核心观点 - 美国希望之城国家医疗中心首次揭示了染色体外DNA（ecDNA）在癌症进化中的关键作用，为精准医疗发展奠定重要基础 [1] - ecDNA的环状结构违反传统生物学规律，成为驱动癌症发生与演化的强大引擎 [1] - 研究发现ecDNA与致癌因子共同存在时会引发肿瘤微环境缺氧状态，这与癌症进展、治疗耐药性及临床不良预后密切相关 [1] 研究方法 - 结合空间转录组学和基因组数据，成功识别出源自同一祖先但获得额外突变的不同细胞群落 [2] - 通过批量RNA测序、肿瘤/正常DNA测序及空间转录组学分析，识别出肿瘤微环境中的共性特征与独特模式 [2] - 构建了可供其他科研团队参考的整合分析框架 [2] 技术应用 - 空间转录组学方法和基因组测序技术未来有望广泛应用于各类癌症的个体化治疗 [2] - 研究成果为精准医疗研究提供了坚实数据支撑，推动创新技术应用以实现更优疗效、更低副作用的治疗目标 [2] 临床意义 - 理解ecDNA在可遗传与非遗传细胞附近的分子行为有助于揭示潜在治疗靶点 [2] - 研究成果可评估癌症复发风险 [2] - 有望为癌症患者提供更个性化、更具针对性的治疗方案 [1]

编辑丨王多鱼 排版丨水成文 染色体外 DNA （extrachromosomal DNA，ecDNA） 是一种独立于染色体存在的环状 DNA 分子，在 30%-50% 的恶性肿瘤患者中被检测到。尽管早在 1965 年研究人员就在神经母细胞瘤中观察到其存在 （当 时称为双微体） ，但受限于技术手段，其存在的生物学意义长期未被阐明。 近年来的研究发现，ecDNA 可携带完整的致癌基因 （例如 MYC、EGFR） 及其增强子序列。当这些基因从 染色体脱落并环化形成 ecDNA 后，原本的表观遗传修饰 （例如 DNA 甲基化和组蛋白修饰） 记忆丢失，导 致癌基因的异常激活。 临床证据表明，携带 ecDNA 的肿瘤患者往往表现出更高的恶性程度、更强的治疗抵抗和更差的临床预后。 因此，靶向 ecDNA 的抗肿瘤策略 （例如干扰其复制与维持、调控表观遗传重塑） 具有重要治疗潜力。然 而，ecDNA 的复制与维持机制、表观遗传重塑及其在肿瘤发生发展中的精确作用，仍是当前研究的核心挑 战。解决这些问题将为开发新型抗癌疗法提供关键突破口。 2025 年 4 月 28 日，中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室、 ...