一项对新创建的髓母细胞瘤数据库的研究发现，患有含有环状染色体外 DNA(在常规染色体之外发现的 DNA 环)的肿瘤的患者在诊断后五年内复发的可能性是原来的两倍，亡的可能性是原来的三倍。该研究结果发表在《自然遗传学》上，为可能产生针对这种侵袭性儿童脑癌的新疗法的研究铺平了道路。

“针对髓母细胞瘤的有效治疗方法很少，而且大多数治疗方法都存在脑损伤或继发性癌症的巨大风险，”资深作者卢卡斯·查韦斯博士说。桑福德伯纳姆普雷比学院癌症基因组和表观遗传学项目教授。“迫切需要新的疗法来最大限度地减少不良副作用。关于髓母细胞瘤在分子水平上的驱动因素，我们还有很多东西需要了解，这项研究是朝着正确方向迈出的一步。”

每年约有 350 例新诊断的髓母细胞瘤，其中大多数是儿童。髓母细胞瘤极具侵袭性，通常对治疗有抵抗力，治疗需要结合手术、放疗和化疗。由于髓母细胞瘤相对罕见并且具有不同的亚型，因此研究人员很难发现该疾病的新疗法。

“由于髓母细胞瘤很罕见，研究这种癌症的挑战之一是收集足够的患者数据来全面研究这种疾病，”查韦斯说。“幸运的是，现代技术正在使数据科学民主化，这正在改变我们研究罕见癌症的方式。”

研究小组结合公开数据和 Rady 儿童医院诊断的患者数据，编制了 465 名髓母细胞瘤患者的数据库。分析的重点是环状染色体外 DNA (ecDNA)，即常规染色体之外的环状 DNA 片段。这些DNA环可以包含数百个致癌基因拷贝，并且已知存在于许多癌症中，但到目前为止，它们在髓母细胞瘤或其他儿童癌症中的作用尚未得到彻底研究。

“这些 ecDNA 片段是癌细胞所独有的，了解这些 DNA 环的形成方式和原因，并揭示针对它们的治疗方法，是研究所有类型癌症(而不仅仅是髓母细胞瘤)的研究人员的一个重要目标。” 查韦斯说。

该研究使用计算工具检测患者肿瘤内的 ecDNA，结果显示，虽然只有 18% 的患者具有 ecDNA，但这些患者在诊断后五年内复发的可能性是其两倍，亡的可能性是其三倍。

“我们发现 ecDNA 片段的存在与髓母细胞瘤的临床结果密切相关。” 查韦斯说。

然后，研究人员分析了单个肿瘤，发现即使在单个肿瘤内，单个细胞中存在的 ecDNA 数量和种类也存在很大差异。

查韦斯说：“同一肿瘤内不同细胞之间的遗传多样性可能有助于解释为什么髓母细胞瘤如此能够进化以抵抗治疗。” “虽然一些肿瘤细胞可能被消除，但其他肿瘤细胞在治疗中存活下来并继续生长。”

研究人员希望，未来能够找到干扰 ecDNA 作用的新药物，尽管还需要更多的研究来发现这些药物如何发挥作用。

“我们开始了解 ecDNA 在癌症中的作用，但我们仍在努力弄清楚它是如何发生的以及我们可以采取什么措施来阻止它，”查韦斯说。“虽然关于 ecDNA 还有很多东西需要了解，但我们在这里所做的工作将有助于为未来的髓母细胞瘤治疗铺平道路。”