四川大学华西医院：外泌体tRNA衍生的tsRNA可作为肿瘤诊断生物标志物
图：tsRNAs的产生及种类（Genes (Basel). 2018 May; 9(5): 246.）
tRNA衍生的小RNA（tsRNA）是一种新型调节性小非编码RNA，参与多种生理和病理过程。但是外泌体中tsRNA的存在及其诊断价值之前未有报道。近日，来自四川大学华西医院国家老年疾病临床医学研究中心彭勇、魏霞蔚课题组的研究人员证明，培养的细胞系以及患者血浆中的外泌体tsRNA可作为肿瘤诊断的新型生物标志物。该研究发表于Molecular Cancer杂志上。
tsRNA是一类由tRNA衍生的小RNA，通常长度为18~40个核苷酸，由前体tRNA或成熟tRNA产生的新型小的非编码RNA。tsRNA可分为三个不同的类别，包括：前体tRNA衍生的小RNA，其以3'末端的poly U残基特征（3'U tRF）；成熟的tRNA衍生的片段（tRF）；tRNA半分子（tRH）。tRF可以进一步分为3个亚型：5'tRF、3'tRF和inter tRF。不同tsRNA的生物发生受不同机制的调节。例如，在tRNA成熟过程中由RNase Z产生3'UtRF，而tRHs来源于成熟tRNA的反密码子环的血管生成素切割产生。越来越多的证据表明tsRNA的表达受在生理条件下空间和时间的调控，因此在许多生物过程中起着重要作用。例如，精子tsRNA被发现是一种父系表观遗传因子，介导饮食诱导的代谢紊乱的代际遗传。最近的研究发现tsRNA在肺癌和慢性淋巴细胞白血病中表达失调，表明tsRNA参与了肿瘤的发生和发展。
外泌体是一种膜结合载体，其直径为30-100nm，由大多数细胞类型分泌，存在于各种类型的体液中，包括血浆、血清、尿液和唾液里。外泌体内的货物由特定的脂质、蛋白质和RNA分子组成。其中，microRNA、环状RNA和长链非编码RNA已显示出作为诊断或预后生物标志物的巨大潜力。然而，尚未报道过外泌体tsRNA作为肿瘤诊断生物标志物。
在这项研究中，研究人员利用小RNA-seq技术分析了来自细胞培养基和血浆肿的外泌体tsRNA，并发现外泌体中存在有tsRNA。为了探索tsRNA在肿瘤诊断中的潜在价值，研究人员比较了肝癌患者和健康志愿者之间的血浆外泌体tsRNA水平，揭示了肝癌患者血浆外泌体中tsRNA水平的显著增加。重要的是，四种tsRNA（tRNA-ValTAC-3、tRNA-GlyTCC-5、tRNA-ValAAC-5和tRNA-GluCTC-5）在肝癌患者在血浆外泌体中高表达，证明血浆外泌体tsRNA是一种新型的肿瘤诊断生物标志物。
该研究揭示了tsRNA作为肿瘤诊断新型“液体活检”生物标志物的具有巨大潜力，不仅扩展了外泌体中的非编码RNA的种类，而且还表明tsRNA生物标志物在肿瘤诊断上中的重要价值。
图：培养的肿瘤细胞分泌外泌体中的tsRNA表达谱分析。
参考文献：Zhu L, Li J, Gong Y, Wu Q, Tan S, Sun D, Xu X, Zuo Y, Zhao Y, WeiYQ, Wei XW, Peng Y. Exosomal tRNA-derived small RNA as a promising biomarker for cancer diagnosis. Mol Cancer. 2019 Apr 2;18(1):74.
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