GEN：RNA測序，能否成為精準醫療的主力軍？

　　基因組學在過去幾年中的進步對我們掌握分子生物學和遺傳學發揮了巨大的影響。在實驗室中，下一代測序（next-generation sequencing ，NGS）已經被用于多個方面，包括鑒定新的基因組、DNA測序、轉錄組測序和表觀遺傳學。在臨床上，NGS已經被迅速接受為一種極具價值的診斷工具。

　　通常來說，某一個物種體內所有細胞里含有的DNA都應該是一模一樣的，只是因為每一種細胞里所表達的RNA之間存在差異，才使這些細胞有所區別。諸如“為什么腫瘤細胞與正常細胞會不一樣？”這樣的重要問題都可以通過對這些不同細胞里的RNA進行研究來解決，而這就需要用到RNA測序技術。

　　RNA測序也被稱為全轉錄物組鳥槍法測序（ Whole Transcriptome Shotgun Sequencing，WTSS），是基于NGS的轉錄組學研究方法。RNA測序首先需要提取生物樣品中全部轉錄的RNA，然后反轉錄為c-DNA后進行的下一代高通量測序，在此基礎上進行片段的重疊組裝，獲得轉錄本，進而可以形成對該生物樣品當前發育狀態的基因表達狀況的全局了解。

　　相較于一個靜態的染色體而言，細胞內的轉錄物組是一個處于不斷變化的動態過程。通過對轉錄組的研究，研究人員希望可以確定一些細胞類型是在何時何地開啟和關閉基因的。隨著NGS技術的發展，RNA測序不僅能檢測mRNA的轉錄，還能觀測到包括包括總RNA和小RNA（miRNA、tRNA和核糖體RNA）在內不同尺度的RNA表達譜。

　　RNA測序（RNA sequencing）識別遺傳機制的能力，即通過對轉錄組的直接分析鑒定出人類基因表達的變化讓它成為了一種吸引人的臨床診斷方法。Illumina的科學家Gary Schroth博士說：“RNA測序提供了一個非常特別的、敏感的基因組標簽，這使得它在很多臨床情況下都非常有用。”

　　RNA測序 VS 微陣列

　　在很多方面RNA測序已經超越了微陣列（microarray，也就是常說的基因芯片），成為轉錄組分析的首選平臺。然而，自RNA測序誕生以來，它就不得不面對微陣列技術愛好者的爭論。該技術是基因組學領域的一項重要突破技術，也是研究轉錄本信息的常規方法。

　　基因芯片是一塊帶有DNA微陣列的特殊玻璃片或硅芯片片，在數平方厘米之面積上布放數千或數萬個核酸探針；DNA、cDNA、RNA等與探針結合后，借由熒光或電流等方式偵測。經由一次測驗，即可提供大量基因序列相關信息。

　　RNA測序是一個理想的試驗平臺，因為它有能力對新的轉錄進行無偏差的檢測，這就意味著它不需要特異性的探針。RNA測序的適應性要強于微陣列，一旦芯片產生了，就不能夠再修改為新的檢測所用。不過，考慮到設備成本和樣本的檢測價格，目前使用微陣列的較多。

　　從臨床的角度看，RNA測序提供了較低的信噪比，并且能夠以更強的特異性和敏感性檢測出較少或者較低豐度的轉錄本。這對于臨床醫生來說是非常可貴的。此外，RNA測序具有更完整的RNA轉錄本分析能力，還可以分析單核苷酸多態性。在相應的時間范圍內給出針對不同檢測類型（如比較腫瘤細胞和正常細胞的轉錄差異等）的數據也更有優勢。

　　不過，盡管它們各有不同，但是RNA測序和微陣列并不是互相排斥的。在很多情況下，兩種技術可以結合起來對轉錄組進行更精確的評估。特別是，很多RNA測序協議尚未標準化，研究人員可以使用微陣列來驗證測序的結果。

　　待建立的標準

　　RNA測序想要從一個純粹的分析方法變成臨床檢測工具，科學家和監管人員必須制定標準的分析方法和基準數據，以確保檢測的準確性和重現性。盡管，有很多出版物和會議以評估RNA測序平臺、具體的實驗室協議和數據分析軟件為主題，但是目前還遠沒有達成共識。

　　去年10月，FDA在其網站上公布了美國國會關于實驗室開發診斷測試（LDTs）和伴隨診斷規范的指導草案的細節，其中將包括RNA測序。這對于RNA測序被用作重要的臨床診斷工具是非常重要的一步。

　　RNA與精準醫療

　　盡管下一代DNA測序已經在臨床診斷的前線變得越來越根深蒂固，但是RNA測序仍然在為進入臨床領域不斷努力著。但是這并不表明臨床研究人員對RNA測序技術并不看好；相反的，許多臨床機構正在積極建立使RNA測序更加容易開展的統一協議。

　　數據分析可能是RNA測序變成即時臨床診斷工具的限制因素。針對這點，一些機構正著手解決RNA測序的數據分析的難題。著名的梅奧診所最近開發了一個叫MAP-RSeq分析途徑，該途徑集合了一套生物信息學工具，通過一種內部開發的方法分析雙末端（Paired-End）RNA測序數據。

　　由于RAN測序對不同的臨床病癥適應性很強，很多科學家和出版物指出RNA測序在臨床上將用于各種類型的癌癥。如果說實驗室開發階段為RNA測序應用于臨床的能力設定了一個基數，那么隨著精準醫療時代的到來，未來幾年這個基數會無限擴大。如果科學家們能夠盡快制定標準的實踐方案，使RNA測序能夠處理大量的臨床工作，這將對精準醫療至關重要。