如今，eccDNA 研究领域的热度非但没有减退，反而持续高涨。一方面，研究焦点已深入其核心功能机制，例如在肿瘤领域，揭示其独特的环状结构和开放的染色质状态如何驱动关键癌基因转录从而影响疾病进程；另一方面，随着高精度的eccDNA富集测序以及单细胞等技术的发展，eccDNA 的功能和异质性得到更加全面地解析。eccDNA 从基础研究到临床应用研究的持续升温为疾病诊断和治疗提供新靶点，也为科研工作者们带来发文机遇。

据不完全统计，最近三年已有将近20篇相关论文发表于《Cell》《Nature》及《Molecular Cancer》等顶级期刊（IF＞10），研究覆盖eccDNA生成机制，基因组调控以及肿瘤靶向治疗等研究方向。

2019-2025 eccDNA文献数量统计

1.MYC ecDNA 促进 PDAC 的肿瘤内异质性和可塑性

2025年3月12日Nature 杂志最新研究“MYC ecDNA promotesintratumour heterogeneity and plasticity in PDAC”揭示了MYC ecDNA是胰腺导管腺癌（PDAC）基因组可塑性的关键驱动因素，它们通过扩增癌基因、产生异质性和实现可逆的表型变化来促进快速灵活的适应。研究证明 ecDNA根据其调节环境驱动不同水平的 MYC 剂量，使癌细胞能够快速、可逆地适应微环境变化。在没有选择压力的情况下，高ecDNA拷贝数会给PDAC细胞带来巨大的适应性成本。该研究还表明MYC剂量会影响细胞形态和癌细胞对基质生态位因子的依赖性。这篇文章提供了对PDAC中ecDNA的详细分析，并描述了驱动PDAC中MYC异质性的新遗传机制。

2.增强ecDNA转录-复制冲突可以有效地治疗癌症

美国加州斯坦福大学Christian A. Hassig、Paul S. Mischel、Howard Y. Chang教授团队在Nature发表了题为”Enhancing transcription–replication conflict targets ecDNA-positive cance“复制压力的研究成果。通过ecDNA-seq、RNA-seq、GRO-seq、KAS-seq、ChIP-seq、Ribo-Zero-seq、WGS等技术发现加强ecDNA基因重转录-复制冲突可以定向治疗含有ecDNA的癌症。研究者们再一次证明了ecDNA是DNA损伤的主要驱动因素，并且通过对ecDNA 转录的逐步分析揭示了普遍的 RNA 转录和相关的单链 DNA，与染色体基因座相比，导致过度的转录-复制冲突和复制应激，转录-复制冲突成为 ecDNA 定向疗法的靶标，利用过量的合成致死性可以治疗癌症。该研究还开发了一种高选择性、强效和生物利用度高的口服 CHK1 抑制剂 BBI-2779，它优先杀死含有 ecDNA 的肿瘤细胞。

3.癌细胞 eccDNA的协调遗传

2024年11月，Howard Y. Chang和Paul S. Mischel教授共同合作在Nature上连发第二篇eccDNA研究文章“Coordinated inheritance of extrachromosomal DNAs in cancer cells”，该研究通过结合DNA荧光原位杂交（FISH）技术、分离单核后使用单细胞转座酶可接近性染色质高通量测序（scATAC-seq）和批量测序（RNA-seq）以及通过核酸外切酶酶切和滚环扩增对单个细胞中的ecDNA进行富集和测序 （scCircle-seq），阐明了癌症中ecDNA共同进化的原理和后果，揭示了癌细胞中ecDNA种类的协调遗传机制，发现携带不同癌基因的多个ecDNA在癌细胞中共同存在并呈现拷贝数相关性，它们在有丝分裂时不对称地协调分离，导致子细胞在自然选择前就获得多个ecDNA拷贝数的增加，这一过程受到分子间接近性和有丝分裂初期的活跃转录活性的影响。综上，该研究揭示了癌细胞中ecDNA种类的协调遗传机制，还为癌症的表观遗传调控和治疗提供了新的视角。

4.ecDNA 维持与 DNA 损伤应答之间的双向调控

2025年4月24日，中科院深圳先进院甘海云团队在Cell上发表题为“Extrachromosomal DNA replication and maintenance couple with DNA damage pathway in tumors”的研究论文。研究团队发现ecDNA 的异常活跃复制和转录显著激活了 ATM 介导的 DNA 损伤应答（DDR）通路，拓扑异构酶，如 TOP1 和 TOP2B，在 ecDNA 复制诱导的 DNA 双链断裂 （DSB） 中发挥作用。替代非同源末端连接（alt-NHEJ）通路的缺失会在细胞周期特定阶段阻碍 DSB 修复，进而影响 ecDNA 的环化过程。所以癌细胞中 ecDNA 维持与 DNA 损伤反应 （DDR） 之间的相互关系，抑制 DDR 会损害 ecDNA 的环化；相应地，ecDNA 维持需要 DDR，尤其是 alt-NHEJ 通路。总之，该研究揭示了 ecDNA 维持与 DNA 损伤应答之间的双向调控关系，为理解 ecDNA 在肿瘤发生发展中的作用机制提供了新视角，也为开发靶向 ecDNA 的抗肿瘤治疗策略奠定了重要理论基础。

5. eccDNA 生成的潜在机制、现有的检测和分析方法及其基本特征综述

2024年12月20日，中山大学研究团队在Molecular Cancer杂志发表了题为“Unveiling the mysteries of extrachromosomal circular DNA: from generation to clinical relevance in human cancers and health”的研究综述。该综述系统总结了染色体外环状DNA（eccDNA）的生成机制、检测方法（重点包括Circle-Seq）、生物学功能及其在癌症与健康中的临床意义，特别探讨了eccDNA在基因调控、肿瘤进展和耐药性中的作用。文章并详细介绍了三种eccDNA体外合成技术：CRISPR-C、LAMA和CAES。展望未来，研究需解决几个关键问题：首先，占人类基因组近半的转座子在eccDNA生成中的作用（90%的转座子通过替代非同源末端连接，alt-EJ生成eccDNA）尚未完全阐明；其次，小尺寸eccDNA携带基因片段的具体分子功能仍不明确；eccDNA与其他生物过程（如表观遗传修饰、组蛋白修饰）的相互作用也需要进一步探索。

6.eccDNA检测方法的比较分析

2024年10月，中国科学技术大学生命科学与医学部瞿昆团队在Nature Communications上发表文章“Comparative analysis of methodologies for detecting extrachromosomal circular DNA”，该研究系统性评估了7种在 21 个真实测序数据集上对不同 eccDNA 类型的检测效率及7种不同实验建库方法的性能和差异。研究发现Circle_finder（bwa-mem-samblaster）和Circle-Map因其从短读长数据中识别eccDNA的能力而脱颖而出，而CReSIL在长读长数据分析方面的表现优于其他产品。在实验方法领域，Circle-Seq-LR 对较长的eccDNA表现出最高的检测效率，而3SEP-LR对较短的eccDNA更有效。这些信息旨在指导研究人员为他们的eccDNA研究选择最合适的方法，并促进高效 eccDNA 检测的新方法的开发。

7.eccDNA的时空多样性决定了尿路上皮癌的演变和肿瘤免疫微环境

近日，浙江大学医学院吕伟团队在Cancer Discovery期刊上发表了名为“Spatial-Temporal Diversity of Extrachromosomal DNA Shapes Urothelial Carcinoma Evolution and the Tumor Immune Microenvironment“的研究文章，研究通过对尿路上皮癌中 ecDNA 的全面分析揭示了它在驱动多灶性癌症的进化和异质性以及其在肿瘤发生中的早期参与中的关键作用。研究发现ecDNA 存在于 36% 的尿路上皮癌肿瘤中，并且与免疫抑制表型和不良预后相关，ecDNA 在尿路上皮癌恶性转化和复发过程中通过结构重排驱动克隆进化。单细胞 RNA 测序分析显示，ecDNA + 恶性细胞表现出 MHC I 类分子表达减少，使它们能够逃避 T 细胞免疫。这些结果为未来的 ecDNA 靶向治疗研究提供了新的见解，对其他 ecDNA 驱动的肿瘤类型也有潜在影响。

云序生物基于circle-seq的方法，采用多种手段包括柱纯化去除基因组DNA、酶消化去除线性DNA和线粒体DNA、滚环扩增放大信号，高效地纯化和富集环状DNA，再利用NGS测序和生信分析识别环状DNA。结合优化的实验流程，本环状DNA测序服务具有检出率高﹑准确性好等优点。

云序生物eccDNA测序实验示意图

技术优势：

· 使用原装A&A biotechnology纯化柱高效富集环状DNA

· 滚环扩增放大环状DNA信号，提高检出率

· 专业的生信分析：详尽的注释、丰富的图表

针对血清血浆微量样品，云序生物参考卢煜明教授团队开发的方法，酶切去除线性DNA后，利用Tn5转座酶，打开eccDNA环状结构并同时在DNA片段两端加上接头，进行建库及测序。Tn5转座酶法效率高，损耗低，实现血液循环系统中微量的环状DNA的检测。并且本产品能保留环状DNA的原始表达量，使得不同环状DNA间的表达量的比较更为准确。

技术优势：

· 减少DNA损失

· 保留原始表达量，不同环状DNA间表达量比较更准确

技术优势：

· 一箭双雕：同时检测环状DNA及其甲基化状况，节约样品，性价比高

· 单碱基分辨的环状DNA甲基化分析

优势一：国内率先提供环状DNA测序服务和环状DNA甲基化测序的公司，同时也是首家有客户发表 10 分以上 eccDNA 论文的公司。

优势二：拥有包括组织细胞/体液样品环状DNA测序服务和环状DNA甲基化测序在内丰富的环状DNA测序产品线。

优势三：A&A Biotechnology 总代理，采用原装A&A Bio纯化柱，环状DNA 纯化效果好。

优势四：一站式服务：您只需按照送样要求向云序生物寄送样品，我们就能为您完成从环状DNA 提取，文库制备，上机测序到数据分析整套服务流程。

优势五：严格质控流程：云序生物质控流程严格，层层把关，为客户提供高准确度的结果。

优势六：专业化生物信息分析：云序生物强大生物信息团队，满足客户个性化数据分析要求。