日前,北京大学科技开发部发布了一项成果转化公示,拟对一项“用于检测 N6 - 甲基腺嘌呤的方法及试剂盒”专利以“30万+销售提成”的交易额进行普通许可。该专利源自2025年5月大学生命科学学院伊成器团队联合中科院王秀杰团队在《Nature Methods》发表一项研究成果。

图片来自Nature Methods
专利受让方杭州新使生物科技有限公司作为专注于生物科技领域的企业,此次引入该专利技术,或旨在补充其在核酸修饰检测领域的技术布局,拓展相关生物检测产品管线。

伊成器(1983年6月出生),北京大学生命科学学院博雅特聘教授、化学与分子工程学院双聘教授,兼任生命科学联合中心研究员、核糖核酸北京研究中心研究员。
研究方向聚焦核酸修饰的动态调控机制及基因编辑技术开发,建立DNA/RNA修饰检测与操控技术体系,主导表观转录组学领域研究 。2018年获国家杰出青年科学基金,2022年获中国化学会生命化学青年创新奖并任北京市青联科学技术界别工作委员会副主任委员 ,2023年获中源协和生命医学创新突破奖,2024年先后获科学探索奖和树兰医学青年奖。
主持科技部重点研发计划,担任蛋白质与植物基因研究国家重点实验室副主任。其实验室致力于RNA/DNA修饰的生物学通路、功能和机制研究以及基因编辑新方法的开发。为了实现这一目标,我们综合运用包括化学生物学、表观遗传学、基因编辑、单细胞组学和基因组学等多学科手段,旨在揭示核酸表观遗传修饰的新颖功能和调控机制。
交易核心专利聚焦于 N6 - 甲基腺嘌呤(m6A)的精准检测。m6A 作为真核生物 mRNA 中最普遍的化学修饰之一,在 RNA 代谢、生理及病理过程中具有关键作用,而传统检测技术存在依赖抗体特异性、酶活性不稳定、无法绝对定量或成本高昂等局限。
该专利技术通过创新开发 GLORI 2.0 及 GLORI 3.0 两种新型检测方法,解决了前代技术(GLORI 1.0)RNA 降解严重的问题。
N6-甲基腺嘌呤(m6A)作为真核生物mRNA中丰度最高且功能最为关键的化学修饰之一,其动态调控机制与RNA代谢(如可变剪接、翻译效率、RNA稳定性)、细胞生理活动(如细胞分化、应激响应)以及疾病发生(如肿瘤、神经退行性疾病)密切相关,从而有力推动了“表转录组学”这一新兴研究领域的迅猛发展。
自2012年起,转录组水平的m6A检测技术已成为该领域研究的核心工具,然而现有技术始终面临难以突破的局限性。
1.依赖抗体的检测技术:特异性与样本量瓶颈
以 m6A-seq、MeRIP、miCLIP 为代表的技术,其核心原理是通过 m6A 特异性抗体富集修饰后的 RNA 片段并进行测序。然而,这类技术存在显著缺陷。
一方面,检测结果的准确性高度依赖于抗体的特异性,交叉反应容易导致假阳性或假阴性的出现;另一方面,抗体富集过程需要大量输入 RNA(通常需微克级)。这使得其难以满足珍稀样本(如临床穿刺样本、稀有细胞亚型)的检测需求。
2.依赖酶的检测技术:活性稳定性与检测偏差
DART-seq、MAZTER-seq、m6A-REF-seq 等技术通过工程化酶(如腺苷脱氨酶变体)实现了 m6A 与未修饰腺苷的区分。然而,酶的活性易受 RNA 二级结构和序列背景的影响,导致不同位点的检测效率存在差异。
此外,酶在不同批次间的活性波动也会引入系统误差,从而难以实现对 m6A 修饰的精确定量。
3.酶辅助化学标记技术:环境干扰与适用性局限
m6A-SEAL-seq、m6A-SAC-seq等技术通过结合酶催化与化学标记手段进行检测,然而其标记效率显著受RNA局部结构及反应环境(如pH值、温度)的影响,且操作流程较为复杂。更为关键的是,这类技术与依赖酶的其他技术相似,均无法提供m6A修饰的绝对定量数据,仅能实现相对丰度的比较,从而限制了对于m6A动态变化的精细解析。
4.“下一代”测序技术:成本与准确性平衡难题
纳米孔测序等下一代测序技术能够在单分子水平上直接检测m6A,无需依赖抗体或酶辅助。然而,这项技术面临三大核心障碍:首先,单碱基检测的错误率较高(通常超过5%),需要大量测序数据来进行校正,以确保结果的准确性;其次,数据分析流程复杂,必须借助专业算法来解析修饰信号;最后,测序仪及试剂的成本高昂,使得该技术难以在常规实验室中普及。
除了以上四类技术外,此前研究团队还开发一款基于化学反应路径的GLORI 1.0技术。该技术通过乙二醛催化和亚硝酸盐介导的化学反应,实现了未修饰腺苷的脱氨基(转化为次黄嘌呤),从而有效区分m6A与未修饰腺苷,在定量准确性方面取得了显著突破。
然而,该技术存需经历“鸟苷保护—腺苷脱氨—鸟苷脱保护”三步反应过程。其中,“鸟苷保护”步骤会导致严重的RNA降解,仅能处理≥10万个细胞的RNA样本(约50纳克mRNA),无法适用于低起始量样本(如单个组织亚细胞组分、少量分选细胞)。这在很大程度上限制了其在基础研究和临床应用场景中的广泛适用性。
上述传统技术及前代GLORI 1.0的局限,共同导致m6A检测领域长期面临“高灵敏度与RNA完整性难以兼顾”、“低样本量适配性与定量准确性难以平衡”的双重困境——既无法满足珍稀生物样本(如临床微量样本、组织亚细胞组分)的检测需求,也难以提供精细化研究所需的绝对定量数据。这些缺陷严重制约了表转录组学在生理机制解析、疾病标志物筛选等领域的深入应用。
为此,研究团队针对现有技术痛点展开定向研发,通过重构化学反应体系、创新载体RNA设计,成功开发出GLORI 2.0与GLORI 3.0两项核心技术,旨在从根本上解决一代技术中RNA降解、低起始量样本无法适配、定量结果不稳定等问题。
1. 一步法脱氨基反应解决 “RNA 降解” 问题
在解决 “RNA 降解” 问题上,GLORI 2.0 凭借一步法脱氨基反应实现了关键革新。其核心突破在于省去前代技术中独立的鸟苷保护步骤,构建出 “一锅法” 脱氨基反应体系 —— 只需将羰基化合物(以乙二醛为优选)、亚硝酸盐与待测 RNA 直接混合,在 pH 4.0-6.5 的弱酸性环境(优先选用 MES 缓冲液)中即可完成反应。
从机制来看,乙二醛在此过程中发挥双重作用:既能与腺苷形成中间体(A*),大幅增强腺苷与亚硝酸盐的反应活性,推动未修饰腺苷快速脱氨基转化为次黄嘌呤;又能与鸟苷形成临时加合物(G*),且该加合物可在后续温和条件(如 80-95℃热处理 5-30 分钟)下逆转,避免鸟苷出现永久修饰或 RNA 链发生断裂。
实验数据也印证了这一技术的优势:经 GLORI 2.0 处理后,RNA 完整性显著提升,18S、28S rRNA 条带清晰且无明显降解,同时腺苷至次黄嘌呤的转化效率超过 99%,鸟苷的非特异性脱氨基率低于 5%,彻底攻克了 GLORI 1.0 存在的 RNA 降解难题。
2.GLORI 3.0,解决 “低样本量适配” 问题
面对低起始量 RNA在纯化过程中容易丢失的难题,GLORI 3.0 通过创新性引入逆转录 - 静默载体 RNA(RT-silent carrier RNA),给出了针对性解决方案。
载体 RNA 需经过 “腺苷脱氨基 - 氰乙基化” 两步反应构建而成,最终形成富含 N1 - 氰乙基肌苷(ce1I)的特殊 RNA 分子。其中,ce1I 能有效阻断逆转录酶的延伸过程,使得载体 RNA 无法作为模板合成 cDNA,仅专注发挥 “保护待测 RNA 不被吸附丢失” 的功能。
这一设计带来了显著的技术优势:在 RNA 纯化前加入载体 RNA,可大幅降低待测 RNA 在离心、柱纯化等操作中的损耗;且在后续文库构建环节,载体 RNA 会自动被排除在外,不会对检测结果产生干扰。实验结果也证实,GLORI 3.0 能够对低至 10 纳克总 RNA的样本开展全转录组 m6A 检测,检测灵敏度较 GLORI 1.0 提升了 100 倍以上。
3.多维度体系优化,解决 “定量准确性与稳健性” 问题
为进一步保障检测结果的可靠性,专利技术还围绕实验流程开展了系列细节优化。在反应条件控制上,技术方案明确了核心试剂浓度与反应参数:亚硝酸盐浓度设定为 0.5-2.0M(优选 1.0M),乙二醛浓度需≥1.0M(优选 2.3M),反应温度控制在 45-95℃(优选 50℃),反应时间为 3-12 分钟(优选 10 分钟),通过标准化参数确保不同样本、不同批次间的反应效率保持一致。
针对反应中可能形成的鸟苷加合物,技术方案设计了 “碱性缓冲液 + 热处理” 的逆转策略,例如在 pH 8.6 的 TEAA - 甲酰胺缓冲液中,经 95℃处理 10 分钟,可将鸟苷加合物完全转化为鸟苷,避免其对后续测序步骤产生干扰。
在样本处理环节,技术方案还提供了配套的预处理与后处理流程:待测 RNA 可先通过纯化、片段化完成预处理,反应产物则能经逆转录、特异性扩增后再进行检测。
这一设计既适配全转录组层面的 m6A 分析,也能支持特定位点的精准定量,例如针对低丰度 mRNA 的 m6A 位点检测场景。
基于以上三重突破,彻底解决了传统 m6A 检测技术的核心痛点,为表转录组学研究从 “大量细胞” 向 “微量样本”、从 “相对定性” 向 “绝对定量” 的跨越提供了关键技术支撑。
m6A 检测技术的临床转化潜力与科研需求催生了多元技术路线的竞争格局,当前市场及科研领域的同类型技术主要围绕抗体依赖、酶辅助化学标记、第三代测序及计算预测四大方向展开,相关研究团队与企业处于技术迭代或商业化落地的不同阶段。
1.抗体依赖型技术:成熟商业化与科研工具主导
在当前 m6A 检测技术中,抗体依赖型技术是最为成熟的方案。得益于开发时间早、操作流程已实现标准化的优势,该技术已形成稳定的科研工具市场,核心参与者多为生物试剂领域的巨头企业,整体技术处于大规模商业化应用阶段。
从核心技术与产品形态来看,这类技术以 MeRIP-seq、m6A-seq 为典型代表,检测原理是通过 m6A 特异性抗体富集带有修饰的 RNA 片段,再结合高通量测序完成检测,配套产品主要包括特异性抗体与标准化试剂盒。
例如Abcam推出了 ab314476、ab284130 等多款 m6A 特异性单克隆抗体,可适配 Dot blot、FRET 等多种实验场景;赛默飞世尔则依托自身成熟的测序平台,打造了从抗体富集到文库构建的一体化 MeRIP-seq 试剂盒,广泛用于基础科研中转录组 m6A 图谱的绘制工作。
在市场主体与应用局限方面,全球知名生物试剂公司是这类技术的主导力量,除了 Abcam、Thermo Fisher,Sigma-Aldrich、Cell Signaling Technology等企业也均有相关产品布局。
不过,尽管商业化程度较高,所有抗体依赖型技术都需要微克级的 RNA 输入量,无法满足临床微量样本的检测需求,因此目前主要局限在科研领域应用。
2.酶辅助化学标记技术:科研突破向商业化过渡
酶辅助化学标记技术借助工程化酶实现 m6A 与未修饰腺苷的区分,在定量准确性上比抗体依赖型技术更具优势。目前该领域的发展以科研团队的技术突破为核心驱动力,同时已有部分企业开始涉足技术转化领域,推动技术向实际应用落地。
从代表性技术与研究团队来看,DART-seq 技术是其中的典型代表,由美国康奈尔大学 Samie R. Jaffrey 团队开发而成。该技术利用改造后的腺苷脱氨酶,使其能特异性结合 m6A 并引入突变信号,进而实现单碱基分辨率的 m6A 检测。
截至目前,该技术已在《Nature》等顶级学术期刊上发表多篇研究成果,当前处于实验室优化阶段,团队也正积极与生物科技公司展开合作,探索相关试剂盒的开发路径。
另一项重要技术是 MAZTER-seq,由荷兰 Hubrecht 研究所 Reuven Agami 团队研发。它通过 TET 酶催化的化学修饰来区分 m6A 位点,检测灵敏度较早期酶法提升 3 倍,且已在肿瘤细胞 m6A 图谱研究中得到有效性验证。
3.“下一代”测序技术:技术探索与成本攻坚并行
以纳米孔测序为代表的下一代测序技术,能够直接检测单分子 RNA 上的 m6A 修饰,无需依赖抗体或酶辅助,是公认极具潜力的下一代 m6A 检测技术路线,目前整体处于技术验证与成本优化的关键发展阶段。
在核心研发主体与进展方面,牛津纳米孔技术公司(Oxford Nanopore Technologies, ONT)作为纳米孔测序领域的领军企业,其研发的 MinION 测序仪已实现 m6A 修饰的直接检测,原理是通过分析测序信号中的电流变化来区分修饰位点。2024 年该公司推出的最新算法 Bonito-methyl,将 m6A 检测准确率提升至 85% 以上,但技术仍存在短板 —— 单碱基错误率仍高达 6%-8%,需要大量测序数据进行校正,因此目前主要应用于科研领域的长读长 m6A 分析工作。
另一核心主体是太平洋生物科学公司(Pacific Biosciences, PacBio),该公司依托其 SMRT 测序技术的单分子实时检测能力,开发了专属的 m6A 修饰分析模块,可在检测中同时获取 RNA 序列与修饰信息。不过,该技术的测序成本较高,是传统二代测序的 5-8 倍,这一成本劣势限制了其大规模应用,目前仅在少数高端科研项目中得以使用。
4.计算预测技术:辅助工具与科研补充
计算预测技术借助机器学习算法,基于核酸序列特征实现 m6A 位点的预测,能有效降低实验检测成本,不过目前该技术仍处于科研辅助应用阶段,尚未形成可独立使用的检测产品。
以 GLORI 系列技术为代表的化学测序路线,通过特异性化学反应实现 m6A 与未修饰腺苷的区分,在检测灵敏度与定量准确性上取得了关键突破,当前处于专利许可与商业化转化的初期阶段。此次北京大学将该技术专利许可给杭州新使生物科技有限公司,标志着该技术正式从实验室走向商业化开发,有望成为首个同时突破 “低样本量适配” 与 “绝对定量” 两大技术瓶颈的标准化试剂盒产品,填补相关市场空白。

















