NM
Na Meng
Author with expertise in Exosome Biology and Function in Intercellular Communication
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(75% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
15
/
i10-index:
21
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
2

Depletion-assisted multiplexing cell-free RNA sequencing reveals distinct human and microbial signatures in plasma versus extracellular vesicle

Hongke Wang et al.Feb 3, 2023
Abstract In biofluid, long RNAs are more informative than microRNAs in terms of gene number and variation type. Therefore, cell-free long RNAs have shown promising potential as biomarkers in liquid biopsy, while they are mostly fragmented. In order to investigate these fragmented cell-free RNAs (cfRNAs), we developed a cost-effective cfRNA sequencing method, DETECTOR-seq (depletion-assisted multiplexing cell-free total RNA sequencing). It utilized a set of customized guide RNAs to remove large amounts of unwanted RNAs (i.e., fragmented ribosomal and mitochondrial RNAs) in human plasma. Early barcoding was also incorporated to save cost and plasma volume. After demonstrating its superior performance to other methods, we used DETECTOR-seq to investigate cell-free transcriptomes in whole human plasma and extracellular vesicles (EVs) it contains. We first observed different type distributions: structured circular RNAs, tRNAs, Y RNAs, and virus RNAs were enriched in plasma, while mRNAs and srpRNAs were enriched in EVs. We also uncovered distinct functional pathways: RNA splicing-related ribonucleoproteins (RNPs) and antimicrobial humoral response genes were enriched in plasma, while transcriptional activity, cell migration, and antigen receptor-mediated immune signals were enriched in EVs. Subsequently, we compared the performances of these distinct cfRNAs in whole plasma versus EVs on classifying cancer patients. The accuracies were comparable when discriminating cancer patients from healthy donors (AUCs: 0.936 versus 0.953). Meanwhile, cancer types (i.e., colorectal versus lung cancer) were better classified with microbial cfRNAs in plasma than in EV (AUCs: 0.898 versus 0.772). Overall, by investigating total and EV cfRNAs in the pairwise plasma samples, our work provides practical guidance for the proper decision of EV purification when launching a cfRNA-based study. Furthermore, as a cost-effective method, DETECTOR-seq would facilitate transcriptome-wide studies in the fields of extracellular RNA biology and clinical liquid biopsy. Key Points DETECTOR-seq enables efficient and specific depletion of sequences derived from fragmented ribosomal and mitochondrial RNAs in plasma. Distinct cfRNA signatures in whole plasma versus EVs were revealed. Both Plasma and EV cfRNAs were capable of distinguishing cancer patients from normal individuals. Microbial RNAs in Plasma cfRNAs enabled better classification of cancer types than EV cfRNAs.
0

Depletion‐assisted multiplexed cell‐free RNA sequencing reveals distinct human and microbial signatures in plasma versus extracellular vesicles

H Wang et al.Jul 1, 2024
Abstract Background Cell‐free long RNAs in human plasma and extracellular vesicles (EVs) have shown promise as biomarkers in liquid biopsy, despite their fragmented nature. Methods To investigate these fragmented cell‐free RNAs (cfRNAs), we developed a cost‐effective cfRNA sequencing method called DETECTOR‐seq (depletion‐assisted multiplexed cell‐free total RNA sequencing). DETECTOR‐seq utilised a meticulously tailored set of customised guide RNAs to remove large amounts of unwanted RNAs (i.e., fragmented ribosomal and mitochondrial RNAs) in human plasma. Early barcoding strategy was implemented to reduce costs and minimise plasma requirements. Results Using DETECTOR‐seq, we conducted a comprehensive analysis of cell‐free transcriptomes in both whole human plasma and EVs. Our analysis revealed discernible distributions of RNA types in plasma and EVs. Plasma exhibited pronounced enrichment in structured circular RNAs, tRNAs, Y RNAs and viral RNAs, while EVs showed enrichment in messenger RNAs (mRNAs) and signal recognition particle RNAs (srpRNAs). Functional pathway analysis highlighted RNA splicing‐related ribonucleoproteins (RNPs) and antimicrobial humoral response genes in plasma, while EVs demonstrated enrichment in transcriptional activity, cell migration and antigen receptor‐mediated immune signals. Our study indicates the comparable potential of cfRNAs from whole plasma and EVs in distinguishing cancer patients (i.e., colorectal and lung cancer) from healthy donors. And microbial cfRNAs in plasma showed potential in classifying specific cancer types. Conclusions Our comprehensive analysis of total and EV cfRNAs in paired plasma samples provides valuable insights for determining the need for EV purification in cfRNA‐based studies. We envision the cost effectiveness and efficiency of DETECTOR‐seq will empower transcriptome‐wide investigations in the fields of cfRNAs and liquid biopsy. Keypoints DETECTOR‐seq (depletion‐assisted multiplexed cell‐free total RNA sequencing) enabled efficient and specific depletion of sequences derived from fragmented ribosomal and mitochondrial RNAs in plasma. Distinct human and microbial cell‐free RNA (cfRNA) signatures in whole Plasma versus extracellular vesicles (EVs) were revealed. Both Plasma and EV cfRNAs were capable of distinguishing cancer patients from normal individuals, while microbial RNAs in Plasma cfRNAs enabled better classification of cancer types than EV cfRNAs.