正常人类 DNA 呈现漂亮的双股螺旋状，但癌症患者体内的捱细胞中，DNA 形状常变成环状，现在圣地牙哥加州大学团队新研究进一步指出，环形 DNA 就像叛变小兵，能加速肿瘤恶化进程，并抵抗现有治疗方法。
DNA（去氧核糖核酸）组成的遗传指令引导着生物发育与生命机能运作，是一种由两条互相缠绕的长链组成之聚合物，长链本身由糖类（脱氧核糖）和磷酸基团借由酯键相连构成，而两条长链之间透过以氢键相互吸引的碱基缠绕在一起，称为碱基对；排列在 DNA 单链上的碱基又与脱氧核糖、磷酸组成单核苷酸，每 3 个单核甘酸组成 1 个“密码子”，打个比方，类似英文字母排序以形成有意义的单词。
接着 DNA 在细胞核中攀著组织蛋白（histone）形成染色体结构，细胞核内有 46 条染色体，如果将单个细胞核内所有 DNA 排成一条线，则总长超过 112 亿公里，比太阳系直径还要长 2 倍。
这种极度压缩的结构让遗传讯息高度受控，负责读取与执行 DNA 遗传指令的分子只能视需求访问某些基因，其他则维持隐藏状态，细胞会在此时藉解旋酶（Helicases）和其他复杂机制解开 DNA 紧密结合的两股长链，防止信使分子乱复制。
然而一组科学团队发现，癌细胞中出现大量呈现环状的“染色体外 DNA（extrachromosomal DNA，ecDNA）”，它们会改变癌基因的表达方式并促成更侵略的恶性行为，导致肿瘤成长更快速、还能抵抗外来威胁（如化疗、放疗和其他疗法）。
研究人员进一步分析后发现，癌症中的环状 ecDNA 尽管也缠绕在组织蛋白周围，但结构不再紧密，而是能轻松打开更多位置、让信使分子快速转录和表达遗传讯息，这种功能能让肿瘤细胞生成大量恶化的癌基因，进化也快速，从而对环境与潜在威胁做出更有力的反击。
研究强调了癌细胞如何不按常理出牌、不遵守真核细胞正常的生物学规则，由于 ecDNA 从染色体上脱落下来后就随机挂在细胞内其他 DNA 片段上，说明癌细胞似乎并不是透过正常的有丝分裂过程形成子细胞，而是借由随机分配带有致癌基因的 ecDNA，让子细胞在分裂过程中接收到多个拷贝的致癌基因，导致癌症加速发展。
新论文发表在《自然》（Nature）期刊。
- Vicious Circles: Ring-shaped DNA Provides Cancer Cells with a Malignant Twist
- ‘Doughnut-Shaped’ DNA Makes Cancer More Aggressive
- Cancer’s ring-shaped DNA lets tumors evolve too fast for treatments to keep up – turning the disease chemo-resistant, scientists say
（首图来源：圣地牙哥加州大学）
延伸阅读：
- 发现癌细胞回避免疫系统关键机制，有助发展癌症免疫治疗
