神秘的环状DNA导致儿童发展为癌症？

　　多年来对已知人体内存在的环状 DNA 了解甚少。最新研究对 93 名儿童神经母细胞瘤组织样本分析表明，环状 DNA 的普遍性和多样性远远高于预期，结果揭示了特定 DNA 片段从染色体上脱落形成环状 DNA，然后又在不同位置上整合到染色体的过程，这有可能解释儿童的年轻细胞如何转化为癌细胞。

　　一般认为，多数癌症的发展与 DNA 缺陷随时间逐渐积累有关，因此，癌症往往被认为是与年龄有关的疾病。但是为什么孩子也会发展为癌症呢？由 Charité Universitätsmedizin Berlin 和纽约的 Sloan Kettering 癌症纪念中心领导的一个国际研究小组现在发现，一种神秘的 DNA 环——被称为染色体外环状 DNA（extrachromosomal circular DNA）可以促进儿童癌症的发展。科学家们绘制了第一张环状 DNA 的详细地图，对癌症遗传学领域长期存在的问题提出了新的意料之外的见解。这项工作已经发表在《 Nature Genetics》杂志上。

　　德国每年有近 50 万人患癌症。大约 2100 名癌症患者是 18 岁以下的儿童。大多数癌症是在老年人身上发生的，这是由于导致癌症发生的机制。一系列的外源因素，包括烟草烟雾和辐射，都会对细胞 DNA 造成损伤。如果这种类型的 DNA 损伤持续多年，受影响的细胞可能会失去对细胞分裂和生长的控制。这会导致癌症的发展。然而，儿童的年龄不足以受这种癌症发展机制的影响。

　　那么，儿童癌症的原因是什么？由 Charité的儿科、肿瘤和血液科以及 Charité和 Max Delbrück 分子医学中心（MDC）实验和临床研究中心（ECRC）的 Anton Henssen 博士领导的一个研究小组的最新研究结果离找到答案又近了一大步。研究小组与纪念斯隆·凯特林癌症中心的 Richard Koche 博士领导的一个科学家团队的合作研究表明，DNA 环可以破坏我们细胞的基因信息，从而有助于癌症的发展。

　　科学家们已知这些环状的 DNA 片段有几十年了。在我们的细胞内，它们不构成我们正常遗传信息的一部分——正常遗传信息是以染色体的形式储存的。正是因为这个原因，它们被称为染色体外环状 DNA。但即使是现在，科学家对其功能的了解也相对较少，主要是因为他们缺乏对环状 DNA 进行更详细分析的技术。

　　在刚刚发表的研究结果中，研究人员将最先进的测序技术与开创性的生物信息学算法结合起来，在神经母细胞瘤（一种致命的儿童肿瘤）中进行有史以来第一次详细的环状 DNA 绘图。基于他们的发现，研究人员有望得出关于这类癌症发展的重要结论。

　　研究人员与巴塞罗那超级计算中心的同事合作，分析了 93 名儿童的神经母细胞瘤组织样本。分析结果显示，环状 DNA 的普遍性和多样性远远高于之前的预期。

　　根据研究人员的发现，每个组织样本平均含有 5000 个环状 DNA 拷贝。DNA 测序还揭示了特定的 DNA 片段从染色体上分离出来形成环状 DNA，然后又在不同的位置重新整合到染色体上的过程。“如果整合过程导致基因信息的原始序列被破坏，这可能会导致癌症，”埃米·诺瑟独立初级研究小组的领导 Henssen 博士解释说，他同时也是在柏林的德国癌症协会（DKTK）的研究员和柏林健康研究所（BIH）的临床医生。

　　“以前从未以这种方式阐明过所涉及的详细过程，这些详细过程可能为年轻细胞（如儿童中发现的细胞）如何转化为癌细胞提供新的见解。。。。我们还能够证明某些类型的环状 DNA 可能会加速神经母细胞瘤的生长，。。。因此，检测它们的存在可能会使预测疾病进程变得更容易。此外，在这些儿童肿瘤相对“安静”的基因组中研究这一过程，可能有助于阐明以前在更复杂的成人癌症中忽略的类似机制。鉴于最近人们对环状 DNA 在各种正常和疾病情况下的研究兴趣提高，当前的研究可能对广泛的肿瘤类型和相关的临床结果有一定意义。”

　　研究小组计划进行一项后续研究，以验证环状 DNA 的诊断有效性。”Henssen 博士说：“我们还想对环状 DNA 的起源进行更详细的研究，以便更好地理解为什么儿童会患癌症。”。