《Scientific Reports》：Identification of TMEM59L as a potential diagnosis, prognosis and immunotherapy biomarker for colon adenocarcinoma
编辑推荐：
本研究针对结肠腺癌（COAD）早期诊断困难、预后评估不精准及免疫治疗响应机制不明等问题，系统探讨了跨膜蛋白TMEM59L的临床价值。通过整合TCGA/GEO数据库挖掘、临床样本验证（IHC/ELISA）及细胞功能实验，发现TMEM59L在COAD组织中低表达但血清中高表达，且高组织表达与晚期病理分期、不良生存显著相关。功能上，TMEM59L通过调控Wnt/MAPK通路促进上皮-间质转化（EMT），并影响肿瘤微环境（TME）中免疫细胞浸润及免疫检查点基因表达。该研究为COAD提供了新的非侵入性诊断标志物和免疫治疗策略靶点，对改善患者预后具有重要转化意义。
结肠腺癌（Colon Adenocarcinoma, COAD）是全球范围内发病率和死亡率均居高不下的消化道恶性肿瘤。尽管手术、化疗及靶向治疗等手段不断进步，晚期患者五年生存率仍不足20%，且缺乏高效的非侵入性诊断工具和可靠的预后预测指标。肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）的异质性和免疫治疗耐药性进一步制约了临床疗效。因此，探索新的生物标志物及其在COAD进展中的调控机制，成为当前研究的迫切需求。
在这项发表于《Scientific Reports》的研究中，Wenjun Wang、Wenting Jia等团队首次系统揭示了跨膜蛋白59样（TMEM59L）在COAD中的多重作用。研究人员通过生物信息学分析、临床样本验证及体外实验，发现TMEM59L在组织与血清中呈现相反表达模式：组织中低表达，血清中高表达，且高组织表达与淋巴结转移、晚期病理分期及不良总生存期（OS）、无进展间隔（PFI）和疾病特异性生存（DSS）显著相关。功能上，TMEM59L过表达促进HCT116细胞增殖、迁移、侵袭并诱导上皮-间质转化（Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT），同时与Wnt、MAPK、TGF-β等癌症相关通路富集相关。此外，TMEM59L高表达与肿瘤微环境中免疫细胞浸润（如NK细胞、巨噬细胞）增加及癌症相关成纤维细胞（Cancer-Associated Fibroblasts, CAFs）富集相关，但却预示免疫检查点抑制剂（Immune Checkpoint Blockade, ICB）响应较差，提示其可能通过塑造免疫抑制性微环境参与治疗抵抗。
关键技术方法
研究基于TCGA、GTEx和GEO公共数据库进行表达与预后分析；利用单样本基因集富集分析（ssGSEA）评估免疫细胞浸润；通过肿瘤免疫功能障碍与排斥（Tumor Immune Dysfunction and Exclusion, TIDE）算法预测免疫治疗响应；临床验证采用免疫组化（IHC）检测173例COAD组织芯片和酶联免疫吸附试验（ELISA）检测76例血清样本；细胞功能实验通过慢病毒转染构建TMEM59L过表达HCT116细胞系，结合克隆形成、Transwell实验及Western blot验证EMT表型。
TMEM59L在COAD组织与血清中的表达特征
通过分析TCGA和GEO数据集，发现TMEM59L mRNA在COAD组织中显著低表达（p<0.05），但在外周血中高表达（p<0.05）。ROC曲线显示组织AUC达0.957，血清AUC为0.785，提示其作为诊断标志物的潜力。临床样本验证进一步证实组织蛋白低表达与血清高水平的相反趋势。
TMEM59L表达与临床病理特征及预后的关联
基于TCGA的456例患者数据分析显示，高TMEM59L表达与淋巴结转移（p=0.003）、晚期病理分期（p=0.034）显著相关。Cox回归确定病理M分期和整体分期为独立预后因素。KM生存分析表明，高表达组OS、PFI、DSS均更差（HR=2.05–2.71, p<0.001）。亚组分析提示≤65岁、腺癌类型及无结肠息肉病史患者预后差异尤为显著。
TMEM59L相关功能通路富集分析
差异表达基因（DEGs）筛选发现175个TMEM59L关联基因，GO分析显示其富集于染色质组装、蛋白-DNA复合体等生物学过程。GSEA揭示Wnt、MAPK、TGF-β、癌症通路、DNA复制及趋化因子信号等关键通路被激活，表明TMEM59L可能通过多维度调控促进肿瘤进展。
TMEM59L与肿瘤微环境及免疫治疗响应的交互作用
ssGSEA表明TMEM59L与活化NK细胞、巨噬细胞等浸润正相关，但与Th17/Th2细胞负相关。单细胞RNA测序（scRNA-seq）显示TMEM59L在CAFs中特异性富集，且高表达组CAF浸润增强（p<0.05）。尽管免疫检查点基因（如PDCD1、CTLA4）表达上调，TIDE算法预测高TMEM59L组免疫治疗响应比例更低，提示其可能驱动免疫抑制微环境。
TMEM59L过表达增强HCT116细胞恶性表型
体外实验证实，TMEM59L过表达显著提升细胞克隆形成能力（p<0.001）和Transwell迁移效率（p<0.01）。Western blot显示E-钙黏蛋白（E-cadherin）下调，N-钙黏蛋白（N-cadherin）、VE-钙黏蛋白（VE-cadherin）及MMP14上调，明确诱导EMT进程。
结论与展望
本研究首次阐明TMEM59L在COAD中作为诊断、预后及免疫治疗潜力标志物的双重价值：其组织低表达与血清高表达的分离特征为无创诊断提供新思路；而高组织表达通过激活致癌通路、重塑免疫微环境及诱导EMT推动恶性进展。尽管存在样本量有限、机制探索不足等局限，TMEM59L为COAD的精准分层和联合免疫治疗策略开发提供了新的靶点。未来研究可聚焦于其分子调控网络及临床转化验证。
