重要进展 | 北京医院赵刚和肖飞研究团队合作发现微小eccDNA可作为具有临床应用价值的肿瘤标志物

染色体外环状DNA（Extrachromosomal circular DNA, eccDNA）是游离于染色体外、以环状形式存在的DNA，在真核生物中普遍存在。其中，绝大部分（99%）eccDNA短于25kb，被称作微小eccDNA。与RNA和线性DNA相比，微小eccDNA的结构更稳定，半衰期长，不易被核酸外切酶降解，在癌症早期检测中具有重要的应用前景。但目前，对eccDNA的研究还不甚深入，限制了其进一步在临床工作的应用。

由左至右依次为：罗玄梅、赵刚、肖飞、邹丽辉

近日，北京医院普外科赵刚主任医师、临床生物样本管理中心肖飞研究员和老年医学研究所邹丽辉副研究员等共同合作，指导博士研究生罗玄梅等团队成员，在Wiley出版社旗下期刊《Clinical and Translational Medicine》（Q1区，影响因子：10.6）发表了题为“Small Extrachromosomal Circular DNAs as Biomarkers for Multi-Cancer Diagnosis and Monitoring”（中文译名：微小染色体外环状DNA作为多种癌症诊断和监测的生物标志物）的研究论文。

该团队基于滚环扩增（rolling circle amplification，RCA）技术和纳米孔测序平台创新性地建立了一种高效、易于操作且成本低廉的微小eccDNA测序技术，可以用于组织和血浆样本中微小eccDNA的全长测序。该技术实现了微小eccDNA全长信息的直接读取，无需进行额外的数据拼接和算法预测等步骤，保障了测序数据均来源于天然环状DNA分子，避免了人为操作的污染。

该研究纳入了不同患者的肿瘤组织、正常组织和血浆样本，以及一个独立验证队列，运用新建立的技术对所采集样本的微小eccDNA进行富集和全长测序。研究结果发现，与对照样本相比，肿瘤组织中微小eccDNA的数量和大小均显著增加，并且分布更加均匀，而且具有不同的微小eccDNA形成机制。

此外，来自某些基因的微小eccDNA展示出良好的多肿瘤诊断价值，尤其是PLD1&ATF6或ETV6&ALK组合的效果最为显著，当与其他肿瘤标志物指标联合应用时，对于多种不同肿瘤预测都具有很高的准确度。因此，来自特定基因的微小eccDNA可以作为肿瘤早期筛查的较为理想的分子标志物。

本项研究，由北京医院临床和基础团队联合对肿瘤患者的肿瘤组织、对照组织及血浆样本中的全长微小eccDNA进行了全面表征，为今后研究微小eccDNA在肿瘤发生发展中的作用机制、合理开发肿瘤特异性微小eccDNA生物标志物等工作，提供了重要的理论基础与技术支撑。

论文信息：

Xuanmei Luo, Lili Zhang, Jian Cui, Qi An, Hexin Li, Zaifeng Zhang, Gaoyuan Sun, Wei Huang, Yifei Li, Chang Li, Wenzhuo Jia, Lihui Zou*, Gang Zhao*, Fei Xiao*. Small extrachromosomal circular DNAs as biomarkers for multi-cancer diagnosis and monitoring. Clinical and Translational Medicine. 2023. 13 (9): e1393.

撰稿：老年医学研究所 罗玄梅

审校：老年医学研究所 邹丽辉  普外科 赵刚

临床生物样本管理中心 肖飞

科研处 张鹏俊

宣传处 孔竞 孟令芸

主编：孔竞  监制：黄贵平  

编辑制作：宣传处  吴一楠