揭秘!为何染色体外DNA在人类癌症中最为罕见且会招致癌症患者预后不良？

2020年8月25日 讯 /100医药网BIOON/ --近日，一项登载在国际杂志Nature Genetics上题为“Extrachromosomal DNA is associated with oncogene amplification and poor outcome across multiple cancers”的研讨申报中，来自加利福尼亚年夜学等机构的迷信家们经过研讨发明，位于染色体外DNA特别基因的增殖或会诱发癌症并招致多品种型癌症患者的预后不良。

这项研讨中，研讨人员经过研讨初次发明，一种被称为ecDNA癌基因的扩增景象（染色体外DNA的增殖）普遍存在于多种癌症肿瘤类型中；研讨者发明，ecDNA是人类癌症中呈现的一种罕见事情，至多在14%的人类肿瘤中会呈现，同时其在最恶性的癌症中呈现的频率要高得多，包含胶质母细胞瘤、肉瘤、食道癌等，本文研讨构造标明，ecDNA在癌症产生进程中饰演着症结的脚色。

图片起源：Paul Mischel, UC San Diego

研讨者Mischel说道，我们发明，癌症中携带ecDNA的患者比拟其它癌症患者而言生活工夫会分明延长，这些患者机体的肿瘤是由其它分子渐变所驱动的，即便依照肿瘤类型分组也是如斯。患者总体生活期的延长也标明，携带ecDNA所驱动肿瘤的癌症患者对以后的医治手腕反响欠安，其或许须要新型疗法来停止医治，相干研讨成果或能协助迷信家们开辟潜在的抗癌疗法来医治ecDNA驱动的癌症患者。

本文研讨为懂得ecDNA在癌症中的分子风行病学供给了一个新的窗口，也为纵向研讨为何患者对疗法反响欠安供给了新的研讨机遇；研讨者不雅察到，ecDNA扩增会产生在很多类型的癌症中，但却不在正常组织或全血中，并且最罕见的复发癌基因扩增会常常产生在ecDNA上，值得留意的是，研讨者在所剖析的29种癌症类型中发明25种癌症类型中都存在基于ecDNA的扩增的轮回标记物，同时其还在最具侵袭性的组织类型的癌症中呈现的频率较高，包含胶质母细胞瘤、肉瘤和食管癌等。

研讨者Mischel指出，癌症似乎玩了一个陈旧的退化花招，癌基因及其四周的调理性区域会从其所属染色体的束缚中被束缚出来，从而驱动较高的癌基因拷贝、加快肿瘤退化、增进癌细胞对疗法发生耐药性，并付与肿瘤疾速改动细胞基因组从而对疾速改动情况发生反响的才能，最终加快肿瘤的退化并驱动其对疗法的耐受性。文章中，研讨人员对来自癌症基因组图谱筹划（TCGA）和全基因组泛癌症剖析筹划（PCAWG）中3200多份肿瘤样本的全基因组序列数据停止密集性盘算剖析，合计对400多个TB的原始测序数据停止剖析，并不雅察ecDNA扩增对癌症患者预后的影响效应。

文章中，研讨人员开辟出了一种名为Amplicon Architect的弱小盘算机技巧，其能基于三种症结特征来辨认ecDNA，包含轮回性、高拷贝数和断点的再应用；本文研讨成果或无望协助研讨人员开辟新型疗法来靶向感化ecDNA并干涉其驱动恶性癌症发展、耐药和复发的才能。

染色体外DNA（ecDNA）是一种共同的环状DNA，个中含有位于细胞染色体内部的功效性基因，同时其还能停止自我复制；ecDNA会在癌细胞中疾速复制，诱发较高数目的癌基因拷贝，并且这一特色会在细胞决裂进程中以一种纰谬称的方法传递给子代细胞，癌细胞能上调或下调ecDNA上的癌基因的表达，从而确保癌细胞能在选择性压力情况下生活，包含化疗、靶向性疗法、免疫疗法或化疗等，同时也会使得ecDNA成为癌症复发和对疗法耐受性的次要机制之一，ecDNA在安康细胞中很少呈现，但却常常会在多种实体瘤中被发明，其是年夜部门恶性和难以医治癌症的次要驱动子，尤其是那些以癌基因高拷贝扩增为特点的癌症类型等。（100医药网100yiyao.com）

参考材料：

【1】

【2】Kim, H., Nguyen, N., Turner, K. et al. . Nat Genet (2020). doi：10.1038/s41588-020-0678-2