2025年7月22日，北京大學第三醫院普通外科付衛/周鑫團隊聯合北京大學生物醫學前沿創新中心湯富酬課題組，在Protein & Cell上發表題為Systematic characterization of full-length RNA isoforms in human colorectal cancer at single-cell resolution(單細胞分辨率系統解析人類結直腸癌全長RNA異構體特征)的研究論文。
論文截圖
結直腸癌(colorectal cancer, CRC)是全球高發的消化道惡性腫瘤，其發生發展過程伴隨著復雜的轉錄組調控變化。RNA剪接(RNA splicing)作為驅動轉錄組復雜性并擴展蛋白質組多樣性的核心機制，其調控異常已被廣泛認為是結直腸癌的重要分子特征之一。
然而，當前針對結直腸癌的單細胞轉錄組研究多停留在以基因為單位的層面，缺乏對同一個基因產生的不同RNA異構體(isoform)表達特征、可變剪接調控模式及其導致的蛋白質氨基酸序列和功能改變的系統性研究。
該研究發現結直腸癌發生過程中癌細胞的轉錄組復雜性與RNA異構體多樣性普遍增加;結直腸癌發生過程中存在大量RNA異構體切換事件，廣泛涉及編碼序列與蛋白質結構域的改變，揭示其在功能多樣性、腫瘤進展及臨床分型中的潛在意義;揭示結直腸癌中體細胞突變的等位基因特異性表達模式及其對基因表達與剪接調控的潛在功能影響。
實驗設計方案示意圖
該研究首次利用高精度單細胞轉錄組長讀長測序技術，系統構建了高精度結直腸癌單細胞全長轉錄本異構體圖譜，全面揭示了癌細胞中RNA剪接調控的多層次特征及其對蛋白質結構與功能的潛在影響。
研究不僅鑒定了數百種改變蛋白質氨基酸序列的RNA異構體切換(isoform switching)事件(同一個基因從編碼一種蛋白質切換到編碼序列有差異的另外一種蛋白質)，還揭示了突變等位基因在單細胞中的表達優勢，及其對基因表達和剪接調控的潛在功能影響。
本研究為解析結直腸癌的轉錄組可塑性及RNA剪接調控的治療靶點提供了新視角，展現了單細胞轉錄組長讀長測序技術在腫瘤異質性研究中的獨特優勢。
北京大學第三醫院普通外科付衛教授、周鑫副主任醫師與北京大學生物醫學前沿創新中心湯富酬教授為該論文的共同通訊作者。北京大學生命科學學院博士后陸平和張雨博士為該論文的并列第一作者。
（責任編輯：華康）
