美国国立卫生研究院(NIH)和香港大学的研究人员发现,癌细胞中一种特定蛋白质的高水平表达,可作为预测癌症是否扩散的可靠指标。通过测量患者切除肿瘤中该蛋白质的水平,并结合周边组织中该遗传物质的检测,研究人员可在至少90%的病例中预测癌症是否会在两年内发生扩散。这一发现为开发新的检测方法以评估癌症扩散风险,并最终研发防止癌症扩散的治疗方法提供了可能。
这种被称为CPE-delta N的蛋白质是羧肽酶E(CPE)的一种变异形式。在正常情况下,CPE参与胰岛素和其他激素的加工过程。而CPE-delta N在已扩散的肿瘤中含量较高,在肿瘤周围组织中则较少。癌细胞能够脱离原发肿瘤扩散(即转移)到身体其他部位,形成新的肿瘤。转移性癌症常致命,因此早期控制至关重要。
该研究受Eunice Kennedy Shriver国立儿童健康及人类发育研究所(NICHD)支持。该所负责人Alan E. Guttmacher博士表示:“结合现有诊断方法,检测CPE-delta N可精确评估癌症扩散概率。患者的CPE-delta N水平可能成为个性化癌症治疗的关键指南。”
研究人员通过测量RNA(核糖核酸)水平间接检测CPE-delta N。RNA携带基因信息以制造蛋白质。在对99名肝癌患者的组织分析中,他们比较了肿瘤和周边组织中CPE-delta N RNA的量。当肿瘤中CPE-delta N RNA水平比周边组织高出2倍以上时,癌症在两年内复发或转移的可能性很大;低于此阈值则风险极小。该阈值预测癌症转移或复发的准确率超过90%,预测两年内不复发的准确率达76%。
此外,研究人员测量了14名罕见肾上腺嗜铬细胞瘤和副神经节瘤患者储存肿瘤组织中的CPE-delta N RNA水平。每200毫克组织中RNA拷贝数范围为15万至1500万个。所有复发或转移病例中,RNA拷贝数均大于100万;而拷贝数低于25万的病例均未发生转移或复发,患者随访长达8年。他们还检查了来自肝脏、乳腺、结肠及头颈部的肿瘤细胞,发现最具侵袭性的肿瘤中CPE-delta N RNA水平最高。
研究人员通过在小鼠模型中抑制CPE-delta N的产生,测试了预防癌症扩散的方法。他们使用反义RNA(与RNA结合阻止蛋白质合成)治疗肿瘤。在第一个实验中,将高度转移性肝癌细胞移植到小鼠皮下,一半移植物先接受CPE-delta N特异性反义RNA治疗。30天后,未治疗组肿瘤显著大于治疗组。随后将第一组肿瘤切除并移植到第二组小鼠肝脏中,35天后,仅未治疗肿瘤发生扩散并形成新肿瘤。
Loh博士解释,该方法未来可能用于人类癌症治疗,但目前尚无将反义RNA递送至肿瘤细胞的有效方法。一种可能途径是改造病毒携带反义RNA进入细胞。类似地,进一步研究可能开发出阻断CPE-delta N的药物或其他方法,从而防止癌症扩散。
本研究的资深作者是NICHD细胞神经生物学部门的Y. Peng Loh及香港大学的Ronnie Poon。其他作者来自NICHD、香港大学、加拿大Lawson卫生研究所、NIH国立癌症研究所(NCI)及NIH Warren Grant Magnuson中心。研究得到NICHD、NCI、香港大学和加拿大政府部分支持。该发现将发表在《临床调查杂志》(The Journal of Clinical Investigation)上。