近年来，随着高通量测序技术和质谱技术的迅猛发展，转录组和代谢组的联合分析已成为揭示疾病分子机制以及挖掘临床诊疗靶点的重要工具，为临床研究提供了全新的视角。疾病的发病机制及其发展过程异常复杂，基因突变、基因表达水平的变化及代谢改变等多种因素均影响着生物特征的变化。然而，仅依靠单一组学的数据，难以系统性地解析复杂的生理调控机制，也很难撰写出高水平的学术论文。因此，多组学的联合分析不仅能够相互验证，减少单一组学分析中的局限性和假阳性结果，还能全面深入地解析分子功能和调控机制。

在转录组学中，通过基因RNA表达水平揭示调控网络，而代谢组则直接反映生物体内代谢产物的变化。转录组和代谢组的联合分析可以筛选出与疾病变化相关的潜在关键基因、代谢物和代谢通路，从而更有效地发掘疾病的转录调控机制。

在疾病研究中，转录组和代谢组的联合分析主要包括以下几个步骤：

1. **收集样本**：根据研究目的选择合适的样本，如疾病患者和健康对照组的组织、血清、血浆、细胞或体液等。如某些研究样本无法直接获得，则需构建模型材料。

2. **转录组分析**：提取样品中的RNA，并通过高通量测序技术进行鉴定和定量，结合PCA、差异基因筛选以及KEGG富集等生物信息学分析，寻找与病变相关的基因和代谢通路。

3. **代谢组检测**：提取样品中的代谢产物，通过色谱和质谱分析对样本中的代谢物进行定性和定量分析，结合PCA、差异代谢物筛选及KEGG富集等生信分析，寻找与病变相关的代谢物及代谢通路。

4. **联合分析**：转录组和代谢组的联合分析主要分为两部分：寻找共同的KEGG通路和富集功能，以及进行相关性分析。对差异基因和差异代谢物在KEGG上共同富集的基因和代谢物进行综合分析，构建相关性网络，从而筛选出共同变化的基因、代谢物及代谢通路，进一步解析疾病的转录调控机制。

5. **生物学验证**：根据联合分析的结果，结合一些分子实验进行进一步验证，例如对转录组结果进行qRT-PCR验证，或对非靶向代谢组结果进行靶向验证。

例如，在一项研究中，德克萨斯大学西南医学中心的团队通过联合转录组和代谢组分析，探讨了三阴性乳腺癌（TNBC）的治疗靶点。研究表明，使用嘧啶生物合成抑制剂Brequinar对TNBC细胞系和PDX模型展现出了显著的治疗效果，与标准化疗相比，其疗效更好且毒性较小。

尽管转录组和代谢组联合分析已经成为揭示疾病分子机制及挖掘临床诊疗靶点的重要工具，但由于两者技术原理和数据类型不同，以及数据量庞大，如何有效整合这些数据，挖掘潜在关联，仍是当前研究的重要课题。尊龙凯时致力于建立转录组与代谢组的联合分析流程，为从事相关研究的科研工作者提供支持与服务。

【参考文献】Chengheng L, Cherise RG, Cheng F, et al. Integrated Metabolic Profiling and Transcriptional Analysis Reveals Therapeutic Modalities for Targeting Rapidly Proliferating Breast Cancers. Cancer Research, 2022, 82(4): 665-680.