染色体外环状DNA(extrachromosomal circular DNAs，eccDNAs)产生于染色体上的序列，在起源上有较高的异质性。eccDNAs的产生在不同的背景下可能涉及不同发生模型以及修复机制。高通量测序等技术对发现和理解更多eccDNAs有重要贡献。近期在人循环系统中也发现了大量eccDNAs分子的存在。eccDNAs可以影响细胞生命活动，促进肿瘤细胞演进和适应性进化，增加了基因组的可塑性和不稳定性，在肿瘤的诊治、液体活检等方面可能有重要的应用潜力。本综述旨在阐述目前报道的主要人类eccDNAs类型在起源、结构、研究方法、功能和应用价值等方面的研究进展。
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染色体外环状DNA(extrachromosomal circular DNAs，eccDNAs)是指位于染色体外的，呈单链或双链的闭合环形DNA结构，广泛存在于包括人类的各种真核生物中。相比于游离的线性DNA，eccDNAs不易被核酸酶降解，所以结构更加稳定。eccDNAs在广义上包括存在于细胞器内的线粒体DNA(mitochondria DNA)、叶绿体DNA(chloroplast DNA)、和动基体(kinetoplast)等，以及非细胞器eccDNAs，包括附加体(episomes)、双微体(double minutes，DMs)、小多分散环状DNA(small polydispersed circular DNAs，spcDNAs)和miDNAs等多种已报道类型[1,2](见表1)。这些非细胞器eccDNAs在大小和结构上异质性较高，比较大的如双微体可以在光镜下观察，而比较小eccDNAs类型，如miDNAs，大小主要集中在1 kb以下。在发生机制上也可能涉及多种不同过程[2]。eccDNAs主要来源于在生理和病理条件下从染色体上断裂、环出、或者额外复制产生的序列，极大地增加了基因组的可塑性和不稳定性。这些eccDNAs反映了基因组的弹性，并且在不同病理生理环境下，eccDNAs分子可以发生动态变化，例如近期研究发现经过药物处理后，细胞中miDNAs平均长度有所增加[3]。由于部分eccDNAs可以随着细胞的死亡和破裂被释放进血液循环系统，成为游离DNA(circulating cell free DNAs，cfDNAs)，从而作为生物标志物在液体活检中具有巨大前景。随着高通量测序(high-throughput sequencing，HTS)技术等生物研究手段的发展，eccDNAs的神秘面纱被逐渐揭开，愈加凸显其在细胞发育、衰老、适应性进化，肿瘤的发生、发展、耐药，以及基因组不稳定性等方面的重要作用。本文在此主要阐述附加体、双微体、spcDNA、miDNA等非细胞器的人类eccDNAs在特征、功能、发生机制及其研究策略和潜在的应用价值等方面的研究进展。
