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染色体外dna的起源及其对肿瘤发展的影响

中国生物化学与分子生物学报 2021年第9期37卷 1167-1173页

作者：陈宣亦徐萌中山大学光华口腔医学院·附属口腔医院广东省口腔医学重点实验室广州510055

染色体外dna(extrachromosomal dna,ecdna)是位于染色体外的环状dna,存在于人类肿瘤细胞中,与人类肿瘤的发生发展相关。染色体外dna含有多个完整的基因和调节转录的调节区,包括启动子和增强子,可以独立完成复制,其形成机制仍不明确。大... 详细信息

染色体外dna(extrachromosomal dna,ecdna)是位于染色体外的环状dna,存在于人类肿瘤细胞中,与人类肿瘤的发生发展相关。染色体外dna含有多个完整的基因和调节转录的调节区,包括启动子和增强子,可以独立完成复制,其形成机制仍不明确。大多学者认为,dna损伤会导致染色体外dna的产生。由于dna双链断裂(double-strand breaks,DSB)产生碎裂的染色体片段,通过非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)将这些片段重新排列,或环状连接而产生染色体外dna。染色体外dna的染色质具有高度可及性和活跃性;染色体外dna上的增强子与癌基因共扩增,并对癌基因的转录起促进作用;染色体外dna上可发生超远距离的染色质接触,从而对远距离的基因进行调控。以上因素促使染色体外dna上的癌基因大量表达,最终促进癌症的发生发展。染色体外dna缺乏着丝粒,使其不均等分离至子细胞,不仅使子细胞获得不同拷贝数量的染色体外dna,还有利于获得更多染色体外dna的细胞更快获得高拷贝数量的癌基因,导致肿瘤细胞的基因组异质性。同时,肿瘤通过染色体外dna调节基因拷贝数,可使肿瘤逃避药物作用,从而使肿瘤产生耐药性,并能更好地适应环境的变化。本文主要综述染色体外dna的分类、形成机制及其在肿瘤发生发展中的作用,讨论染色体外dna促使肿瘤细胞高表达癌基因及其导致肿瘤细胞异质性和耐药性的机制,旨在为肿瘤的诊断、治疗及预后提供新思路。

关键词：染色体外dna 肿瘤癌基因异质性耐药性

染色体外dna促进肿瘤发生、发展及耐药性的研究进展

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肿瘤研究与临床 2021年第4期33卷 307-310页

作者：肖友朝郝佳淇任星光王欢段虎斌山西医科大学第一医院神经外科太原030001

生物学技术的应用以及肿瘤研究的不断深入,有效提高了肿瘤诊断、治疗和临床结局预测能力的水平,但肿瘤发生、发展机制仍不明确,肿瘤耐药性也成为改善患者临床结局亟待解决的问题。研究表明染色体外dna(ecdna)可以促进肿瘤的发生、发展... 详细信息

生物学技术的应用以及肿瘤研究的不断深入,有效提高了肿瘤诊断、治疗和临床结局预测能力的水平,但肿瘤发生、发展机制仍不明确,肿瘤耐药性也成为改善患者临床结局亟待解决的问题。研究表明染色体外dna(ecdna)可以促进肿瘤的发生、发展及耐药性。ecdna是结构更为松散的圆形dna,具有独特的遗传特性,携带特定基因和调控元件。文章就ecdna的生物特性、促肿瘤机制、促肿瘤耐药性等方面进行讨论。

关键词：基因扩增染色体外dna 肿瘤异质性肿瘤耐药性液体活检

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染色体外dna:胶质瘤靶向治疗的新靶标

神经疾病与精神卫生 2023年第10期23卷 685-690页

作者：田少辉刘国鸣徐灿河北大学附属医院神经外科、河北大学临床医学院保定071000 河北省脑胶质瘤精准诊断与治疗重点实验室保定071000

在各类癌症的发生、发展过程中,癌基因和周围的监管区域可以脱离染色体,形成染色体外dna(ecdna)。因为其为非染色体遗传,ecdna驱动高癌基因拷贝数和肿瘤内遗传异质性,赋予肿瘤快速改变其基因组的能力,加速肿瘤的演化,并导致治疗抵抗。此... 详细信息

在各类癌症的发生、发展过程中,癌基因和周围的监管区域可以脱离染色体,形成染色体外dna(ecdna)。因为其为非染色体遗传,ecdna驱动高癌基因拷贝数和肿瘤内遗传异质性,赋予肿瘤快速改变其基因组的能力,加速肿瘤的演化,并导致治疗抵抗。此外,ecdna的环形拓扑结构导致染色质的可及性增强,改变基因调节和癌基因转录,驱动肿瘤生长和进展。ecdna从亲本肿瘤细胞到后代细胞的不平等分离迅速增加了肿瘤的异质性,从而为肿瘤提供了对免疫抑制性微环境和药物治疗的适应性,并可能提供了肿瘤进化优势。胶质母细胞瘤(GBM)是最常见的恶性度最高的神经系统肿瘤,ecdna在胶质瘤领域的研究尚处于初始阶段。本文讨论了目前关于ecdna在GBM发生、发展和治疗耐药中的影响,突出显示了新的研究并提出针对ecdna的GBM治疗的未来研究方向,以期拓宽对GBM疾病的认识,助力未来从ecdna的角度开发GBM的新型诊断标志物和治疗靶点。

关键词：胶质瘤染色体外dna 靶向治疗肿瘤进展耐药性综述

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染色体外dna在酵母细胞衰老中的作用

生命的化学 1999年第6期19卷 264-266页

作者：刘新文张宗玉北京医科大学生化与分子生物学系北京100083

细胞衰老的影响因素甚多,机制复杂.近年来已发现酵母染色体外dna在细胞衰老中具有重要作用,并认为细胞的衰老受控于一种特定的染色体外dna复制的次数,具有精确的时间控制机制[1、2].

关键词：衰老染色体外dna 酵母细胞调控积累机制

节旋藻染色体外dna的分布和相关基因的结构及功能探究

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节旋藻染色体外DNA的分布和相关基因的结构及功能探究

作者：李善策中南大学

学位级别：硕士

节旋藻是目前产业化微藻中重要的经济蓝藻,其分子遗传学研究相对滞后。全基因组完成图的拼接及其形态建成相关的科学问题是节旋藻研究的热点。本文以节旋藻染色体外dna (exdna)为研究核心,通过考察其在节旋藻中的分布情况,利用实验生物... 详细信息

节旋藻是目前产业化微藻中重要的经济蓝藻,其分子遗传学研究相对滞后。全基因组完成图的拼接及其形态建成相关的科学问题是节旋藻研究的热点。本文以节旋藻染色体外dna (exdna)为研究核心,通过考察其在节旋藻中的分布情况,利用实验生物学和生物信息学的方法对其相关基因的结构和功能进行探究。本研究主要包括以下内容： (1)针对多来源、多形态的藻株,通过单藻丝挑取,建立了18株节旋藻纯培养体系;结合细胞形态学观察,以16S rRNA-ITS区基因作为分子标记对藻株进行相关序列测定和分子系统进化分析。结果表明,纯化藻株皆为钝顶节旋藻,其中包含国内4家产业化螺旋藻厂家的藻种,证实商品化的螺旋藻其生物学分类实为节旋藻。 (2)对6种节旋藻全基因组提取方法进行比较研究,冻融CTAB法可以获得包括exdna在内的高质量基因组样品;从待测藻株中发现7株节旋藻中含有exdna,该核酸片段在节旋藻中广泛分布且稳定遗传;核酸热处理法研究表明,实验藻株exdna均为共价闭合环状,且不同形态突变藻株的exdna大小不同。 (3)对6个exdna相关基因进行比较基因组学分析,鉴定高度相似序列24个,每个基因在相应全基因组序列中只有一个拷贝;相似性保守基序和氨基酸序列分析表明,来自不同节旋藻株的相似性蛋白主要有四种类型：GGDEF, GAF, PAS和HATPase,它们在细胞内可能作为信号传导分子参与蓝藻的环境响应。 (4)通过Real-time PCR技术探究节旋藻exdna相关基因的功能,结果表明,在不同生长阶段藻株J12的exdna相关基因FS1、FS2和SSl的相对拷贝数变化模式具有基因特异性;在梯度的pb2+胁迫浓度梯度条件下,节旋藻藻株CG中exdna均稳定存在,且基因SSl可能与节旋藻重金属耐受性相关。

关键词：节旋藻染色体外dna 16S rRNA-ITS 全基因组序列分析功能

染色体外环状dna在前列腺癌诊疗中的研究进展

同方学位论文库评论

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临床泌尿外科杂志 2024年第1期39卷 58-64页

作者：骆佳欣朱一萌郭兴朋戚航铭罗茵然文荣琪李晶张珊海军军医大学转化医学研究中心生物信息学研究室上海200433

前列腺癌是西方国家中老年男性高发的一种恶性肿瘤。在中国,前列腺癌的患病率和发病率逐年上升,给社会带来了沉重的医疗负担。染色体外环状dna(extrachromosomal circular dna,eccdna)被认为是前列腺癌的重要驱动因素,并与患者较差的预... 详细信息

前列腺癌是西方国家中老年男性高发的一种恶性肿瘤。在中国,前列腺癌的患病率和发病率逐年上升,给社会带来了沉重的医疗负担。染色体外环状dna(extrachromosomal circular dna,eccdna)被认为是前列腺癌的重要驱动因素,并与患者较差的预后相关。eccdna不仅可以作为扩增癌基因的载体,还可以充当其他染色体外dna或染色体上基因的增强子。本文综述了不同类型eccdna的分子特征、功能和检测方法,并重点关注eccdna在前列腺癌发生发展、肿瘤诊断和肿瘤耐药研究中的进展。此外,还讨论了eccdna作为前列腺癌潜在诊断生物标志物和治疗靶点的作用。

关键词：前列腺癌染色体外环状dna 染色体外dna 癌基因扩增肿瘤进化

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染色体外癌基因扩增特点与肿瘤发生发展

中国肺癌杂志 2020年第12期23卷 1101-1107页

作者：汪雨彤叶凡张霄邹瑞涵王明远俞锴崔诗允南京医科大学第一临床医学院南京211166 南京医科大学第一附属医院肿瘤科南京210029

染色体外dna(extrachromosomal dna,ecdna)是位于染色体外的小片段环状dna,具有自我复制功能。已有研究证明癌基因在ecdna上被扩增是肿瘤细胞中的常见现象,并且具有一些值得研究的特征,如与患者的不良预后相关。多种染色体事件参与ecDN... 详细信息

染色体外dna(extrachromosomal dna,ecdna)是位于染色体外的小片段环状dna,具有自我复制功能。已有研究证明癌基因在ecdna上被扩增是肿瘤细胞中的常见现象,并且具有一些值得研究的特征,如与患者的不良预后相关。多种染色体事件参与ecdna形成,且它的扩增能直接使染色体外癌基因dna拷贝数增加,加速肿瘤产生和发展。并且,亲代ecdna细胞不均等传递到子代的分离方式,不仅增加肿瘤异质性,同时增强肿瘤对环境的适应和对治疗的反应能力。本文对ecdna在肿瘤细胞中的研究现状及其潜在意义作一综述。

关键词：染色体外dna 双微体染色体外环状dna 肿瘤

LncRNA EGFR-AS1在癌症中的研究进展

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药物生物技术 2021年第5期28卷 526-530页

作者：毛照阳沈一鸣郭长缨中国药科大学生命科学与技术学院江苏南京211198

长链非编码RNAs(LncRNAs)是一类长度大于200 nt的非编码RNAs(ncRNAs),在正常生命活动及疾病进展中发挥着重要作用。文章从LncRNA EGFR-AS1的结构,在细胞中的定位,对EGFR调控,及对靶向治疗的影响等方面,综述了EGFR-AS1与癌症发生发展的... 详细信息

长链非编码RNAs(LncRNAs)是一类长度大于200 nt的非编码RNAs(ncRNAs),在正常生命活动及疾病进展中发挥着重要作用。文章从LncRNA EGFR-AS1的结构,在细胞中的定位,对EGFR调控,及对靶向治疗的影响等方面,综述了EGFR-AS1与癌症发生发展的关系。最后指出EGFR-AS1可能作为新的靶点,为肿瘤诊断和治疗提供参考。

关键词：肿瘤表皮生长因子受体表皮生长因子受体-AS1 染色体外dna 竞争性内源RNA 靶向治疗

微纳生物界面的构建及其在循环肿瘤细胞检测和药物筛选中的应用研究

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微纳生物界面的构建及其在循环肿瘤细胞检测和药物筛选中的应用研...

作者：齐孟婷江汉大学

学位级别：硕士

随着循证医学的不断发展,医疗领域的研究不断取得突破,但癌症仍是迄今为止医学无法彻底治愈的一项疾病。癌症遵循“早发现、早诊断和早治疗”的原则,及时发现并治疗癌前病变和早期癌症,将隐患消灭于萌芽状态,从而有效提高癌症患者的生... 详细信息

随着循证医学的不断发展,医疗领域的研究不断取得突破,但癌症仍是迄今为止医学无法彻底治愈的一项疾病。癌症遵循“早发现、早诊断和早治疗”的原则,及时发现并治疗癌前病变和早期癌症,将隐患消灭于萌芽状态,从而有效提高癌症患者的生存率。癌症的早期诊断是充满挑战的,早期实体瘤很小,因此很难与正常的组织细胞进行非侵袭性的区分。癌症的早期检测的标志物主要是循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)、循环肿瘤dna(circulating tumor dna,ct dna)和外泌体(exosome)。循环肿瘤细胞是恶性肿瘤发生发展过程中在癌症患者的外周血中扩散和存活的一种癌细胞,在肿瘤远处转移中起决定性作用。近年来,发展人体外周血中CTCs的分离检测技术已成为癌症精确诊断和个性化治疗的重要方向和热点领域。外周血中CTCs是十分稀少的,在10～8个血细胞中约有1个CTCs,这导致我们难以从血液中广谱性、特异性捕获CTCs。因此,精确地从患者的外周血液中分离出CTCs对于后续对其进行研究至关重要。染色体外dna(extrachromosomal dna,ec dna)是指存在于染色体外的dna,通过实验研究,我们可以发现ec dna存在于不同类型的癌症中,ec dna的频度因肿瘤的类型的不同而有所差异,但是正常细胞中几乎没有ec dna存在。染色体外dna可以促进大量肿瘤细胞癌基因表达,导致肿瘤的无限增殖。因此,在循环肿瘤细胞中,应该存在ec dna使其保持在远端定植并无限增殖的能力。目前对肿瘤的体外研究主要为肿瘤细胞的传统的二维肿瘤细胞培养,二维肿瘤细胞法为肿瘤细胞的生长提供一个稳定的环境,有利于后续的显微分析及分子生物学方面的研究,但是这种传统的二维培养法与肿瘤的微环境差异较大而且不能满足肿瘤细胞之间的相互作用,与肿瘤实际的生长环境相差甚远,因此,建立与肿瘤体内环境相似的体外三维肿瘤模型,可以减少体内外实验的差异。本论文的研究内容主要围绕通过构建一种新型用于细胞捕获的聚苯胺基底,实现癌症患者外周血中循环肿瘤细胞的捕获与鉴定,并证明了捕获住的单细胞CTC中有ec dna的存在,从而研究循环肿瘤细胞中的ec dna对于恶性肿瘤的转移是否有意义。在研究二维肿瘤细胞模型的基础上,我们建立了三维肿瘤模型,并对其进行耐药实验,观察其与二维肿瘤模型耐药实验结果的差异,将三维肿瘤模型与三维成纤维细胞模型共培养,从而观察肿瘤细胞的转移方式。主要工作内容如下:1.利用紫外光刻技术和刻蚀技术在玻璃上构建了微柱结构,在微柱表面原位聚合了一层聚苯胺作为基底,并对聚苯胺基底进行了材料表征。对聚苯胺基底进行生物相容性检测,观察其是否可以用于循环肿瘤细胞的捕获。通过调节聚苯胺合成时间得到不同的基底,用于CTCs的捕获,通过优化聚苯胺合成时间和其他实验参数,确定了基底合成时间和细胞捕获时间。成功地从患者血液中分离出CTCs并对其进行免疫荧光染色鉴定,通过荧光原位杂交技术检测到单细胞的CTCs中有ec dna的存在。2.在二维层面研究肿瘤细胞的基础上,通过悬滴法培养了三维的肿瘤模型,并采用三种不同的含硒的抗肿瘤药对其进行耐药实验;将MCF-7的三维肿瘤模型与HSF-1的三维细胞模型共培养,观察肿瘤细胞会向正常细胞组织发生转移且以组织团块的形式发生转移。

关键词：聚苯胺循环肿瘤细胞染色体外dna 细胞捕获荧光原位杂交