2025年7月8日，芝加哥大学何川、Bissonnette、香港科技大学张理升共同通讯在Nature Biotechnology（IF=41.7）在线发表题为“Modifications of microbiome-derived cell-free RNA in plasma discriminates colorectal cancer samples”的研究论文，该研究开发出一种新的RNA修饰测序方法—LIME-seq。该研究这是一种分析cfRNA修饰模式的方法，能够检测来自人类基因组和微生物组的各种转移RNA和小非编码RNA。微生物来源的cfRNA中的RNA修饰模式准确反映了宿主微生物群的活性，并具有早期检测癌症的潜力。

在精准医学中，循环无细胞DNA（cfDNA）已成为一种越来越重要的分析物，在各个领域提供了有价值的临床信息和非侵入性诊断。癌症诊断的关键策略包括识别肿瘤来源的cfDNA的变化。然而，早期癌症患者血浆中cfDNA浓度可能极低，导致敏感性和特异性降低。虽然基于表观遗传学的cfDNA测序显示了前景，但癌症早期的低浓度cfDNA仍然是一个显著的挑战。此外，在癌症中发现的表观遗传学改变也可能存在于非癌组织中，这为诊断过程增加了另一层复杂性。

凋亡细胞释放的无细胞RNA（cfRNA）为各种疾病的无创诊断和检测提供了一种替代分析物。细胞RNA转录的变化是一个动态过程，可以作为疾病病理生物学的指标。虽然肿瘤特异性转录物的过度表达可能增强肿瘤来源的RNA信号，但癌症早期有限的细胞死亡再次成为一个主要挑战。如果不受蛋白质结合的保护，无细胞mRNAs容易降解，并且在临床可行的样本中含量较低（例如，几毫升血浆），使其扩增和检测复杂化。此外，来自无关细胞的污染会显著改变无细胞mRNAs的丰度，使检测特异性进一步复杂化。

在这里，研究人员证明微生物组衍生的cfRNA中的甲基化水平是CRC诊断的有效和有前景的生物标志物，与cfRNA或cfDNA的微生物丰度谱相比具有显著优势。与基于丰度的方法不同，微生物组衍生的cfRNA的修饰变化可能反映了微生物组的内在状态和活性，使其对肿瘤微环境更敏感。该方法在CRC检测中取得了很高的准确性，特别是在疾病的早期阶段。此外，组织或血浆中宿主RNA修饰水平的变化也可能为疾病诊断或预后带来希望。该发现突出了cfRNA及其修饰模式作为监测宿主微生物组动态的可靠生物标志物的潜力，不仅用于癌症诊断，还用于其他与健康相关的应用。

参考信息：

https://www.nature.com/articles/s41587-025-02731-8#Sec25