肿瘤基因组与癌症治疗手段，肿瘤基因组演化

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由伦敦玛丽女王大学巴特斯癌症研究所的Jamin Werner博士共同领导的一项新研究表明，大约三分之一的癌症中存在的环状DNA结构导致肿瘤内广泛的遗传多样性，使它们能够迅速适应环境压力并抵抗靶向癌症治疗。

发表在《自然遗传学》(Nature Genetics)上的原理验证研究的结果，增加了对癌症的环状基因组(称为染色体外DNA或ecDNA)如何导致一些最难治疗的癌症类型患者的不良结局的理解，并表明治疗此类癌症可能需要在未来靶向ecDNA的独特特征。

无视隔离规则

与细胞核内大多数细胞DNA被包装成称为染色体的结构不同，ecDNA是染色体DNA片段，它们已经断裂并形成在细胞核内自由漂浮的环。癌细胞可以携带一个或多个ecDNA，并且代表了肿瘤内遗传变异的额外来源。就像染色体DNA一样，ecDNA可以携带驱动癌症的突变基因，称为癌基因。

在健康细胞中，当细胞分裂时，染色体DNA通常在两个子细胞之间平均分裂。然而，ecDNA不遵循正常的隔离规则，因为它们缺乏控制这种甚至分裂的机制。结果，当含有ecDNA的癌细胞分裂时，环状DNA颗粒在两个子细胞之间随机分裂。随着细胞分裂的继续，具有不同数量ecDNA的细胞群积聚，驱动肿瘤内的遗传变异。

在这项研究中，该团队使用数学和计算建模，实验方法和临床数据的组合来研究癌细胞群中ecDNA分子的数量如何因细胞而异，以及这种变化如何影响癌症应对挑战的能力。

使用荧光标记和活细胞成像，研究人员观察到携带癌基因的ecDNA在前列腺癌，胃癌，结肠癌，神经母细胞瘤和胶质母细胞瘤的细胞系中随机遗传。然后，他们使用计算机和数学建模来模拟当含有ecDNA的单个细胞膨胀以产生100万个细胞群时会发生什么。

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