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本工作系统解析了口腔鳞状细胞癌(OSCC)中外源性DNA(ecDNA)的分子特征及功能影响,发现ecDNA阳性肿瘤显著富集于舌下区和舌部,携带CCND1、FGF19等关键致癌基因扩增,并通过增强调控元件活性导致靶基因表达量上调6倍,同时伴随免疫细胞浸润模式改变,如自然杀伤细胞减少。研究证实ecDNA是OSCC肿瘤生物学特征的重要关联因子,并提示其作为潜在治疗靶点的临床价值。
染色体外DNA(ecDNA)是由染色体结构不稳定产生的环状染色体片段组成。在实体瘤中,ecDNA会扩增癌基因,重塑顺式调控结构,并改变治疗反应。其在HPV阴性的口腔鳞状细胞癌(OSCC)中的作用仍不明确,迄今为止只有有限的肿瘤特异性分析。阐明其对转录失调和肿瘤表型的影响可能有助于识别OSCC的致癌驱动因素。
我们评估了来自加拿大Marathon of Hope癌症中心网络(MOHCCN)的OSCC病例。对131个原发性肿瘤进行了全基因组(约80倍深度)和批量全转录组测序(约8000万个读段)。使用AmpliconArchitect和AmpliconClassifier解析了ecDNA的结构。通过DESeq2进行了差异基因表达分析,使用Cibersort进行了免疫细胞类型的去卷积分析。生成了匹配的患者来源的异种移植瘤(PDXs)以评估下游功能效应。
所有OSCC病例均接受了手术治疗,其中16%为I-II期,84%为III-IVB期。在131个肿瘤中,有33个(25.2%)检测到ecDNA。与ecDNA阴性病例相比,ecDNA阳性的肿瘤在分布上存在显著差异,尤其是在口底和舌部肿瘤中更为常见(Fisher精确p值=1.7×10^-4)。吸烟状况、饮酒史和肿瘤分期与ecDNA负担无显著关联。复发的ecDNA结构中含有关键的癌基因及其共扩增伙伴,包括CCND1、FGF19、FGF3、FGF4、MYEOV、PPFIA1、CTTN和ANO1,这些基因在11号染色体(n=14)和7号染色体(n=9)上的富集程度最高。转录组分析显示,ecDNA富集基因的表达水平显著上调,相对于非ecDNA基因高出约六倍(Wilcoxon检验,p<1×10^-16)。ecDNA拷贝数与RNA表达的相关性支持了剂量效应和调控增强;启动子样元件密度与表达呈正相关(R=0.36,p=0.046)。免疫细胞去卷积分析显示,ecDNA阳性肿瘤中的静息自然杀伤细胞数量显著减少(FDR<0.05),而M1巨噬细胞(FDR=0.065)和CD8 T细胞(FDR=0.096)也表现出类似的下降趋势。此外,还生成了88名患者的匹配PDX模型,并对其进行了转录组和蛋白质组分析;其中26/88(29.5%)的肿瘤为ecDNA阳性。
本研究阐明了ecDNA在OSCC中的存在形式及其功能影响,包括转录扩增、调控元件活性以及免疫环境的改变。这些发现将ecDNA确定为肿瘤生物学的相关因素和潜在的治疗靶点。
Lucas Penny, Hugh Kim, Jeffrey Bruce, Matthew Waas, Meinusha Govindarajan, Christopher Yao, Thomas Kislinger, Laurie Ailles, Scott V. Bratman. 口腔鳞状细胞癌中染色体外DNA的分子和临床相关性 [摘要]。载于:2026年美国癌症研究协会年会论文集;第一部分(常规摘要);2026年4月17-22日;加利福尼亚州圣地亚哥。费城(PA):AACR;Cancer Res 2026;86(7 Suppl):Abstract nr 7510。
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