跨膜蛋白208通过多组学分析与实验验证揭示其在膀胱癌中的预后价值及免疫调控作用

《Scientific Reports》：Uncovering the prognostic implications and immunological roles of transmembrane protein 208 in bladder cancer by multi omics analysis and experimental verification

本研究针对膀胱癌(BLCA)预后标志物缺乏的临床难题，通过多组学分析结合实验验证，首次系统揭示了跨膜蛋白208(TMEM208)在BLCA中的致癌作用。研究发现TMEM208在BLCA组织中显著高表达，与临床病理特征严重程度正相关，并通过促进细胞增殖、迁移和侵袭驱动肿瘤进展。TMEM208表达与肿瘤免疫微环境(TME)密切相关，特别是与自然杀伤(NK)细胞、巨噬细胞等免疫细胞浸润显著相关，单细胞测序显示其在上皮细胞和成纤维细胞中高表达。该研究为BLCA提供了新的预后生物标志物和潜在免疫治疗靶点。

　　

膀胱癌是全球范围内日益严重的健康问题，作为泌尿系统第二常见的恶性肿瘤，其高复发率和昂贵的治疗费用给社会和个人带来沉重负担。尽管根据浸润深度可分为非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)和肌层浸润性膀胱癌(MIBC)，但MIBC患者五年生存率仍低于50%，临床预后亟待改善。肿瘤免疫微环境(TME)在膀胱癌进展中扮演关键角色，其中免疫细胞、基质细胞和细胞因子共同构成复杂网络，调控抗肿瘤免疫应答。然而，目前对膀胱癌发生发展机制的理解仍不完善，急需发现新的诊断标志物和治疗靶点。

在这项发表于《Scientific Reports》的研究中，毛前程团队将目光投向了一个新兴的研究对象——跨膜蛋白208(TMEM208)。这种主要位于内质网的 transmembrane protein 在果蝇研究中被证实与发育缺陷和细胞极性紊乱相关，且参与自噬和内质网应激调控，但其在膀胱癌中的作用尚属未知。为了填补这一空白，研究人员开展了一项整合生物信息学分析与实验验证的系统研究。

研究团队运用了多种关键技术方法：从癌症基因组图谱(TCGA)和基因表达综合数据库(GEO)获取膀胱癌多组学数据；利用ComPPI数据库构建蛋白质相互作用网络；通过基因集富集分析(GSEA)探索信号通路；采用肿瘤免疫单细胞中心(TISCH)数据库进行单细胞RNA测序分析；结合免疫浸润算法评估肿瘤微环境组成；并通过体外实验验证TMEM208的生物学功能。

TMEM208在泛癌中的表达谱

研究人员首先在泛癌水平分析了TMEM208的表达模式，发现其在17种癌症类型中显著高表达，包括膀胱癌。免疫组化结果进一步证实TMEM208在多数恶性肿瘤细胞中呈现弱至中度阳性表达。

TMEM208在膀胱癌中的上调表达

针对膀胱癌的深入分析显示，TMEM208在膀胱癌组织中的mRNA和蛋白水平均显著高于正常组织。外部数据集(GSE3167、GSE13507)和人类蛋白质图谱(HPA)数据库的验证一致支持这一发现。

TMEM208 mRNA水平与膀胱癌患者临床病理特征的关系

TMEM208表达与膀胱癌的T分期、M分期、病理分期和组织学分级呈显著正相关，表明其高表达往往预示着更高的恶性肿瘤恶性程度。有趣的是，研究还发现了TMEM208表达与铂类药物治疗反应的相关性。

TMEM208表达在膀胱癌患者中的预后价值

生存分析显示，TMEM208高表达患者的总生存期和无进展生存期均显著缩短。接收者操作特征曲线分析表明TMEM208对膀胱癌具有良好诊断效能。列线图整合多因素构建了个体化预后预测模型。

TMEM208表达与通路的关联

蛋白质相互作用网络揭示了TMEM208与RTN4、PRKCI等基因的相互作用。KEGG和GSEA富集分析表明TMEM208参与氧化磷酸化、上皮间质转化(EMT)和干细胞特性等通路。

从泛癌到膀胱癌的分析揭示TMEM208在肿瘤免疫调控中的作用

免疫浸润分析显示TMEM208与大多数免疫细胞呈正相关，仅与中央记忆T细胞(Tcm)和辅助T细胞负相关。在免疫治疗队列中，TMEM208高表达患者显示出更好的临床结局趋势。

TMEM208与免疫抑制剂、免疫刺激剂、趋化因子及其受体的相关性

TMEM208与多种免疫调节分子显著相关，其中免疫抑制剂PVRL2、ADORA2A和TGFB1，以及免疫刺激剂TNFSF15、TNFRSF4和IL6R关联最为显著。

膀胱癌中TMEM208的单细胞RNA测序和空间转录组学分析

单细胞水平分析表明TMEM208主要在上皮细胞和成纤维细胞中表达。空间转录组学进一步证实其表达与肿瘤细胞数量呈正相关，且在增殖和代谢相关通路中富集。

TMEM208促进膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭

实验验证部分，研究人员通过qRT-PCR证实TMEM208在膀胱癌细胞系中低表达。过表达TMEM208显著增强了T24和UM-UC-3细胞的克隆形成能力、Transwell侵袭能力和伤口愈合速率。

研究结论表明，TMEM208在膀胱癌中显著过表达，与临床特征严重程度正相关，并通过促进细胞增殖、侵袭和迁移驱动肿瘤进展，成为不良预后的危险因素。更重要的是，TMEM208与肿瘤免疫微环境和免疫浸润密切相关，显示出作为膀胱癌免疫治疗分子靶标的潜力。

这项研究的创新之处在于首次系统揭示了TMEM208在膀胱癌中的致癌作用和免疫调控功能。通过整合多组学数据与实验验证，研究不仅证实了TMEM208作为预后生物标志物的价值，还深入探讨了其与肿瘤免疫微环境的相互作用机制。特别是发现TMEM208与氧化磷酸化、上皮间质转化等关键通路的相关性，以及与成纤维细胞的密切关联，为理解膀胱癌进展机制提供了新视角。这些发现为开发针对TMEM208的靶向治疗策略奠定了理论基础，对改善膀胱癌患者预后具有重要临床意义。