基因组稳定性就像生命运转的「基石」，一旦发生异常，往往会引发肿瘤等重大疾病。近年来，科学家们注意到一种特殊的分子——外染色体环状 DNA（eccDNA）。
它来自基因组的片段化重组，如同基因组受损后的「回声」，既折射细胞的转录与修复活动，也可能暗示疾病的进展。然而，eccDNA 在体液中的特征、生成机制及其与癌症关系，缺乏系统性研究。
研究亮点 首绘尿液 eccDNA 全景图谱
近日，浙江大学医学院附属第四医院朱艳芬团队在 Journal of Advanced Research 发表最新成果，报道了前列腺癌患者尿液中 eccDNA 的全景图谱。研究团队收集了 21 例前列腺癌患者与 16 例非癌对照，利用优化的 Circle-seq 技术对尿液游离 eccDNA 进行捕获测序，并结合多组学数据展开系统解析。
核心发现一：eccDNA 的生成机制
研究发现，eccDNA 更易形成于转录活跃的染色质区域，尤其靠近与基因表达密切相关的功能元件。这里往往伴随 DNA 双链断裂（DSBs）和 R-loops 的产生：
DSBs 是基因组不稳定的直接来源；
R-loops 是转录过程中 RNA 与 DNA 杂交的结构，既能调控基因表达，又可能诱发基因损伤。
两者共同作用促进了 eccDNA 的形成，这意味着 eccDNA 并非随机副产物，而是与细胞的基因转录和 DNA 损伤修复过程紧密相连。
核心发现二：与基因突变和预后相关
更重要的是，eccDNA 的生成与癌症基因突变呈现高度相关性。在前列腺癌患者中，部分「高频 eccDNA 生成基因（HFGs）」往往承载驱动肿瘤进展的重要突变，其对应 eccDNA 水平与患者的不良生存预后密切相关。
换言之，尿液 eccDNA 不仅记录了癌细胞的基因组损伤和修复轨迹，还反映了突变积累与疾病进展过程，成为潜在的预后生物标志物。
核心发现三：潜在功能不容忽视
在功能验证实验中，研究团队发现，来源于前列腺癌特异基因的 eccDNA 能够抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。
这一作用独立于宿主基因表达，提示 eccDNA 并非单纯「废料」，而可能具备独立的生物学功能，甚至在特定条件下发挥抗癌效应。
研究价值与前景
这项研究不仅揭示了 eccDNA 的形成机制及其与突变和预后的联系，还提出了尿液 eccDNA 作为无创肿瘤标志物的应用前景：
- 临床诊断与分型：作为稳定存在于体液的分子，尿液 eccDNA 检测有望成为便捷的无创工具；
- 疾病预后评估：eccDNA 水平与突变特征的结合，为风险分层和治疗决策提供依据；
- 治疗新思路：eccDNA 的独立功能特性为开发新型抗癌策略打开了可能性。
朱艳芬团队的这项研究，揭示了尿液 eccDNA 的分子图谱和功能意义，开拓了其在前列腺癌无创检测、疾病监测和机制研究中的广阔前景。
未来，eccDNA 或将成为连接基础研究与临床应用的新桥梁，为精准医学提供新支撑。
科室介绍
浙大四院泌尿外科集医疗、教学、科研全面发展，是医院临床重点科室之一。学科人才结构优越，现有浙江大学求是特聘医师 1 名，博士生导师 3 名，硕士生导师 3 名，高级职称 7 名，在站博士后 3 名，科室医师全员拥有国内知名大学硕士及以上学历。
科室秉持「精准诊疗」和「器官功能保护最大化」两大理念展开临床诊疗，现已建成结石、肿瘤、尿控、男科四大亚专科，临床医疗能力属于省内先进水平。年门诊约 75000 人次，年收治住院病人 4000 例以上，年开展各类手术 3000 例次。在处理疑难复杂肿瘤的高难度外科手术方面有着丰富经验，在多学科团队默契配合下，曾成功完成包括巨大嗜铬细胞瘤切除术、双侧嗜铬细胞瘤微创手术和巨大盆腔肿瘤切除术在内的众多高难度外科手术，充分体现了附属医院的硬实力。
科室成员曾获得浙江省自然科学三等奖 1 项，主持国家自然科学基金 7 项、省部级课题 6 项，发表 SCI 论著 50 余篇。已招收在读浙江大学博士研究生 6 名、硕士研究生 20 名。承办了浙江省中西医结合泌尿外科年会、浙中泌尿肿瘤高峰论坛、金华市泌尿外科年会、浙江省医师协会泌尿外科分会名医下基层等多项学术活动。
该研究主要由浙江大学医学院附属第四医院博士后陈生才博士和周志敏博士完成。周志敏博士 2025 年获得国家自然科学基金青年基金项目资助。
通讯作者
朱艳芬
博士生导师，再生与衰老医学中心 PI
研究方向：➊结合多组学数据解析染色质调控因子、环状 DNA 等通过表观和三维重塑驱动肿瘤发生发展的机制；➋利用单细胞多组学技术解析表观和三维重塑在肿瘤耐药中的动态与功能；➌前沿基因组技术的开发与应用。
科研成果及学术任职：以第一作者或通讯作者身份在 Cancer Cell、Cell Stem Cell、Journal of Advanced Research、JCI Insight、Trends in Cancer 等国际权威期刊发表论文；主持国家自然科学基金面上项目 2 项、青年项目 1 项，担任外国资深学者研究基金团队项目子课题负责人。现任中国遗传学会三维基因组学专业委员会委员，Journal of Genetics and Genomics 青年编委。
参考文献
Chen, S. , Zhou, Z. , Ye, Y., You, Z., Lv, Q., Dong, Y., Luo, J., Gong, L., Zhu, Y., 2025, The urinary eccDNA landscape in prostate cancer reveals associations with genome instability and vital roles in cancer progression. Journal of Advanced Research, 26:S2090-1232(25)00060-8.
撰稿：再生与衰老医学中心 朱艳芬
审核：郑一春 陈炜钰 金南星
责编：谢蕊
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