Diese Studie nutzte öffentlich zugängliche, de-identifizierte Datensätze (TCGA, GTEx und CGGA) sowie etablierte kommerzielle Zelllinien. Es waren keine neu rekrutierten menschlichen Teilnehmer, identifizierbare Patientendaten oder patientenabgeleitete Proben beteiligt. Alle Analysen wurden gemäß den relevanten institutionellen und internationalen Richtlinien für die Nutzung öffentlich zugänglicher Daten durchgeführt. Daher war für diese Studie keine zusätzliche institutionelle Ethikgenehmigung oder informierte Zustimmung erforderlich.
1. Bioinformatischer Workflow und Datenvorverarbeitung
Genexpressionsprofile und passende klinische Annotationen wurden aus öffentlich verfügbaren Quellen gewonnen, darunter The Cancer Genome Atlas (TCGA), das Genotype-Tissue Expression (GTEx)-Projekt und der Chinese Glioma Genome Atlas (CGGA). Expressionsmatrizen und klinische Metadaten wurden in R importiert und entsprechend Stichprobenkennungen harmonisiert. Doppelte oder nicht übereinstimmende Einträge wurden entfernt, und Proben, denen wesentliche Überlebensinformationen fehlten, wurden aus den Überlebensanalysen ausgeschlossen. MRC2-Expressionswerte und entsprechende klinisch-pathologische Variablen wurden für nachgelagerte Analysen extrahiert. Für Tumor-Normalvergleiche wurde die MRC2-Expression über verschiedene Krebstypen hinweg mit TCGA-reinen Daten verglichen und mit integrierten TCGA–GTEx-Daten, wenn zusätzliche normale Kontrollen benötigt wurden. Für gliomfokussierte Analysen wurden Patienten in den TCGA-LGG- und CGGA-Kohorten in Hoch- und Niedrigexpressionsgruppen nach dem Median des MRC2-Expressionsniveaus der Kohorte geschichtet. Anschließend wurden Kaplan-Meier-Überlebensanalyse, zeitabhängige Empfänger-Funktionsmerkmale (ROC) und Cox-Proportional-Hazard-Regression durchgeführt, um die prognostische Relevanz von MRC2 zu bewerten. Cox-Modelle bezogen verfügbare Kovariaten wie Alter, Geschlecht, WHO-Grad und weitere klinisch-pathologische Variablen ein, abhängig von der Datenvollständigkeit innerhalb jeder Kohorte. Subgruppenanalysen wurden anhand von Variablen wie Alter, histologischem Subtyp, WHO-Grade, IDH-Mutationsstatus, 1p/19q-Codeletionsstatus und behandlungsbezogenen Informationen durchgeführt, sofern verfügbar. Die Figuren wurden mit standardisierten statistischen Plot-Workflows in R und GraphPad Prism erstellt.
2. Pankrebs-Expressions- und Überlebensanalysen
Die MRC2-Expression wurde zwischen Tumoren und normalen Geweben über Krebsarten hinweg mit TCGA- und GTEx-Datensätzen verglichen. Die Unterschiede wurden mit Boxplots visualisiert und mit Radardiagrammen zusammengefasst. Cox-Proportional-Hazard-Regressionsanalysen wurden durchgeführt, um Zusammenhänge zwischen MRC2-Expression und Gesamtüberlebensrate (OS), krankheitsspezifischem Überleben (DSS) und progressionsfreiem Intervall (PFI) über Krebstypen hinweg zu bewerten. Hazard Ratios und entsprechende Signifikanzniveaus wurden mithilfe von Waldflächen und Heatmaps visualisiert.
3. Prognostische Validierung und Untergruppenanalysen in Gliomkohorten
In der TCGA-Kohorte mit niedriggradigem Gliom (TCGA-LGG) wurden die Patienten in Gruppen mit hoher und niedriger MRC2-Expression geschichtet. Kaplan–Meier-Überlebensanalysen wurden durchgeführt, um OS, DSS und PFI zwischen den Gruppen zu vergleichen. Zeitabhängige Empfänger-Betriebscharakteristik (ROC)-Kurven wurden erzeugt, um die prädiktive Leistung zu bewerten. Univariate und multivariate Cox-Regressionsanalysen wurden durchgeführt, um den unabhängigen prognostischen Wert von MRC2 zu bewerten. Eine externe Validierung erfolgte mit dem CGGA-Gliomdatensatz, einschließlich Kaplan–Meier-Überlebensanalyse, ROC-Analyse und Cox-Regression. Subgruppenanalysen wurden durchgeführt, um die MRC2-Expression über klinisch-pathologische Variablen hinweg zu bewerten, darunter Alter, Tumorgrad, histologischer Subtyp, IDH-Mutationsstatus, 1p/19q-Codeletionsstatus und behandlungsbezogene Variablen.
4. MRC1-Expression in IDH-mutanten - versus IDH-Wildtyp-Gliomen
Der Zusammenhang zwischen MRC1-Expression und IDH-Mutationsstatus wurde mit der GlioVis-Webplattform und dem TCGA GBMLGG-Datensatz bewertet. Die Fälle wurden basierend auf annotiertem IDH-Status in IDH-mutanten- und IDH-Wildtyp-Gliome gruppiert. Die MRC1-mRNA-Expression wurde innerhalb des ausgewählten Datensatzes abgefragt, und die Expressionsniveaus zwischen den beiden Gruppen wurden mithilfe der integrierten statistischen Analysefunktion der Plattform verglichen. Gruppenweise Ausdrucksverteilungen wurden als von der Plattform generiert angezeigt, und die statistische Signifikanz wurde als P < 0,05 definiert.
5. Zellkultur
Menschliche Gliomzelllinien und normale menschliche Astrozyten wurden aus etablierten Zelldepots gewonnen. Die Zellen wurden im modifizierten Eagle's Medium (DMEM) von Dulbecco kultiviert, ergänzt mit 10 % fetalem Rinderserum (FBS) und bei 37 °C in einem befeuchteten Inkubator mit 5 % CO₂ und etwa 95 % relativer Luftfeuchtigkeit gehalten. U87- und U251-Zellen wurden für Funktionsverlust-Experimente ausgewählt, da das Baseline-Screening über das getestete Gliomzellpanel zeigte, dass diese beiden Zelllinien relativ höhere MRC2-Spiegel aufwiesen und daher für funktionelle Analysen auf Knockdown-Basis geeignet sind.
6. Lentivirale Niederschlagung von MRC2
Kurzhaarnadel-RNAs (shRNAs), die MRC2 und eine nicht-zielende Kontrolle anvisieren, wurden zu lentiviralen Vektoren geklont. Lentivirale Partikel wurden durch Ko-Transfektierung HEK293T Zellen mit Transferplasmiden und Verpackungsplasmide mit einem Standard-Transfektionsreagenz hergestellt. Virale Supernatanten wurden 48 und 72 Stunden nach der Transfektion gesammelt, bei 2.100 ×g für 5 Minuten zentrifugiert, um Verpackungszellen und Zellreste zu entfernen, und anschließend durch einen 0,45 μm Filter geleitet, bevor sie sofort verwendet oder gelagert wurden bei −80 °C 19. Virushaltige Supernatanten wurden sofort verwendet oder aliquotiert und bei −80 °C gelagert. Wiederholte Frost-Tau-Zyklen wurden vermieden. Gliomzellen wurden mit lentiviralen Partikeln in Anwesenheit von Polybrene infiziert. Nach der Infektion wurden die Zellen mit Puromycin ausgewählt, um stabile Knockdown-Zelllinien zu etablieren. Die verwendeten Sequenzen waren wie folgt: sh-MRC2-1: 5′-GAAATGAATGAGCAGCAAGAA-3′; sh-MRC2-2: 5′-CCGGTATTGATGATTAAGGTGTT-3′; sh-NC: 5′-TTCTCCGAACGTGTCACGT-3′.
7. Validierung des MRC2-Knockdowns durch RT-qPCR und Immunblotting
Die Gesamt-RNA wurde mit TRIzol-Reagenz extrahiert, und cDNA wurde mit einem Reverse-Transkriptions-Kit gemäß den Anweisungen des Herstellers synthetisiert. Quantitative PCR wurde mit SYBR Green-Chemie unter folgenden Zyklusbedingungen durchgeführt: Anfängliche Denaturierung bei 95 °C für 30 Sekunden, gefolgt von 40 Zyklen mit 95 °C für 5 Sekunden und 60 °C für 30 Sekunden, wobei am Ende der Amplifikation eine Analyse der Dissoziationskurve durchgeführt wurde. Die Primer-Sequenzen waren wie folgt: MRC2 vorwärts, 5′-GGCAAGGACAAGAAGTGCGTGT-3′; MRC2 Rückwärtsgang, 5′-CTTTGGTGACGTTGCTGCGCTT-3′; GAPDH vorne, 5′-TCCACCCATGGCAAATTCC-3′; und GAPDH-Rückwärtsgang, 5′-TCGCCCCACTTGATTTTGG-3′. Die relative mRNA-Expression wurde mit der vergleichendenC-t-Methode (2^-ΔΔCt) berechnet, wobei GAPDH die interneKontroll-20 war. Parallel wurde das Immunoblotting durchgeführt, um den MRC2-Knockdown auf Proteinebene zu bestätigen. Für RT-qPCR wurden drei unabhängige biologische Replikate analysiert, und jede Probe wurde in technischem Dreifachverfahren durchgeführt.
8. Zellproliferationstest
Die Zellproliferation wurde mit dem CCK-8-Test bewertet. Die Zellen wurden in 96-Well-Platten mit entsprechender Dichte ausgesaat und für die angegebenen Zeiträume kultiviert. Zu jedem Zeitpunkt wurde CCK-8-Reagenz zu jedem Bohrloch hinzugefügt und gemäß den Anweisungen des Herstellers inkubiert, danach wurde die Absorption bei 450 nm mit einem Mikroplattenleser gemessen. Mindestens drei unabhängige biologische Replikate wurden durchgeführt.
9. Koloniebildungstest
Die Zellen wurden mit geringer Dichte in Sechs-Well-Platten ausgesät und 10–14 Tage lang kultiviert. Die Kolonien wurden 15 Minuten lang mit 4 % Paraformaldehyd bei Zimmertemperatur fixiert und 15 Minuten mit 0,1 % Kristallviolett gefärbt. Die Kolonien wurden mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) gewaschen, an der Luft getrocknet und manuell oder mit Bildanalysesoftwaregezählt 21. Mindestens drei unabhängige biologische Replikate wurden durchgeführt.
10. Zellmigration und Invasionstests
Zellmigration und -invasion wurden mittels poröser Membran-Einsatz-Assays22 untersucht. Für Invasionstests wurden die oberen Einsätze mit extrazellulärem Matrixgel vorbeschichtet; Für Migrationstests wurden unbeschichtete Einsätze verwendet. Zellen, die in serumfreiem Medium suspendiert waren, wurden der oberen Kammer hinzugefügt, und ein mit Serum enthaltendes Medium wurde in der unteren Kammer als Chemoanziehstoff platziert. Nach der Inkubation wurden die nicht wandernden Zellen auf der oberen Membranoberfläche vorsichtig mit einem Wattestäbchen entfernt. Zellen, die in die untere Oberfläche eingedrungen oder eingedrungen waren, wurden 15 Minuten lang mit 4 % Paraformaldehyd fixiert, 15 Minuten mit 0,1 % Kristallviolett gefärbt, mit kalter phosphatgepufferter Kochsalzlösung abgespült, an der Luft getrocknet und unter einem umgekehrten Mikroskop mit ×200 Vergrößerung abgebildet. Die Zellen wurden in fünf zufällig ausgewählten mikroskopischen Feldern pro Insert gezählt. Mindestens drei unabhängige biologische Replikate wurden durchgeführt.
11. Western-Blot-Analyse
Die Zellen wurden in einem RIPA-Puffer mit Proteaseinhibitoren aufgestockt, und die Proteinkonzentration wurde mittels eines BCA-Tests bestimmt. Gleiche Mengen des Gesamtproteins wurden durch SDS-PAGE getrennt und auf PVDF-Membranen übertragen. Die Membranen wurden bei Raumtemperatur 1 Stunde lang in 5 % fettarmer Milch blockiert und über Nacht bei 4 °C mit primären Antikörpern inkubiert. Für das westliche Blotting wurden folgende primäre Antikörper und Arbeitsverdünnungen verwendet: Anti-MRC2 (1:5.000), Anti-CDK4 (1:1.000), Anti-CDK6 (1:2.000), Anti-β-Katenin (1:5.000), Anti-E-Cadherin (1:10.000), Anti-N-Cadherin (1:3.000) und Anti-β-Aktin (1:5.000). Nach dem Waschen wurden die Membranen mit Meerrettichperoxidase-konjugierten Ziegen-Anti-Maus- oder Ziegen-Anti-Kaninchen-IgG-Sekundärantikörpern (1:5.000) für 1 Stunde bei Zimmertemperatur inkubiert. Die Signale wurden mittels Chemilumineszenz visualisiert, und Bandintensitäten wurden quantifiziert und auf β-Aktin normalisiert. Mindestens drei unabhängige biologische Replikate wurden durchgeführt.
12. Statistische Analyse
Statistische Analysen wurden mit R und GraphPad Prism durchgeführt. Die Überlebenskurven wurden mit dem Log-Rank-Test verglichen. Cox-Proportionalhazard-Regressionsmodelle wurden für univariate und multivariate Analysen verwendet. Bei zellbasierten Experimenten werden die Daten als Mittelwert ± SD präsentiert. Vor parametrischen Tests wurde die Normalität mit dem Shapiro–Wilk-Test bewertet. Für normal verteilte Daten wurden die Unterschiede zwischen zwei Gruppen mittels Student's t-Test bewertet, und Vergleiche zwischen mehreren Gruppen wurden mit Einweg-ANOVA durchgeführt. Wenn die Normalitätsannahmen nicht erfüllt waren, wurden die entsprechenden nichtparametrischen Tests verwendet. P-Werte wurden für mehrfache Tests mit dem Benjamini–Hochberg False Discovery RateVerfahren 23,24 angepasst. Ein zweiseitiges P < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.