Cell:胶质母细胞瘤ecDNA研究
《细胞》杂志也发表了一项关于ecDNA的重要研究。美国凯斯西储大学Morton等发现,在胶质母细胞瘤这种恶性脑瘤里,同样存在环状的ecDNA。它上头不仅有促进癌症发展的EGFR基因,还有许多增强它的序列。更令人惊讶的是,有些序列原本并不在EGFR基因的周围,像是被癌细胞从基因组的各个地方“抽调”出来,专门用来强化致癌基因。(Cell. 2019 , 179: 1330-1341.e13. doi: 10.1016/j.cell.2019.10.039)
研究者注意到癌细胞里的致癌基因会出现拷贝数上升。有时数量出现异常增加的不仅是编码序列,还有一些非编码DNA。为了探讨这些非编码DNA在癌细胞中的作用,研究者开展了相关研究,研究对象选定胶质母细胞瘤。
研究者发现,在胶质母细胞瘤里,往往能观察到EGFR基因过度活跃。当肿瘤里有大量EGFR基因拷贝时,这些致癌基因会倾向于形成环状ecDNA结构。这是一种独立于染色体所存在的DNA,看起来像细菌的质粒DNA。
在这种环状DNA上,并不只有EGFR基因存在。在一些肿瘤样本中,在EGFR基因的附近,还有许多增强子序列,或其他的调控元件。其中一些调控元件在基因组里的原本位置就离EGFR很近,另一些则像是被从基因组里不相干的地方抓壮丁过来的。研究者利用CRISPR基因编辑技术,挨个对这些调控元件进行了沉默,发现几乎每个调控元件都会促进肿瘤生长。
研究者发现,这种现象并不仅限于EGFR基因,也不仅出现在胶质母细胞瘤。通过查阅公共的肿瘤遗传学数据库,研究者发现在多种类型肿瘤中,都存在类似现象。其中最为常见的是髓母细胞瘤里的MYC基因,以及神经母细胞瘤里的MYCN基因。
而且,即便两类肿瘤是由同样的致癌基因所驱动,这些致癌基因背后的调控元件也很有可能不一样。研究者指出,过去我们过多将注意力放在致癌基因本身,忽略了致癌基因的增强子。未来,我们应在靶向致癌基因的同时,考虑如何关闭启动这些致癌基因的开关。
(编译 谭晶)