方案概览
这个方案面向药物发现与治疗响应研究，刻画 tRNA 表达、tRNA 修饰与 tRF/tiRNA 群体：用 tRNA 测序、nrStar™ tRNA PCR 芯片与预设计引物监测靶点 tRNA，用 LC-MS 与修饰测序定量修饰层，用 tRF&tiRNA 测序观察片段响应，支持靶点验证、药效评估与耐药机制研究。
缬氨酸氨酰-tRNA 合成酶促进黑色素瘤的治疗耐药 [1]；用无载体纳米表观药物同时靶向 m⁷G tRNA 修饰与组蛋白乙酰化，可实现骨肉瘤的化疗增敏 [2]；反密码子改造的 tRNA（tRNA(SUAG)）通过促进核心蛋白降解抑制乙肝病毒复制 [3]。
方案从三个层面支持药物发现：用 tRNA 测序、tRNA PCR 芯片与预设计引物刻画 tRNA 表达，用 LC-MS 与修饰测序定量 tRNA 修饰，用 tRF&tiRNA 测序观察片段响应——覆盖靶点验证、药物响应与耐药研究。
服务一览
| 服务 | 在这个方案中的作用 |
|---|---|
| nrStar™ tRNA PCR 芯片（H/M） | 对 185 条 tRNA 做高通量监测 |
| rtStar™ 预设计 tRNA 引物组 | 对单条成熟 tRNA 做定量 |
| tRNA 测序 | 全谱 tRNA 表达检测 |
| tRNA 氨酰化测序（mim-tRNA-Seq） | 一次检测 tRNA 表达、修饰与氨酰化 |
| tRF&tiRNA 测序 | tRF/tiRNA 表达与治疗响应 |
上表中的检测均由数谱生物提供，可以单独使用，也可以按课题所处阶段组合。
方案优势
为什么用这套方案做药物发现研究
- 对准靶点：针对与药物响应、耐药相关的具体 tRNA 与 tRF 做检测
- 高通量监测：tRNA PCR 芯片与预设计引物可快速筛查大量样本
- 修饰层面：LC-MS 与修饰测序定量与治疗相关的 tRNA 修饰变化
- 支持改造型 tRNA：表达谱可用于改造型 tRNA 与治疗开发研究
- 聚焦型生信：每个项目都包含差异分析与可直接使用的图表
- 组合灵活：测序、芯片与修饰分析可以组合成一个药物发现项目
背景介绍
tRNA 正在成为治疗靶点与疗效标志物。缬氨酸氨酰-tRNA 合成酶促进黑色素瘤的治疗耐药 [1]；用无载体纳米表观药物同时靶向 m⁷G tRNA 修饰与组蛋白乙酰化，可实现骨肉瘤化疗增敏 [2]。
反密码子改造的 tRNA（tRNA(SUAG)）通过促进核心蛋白降解抑制乙肝病毒复制 [3]；横纹肌肉瘤中 PAX 易位通过改变亮氨酸使用重塑线粒体代谢 [4]。
METTL1 过表达抬高的 m⁷G 修饰 tRNA 在白血病、胶质母细胞瘤、胆管癌与肺癌中推动肿瘤发生 [5]，使 tRNA 修饰通路成为有吸引力的治疗靶点方向。
实验与数据分析流程
从药物处理模型到 tRNA 层面的药效读数
样本与 RNA 质检处理组与对照组，保留小 RNA 的提取
表达谱检测tRNA 测序、PCR 芯片或引物组
修饰与片段分析LC-MS、修饰测序与 tRF&tiRNA 测序
生信分析差异表达、差异修饰与统计
整合解读把 tRNA 变化对应到药效与耐药
生物信息与交付
每个项目都包含聚焦型生物信息分析与可直接使用的图表，用于从 tRNA 层面解释药物响应与耐药。
- tRNA 差异表达结果表（含 isoacceptor 与 isodecoder 注释）
- tRF&tiRNA 差异表达结果（含详细注释与亚型分析）
- tRNA 差异修饰与氨酰化分析（tRNA 氨酰化测序）
- 火山图、热图与可直接使用的图表
- PCR 芯片数据（含归一化参考与质控信息）
研究应用
药物发现方向的研究应用
- 治疗耐药：缬氨酸氨酰-tRNA 合成酶促进黑色素瘤的治疗耐药（Nat Cell Biol, 2024）
- 化疗增敏：同时靶向 m⁷G tRNA 修饰与组蛋白乙酰化可实现骨肉瘤化疗增敏（Adv Mater, 2025）
- 抗病毒治疗：反密码子改造的 tRNA 通过促进核心蛋白降解抑制乙肝病毒复制（Adv Sci, 2025）
- 肿瘤代谢重塑：横纹肌肉瘤中 PAX 易位通过改变亮氨酸使用重塑线粒体代谢（Cell, 2025）
- 原癌修饰通路：METTL1 过表达抬高的 m⁷G 修饰 tRNA 在多种恶性肿瘤中推动肿瘤发生（Mol Cell, 2021）
- 疗效标志物：tRNA 与 tRF/tiRNA 组合可用于跨队列监测治疗响应
方案选择对照
| 对比维度 | tRNA PCR 芯片 / 引物组 | tRNA 测序 | tRNA 氨酰化测序 | tRF&tiRNA 测序 |
|---|---|---|---|---|
| 分析范围 | 185 条 tRNA 或单条 tRNA | 全谱 tRNA 表达 | 表达、修饰与氨酰化 | tRF/tiRNA 表达 |
| 更适合 | 高通量队列监测 | 发现 tRNA 变化 | 多层面整合分析 | 片段响应 |
| 样本通量 | 高（384 孔板，数小时出结果） | 低到中 | 低到中 | 低到中 |
常见问题
tRNA 与药物发现的关系在哪里？
tRNA 正在同时成为治疗靶点与疗效标志物：缬氨酸氨酰-tRNA 合成酶促进黑色素瘤耐药，同时靶向 m⁷G 修饰与组蛋白乙酰化可实现化疗增敏，改造的 tRNA 则通过降解核心蛋白抑制乙肝病毒复制。
哪些服务可以监测治疗响应？
nrStar™ tRNA PCR 芯片与预设计引物可对 185 条 tRNA 或单条 tRNA 做高通量监测；tRNA 测序用于全谱发现，tRF&tiRNA 测序捕获片段响应，LC-MS 与修饰测序则定量与治疗相关的修饰变化。
修饰层面是怎么测的？
LC-MS tRNA 修饰检测一次定量 55 种核苷修饰，给出整体修饰谱；tRNA 修饰测序（m¹A / m³C / m¹G / m²,²G）、m⁷G TRAC-Seq 与 m³C HAC-Seq则把修饰定位到单碱基，并给出定量的修饰比例。
生物信息分析包含哪些内容？
测序项目包含带详细注释的差异表达、亚型分析与火山图；tRNA 氨酰化测序额外包含差异修饰与氨酰化分析；芯片项目交付可直接分析的 qPCR 数据、质控信息与分析工具。
能否支持改造型 tRNA 的开发？
可以。tRNA 表达与修饰层面的检测可为改造型 tRNA（如用于抗病毒的反密码子改造 tRNA）研究提供定量读数，在处理的细胞或动物模型、临床样本中比较 tRNA 图谱的变化。
参考文献
- [1] El-Hachem N, et al. Valine aminoacyl-tRNA synthetase promotes therapy resistance in melanoma. Nature Cell Biology, 2024. PMID: 38849541
- [2] Qi L, et al. Dual Targeting of m(7)G tRNA Modification and Histone Acetylation using Carrier-Free Nano-Epidrugs to Evoke Osteosarcoma Chemosensitization. Advanced Materials, 2025. PMID: 41074238
- [3] Yang X, et al. Anticodon Engineered Transfer RNA (tRNA(SUAG)) Inhibits Hepatitis B Virus Replication by Promoting the Degradation of Core Protein. Advanced Science, 2025. PMID: 40940305
- [4] Orellana EA, et al. METTL1-mediated m(7)G modification of Arg-TCT tRNA drives oncogenic transformation. Molecular Cell, 2021. PMID: 34352207