癌症DNA環“密碼”破解

揭示一種違反基本規律的新型遺傳方式

科技日報北京11月6日電 （記者張夢然）美國斯坦福大學醫學院團隊及其國際合作者在《自然》雜誌上發表了三篇研究論文，徹底改變了科學界對小DNA環（ecDNA）在人類癌症中所起作用的理解。這些研究詳細闡述了ecDNA在近15000例癌症患者中的分佈及對預後的影響，揭示了一種違反遺傳學基本規律的新型遺傳方式，並介紹了一種針對ecDNA的抗癌療法。

ecDNA是細胞核內的一種小型環狀DNA，上面攜帶着致癌基因。這些基因的存在可以加速癌細胞增長，幫助它們逃避細胞分裂的內部檢查點，從而進一步促進腫瘤發展。

過去，人們認為只有大約2%的腫瘤含有關鍵ecDNA。但2017年的一項研究表明，這些小環廣泛存在於人類癌症中，並扮演了重要角色。2023年的進一步研究則證明，ecDNA的存在能夠觸發癌前細胞向癌症轉化。

最新研究發現，17.1%的腫瘤含有ecDNA，而在經過靶向治療或化療等細胞毒性治療後，ecDNA的存在更加普遍，並且與腫瘤轉移和較差的整體生存率相關聯。

在癌細胞分裂過程中，ecDNA的遺傳方式與傳統的孟德爾遺傳規律相悖。ecDNA在細胞分裂時並不是隨機分配給子細胞，而是作為一個整體被傳遞下去，這增加了腫瘤內細胞獲得正確ecDNA組合的可能性，腫瘤內細胞因此更容易產生耐藥性。

但團隊發現，ecDNA的轉錄和複製過程之間存在矛盾。當這兩個過程發生衝突時，分裂會暫停直至衝突解決。在此基礎上，他們發現，阻斷一種名為CHK1的重要檢查點蛋白的活性，會導致實驗室培養的含有ecDNA的腫瘤細胞死亡，小鼠腫瘤縮小。

新發現不僅為理解ecDNA在癌症中的作用提供了新視角，也為開發相關療法帶來希望。目前，CHK1抑制劑已經進入了早期臨牀試驗階段，有望為特定癌症患者帶來新的治療選擇。