血浆游离染色体外环状DNA(eccDNA)作为子痫前期的分子标志物：从基因组不稳定性到新型诊断策略

　　本研究针对子痫前期(PE)缺乏有效筛查手段的临床难题，通过Circle-Seq技术分析47例孕妇血浆样本，首次揭示PE患者血浆中染色体外环状DNA(eccDNA)载量显著高于正常妊娠(p=1.67×10-6 )，并鉴定出COMT、CYP11A1等8个PE相关eccDNA特征基因。该发现为PE早期诊断提供了新型分子标志物，论文发表于《Computational and Structural Biotechnology Journal》。

　　

子痫前期(PE)作为妊娠期特有的多系统疾病，每年导致全球超过7万孕产妇和50万胎儿死亡，堪称产科领域的"沉默杀手"。尽管已知其典型特征为妊娠20周后出现高血压和蛋白尿，但现有筛查方法敏感性不足40%，且缺乏有效的早期预警指标。更棘手的是，PE的发病机制涉及胎盘缺氧、氧化应激、内质网应激等多重病理过程，这些复杂的分子事件如何在循环系统中留下"分子指纹"，一直是研究者们探寻的方向。

近年来，一类被称为染色体外环状DNA(eccDNA)的特殊遗传物质进入科学家视野。这些直径通常小于2kb的环状DNA分子，因其独特的抗核酸酶特性和携带功能性基因片段的能力，在肿瘤等领域已展现出诊断潜力。然而，这些"基因组暗物质"在妊娠相关疾病中的作用几乎空白。特别值得注意的是，PE病理过程中胎盘组织承受的氧化应激和DNA损伤，理论上正是eccDNA产生的重要诱因——这为探索PE的新型分子标志物提供了全新思路。

威海市妇幼保健院联合多家机构的研究团队开展了一项开创性研究。他们收集了24例PE患者和23例正常妊娠孕妇的血浆样本，其中包括14例PE患者在确诊前后的配对样本。通过创新的Circle-Seq技术路线——包括线性DNA酶切去除、phi29聚合酶介导的环状DNA扩增和高通量测序——研究团队系统描绘了妊娠期血浆eccDNA图谱。数据分析采用Circle-Map算法，并经过IGV可视化验证和Sanger测序确认。

研究结果首先揭示了惊人的数量差异：PE组血浆检出632,229个eccDNA，是正常组的7.4倍(p=1.67×10^-6
)。经测序深度标准化后，PE组的eccDNA载量(EPM)仍达正常组的3.15倍(p=1.47×10^-4
)。这些eccDNA呈现特征性的193bp、335bp和555bp大小分布，暗示其可能来源于核小体包裹的DNA片段。染色体分布分析显示，基因密集的17、19号染色体和富含串联重复序列的22号染色体是eccDNA的"热点区域"。

更关键的发现在于基因组成分析。研究人员创造性地提出"eccGenes"概念，指代eccDNA携带的基因片段。在PE组中，eccGenes显著富集于3'UTR、5'UTR和外显子区域(p<0.01)。通过人类表型本体(HPO)分析，研究团队锁定8个与PE强相关的特征基因：COMT、RORC、CAPZA1、PPP1R12C、AIRE、CYP11A1、CYP11B1和HSD11B2。其中，COMT基因的eccDNA在PE组呈现最高丰度和重现性——这一发现特别引人注目，因为已有动物实验表明COMT基因缺失会诱发PE样症状。

研究团队进一步分析了14例PE患者确诊前后的动态变化。结果显示，确诊后eccDNA载量较确诊前激增20倍(p=3.93×10^-9
)，且7个特征eccGenes(如COMT、AIRE等)仅在确诊后样本中检出。这种"分子开关"现象提示eccDNA可能反映PE的疾病活跃度。诊断效能评估显示，eccDNA区分PE与正常妊娠的AUC达0.82，而区分PE与Pre-PE的AUC更高达0.99，展现出优异的诊断潜力。

在讨论部分，研究者提出创新性解释：PE相关的胎盘缺氧和氧化应激可能导致DNA损伤修复异常，进而通过微缺失机制产生eccDNA。特别是COMT等基因所在区域可能因高转录活性更易形成eccDNA。这些携带功能基因片段的eccDNA如同"基因组碎片"，记录着PE发生发展的分子轨迹。与现有PE标志物(如sFlt-1)相比，eccDNA具有序列明确、检测稳定、可追溯来源基因等独特优势。

该研究的临床意义在于：首次建立血浆eccDNA与PE的关联，为理解PE发病机制提供新视角；鉴定出8个特征eccGenes，为开发新型筛查panel奠定基础；证实eccDNA动态变化可反映疾病进程，具有预后评估潜力。未来研究需扩大样本验证，并探索eccDNA的组织来源和功能机制。这项发表于《Computational and Structural Biotechnology Journal》的成果，标志着妊娠疾病研究进入"环状DNA组学"新时代。