2022年1月21日，实验室赵金存团队与深圳华大生命科学研究院联合科研团队在国际著名学术杂志Genome Research上发表了题为“Plasma cell-free RNA characteristics in COVID-19 patients”的研究论文¹，通过比较不同症状新冠患者和健康对照血浆游离RNA（cfRNA）的差异，发现了一系列在重症新冠患者中差异表达的基因，并据此找到了可能导致细胞因子风暴的基因调控网络，为解析新冠重症发病机制提供了新的思路。

图1. Genome Research官网论文首页

血浆cfRNA携带了来自人体不同组织器官的独特信息，可为研究疾病机制和宿主-病原体相互作用提供重要参考。该研究使用华大研究院自主开发的PALM-Seq技术，同时对不同症状新冠患者及健康对照血浆中的游离mRNA、lncRNA、miRNA及tRNA进行了全谱检测，共鉴定出了7个与重症新冠相关的生物标志物，并发现重症患者的嗜中性粒细胞活化通路被激活。通过lncRNA分析发现IL-6R的翻译水平在新冠患者中增强，并基于数据证明该增强是通过下调miR-451a以及let-7家族等miRNA实现的，进一步验证了该团队此前的工作结果，揭示了在新冠患者中miR-451a及相应的lncRNA对IL-6/IL-6R介导炎症因子风暴的潜在调控机制²。

图2. miRNA和IL-6/IL-6R的靶向关系

同时，该研究还发现tRNA分子的表达水平在新冠患者中上调。tRNA分子以及转换为相应密码子后的密码子整体丰度，在轻症和重症之间有很高的一致性，主成分（PCA）分析结果表明密码子丰度可区分新冠患者和健康对照。随后的密码子偏好性分析表明这些上调的密码子更可能促进新冠病毒mRNA的翻译，且这些密码子都以A和T结尾，这也新冠病毒密码子偏好A/T结尾一致，该特征未来有望成为新型新冠药物与疫苗的特异性靶点。

图3. 新冠病毒密码子偏好A/T结尾特征

该研究还发现了新冠患者的血浆游离RNA中能检测到其它肺炎致病微生物，这也提示我们重视新冠患者肺部的共感染现象。

综上所述，本研究首次了解析新冠重症患者cfRNA特征谱，填补了该研究领域的空白，揭示了重症新冠可能的发病机制。实验室赵金存教授、肇静娴教授、华大研究院李俊桦研究员和金鑫研究员为论文共同通讯作者。实验室王延群博士为论文第一作者，华大研究院李洁、孙海汐、徐金金、林煜，实验室的张昭勇、徐永浩、朱爱如，广州海关技术中心张璐等为论文的共同第一作者。

参考文献：

1. Wang, Yanqun, Jie Li, Lu Zhang, Hai-Xi Sun, Zhaoyong Zhang, Jinjin Xu, Yonghao Xu et al. "Plasma cell-free RNA characteristics in COVID-19 patients." Genome Research (2022).

2. Yang, Penghui, Yingze Zhao, Jie Li, Chuanyu Liu, Linnan Zhu, Jie Zhang, Yeya Yu et al. "Downregulated miR-451a as a feature of the plasma cfRNA landscape reveals regulatory networks of IL-6/IL-6R-associated cytokine storms in COVID-19 patients." Cellular & Molecular Immunology 18, no. 4 (2021): 1064-1066.

原文链接：https://genome.cshlp.org/content/early/2022/01/21/gr.276175.121.long