意大利维罗纳大学Fiorini等研究揭示胰腺癌通过一类特殊DNA获得重要的生存优势，这种DNA游离于染色体之外，具有奇特的环状结构，被成为染色体外DNA（ecDNA）。（Nature. 2025年3月12日在线版）

这些游离在染色体之外的环状基因碎片，携带癌基因MYC在细胞核内刮起拷贝风暴，使肿瘤细胞获得实时变形的超能力。当化疗药物切断肿瘤的WNT生命线时，携带ecDNA的肿瘤细胞能在21天内将MYC基因复制出200多个副本，重塑代谢通路。当遭到免疫细胞围攻时，又能通过ecDNA簇的空间重组关闭表面抗原。当MYC拷贝超过临界值，57%的细胞自动休眠躲避化疗击杀，危机解除后又满血复活。

十年前即有研究发现，肿瘤细胞内存在这种不同寻常的ecDNA，会使肿瘤细胞发生快速变异。后续研究发现，ecDNA往往携带一些致癌基因，帮助肿瘤快速生长，并对环境快速做出反应产生耐药。2024年，有对数万个肿瘤样本分析研究发现，在各种类型肿瘤中，ecDNA的出现频率远较过去以为的高，且除致癌基因外，还可能包含增强子序列，多种手段使肿瘤细胞获得生存优势，这些研究发现或提示了一种全新的抗肿瘤研究方向，即靶向ecDNA消灭肿瘤细胞。

研究者旨在探讨ecDNA在胰腺癌中扮演的角色，靶向ecDNA策略能否用于胰腺癌治疗。研究者从41例患者原发肿瘤中提取细胞并在体外培养为三维类器官，进而通过全基因组测序检查细胞内的ecDNA。重点锁定CDKN24、TP53、SMAD4、KRAS、MYC等经典PDAC基因拷贝数，这些基因拷贝数变异已被证实是胰腺癌发生的主要驱动因素。

与其他研究一致的是，相当一部分患者样本中出现ecDNA，29.3%的样本携带ecDNA。在这些ecDNA携带的致癌基因中，通过ecDNA使拷贝数扩增最显著的是经典癌基因MYC。这些游离在染色体之外的环状DNA分子，能在单个细胞中复制出上百个MYC基因拷贝，给肿瘤细胞提供了极大的生长优势。即使在同一肿瘤内，细胞间也存在很大差异，有一些细胞MYC拷贝数很少，显现出胰腺癌特有的瘤内异质性。不同细胞亚群的共存也可能是胰腺癌在治疗中极易产生耐药的原因之一。

研究者进一步利用模拟患者肿瘤的类器官，分析了ecDNA如何帮助肿瘤细胞快速适应生存环境。当在培养类器官的环境中移除了一种支持生长的分泌蛋白（如WNT蛋白）后，含有数十到数百个ecDNA的肿瘤细胞能在不利于生长的环境下继续存活。携带ecDNA的肿瘤细胞在21天内就将MYC拷贝数提升3倍，成功突破生存困境。这种按需生产的基因调控方式，或可解释胰腺癌缘何能在化疗压力下快速进化出耐药性。

研究者发现，ecDNA携带的不仅是MYC基因本身。在VR06样本中，ecDNA精确删除了抑制MYC表达的PVT1基因启动子区域，使MYC表达量飙升5.8倍。提示肿瘤细胞不仅能复制基因，还能通过重组DNA结构优化基因表达效率。

ecDNA可帮助肿瘤细胞改变形态和行为。随着ecDNA在肿瘤细胞内累积，MYC拷贝数上升，肿瘤细胞从原来的腺样结构变成更具侵袭性的实体结构。胰腺癌的致命性部分来源于肿瘤细胞在压力下的形变能力，该研究结果表明，ecDNA是其中的重要推手。实验结果显示，当环境压力消失，肿瘤细胞还会减少ecDNA，降低MYC表达。

空间转录组分析揭示，在MYC高表达区域，肿瘤细胞像仙人掌般改变形态。VR06样本中，80%的实性生长区域聚集着ecDNA富集细胞，这些区域的LGR5阳性细胞（WNT信号依赖型）比例降至12%。肿瘤相关成纤维细胞（CAF）WNT配体表达量下降64%，提示肿瘤细胞正重构生态系统。当ecDNA驱动的MYC表达超过临界值（约35拷贝/细胞），细胞会启动糖酵解程序，将能量代谢模式切换为自给自足，这种代谢转换使肿瘤细胞摆脱对血管的依赖，为远处转移提供了便利。

当撤除培养液中的WNT3A和RSPO生长因子时，常规肿瘤细胞在7天内全军覆没。但携带ecDNA的肿瘤细胞则上演绝地反击。荧光标记追踪发现，MYC拷贝数超过50的细胞在48小时内完成克隆扩张，成功转型为WNT非依赖性（WRi）表型。高ecDNA负荷细胞中，DNA损伤标志物γH2AX的阳性率是普通细胞的4.3倍。当重新添加WNT因子后，这些变形细胞又调整策略。30天观察显示，ecDNA拷贝数中位数从78降至24，充分彰显肿瘤细胞能屈能伸的生存哲学。

回顾性分析102例胰腺导管腺癌患者随访数据发现，ecDNA阳性组肝转移发生率高达71.4%，是对照组的2.3倍。携带TP53双等位基因失活的肿细胞瘤中，ecDNA检出率高达89%。研究者推测，由于MYC过表达会引发DNA损伤，ecDNA一味增加反而使肿瘤细胞付出“健康”代价，ecDNA对于肿瘤细胞或是一把双刃剑。或可设法打破ecDNA在肿瘤细胞中的平衡，利用ecDNA开发对付癌王的新策略。BRD4抑制剂JQ1可有效瓦解ecDNA转录枢纽，使VR06类器官的存活率降低58%。ecDNA的高复制压力使其对ATR抑制剂异常敏感，这为合成致死疗法提供了新靶点。

 （编译 王悦宁）