• Smile cfRNA-seq

    (Spike-in, Molecular ID, Indexing for Level Evaluation)

    cfRNA真·绝对定量,为Biomarker筛选而生,一次检测10种cfRNA分子

     

     

     

    一、产品概述:

     

     cfRNA:液体活检的多维信息载体

    cfRNA(Cell-free RNA)是位于细胞外的游离RNA分子,由多种类型的RNA构成。cfRNA作为“液体活检”的重要组成部分,与cfDNA(细胞游离DNA)共同构成了“液体活检”技术的核心分析物。通过抽血等简单方式获取体液样本,即可无创地反映全身组织的生理和病理状态,已成为各种疾病当中极有前途的生物标志物,包括癌症、多种传染病、心血管疾病和神经系统疾病等等。

    然而cfRNA在血液中含量极低、碎片化严重、且极易降解,对检测技术的灵敏度要求极高。云序生物推出Smile cfRNA真·绝对定量测序——一款专为Biomarker筛选而生的真绝对定量产品,该产品以“S-M-I-L-E”五重技术架构,重塑cfRNA绝对定量标准。

    一次检测,覆盖10种cfRNA分子——Smile cfRNA-seq采用单文库全转录组建库策略,一次测序即可同时精准定量mRNA、lncRNA、miRNA、piRNA、tsRNA、yRNA、snRNA、snoRNA、rsRNA、srp_RNA 10类cfRNA分子。

     

    为什么需要“真”绝对定量?

    市面上部分产品宣称“绝对定量”,实则仅依赖UMI分子标签去除PCR重复,只能消除扩增阶段的偏好性,却无法校正RNA提取损失、逆转录效率差异、样本间操作误差等上游偏差——此为 “伪”绝对定量,其本质仍是相对定量。

    云序“真”绝对定量,以 UMI + Spike-in + UDI 三重技术协同,贯穿“提取-逆转录-建库-测序”全流程:

    ✅️ Spike-in,在逆转录之前精准加入每份样品,作为“随行标尺”全程监控并校正RNA提取后的所有物理损失与酶促效率差异,确保跨样本间的数据站在同一基准线上;

    ✅️ UMI,在扩增前为每一个原始cDNA分子打上独有标签,从源头清除PCR扩增与测序仪带来的重复冗余,确保“数一个原始分子,只算一次”;

    ✅️ UDI,为多样本混合测序提供双端校验的“零串扰”保障,确保每一条测序读段准确无误地回归其原始样本。

     

    💡 真 vs 伪绝对定量对比

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    💡 S-M-I-L-E 五重技术架构

    云序生物 Smile cfRNA-seq 以“S-M-I-L-E”五重技术架构,重塑 cfRNA 绝对定量标准:

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    二、cfRNA临床应用场景

    cfRNA 作为“液体活检”的重要组成部分,在多个疾病领域展现出巨大潜力:

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    💡 cfRNA功能与生物学意义

    细胞间通讯:被包裹在外泌体中的 cfRNA 可被受体细胞吸收,调节受体细胞的生物学功能,成为远距离细胞间信息传递机制。

    基因表达调控:尤其是 miRNA、tsRNA 等 sncRNA,即便在体液中流动,被其他细胞摄取后仍能发挥基因沉默等调控功能。

    分子足迹:cfRNA 的组成和数量为我们提供了体内细胞活动的实时快照,生理过程与病理状态都会在体液中留下独特的 cfRNA 特征谱。

     

     

    三、实验原理

    云序生物cfRNA的检测基本包括四步:体液分离、RNA提取、文库构建及测序、生物信息分析。

    1. 体液分离

    通过精细的离心操作,从全血中分离出不含细胞成分的血浆,最大化获取真正的循环游离 RNA,并最大限度地减少血细胞残留 RNA 的污染。对于尿液、脑脊液等样本,云序拥有相应优化流程。

    2. RNA提取

    cfRNA含量极低且高度碎片化,云序使用商业化的游离RNA纯化试剂盒来高效提取并富集这些微小的RNA分子,同时去除蛋白质、盐离子等杂质。

    3. 文库构建与测序

    依据研究目标(涵盖 mRNA、lncRNA、miRNA、piRNA、tsRNA、yRNA、snRNA、snoRNA、rsRNA、srp_RNA全转录组 RNA 种类),Smile cfRNA-seq 采用“单文库10种分子兼容建库”策略,通过优化接头连接与逆转录条件,在同一反应体系中同时捕获长链(>200 nt)与短链(≤200 nt)RNA 分子,实现从长链 mRNA、lncRNA到小分子 miRNA、piRNA、tsRNA、yRNA、snRNA、snoRNA、rsRNA、srp_RNA 的无偏覆盖。

    建库过程中,引入 UDI(双端唯一索引)接头确保样本间数据互不串扰;同时为每个原始 RNA 分子添加 UMI(分子条形码)用于 PCR 扩增偏好的精确校正;并加入已知浓度的 Spike-in 作为外部参照,用于构建绝对定量标准曲线。通过高通量测序平台进行深度测序,确保低丰度分子的有效检出。

    4.生物信息分析

    云序生物对原始测序数据进行严格的质量控制、序列比对、定量和统计分析,最终精准鉴定具有统计显著性和生物学意义的RNA。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    cfRNA测序实验流程示意图

     

    云序优势

    真绝对定量:UDI + UMI + Spike-in三重协同

    UDI(双端唯一索引):从源头多样本混合测序时的数据串扰,确保每个读段归属无误;

    UMI(分子条形码):有效消除 PCR 扩增偏好和建库噪声,实现对原始分子的准确计数;

    Spike-in(外源内参):建立绝对定量标准曲线,使跨样本、跨批次数据具备真正的绝对值可比性。 三者协同作用,彻底解决传统相对定量方法的偏差问题,让您的差异分析结果更加可靠,并为疾病标志物筛选与转化研究提供坚实数据底座。

    cfRNA全转录组捕获:

    云序生物采用创新的单文库全转录组兼容建库方案,在同一反应体系中一次性覆盖mRNA、lncRNA、miRNA、piRNA、tsRNA、yRNA、snRNA、snoRNA、rsRNA、srp_RNA共10种RNA分子,无需分库建库,避免了样本分割损耗和批次差异,确保对每一种目标cfRNA实现同步、高效、无偏的精准检测。

    一站式服务:

    云序生物提供从样本到分析的全流程服务,客户仅需提供体液或总RNA样本,即可完成样品准备、文库构建、上机测序及数据分析全部环节。依托专业的生物信息学团队,我们能够满足各类高级和定制化的数据分析需求,助力客户高效推进研究进程。

     

     

    相关产品:

    1.cfRNA多修饰测序(LIME-Seq)技术

    cfRNA多修饰测序LIME-Seq服务,实现对cfRNA多分子、多修饰类型的同步高效检测。该服务严格优化并标准化了LIME-Seq全流程,确保其超高灵敏度与卓越的重复性。该技术利用RNA修饰在逆转录过程中会产生错配的原理,将不同的修饰类型转换为可识别的碱基突变信号,从而实现对不同RNA分子上的修饰进行精准定位和定量。

    2.外泌体cfRNA测序技术

    外泌体RNA(exRNA)是一类存在于外泌体内部的RNA分子,受到脂质双分子层膜结构的严密保护,在血液、唾液、尿液等复杂体液环境中仍能保持较高稳定性与完整度。云序生物外泌体RNA测序服务依托完善的外泌体分离富集流程和高通量测序技术,为客户提供从外泌体提取、RNA质检、文库构建至生物信息分析的一站式解决方案,助力实现更精准的科研发现与临床转化。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    案例1:全转录组cfRNA测序揭示乳腺癌和肺癌组织及亚型特异性无创标志物

    原文:A comprehensive characterization of the cell-free transcriptome reveals tissue- and subtype-specific biomarkers for cancer detection

    发表时间:2021.4.21

    发表期刊:Nature Communications

    影响因子:14.7

    cfDNA作为癌症检测标志物存在两大局限:灵敏度受限于肿瘤脱落量(早期肿瘤释放DNA少),缺乏组织特异性(无法回答“癌在哪里”)。 研究团队依托CCGA大型队列(NCT02889978),纳入165例血浆样本(乳腺癌46例、肺癌30例、非癌对照89例),采用全转录组RNA-seq,配合ERCC spike-in与UMI进行全流程定量校正,构建了非癌人群cfRNA基线表达谱。 研究发现,非癌血浆中68%的基因完全未被检测到(定义为 “暗通道” )。在这些低背景区域中,研究鉴定出肺癌专属标志物12个、乳腺癌专属标志物8个,其中50%为组织特异性基因,约30%可区分癌症亚型。在独立验证队列中,23个标志物中15个得到成功验证。 该研究证实全转录组cfRNA测序可有效规避传统单分子检测的局限性。研究中ERCC spike-in与UMI的联合应用,与Smile cfRNA-seq“Spike-in+UMI+UDI”全流程校正理念高度一致,进一步印证了cfRNA绝对定量测序在液体活检领域的广阔前景。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • 数据分析(仅供展示 详见demo报告):

     一.分析项目

    1.原始数据整理,低质量reads过滤,数据质控

    2.cfRNA-mRNA:

        (1)cfRNA-mRNA识别与注释;

        (2)差异cfRNA-mRNA识别与注释;

        (3)差异cfRNA-mRNA GO功能富集分析;

        (4)差异cfRNA-mRNA KEGG通路分析;

        (5)差异cfRNA-mRNA GSEA分析;

        (6)cfRNA-mRNA聚类图;

        (7)cfRNA-mRNA散点图;

        (8)cfRNA-mRNA火山图;

    3.cfRNA-lncRNA:

        (1)cfRNA-lncRNA识别与注释;

        (2)差异cfRNA-lncRNA识别与注释;

        (3)差异cfRNA-lncRNA邻近基因GO功能富集分析; 

        (4)差异cfRNA-lncRNA邻近基因KEGG通路分析;

        (5)cfRNA-lncRNA聚类图;

        (6)cfRNA-lncRNA散点图;

        (7)cfRNA-lncRNA火山图;

        (8)差异cfRNA lncRNA顺式调控机制分析;

     

    4.cfRNA-sncRNA(cfRNA-small non-coding RNA):

        (1)新cfRNA-sncRNA预测;

        (2)cfRNA-sncRNA识别与注释;

        (3)差异cfRNA-sncRNA识别与注释;

        (4)差异cfRNA-sncRNA靶基因预测;

        (5)差异cfRNA-sncRNA靶基因GO功能富集分析;

        (6)差异cfRNA-sncRNA靶基因KEGG通路分析;

        (7)cfRNA-sncRNA聚类图;

        (8)cfRNA-sncRNA散点图;

        (9)cfRNA-sncRNA火山图;

     

    二.部分数据分析结果示例

    1.cfRNA-mRNA的定量结果及注释

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    2.差异cfRNA-mRNA的识别与注释

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    3.差异cfRNA-mRNA的GO和Pathway通路分析

    GO分析:GO为注释基因、基因产物和序列开发了一套结构化的、受控词汇表。云序生物对差异miRNA的靶基因进行GO功能分析,以注释并推测可能参与的功能。

    Pathway分析:KEGG PATHWAY是将基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学中的分子数据集映射到KEGG通路图上,以进行这些分子的生物学功能解释的过程。云序生物对差异miRNA的靶基因进行通路分析,以注释并推测可能参与的通路。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    4.cfRNA-mRNA聚类图

    分层聚类揭示了每个样本中不同的cfRNA-mRNA表达谱,可以用于衡量样本或cfRNA-mRNA表达之间的相似性。通常来讲,同组的样品能够聚在一个分枝中。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    5.cfRNA-mRNA火山图

    快速直观地识别那些变化幅度较大且具有统计学意义的cfRNA-mRNA,同时显示上下调差异miRNA的变化倍数和差异的显著程度。

     

     

  • 样本要求:

    样品类型和样品量 

    总RNA ≥ 150 ng,浓度 ≥ 1 ng/µL;

    体液:血清、血浆 ≥ 8 mL;尿液 ≥ 18 mL;

    脑脊液 ≥ 8 mL;

    玻璃体液 ≥ 800 µL;房水 ≥ 800 µL;

    唾液 ≥ 8 mL 其他体液类型请电询。

    样品保存与运输:

    a)体液类转移至冻存管中,封口膜封好,-80℃保存,避免反复冻融,干冰运输;

    b)RNA样品可溶于RNA-free的无菌水中,-80℃保存,避免反复冻融,干冰运输。

    注:具体请联系销售或后台工作人员,查看《云序生物样品采集保存及运输指南》。

技术服务

Technical Service

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