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Nat Genet:重磅!绘制出首张儿童癌症环状DNA图谱 染色体外环状DNA或在儿童癌症发生中扮演关键角色!

来源:本站原创 2020-01-06 16:42

2020年1月6日 讯 /生物谷BIOON/ --随着时间推移,癌症的发生往往与DNA缺陷的逐渐积累有关,因此,癌症通常会被认为是一种年龄相关的疾病,那么为何儿童也会患癌呢?近日,一项刊登在国际杂志Nature Genetics上的研究报告中,来自德国夏洛蒂—洪堡大学和柏林自由大学附属医学中心等机构的科学家们通过研究发现,染色体外环状DNA或会促进儿童癌症的发生,文章中,研究人员绘制出了首个儿童癌症环状DNA精细化图谱,有望揭示儿童患癌的原因并开发新型的治疗策略。

图片来源:Henssen/Charité

每年,德国都有将近50万人患癌,而大约2100名患者都是18岁以下的儿童,实际上,大部分在成年阶段所患的癌症都是归因于诱发癌症发生的机制,包括烟草烟雾和放射等大量的外源性因素都会促进细胞中DNA的损伤,如果随着时间延续,DNA的损伤被留下来并不断积累,那么受影响的细胞就会失去对细胞分裂和生长的控制,从而就会诱发癌症。

然而,儿童并不足以被诱发癌症的机制所影响,那么儿童癌症的发病原因到底是什么呢?文章中,研究人员发现,染色体外环状DNA或会破坏遗传信息,从而促进癌症发生。如今科学家们对环状DNA已经熟知很多年了,其并不能形成正常的遗传物质,而是会被储存在染色体中,然而其通常被称为染色体外环状DNA,但科学家们对于这种环状DNA知之甚少,主要是因为她们缺少技术来详细分析这种环状DNA。这项研究中,研究人员将先进的技术与生物信息学技术相结合绘制出了首个神经母细胞瘤(一种致死性的儿童癌症)环状DNA图谱,基于该图谱,研究人员就有望阐明这种类型癌症发生的分子机制和原因。

研究人员共对93名儿童的神经母细胞瘤组织样本进行了分析,结果发现,肿瘤组织中环状DNA的存在和多样性远远超过了研究者的预期,每个组织样本中包含大约平均5000个环状DNA拷贝,DNA测序结果表明,从染色体中分离的特定DNA片段形成环状DNA的过程或许发生于其重新整合到染色体不同位置之前,如果这诱发原始遗传信息序列被干扰的话就可能会导致癌症发生。

研究者Henssen表示,这项研究中我们以此前并未有过的方式详细地阐述了染色体外环状DNA诱发儿童癌症的过程,如今我们发现,特定类型的环状DNA会加速神经母细胞瘤的生长,对环状DNA进行检测或能帮助研究者有效预测儿童癌症的发生风险;此外,在这些儿童肿瘤中相对安静的基因组区域研究这一过程也有助于阐明更复杂的成年人癌症中被忽略的类似机制,目前研究人员对环状DNA在正常和疾病环境中所扮演的角色非常感兴趣,因此当前研究对于研究多种肿瘤类型和患者的临床预后就显得尤为重要了。

下一步研究人员计划进行更为深入的研究来证实环状DNA的诊断有效性和价值,研究人员还想进行更多的研究来阐明环状DNA的起源,从而更好地理解环状DNA诱发儿童癌症的精细化机制和过程。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

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

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