2020年12月23日，纽约——由路德维希圣地亚哥成员唐克利夫兰和桑格中心的彼得坎贝尔领导的研究人员，解开了几乎漂浮在癌细胞中的自由漂浮圆形DNA片段如何驱动基因扩增的谜团。在癌症中产生耐药性。这项研究发表在12月23日的《自然》杂志上，为癌症如何进化以适应不断变化的环境提供了新的见解，并提出了通过联合治疗降低耐药性的方法。
“耐药性是癌症治疗中最成问题的部分，”克利夫兰实验室博士后研究员、该研究的第一作者Orver Chochani说。“如果不是因为耐药，很多癌症患者早就活下来了。”
染色体外DNA(ecDNA)是一种独特的环状DNA单位，与染色体无关。染色体将基因组DNA包裹在细胞核中。EcDNA可以包含许多癌基因的拷贝，这有助于肿瘤的生长和存活。在2017年发表第一份报告后，由加州大学圣地亚哥分校医学院成员路德维希保罗米歇尔(Ludwig paul michel)领导的研究团队和他的同事晕影巴弗纳(Vignette Bafner)发现，了解ecDNA的生物学和起源是当务之急。肿瘤的类型及其在癌细胞生长和多样性中的主要作用。
在这项新的研究中，Shoshani，Cleveland，Campbell和他们的同事表明染色质的去除，染色体的分裂和它们的重排以重排顺序开始了ecDNA的形成。
坎贝尔领导的团队在2011年首次描述了色丝菌属。当时，科学家推测染色体断裂可以产生DNA片段，这些片段可以环化形成ecDNA，但至今尚未得到证实。克利夫兰说：“我们能证明的是染色体断裂和ecDNA形成之间的联系。”研究团队还表明，ecDNA本身可以经历一个连续的色杆菌病周期，产生重排的ecDNA，从而提供更高的耐药性。
克利夫兰说：“我们看到这些作品随着时间的推移而分解。”“这意味着，如果一个ecDNA片段获得了编码直接对抗抗癌药物的产物的基因，它就能产生越来越多这样的基因，从而导致耐药性。我们现在已经在三种不同的甲氨蝶呤耐药细胞系中建立了这种基因。人类结直肠癌患者的活检组织中形成了对BRAF疗法的耐药性。”
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