Nature子刊：脑内有这种“DNA环”，儿童脑肿瘤复发风险增加一倍

每年大约有350例新的髓母细胞瘤诊断，其中大多数是儿童。髓母细胞瘤具有极强的侵袭性，通常抵抗治疗，包括手术、放疗和化疗的联合治疗。由于成神经管细胞瘤相对罕见，并且有不同的亚型，因此研究人员很难发现治疗这种疾病的新方法。

“髓母细胞瘤的有效治疗方法很少，而且大多数治疗都有很大的脑损伤或继发性癌症的风险，”桑福德·伯纳姆·普雷比斯癌症基因组和表观遗传学项目的教授通讯作者Lukas Chavez博士说。“迫切需要一种新的治疗方法，将不必要的副作用降到最低。在分子水平上，我们仍然需要了解是什么驱动成神经管细胞瘤，而这项研究是朝着正确方向迈出的一步。因为成神经管细胞瘤是罕见的，研究癌症的挑战之一是收集足够的患者数据来全面研究这种疾病，幸运的是，现代技术正在使数据科学民主化，这正在改变我们研究罕见癌症的方式。”

研究小组编制了465名髓母细胞瘤患者的数据库，使用了公开可用的数据和来自雷迪儿童医院诊断的患者的数据。分析的重点是环状染色体外DNA (ecDNA)，即位于常规染色体外的环状DNA片段。这些DNA环可以包含数百个致癌基因的拷贝，已知存在于许多癌症中，但直到现在，它们在成神经管细胞瘤或其他儿童癌症中的作用还没有得到彻底的研究。使用计算工具检测患者肿瘤中的ecDNA，研究显示，虽然只有18%的患者有ecDNA，但这些患者在诊断后的五年内复发的可能性是其两倍，死亡的可能性是其三倍。

Chavez说:“这些ecDNA片段是癌细胞独有的，了解这些DNA环是如何以及为什么形成的，并发现治疗它们的方法，是研究所有类型癌症的研究人员的一个重要目标，而不仅仅是髓母细胞瘤。我们发现，ecDNA片段的存在与成神经管细胞瘤的临床结果有很强的联系。”

研究人员随后分析了单个肿瘤，发现即使在单个肿瘤中，单个细胞中存在的ecDNA的数量和种类也存在很大差异。

Chavez说:“同一肿瘤中不同细胞之间的遗传多样性可以帮助解释为什么成神经管细胞瘤能够进化到抵抗治疗的程度。虽然一些肿瘤细胞可能被消灭，但其他肿瘤细胞在治疗中存活下来并继续生长。”

研究人员希望在未来有可能发现能够干扰ecDNA作用的新药，尽管还需要更多的研究来发现这些药物是如何起作用的。

“我们开始看到ecDNA在癌症中的作用，但我们仍在努力弄清楚它是如何发生的，以及我们能做些什么来阻止它，”Chavez说。“虽然关于ecDNA还有很多需要了解的地方，但我们在这里所做的工作将有助于为未来的成神经管细胞瘤治疗铺平道路。”

由Sanford-Burnham Prebys提供