细胞新图谱揭示关键DNA对癌症进化的作用

科技日报讯 （记者张梦然）美国希望之城国家医疗中心在最新一期《自然·通讯》上发表文章称，他们“绘制”了一种创新细胞图谱，首次揭示了癌症进化中一个极其关键角色——“染色体外DNA”（ecDNA），其可预测突变的致癌基因如何重塑DNA结构，进而改变肿瘤微环境。这项成果为未来精准医疗发展奠定了重要基础，有望为癌症患者提供更个性化、更具针对性的治疗方案。

过去十年间，科学界逐渐认识到一种曾被忽视的遗传物质——染色体外的小型DNA分子在癌症发展中的关键作用。这些ecDNA的环状结构违反了传统生物学规律，成为驱动癌症发生与演化的强大引擎。

新研究揭示了不同ecDNA之间相互作用的新机制。更重要的是，当ecDNA与某些致癌因子（如EGFR蛋白或肿瘤抑制蛋白p53）共同存在时，会引发肿瘤微环境的缺氧状态，而这种低氧环境与癌症进展、治疗耐药性以及临床不良预后密切相关。

此次研究结合了空间转录组学（对DNA活性进行测量与图谱绘制）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。这些细胞的空间分布图，有助于揭示肿瘤的演化路径。这一系列新发现为精准医疗研究提供了坚实的数据支撑，推动了创新技术应用，从而实现更优疗效、更低副作用的治疗目标。

团队通过对少量胶质瘤样本（发生在大脑或脊髓中的肿瘤）进行批量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，构建出了这个可供其他科研团队参考的整合分析框架。

现阶段研究主要聚焦于几种类型的脑癌，但所展示的空间转录组学方法和基因组测序技术，有朝一日将广泛应用于各类癌症的个体化治疗中。

团队表示，癌症及其治疗从来不是“一刀切”的问题。理解ecDNA在可遗传与非遗传细胞附近的分子行为，有助于揭示潜在的治疗靶点，并可评估癌症复发的风险。