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がん：染色体外がん遺伝子の増幅が腫瘍進化と遺伝的異質性を促進する
Nature 543, 7643 doi: 10.1038/nature21356
ヒトの細胞は23対の染色体を持つ。しかしがん細胞では、染色体中あるいは環状の染色体外DNA（ecDNA）において遺伝子が増幅していることがあり、ecDNAの生じる頻度や機能的重要性についてはよく分かっていない。我々は、異なる17種類のがんについて、全ゲノム塩基配列解読、構造モデル化および細胞遺伝学的解析（分裂中期の細胞2572個における染色体の構造および機能解析など）を行い、不偏で総合的なecDNAの検出と解析を行うためのECdetectというソフトウェアパッケージを開発した。本研究で我々は、ecDNAがヒトがんの半数近くで見つかること、その頻度は腫瘍の種類によって異なるが、正常細胞ではほとんど見られなかったことを示す。ecDNAで最も頻繁に増幅されていたのはドライバーがん遺伝子であり、これに伴い転写産物量も増加していた。数理モデルからは、ecDNAの増幅が、染色体増幅よりも効果的にがん遺伝子のコピー数を増やし、腫瘍内の不均一性を高めることが予測された。我々は、これらの予測の妥当性をがん試料の定量解析で確認した。今回の結果は、ecDNAががんの進化を加速させるように働くことを示唆するものである。
