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。
圖片來源：Henssen/Charité
每年，德國都有將近50萬人患癌，而大約2100名患者都是18歲以下的兒童，實際上，大部分在成年階段所患的癌症都是歸因於誘發癌症發生的機制，包括菸草煙霧和放射等大量的外源性因素都會促進細胞中DNA的損傷，如果隨著時間延續，DNA的損傷被留下來並不斷積累，那麼受影響的細胞就會失去對細胞分裂和生長的控制，從而就會誘發癌症。
然而，兒童並不足以被誘發癌症的機制所影響，那麼兒童癌症的發病原因到底是什麼呢？文章中，研究人員發現，染色體外環狀DNA或會破壞遺傳信息，從而促進癌症發生。如今科學家們對環狀DNA已經熟知很多年了，其並不能形成正常的遺傳物質，而是會被儲存在染色體中，然而其通常被稱為染色體外環狀DNA，但科學家們對於這種環狀DNA知之甚少，主要是因為她們缺少技術來詳細分析這種環狀DNA。這項研究中，研究人員將先進的技術與生物信息學技術相結合繪製出了首個神經母細胞瘤（一種致死性的兒童癌症）環狀DNA圖譜，基於該圖譜，研究人員就有望闡明這種類型癌症發生的分子機制和原因。
研究人員共對93名兒童的神經母細胞瘤組織樣本進行了分析，結果發現，腫瘤組織中環狀DNA的存在和多樣性遠遠超過了研究者的預期，每個組織樣本中包含大約平均5000個環狀DNA拷貝，DNA測序結果表明，從染色體中分離的特定DNA片段形成環狀DNA的過程或許發生於其重新整合到染色體不同位置之前，如果這誘發原始遺傳信息序列被幹擾的話就可能會導致癌症發生。
研究者Henssen表示，這項研究中我們以此前並未有過的方式詳細地闡述了染色體外環狀DNA誘發兒童癌症的過程，如今我們發現，特定類型的環狀DNA會加速神經母細胞瘤的生長，對環狀DNA進行檢測或能幫助研究者有效預測兒童癌症的發生風險；此外，在這些兒童腫瘤中相對安靜的基因組區域研究這一過程也有助於闡明更複雜的成年人癌症中被忽略的類似機制，目前研究人員對環狀DNA在正常和疾病環境中所扮演的角色非常感興趣，因此當前研究對於研究多種腫瘤類型和患者的臨床預後就顯得尤為重要了。
下一步研究人員計劃進行更為深入的研究來證實環狀DNA的診斷有效性和價值，研究人員還想進行更多的研究來闡明環狀DNA的起源，從而更好地理解環狀DNA誘發兒童癌症的精細化機制和過程。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
Koche, R.P., Rodriguez-Fos, E., Helmsauer, K. et al. Extrachromosomal circular DNA drives oncogenic genome remodeling in neuroblastoma. Nat Genet (2019) doi:10.1038/s41588-019-0547-z