美国NIH和香港大学的研究人员发现，癌细胞中某种特别蛋白的高水平是某种癌症是否扩散的一个可靠的指标。

通过测量从患者身上手术切除的肿瘤中该蛋白的遗传物质，加上对周边组织中该遗传物质的测量，研究人员可以在至少90%的时候预测到，此癌症是否会在2年内发生扩散。

该发现增大了研发新的测试方法的长期可能性，以估测某个癌症扩散的可能性，并最终研发一种可防止癌症扩散的治疗方法。

这种被称作CPE-delta N的蛋白是某种形式的羧肽酶E（CPE）。 在通常情况下，CPE参与胰岛素和其它激素的加工过程。 CPE-delta N是CPE的一种变异体，它在已经扩散的肿瘤中有着高含量，但其在肿瘤周围组织中的含量则要少得多。

癌细胞能够脱离原发肿瘤而扩散（或称转移）到身体的其它部位，并在那些部位形成新的肿瘤。 转移性癌症常常是致命的，医务人员试图在癌症转移之前就能够早期控制住它。

该研究受到了Eunice Kennedy Shriver国立儿童健康及人类发育研究所的支持。该研究所的负责人Alan E. Guttmacher, M.D.说：“如果结合现有的诊断方法，测试CPE-delta N可让人们更精确地估测某个癌症可能扩散的机率。可以想得到的是，患者的CPE-delta N水平可以成为对患者施行个性化癌症治疗以提高治疗结果的一个关键性的指南。”

研究人员获取了罹患肝癌（http://www.cancer.gov/cancertopics/types/liver/）和嗜铬细胞瘤与副神经节瘤这2种罕见肿瘤（http://www.cancer.gov/cancertopics/types/pheochromocytoma/）病人的肿瘤样本和组织，并评估了癌症发生转移的可能性。 他们发现，取自在后来发生转移的病人的肿瘤样本中的CPE-delta N.水平是增高了的。
这些测试表明，高水平的该蛋白可预测某个癌性肿瘤是否会扩散，即使是常规的肿瘤分期（这是估测癌症累及范围及其严重程度的诊断技术）提示该癌症的扩散是不太可能发生的。 该发现产生了这样的可能性，即CPE-delta N的测试也许可以和常规的肿瘤分期合并使用以进一步地完善治疗。 例如，如果常规的分期诊断表明某个癌症不太可能会扩散，但该病人的肿瘤却有高含量的CPE-delta N ，那么该病人也许应该考虑接受在正常情况下留给较高癌症分期患者的更为强化的治疗。

本研究的资深作者是NICHD的细胞神经生物学部门的Y. Peng Loh及香港大学的Ronnie Poon。本文的其他作者来自NICHD、香港大学、加拿大安大略的Lawson卫生研究所、NIH的国立癌症研究所（NCI）及NIH的Warren Grant Magnuson临床中心。该研究得到了NICHD、NCI、香港大学和加拿大政府的部分支持。

该研究的发现将发表在《临床调查杂志》（The Journal of Clinical Investigation）上。

研究人员通过测量一种协助制造该蛋白质的分子的含量来间接地检测CPE-delta N。 RNA（核糖核酸）与某基因中的信息共同作用以制造一种特别的蛋白——在这一例子中则为CPE-delta N。

在对来自99名罹患肝癌患者的组织所做的一项分析中，研究人员比较了患者肿瘤中和其周边组织中的CPE-delta N RNA的量。

研究人员发现，当肿瘤中的CPE delta-N RNA水平比周边组织中的水平高出2倍以上时，该癌症有很大的可能性会在2年内重新出现或发生转移。 在这一阈值水平或在低于这一水平时，癌症复发的可能性则非常小。 用这种阈值测量，研究人员可精确地预测90%以上的病例中的癌症的转移或复发。 同时，他们预测的肿瘤在2年内不会复发的精确度高达76%。

接下来，研究人员测量了储存的肿瘤组织中的CPE-delta N RNA 水平。这些组织原先是从14名罹患罕见肾上腺嗜铬细胞瘤和主要发生在肾上腺但有时也会发生在身体其它部位的罕见的副神经节瘤的病人身上切除下来的。 由于肾上腺非常小，人们无法获得肿瘤的周围组织，因此，研究人员只测量了肿瘤组织中的CPE-delta N RNA的含量。 每200毫克组织中的该RNA拷贝数范围为15万至1500万个。 在所有的被发现癌症复发或转移的病例中，CPE-delta N RNA的数目皆大于100万个。 研究人员发现，在肿瘤中拷贝数低于25万的病例中都没有发生肿瘤的转移或复发。 对病人状态的跟踪长达8年时间。

另外，研究人员检查了来自肝脏、乳腺、结肠及头颈部的肿瘤细胞并发现，那些已知最富于进攻性扩散的肿瘤中的CPE-delta N RNA水平最高。

研究人员接着通过中止在2种不同的小鼠模型中的CPE-delta N的产生来测试一种可能的预防癌症扩散的方法。 这种方法牵涉到用反义RNA来治疗肿瘤转移。反义RNA会与RNA结合，防止它制造蛋白质。

在第一个试验模型中，研究人员将高度转移性的肝癌细胞移植在小鼠的皮下。 有一半的移植物先接受了CPE-delta N特异性反义RNA的治疗，另外一半则没有接受这样的治疗。 30天后，那些没有接受针对CPE-delta N的反义RNA治疗的小鼠体内的肿瘤要比那些剩下的接受过反义RNA治疗的小鼠体内的肿瘤大许多。 接着，研究人员将第一组小鼠的肿瘤切除并将之移植到第二组小鼠的肝中。 35天之后，只有那些未被治疗的肿瘤发生了扩散并形成了新的肿瘤。

Loh博士解释说，本研究中使用的方法可能在某一天用于治疗人类的癌症。 目前，还没有将反义RNA送入到肿瘤细胞中的方法。 一种可能的方法将会是修改一种病毒，使其携带反义RNA并进入到细胞之中。

类似地，进一步的研究可能会导致药物或其它阻断CPE-delta N方法的研发，并以此防止癌症的播散。

英文摘要：

J Clin Invest. doi:10.1172/JCI40433.

An N-terminal truncated carboxypeptidase E splice isoform induces tumor growth and is a biomarker for predicting future metastasis in human cancers
Terence K. Lee1,2, Saravana R.K. Murthy3, Niamh X. Cawley3, Savita Dhanvantari4, Stephen M. Hewitt5, Hong Lou3, Tracy Lau1, Stephanie Ma2, Thanh Huynh6, Robert A. Wesley7, Irene O. Ng2, Karel Pacak6, Ronnie T. Poon1 and Y. Peng Loh3

1Department of Surgery and
2Department of Pathology, University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong, China.
3Section on Cellular Neurobiology, Program on Developmental Neuroscience, Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD), NIH, Bethesda, Maryland, USA.
4Lawson Health Research Institute, London, Ontario, Canada.
5Tissue Array Research Program, Laboratory of Pathology, Center for Cancer Research, National Cancer Institute, Bethesda, Maryland, USA.
6Reproductive and Adult Endocrinology Program, NICHD, NIH, Bethesda, Maryland, USA.
7Office of Deputy Director of Clinical Care, Warren Grant Magnuson Clinical Center, NIH, Bethesda, Maryland, USA.

Metastasis is a major cause of mortality in cancer patients. However, the mechanisms governing the metastatic process remain elusive, and few accurate biomarkers exist for predicting whether metastasis will occur, something that would be invaluable for guiding therapy. We report here that the carboxypeptidase E gene (CPE) is alternatively spliced in human tumors to yield an N-terminal truncated protein (CPE-ΔN) that drives metastasis. mRNA encoding CPE-ΔN was found to be elevated in human metastatic colon, breast, and hepatocellular carcinoma (HCC) cell lines. In HCC cells, cytosolic CPE-ΔN was translocated to the nucleus and interacted with histone deacetylase 1/2 to upregulate expression of the gene encoding neural precursor cell expressed, developmentally downregulated gene 9 (Nedd9) — which has been shown to promote melanoma metastasis. Nedd9 upregulation resulted in enhanced in vitro proliferation and invasion. Quantification of mRNA encoding CPE-ΔN in HCC patient samples predicted intrahepatic metastasis with high sensitivity and specificity, independent of cancer stage. Similarly, high CPE-ΔN mRNA copy numbers in resected pheochromocytomas/paragangliomas (PHEOs/PGLs), rare neuroendocrine tumors, accurately predicted future metastasis or recurrence. Thus, CPE-ΔN induces tumor metastasis and should be investigated as a potentially powerful biomarker for predicting future metastasis and recurrence in HCC and PHEO/PGL patients.