频繁死亡并释放RNA片段进入血液。这意味着，通过测量微生物RNA修饰的测试，可以比依赖人类肿瘤细胞释放的DNA的测试更早地检测到可能的癌变活动。
目前商业化的测试通过测量粪便中的DNA或RNA丰度，对于晚期癌症的准确率约为90%，但在早期癌症中的准确率则降至50%以下。而这种基于RNA修饰的新测试总体准确率接近95%，并且在癌症的最早阶段也能保持高准确率。
“这是首次将RNA修饰用作癌症潜在生物标志物的尝试，相比RNA丰度，这种方法显得更加可靠和灵敏，”He博士表示。“能够在如此早期的阶段检测到癌症是前所未有的。”
这项题为“血浆中微生物组来源的无细胞RNA修饰区分结直肠癌样本”的研究得到了芝加哥大学路德维希转移研究中心（Ludwig Center for Metastasis）、Rolfe基金会、美国国立卫生研究院（NIH/National Institutes of Health）、香港研究资助局（Hong Kong Research Grants Council）以及霍华德·休斯医学研究所（Howard Hughes Medical Institute）的支持。
其他作者包括吕瑞图（Ruitu Lyu）、李涵（Han Li）、魏江波（Jiangbo Wei）、Urszula Dougherty、Akushika Kwesi、Alexander Luna、朱宣豪（Xuanhao Zhu）、崔小龙（Xiaolong Cui）、姜博晨（Bochen Jiang）、纪怡怡（Yiyi Ji）、夏鹏（Peng Xia）、Diana C. West-Szymanski、孙晨曦（Chenxi Sun）、钟宇浩（Yuhao Zhong）、叶畅（Chang Ye）、Angelica Moran、Christopher Lehmann和Eric Pamer（均来自芝加哥大学）；Alberto J. Parra Vitela（来自Advocate Lutheran General Hospital）；沈盛海（Shenghai Shen，香港科技大学）；刘云正（Yunzheng Liu，加州理工学院）；王亮亮（Liangliang Wang，中国科学院）；徐宇智（Yuzhi Xu，纽约大学）以及张威（Wei Zhang，西北大学）。
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