癌细胞中发现的环状DNA支持其生存和抵抗力

作者：杨超月

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员发布了一项新研究的结果，该研究揭示了染色体外DNA的圆形3D形状在增强癌细胞中突变癌基因的作用，从而导致更具攻击性的肿瘤对治疗具有更高的抵抗力。

癌症研究的范式转变

一种纸本月发表在自然杂志已经提供证据表明，阐明染色体外DNA的不同圆环形圈的运作在维护，电阻，和癌症的攻击性。

总部位于加利福尼亚的团队的工作基于2017年发布的同一机构的团队先前的发现。在这项改变范式的研究中，研究人员发现，编码癌细胞基因的环状DNA短片段比以前认为的在癌细胞中更为常见。他们表明，环状DNA在几乎一半的人类癌症中都很明显，并且在产生细胞多样性中起着关键作用，从而增加了癌细胞的抵抗力和进化能力。

在这项工作的基础上，加利福尼亚大学圣地亚哥分校的科学家以及斯坦福大学和霍华德·休斯医学研究所的科学家进行了一项新研究，该研究证明了染色体外DNA(ecDNA)圈如何与癌细胞相互作用并引起某些行为。这些发现可能被证明对于开发新的和改良的治疗方案具有无价的价值。

容易获得的环状DNA是肿瘤获益的关键

在人类中，依赖酶来读取细胞DNA中的指令，该DNA紧紧包裹在细胞核内的组蛋白八聚体周围，难以接近。

在癌细胞中，正在发生一些不同的事情。这些细胞含有类似于细菌中发现的环状DNA。研究人员对致癌染色体外DNA的环形图进行了地形图通报，以探索ecDNA的形状如何影响癌细胞的功能。

结果表明，环状ecDNA像在健康细胞中发现的DNA一样，非常容易获得，而不是难以获得。这种便捷的访问方式使其能够快速转录和表达其基因，从而能够在肿瘤内快速产生促进生长的癌基因。这些功能使肿瘤能够快速生长并对环境(包括潜在威胁)作出反应。

研究结果表明，癌细胞中独特的DNA形状是一种强大的功能，导致多种因素增加了肿瘤对治疗的反应，生长和进化并在体内保持稳定的能力。该发现揭示了癌症基因组和表观基因组的3D组织，为科学家提供了重要信息，使他们能够更有效地靶向这些细胞。

新发现对癌症治疗的影响

圣地亚哥研究小组发现的结果可能对理解肿瘤进化的方式以及影响新疗法的开发产生深远影响。

这些发现强调了癌细胞在生物学上与真核细胞的不同之处在于，它们比以前所假定的更多，这意味着相同的规则不遵守它们。该研究表明，与细菌一样，癌症通过向子细胞施用ecDNA来传播，这种方式允许某些细胞在一个细胞分裂内继承多个癌性拷贝。

这代表了与健康人类细胞完全不同的过程，这是支持肿瘤中快速进化和遗传变化的原因。

该小组的工作以及该领域的先前发现在导致癌症研究范式转变，影响新疗法的潜在临床影响方面发挥了关键作用。