游离RNA（cell-free RNA，cfRNA）是指存在于体液中细胞外的内源性或外源性RNA，包括mRNA、lncRNA和miRNA等。其中血浆游离mRNA、lncRNA由于携带丰富的信息，逐渐成为液体活检的重要组成部分。此前，游离mRNA已经在妊娠疾病、癌症等多种疾病的早期预测和诊断方面表现出优异的性能和应用前景。但是，由于体液中cfRNA丰度低、易降解，传统的cfRNA测序方法难以反映体液中cfRNA全貌。因此，亟待新的cfRNA测序方法的出现。

      2022年7月20日，深圳华大生命科学研究院在Clinical and Translational Medicine杂志在线发表研究论文。该研究针对体液cfRNA开发了一种新的建库测序技术——PALM-Seq，通过一次实验即可同时检测体液中多种cfRNA，可对cfRNA进行定量并描述分子特征。此外，研究团队首次将PALM-Seq应用于血浆、唾液、尿液、精浆和羊水等体液样本，并描述了各体液cfRNA在片段长度、末端核苷酸偏好和末端基序等方面的特征和可能的组织来源。本研究不仅为cfRNA的生物学研究和临床应用提供了高效的测序方法，也展现了多种体液cfRNA在液体活检等领域的应用潜力。

      研究团队首先使用T4多聚合核苷酸激酶（T4 PNK）处理cfRNA以产生具有5'磷酸和3'羟基的cfRNA片段，然后利用聚腺苷酸聚合酶和T4 RNA连接酶分别在修饰后的cfRNA片段两端连接多聚腺苷酸及接头，并利用RNase H去除冗余的rRNA片段，从而实现对cfRNA的精准定量。通过PALM-Seq技术，研究团队在不同孕周的孕妇血浆中鉴定出多种差异表达的mRNA、lncRNA和miRNA，且与RT-qPCR验证结果一致。同时，血浆mRNA和lncRNA的片段末端基序分析结果表明，孕妇血浆cfRNA具有独特的序列特征，揭示了其在产前诊断中的研究价值。

      此外，研究团队还对血浆、唾液、尿液、精浆和羊水等体液中的cfRNA进行了表征。注释结果显示不同类型cfRNA的基因检出数在各体液中不尽相同，同时游离mRNA的表达谱显示免疫细胞对唾液和血浆中的mRNA有着显著贡献，可能揭示其组织来源。同时，研究团队还发现，多种体液游离mRNA和lncRNA主要以短片段（< 50nt）的形式存在，但精浆和羊水中则以长片段为主，且表现出明显的3'端嘧啶和5'端腺嘌呤偏好。

      本研究开发了针对cfRNA测序的PALM-Seq新技术，并对不同体液中的cfRNA进行了表征，展示了cfRNA在液体活检中的应用前景，为cfRNA片段组学研究拉开了序幕。目前，PALM-Seq技术已应用于新冠肺炎、先天性心脏病等多项科学研究，相应的研究成果发表于Genome Research、Cellular & Molecular Immunology等杂志。

      深圳华大生命科学研究院朱师达研究员、陈芳副研究员和王文婧副研究员为本文通讯作者。深圳华大生命科学研究院刘忠振博士、王泰福、杨熹博士、周青博士和深圳市妇幼保健院朱素君副主任医师为本文共同第一作者。深圳市妇幼保健院曾娟助产士，深圳华大生命科学研究院孙井花博士和李力强博士对本研究有重要贡献。

原文链接