染色体外DNA（ecDNA）测序技术服务

产品简介

染色体外DNA（extrachromosomal DNA, ecDNA）是独立于染色体存在的环状DNA分子，往往携带关键的致癌基因（oncogenes）以及增强子等调控元件，广泛存在于多种癌症及疾病中，与肿瘤异质性、耐药性及不良预后密切相关。表观生物提供基于WGS的ecDNA测序技术服务，助力科研与临床突破癌症等复杂疾病的分子机制研究瓶颈。

图来自NIH

doi:10.1093/carcin/bgac072

doi:10.1016/j.heliyon.2023.e21327

应用与优势

技术应用

1. 研究ecDNA在基因组不稳定性、表观遗传调控及细胞间通讯中的生物学功能 2. 解析肿瘤异质性及进化机制 3. 揭示ecDNA在致癌基因扩增及耐药性中的作用 4. 开发ecDNA应用于靶向治疗、个性化医疗及预后评估等

技术优势

1. 高灵敏度与特异性，精准区分ecDNA与染色体DNA，避免背景干扰 2. 全面解析ecDNA的环状结构、断点及拷贝数变化 3. 分析可能的致癌基因或其他关键基因

送样要求

1. 全血，≥1.5 mL/样本 2. 细胞，≥1x10^4个细胞/样本 3. 组织，≥10mg/样本

样本类型

仅限人、大小鼠，其他物种需评估

样本物种

分析内容

1. 测序序列质量评估 2. 参考基因组比对 3. 全基因组分析 3.1 局部重比对 3.2 测序覆盖度分析 3.3 碱基矫正 3.4 体细胞突变检测 3.5 结构变异检测 3.6 拷贝数变异分析 3.7 变异效应预测

4. ecDNA检测与分析 4.1 ecDNA检测 4.2 拷贝数分析 4.3 环状结构构建 4.4 基因组注释

图1. 扩增子结构

数据示例1

图2. 基因突变注释

数据示例2

图3. 扩增子整合环状结构图

数据示例3

图4. 拷贝数变异散点图

数据示例4

图5. 基因组覆盖度

数据示例5

图6. FHCC队列中391号患者的病程演变和样本收集时间线

研究案例

1、Nature：ecDNA在巴雷特食管癌变过程中的早期驱动作用（doi:10.1038/s41586-023-05937-5）

这项研究通过分析三个队列的WGS数据，发现ecDNA出现在高级别异型增生阶段，且与食管腺癌进展密切相关。ecDNA携带多种癌基因和免疫调节基因，其拷贝数和结构复杂性随疾病进展增加。研究表明ecDNA形成依赖于TP53改变，是癌变的早期驱动事件而非晚期基因组不稳定的表现，为食管腺癌早期诊断和治疗提供新思路。

图7. 环状DNA扩增子（左）；图8. Circos 图显示扩增子区域（右）

2、Nat Genet：染色体外DNA与多种癌症的致癌基因扩增和不良预后有关（doi:10.1038/s41588-020-0678-2）

此研究首次大规模揭示了ecDNA在癌症中的广泛存在及其临床重要性，表明ecDNA通过增强致癌基因表达和基因组异质性加速肿瘤进化。