染色體外圓形DNA可導致兒童癌症的發生

2020-11-26 騰訊網

隨著時間的推移，癌症的發展與DNA缺陷的逐漸積累有關。因此，癌症被認為是一種與年齡有關的疾病。

但是為什麼兒童會患上癌症呢?由柏林醫科大學Charite - Universitatsmedizin和紐約紀念斯隆-凱特琳癌症中心領導的一個國際研究小組，現在揭示了被稱為染色體外圓形DNA的神秘DNA環可能有助於兒童癌症的發展。

科學家們繪製出了首份詳細的環狀DNA圖譜，為癌症遺傳學領域長期存在的問題帶來了意想不到的新發現。這項研究發表在《自然遺傳學》雜誌上。

在德國，每年有近50萬人患上癌症。大約2100名癌症患者是18歲以下的兒童。

事實上，大多數癌症在老年人中發展是由於促進癌症發展的機制。包括菸草煙霧和輻射在內的一系列外源性因素可對細胞DNA造成損害。如果這種類型的DNA損傷持續多年，受影響的細胞可能會失去對細胞分裂和生長的控制。

這會導致癌症的發展。然而，兒童的年齡還不足以受到這種癌症發展機制的影響。那麼，兒童患癌症的原因是什麼呢?

在紀念斯隆-凱特琳癌症中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)的理察·科切(Richard Koche)博士及其他國際合作夥伴的帶領下，研究小組得以證明，DNA環可以破壞我們細胞的遺傳信息，從而導致癌症的發展。

科學家們幾十年前就已經知道這些環狀的DNA片段。在我們的細胞內發現，它們不構成我們正常遺傳信息的一部分，而這些信息以染色體的形式儲存著。正是因為這個原因，它們被稱為染色體外環狀DNA。

但即使在今天，科學家們對它們的功能知之甚少，主要是因為他們缺乏對環狀DNA進行更詳細分析的技術。

在他們現在發表的研究中，研究人員將最先進的測序技術和先進的生物信息學算法結合起來，首次在神經母細胞瘤(一種致命的兒童腫瘤)中對環狀DNA進行詳細的定位。

根據他們的發現，研究人員能夠得出關於這種癌症發展的重要結論。

研究人員與來自巴塞隆納超級計算中心的同事合作，分析了93名兒童的神經母細胞瘤組織樣本。他們的分析顯示，圓形DNA的流行和多樣性遠遠超過了之前的預期。

根據研究人員的發現，每個組織樣本平均包含5000個環狀DNA副本。DNA測序還揭示了特定的DNA片段從染色體分離形成環狀DNA，然後在不同位置重新整合到染色體的過程。

「如果它導致基因信息的原始序列被打亂，就有可能導致癌症，」埃米諾特獨立初級研究小組的領導人漢森博士解釋道。他也是柏林德國癌症協會(DKTK)和柏林健康研究所(BIH)的臨床科學家。

亨森博士強調了研究人員發現的重要性，他說:「以前從未以這種方式闡明過所涉及的詳細過程，這也讓我們更深入地了解了年輕細胞(比如在兒童身上發現的細胞)是如何轉變成癌細胞的。」

「我們還能夠證明，某些類型的環狀DNA可能會加速神經母細胞瘤的生長，」Koche博士解釋道。此外，在這些兒童腫瘤相對安靜的基因組中研究這一過程可能有助於闡明以前在更複雜的成人癌症中被忽略的類似機制。考慮到目前在各種正常和疾病環境中對環狀DNA的興趣，目前的研究可能對廣泛的腫瘤類型和相關的臨床結果具有意義。」

美國看病服務機構和生元國際得知，研究人員還想對環狀DNA的起源進行更詳細的研究，以便更好地理解為什麼兒童會患上癌症。

相關焦點

  • Nature子刊:兒童癌症元兇或是染色體外環狀DNA?
    近日，由夏裡特醫學院和紀念斯隆-凱特琳癌症中心組成的一個國際研究小組發現，染色體外環狀DNA可從基因組分離和整合，可能導致一些基因被破壞，促進兒童癌症的發展。同時研究人員首次繪製了環狀DNA的詳細圖譜，並有望用於兒童癌症的診斷。該研究發表在近日的《Nature Genetics》期刊上。
  • 首次證實:染色體外DNA促進了多種侵襲性腫瘤的生長,有望成為癌症...
    近日，聖地牙哥加州大學（UC）的研究人員首次證實，染色體外DNA促進了多種侵襲性腫瘤的生長，有望成為癌症治療的新靶點。人類細胞有23對染色體，但在癌症中，基因可以在染色體或環狀染色體外DNA （ecDNA）中擴增，其頻率和功能意義尚不清楚。
  • 染色體外DNA促進了多種侵襲性腫瘤的生長,有望成為癌症治療的新靶點
    近日，聖地牙哥加州大學（UC）的研究人員首次證實，染色體外DNA促進了多種侵襲性腫瘤的生長，有望成為癌症治療的新靶點。 人類細胞有23對染色體，但在癌症中，基因可以在染色體或環狀染色體外DNA （ecDNA）中擴增，其頻率和功能意義尚不清楚。
  • 繪製出首張兒童癌症環狀DNA圖譜 染色體外環狀DNA...
    2020年1月6日 訊 /生物谷BIOON/ --隨著時間推移，癌症的發生往往與DNA缺陷的逐漸積累有關，因此，癌症通常會被認為是一種年齡相關的疾病，那麼為何兒童也會患癌呢？近日，一項刊登在國際雜誌Nature Genetics上的研究報告中，來自德國夏洛蒂—洪堡大學和柏林自由大學附屬醫學中心等機構的科學家們通過研究發現，染色體外環狀DNA或會促進兒童癌症的發生，文章中，研究人員繪製出了首個兒童癌症環狀DNA精細化圖譜，有望揭示兒童患癌的原因並開發新型的治療策略。
  • Cancer Cell:染色體數量異常將導致癌症
    近日，美國Mayo Clinic的研究人員證明了整個染色體數量的改變，也就是非整倍性能夠導致癌症這一理論。他們的這項研究結果發表在最近一期的Cancer Cell上，文章對癌症研究領域的主要觀點，即是否非整倍體是癌症的成因做了詳細的論證。事實上，所有的人類癌症都有異常的染色體數量。因此，存在這樣的一個長期猜測，基因變異導致細胞分裂過程中錯誤的染色體分離，這是腫瘤發生的主要原因。然而，由於試驗限制使得這一理論很難被證實。
  • 《細胞》專題聚焦癌症發生的新機制:染色體易位
    最新一期的《細胞》（Cell）雜誌製作了一個前沿文章專題，這個小專題包括3篇文章，全部都是綜述文章，集中癌症發生的新機制。
  • 原來有這麼多染色體外環狀DNA
    真核生物的基因組DNA被包裝在線性染色體上，由於各種原因，有的基因組DNA會從染色體上脫落下來並且成環，這些染色體外的環狀DNA就叫eccDNA（extrachromosomal circular DNA）。EccDNA的長度從 50bp到幾 Mb不等，它們可以編碼調控原件和完整的基因。
  • 染色體變異與癌症
    這些「叛變」的細胞在與正常細胞的增殖競爭中佔據絕對優勢，群體逐步擴大甚至侵入周圍組織或者遠端器官，導致了癌症。癌症也因此被認為是多細胞生物進化的必然副產物。從單個細胞進化的角度對癌症進行研究並探索決定單細胞增殖速度的DNA因素，也就成為了癌症研究的必然趨勢。
  • 新發現:癌症擴散的主力,竟然不在染色體上
    最近，兩大國際頂級期刊Nature和Cell先後發表一項關於癌症的新研究，幾乎刷新了人們對於癌症的認知：癌基因擴散的「真兇」不在染色體上，而是在「游離」於染色體外的DNA上。 這項研究有何價值？帶給了科學家們怎樣的啟示？它會成為攻克癌症的新突破口嗎？
  • 除基因突變 「太乾淨」也會導致兒童癌症
    這一重要發現也被BBC以《缺失微生物「導致」兒童癌症》（Missing microbes『cause』childhood cancer）為題進行了報導。1.導致ALL的兩步關鍵過程倫敦癌症研究所的Mel Greaves教授是這篇題為「A causal mechanism for childhood acute lymphoblastic leukaemia」的綜述的唯一作者，他分析了收集到的關於急性淋巴細胞白血病（acute lymphoblastic leukaemia，ALL，最常見的兒童癌症
  • 科學家揭秘「急性癌症」成因:染色體「爆炸」破壞DNA
    科學家揭秘「急性癌症」成因：染色體「爆炸」破壞DNA 據英國《每日郵報》1月7日報導，英國科學家找到了「急性癌症」的形成原因：細胞內的染色體發生「爆炸」破壞了DNA，從而讓人有可能在短時間內患上癌症。相關論文發表於《細胞》。
  • DNA十字架結構導致染色體易位
    新華網東京３月１３日電（記者藍建中）日本藤田保健衛生大學的一個研究小組報告說，他們發現ＤＮＡ一種特殊的十字架結構會導致染色體易位。這一發現有助於弄清染色體易位導致的白血病、不孕症等疾病的發病過程。　　染色體易位是指兩條非同源染色體同時發生斷裂，一條染色體的片段移至另一條染色體的斷端後，連接形成新的染色體。
  • Cell: 染色體17號發生突變會導致遺傳病的發生
    人們認為這些情況是由於17號染色體中改變的遺傳信息不平衡所致，但由貝勒醫學院的研究人員領導的一個多學科小組發現，除了重複或刪除含有染色體區域的染色體區域外，整個基因組，廣泛的單個Watson-Crick鹼基對突變可能發生並可能有助於這些條件的特徵。該研究發表在Cell雜誌上。
  • 新的研究發現酶端粒酶可促進癌症而聞名的酶也能保護健康的細胞
    就在細胞死亡之前，端粒酶的爆發使細胞免受衰老的壓力，減緩了衰老過程，減少了可能導致癌症的DNA損傷。這項研究發表在國家科學院會議記錄2019年9月2日。 「這項研究重塑了目前對端粒酶在正常細胞中功能的理解，」該研究的高級作者、UMD的細胞生物學和分子遺傳學副教授坎曹說。「我們的工作首次表明，除了促進腫瘤形成外，成人細胞中還存在端粒酶的作用。
  • 科學家研究表明抽菸可導致男性Y染色體消失
    一項發表在最新一期《科學》雜誌上的論文表明：與非吸菸人群相比，長期吸菸的男人，Y染色體變短，甚至消失了。　　錢報記者請教了同濟大學生命與技術學院首席科學家薛雷教授、杭州市婦產科醫院生殖醫學中心主任費小陽，兩位專家認為，失去Y染色體的男人，將會面臨的最糟糕的兩個後果是：罹患各種癌症的風險增加2~4倍；甚至失去生育能力。
  • 基因晶片技術是用來讀取dna分子的基因,優勢是培養細胞
    一種特殊的高解析度檢測人體細胞染色體序列的方法。基因晶片技術是用來讀取dna分子的基因的，優勢是無需體外體內培養細胞，只需要利用細胞核酸展示培養的酶可以將人體細胞核中基因序列複製到細胞中，與原核細胞核酸片段一一對應。基因晶片具有良好的穩定性、可重複性、高解析度、高重複性、無菌等。
  • 科學家發現功能增強子導致染色體外致癌基因擴增
    近日，美國克利夫蘭凱斯綜合癌症中心等科研機構的科研人員在Cell上發表了題為「Functional Enhancers Shape Extrachromosomal Oncogene Amplifications」的文章，發現功能增強子導致染色體外致癌基因擴增
  • 癌症難治,罪魁禍首竟不在染色體上……
    在癌症治療領域，曾經存在過三次革命：第一次革命：化療；第二次革命：靶向療法；第三次革命：免疫療法。如今，隨著一篇Nature論文的發布，又興起了「第四次革命」的說法，主角居然是染色體外DNA (ecDNA) 。
  • 染色體變異會導致什麼結果
    染色體結構變異，使排列在染色體上的基因的數量和排列順序發生改變，從而導致性狀的變異，大多數染色體變異對生物體是不利的，有的甚至導致死亡。　　染色體變異會導致什麼結果 怎麼治　　1　　染色體變異會導致什麼疾病　　1、愚鈍症候群　　患兒出生時較正常新生兒的平均身長略短，隨年齡增長差異愈發明顯成年患者身高很少超過正常10歲兒童。
  • 導致染色體異常的因素有哪些?如何做好預防措施
    據俄羅斯誕生醫院的生殖專家介紹，智力低下和生長發育遲滯是染色體病的共同特徵，而染色體發育不全治療困難療效不滿意預防顯得更為重要預防措施包括推行遺傳諮詢、染色體檢測、產前診斷和選擇性人工流產等，防止患兒的出生。那麼，導致染色體異常的因素有哪些?我們如何做好預防措施?下面就由愛寶來的寶妹為大家做相關的介紹。