TMED10在膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展中的作用及表達情況

王志浩，劉浩昂，蘭 凱，廉 婷，張旭東

（1.西安醫(yī)學院臨床醫(yī)學院中尼友好拉吉姆醫(yī)學實驗室，陜西 西安 710021；2.西安醫(yī)學院臨床醫(yī)學院陜西省呼吸病預(yù)防與診治工程中心，陜西 西安 710021）

膠質(zhì)瘤（glioma）占成人原發(fā)惡性腦腫瘤的75%，是人類最常見的原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤[1]。目前認為膠質(zhì)瘤源自神經(jīng)膠質(zhì)干細胞或祖細胞，根據(jù)惡性程度不同，國際上將其分為WHOⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級[2]。據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計，高級別的膠質(zhì)母細胞瘤（GBM，WHOⅣ級）因生長迅速、侵襲性強、發(fā)病率、致死致殘率高，其患者中位總生存期（OS）僅14.4個月，且5年生存率不足10%[3]。目前臨床上膠質(zhì)瘤的治療主要為手術(shù)大范圍切除、放化療、基因靶向治療、免疫治療及電場療法等，但其治療效果不佳[4,5]。因此，研究膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展機制對膠質(zhì)瘤患者的早期干預(yù)及尋找治療新方法十分重要。10跨膜P24販運蛋白10（transmembrane P24 trafficking protein，TMED10）又稱TMP21，是一種定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體中間體（ERGIC）上的參與蛋白轉(zhuǎn)運的膜蛋白。近年來我國學者研究發(fā)現(xiàn)，TMED10在非經(jīng)典蛋白分泌（unconventional protein secretion，UPS）過程中發(fā)揮重要作用[6-8]。此外，有研究表明，其還與細胞增殖[9]、細胞自噬[10,11]有關(guān)。近年來有許多學者研究TMED10與阿爾茲海默癥[12-14]、甲狀腺癌[15]、原發(fā)性肝癌[16]、自身免疫性疾病[17]等疾病的關(guān)系及可能存在的作用機制，但TMED10在膠質(zhì)瘤中的研究還很少。因此，本研究旨在分析TMED10在膠質(zhì)瘤中的表達情況，為研究TMED10在膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展中的作用及尋找治療膠質(zhì)瘤的新靶點提供參考。

1 資料與方法

1.1 資料來源 研究數(shù)據(jù)來源于癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）在線數(shù)據(jù)庫（GEPIA，http://gepia.cancer-pku.cn/）；中國腦膠質(zhì)瘤基因組圖譜數(shù)據(jù)庫（Chinese Glioma Genome Atlas, CGGA, http:/www.cgga.org.cn）；String數(shù)據(jù)庫（https://www.string-db.org/）。

1.2 方法 使用 CGGA、GEPIA數(shù)據(jù)庫分析 TMED10在膠質(zhì)瘤不同臨床病理條件下的差異性表達情況，檢索方法：①Analyze-mRNA data；性別（Male vs Female），年齡（＞42歲 vs＜42歲），不同級別狀態(tài)（WHOⅡvs WHOⅢ vs WHOⅣ），發(fā)展狀態(tài)（原發(fā) vs 復發(fā)）；②Data type：mRNA；③ Dataset：mRNAseq_325；④Gene：TMED10；⑤臨界值設(shè)定P-value＜0.05。利用CGGA、GEPIA 數(shù)據(jù)庫分析 TMED10 相關(guān)基因的表達與膠質(zhì)瘤患者生存預(yù)后的影響，檢索方法：①AnalyzemRNA data；②Survival；③Dataset：mRNAseq_325；④Gene：TMED10。通過 String數(shù)據(jù)庫對TMED10表達蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)進行分析。檢索方法：①Proteinname：TMED10；②Organism：Homo sapiens，并利用Kaplan-Meier、Kruskal-Wallis 進行統(tǒng)計學分析。

2 結(jié)果

2.1 TMED10在膠質(zhì)瘤組織和正常對照組織中的表達比較 基于GEPIA數(shù)據(jù)庫過表達基因篩查發(fā)現(xiàn)TMED10在膠質(zhì)瘤中的表達高于正常組織（P=2.66E-98），見圖1、圖2。

圖1 膠質(zhì)瘤中TMED10的差異性分析

圖2 TMED10在膠質(zhì)瘤組織和正常對照組織中的表達

2.2 TMED10在不同膠質(zhì)瘤亞型中的表達比較TMED10在高級別的原發(fā)性膠質(zhì)瘤和復發(fā)性膠質(zhì)瘤組織中呈較高表達（P=1.1e-07），見圖3。

圖3 TMED10在不同類型膠質(zhì)瘤中的表達情況

2.3 TMED10在不同性別膠質(zhì)瘤組織中的表達比較不同性別膠質(zhì)瘤患者中TMED10的表達比較，差異無統(tǒng)計學意義（P=0.083），見圖4。

圖4 MED10在不同性別膠質(zhì)瘤組織中的表達

2.4 TMED10在不同年齡膠質(zhì)瘤組織中的表達比較TMED10在42歲以上與42歲以下膠質(zhì)瘤患者組織中的表達比較，差異無統(tǒng)計學意義（P=0.2），見圖5。

圖5 TMED10在不同年齡膠質(zhì)瘤組織中的表達

2.5 TMED10在不同級別膠質(zhì)瘤組織中的表達比較TMED10與膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展呈正相關(guān)；不同級別的膠質(zhì)瘤TMED10表達比較，差異有統(tǒng)計學意義（P=7e-09），見圖6。

圖6 TMED10在不同級別膠質(zhì)瘤組織中的表達

2.6 TMED10在不同進展狀況的膠質(zhì)瘤組織中的表達比較 TMED10在原發(fā)性、復發(fā)性膠質(zhì)瘤組織中的表達比較，差異無統(tǒng)計學意義（P=0.075），見圖7。

圖7 TMED10在不同進展狀況的膠質(zhì)瘤組織中的表達

2.7 TMED10在不同年齡、性別、發(fā)病階段的膠質(zhì)瘤中的表達比較 TMED10在WHOⅡ、Ⅲ、Ⅳ級膠質(zhì)瘤中的表達比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；在WHO Ⅳ級男性膠質(zhì)瘤患者中TMED10的表達高于女性（P=0.027），TMED10在原發(fā)型、復發(fā)性膠質(zhì)瘤患者組織中表達比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見圖8～圖10。

圖8 TMED10在不同年齡階段的膠質(zhì)瘤中的表達

圖9 TMED10在不同性別膠質(zhì)瘤中的表達

圖10 TMED10在不同發(fā)病階段膠質(zhì)瘤中的表達

2.8 TMED10的表達與患者生存率的相關(guān)性 TMED10在原發(fā)性、復發(fā)性膠質(zhì)瘤中的表達與患者生存率呈負相關(guān)（P＜0.0001；P=0.0081），見圖11。

圖11 TMED10的表達與患者生存率及生存時間的關(guān)系

2.9 TMED10表達蛋白相關(guān)作用網(wǎng)絡(luò)分析 TMED10與TMED2、NCSTN、APH1A等多個蛋白有相互作用，見圖12。

圖12 TMED10表達蛋白相關(guān)作用網(wǎng)絡(luò)分析

3 討論

目前，TMED10作為一種介導UPS的分子備受關(guān)注。越來越多的研究證明TMED10調(diào)控細胞增殖、自噬，并且與神經(jīng)退行性疾病、自身免疫性疾病及癌癥發(fā)生發(fā)展有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，無信號肽蛋白（leaderless cargo）在胞質(zhì)中HSP90A蛋白的幫助下去折疊后，必須與TMED10相互作用并使其發(fā)生寡聚化形成蛋白通道才能進入ERGIC內(nèi)并通過囊泡包裹分泌到細胞外[6,7]。同時，還有研究發(fā)現(xiàn)TMED10是自噬調(diào)節(jié)分子，抑制TMED10的表達會嚴重影響甲狀腺癌的生長，可能是通過激活A(yù)MPK/mTOR通路誘導自噬來調(diào)節(jié)癌細胞的生長[15]。研究發(fā)現(xiàn)[16]，TMED10在原發(fā)性肝細胞癌（HCC）中呈現(xiàn)高表達狀態(tài)，聯(lián)合使用SiTmed10、SiTMBIM4、SiDtd2（D-tyrosyl-tRNA deacylase 2）可以顯著促進肝癌細胞系Huh7、HepG2凋亡，而正常肝細胞系THLE-2幾乎不受影響，這一結(jié)果表明TMED10的小分子抑制劑可能是肝癌治療的新靶點。最新的研究發(fā)現(xiàn)[17，18]，TMED10能阻礙TGF-βⅠ型（ALK5）和 Ⅱ型受體（TβRⅡ）復合物的形成，從而抑制TGF-β信號通路，進而抑制TGF-β介導的生長抑制現(xiàn)象。還有研究報道[19]，巨細胞病毒免疫逃逸素m152/gp40可以通過TMED10錨定在宿主細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進而產(chǎn)生免疫逃逸現(xiàn)象。這些發(fā)現(xiàn)提示TMED10在膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展中可能發(fā)揮重要的作用，然而TMED10在膠質(zhì)瘤中的作用目前仍不明確。

本研究基于GEPIA、CGGA數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn)，TMED10在膠質(zhì)瘤組織中表達高于正常對照組織（P=2.66E-98）；在不同級別的膠質(zhì)瘤中，TMED10的表達量比較，差異有統(tǒng)計學意義（P=7e-09）；同時TMED10在原發(fā)性、復發(fā)性膠質(zhì)瘤組織中的表達與患者生存期呈負相關(guān)（P＜0.0001；P=0.0081）。表明TMED10在膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展過程中具有促進作用，可能是TMED10通過調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激過程，促進膠質(zhì)瘤細胞的惡性增殖。最后通過String數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn)TMED10有TMED2、NCSTN、APH1A等多個相互作用蛋白，可為后續(xù)的進一步研究提供相關(guān)依據(jù)。

綜上所述，TMED10在膠質(zhì)瘤組織中呈高表達狀態(tài)，且與患者的生存率密切相關(guān)；并且TMED10在細胞自噬、增殖、疾病的發(fā)生發(fā)展等方面的重要作用。因此，TMED10可能成為治療膠質(zhì)瘤的潛在靶點。