Deze studie werd uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. Goedkeuring werd verleend door de Ethiekcommissie van de Inner Mongolia Medical University op 21 oktober 2021. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle deelnemers die aan de studie deelnamen.
Afname van klinische monsters
Gepaarde CRC- en aangrenzende niet-kankerous weefsels werden verzameld van 45 patiënten die tussen december 2017 en februari 2020 een radicale resectie ondergingen. Geen van de patiënten ontving preoperatieve radiotherapie of chemotherapie, en patiënten met andere maligniteiten werden uitgesloten. Aangrenzend niet-kankerous weefsel werd verzameld op ten minste 5 cm van de tumormarge. Monsters werden direct na chirurgische verwijdering ingevroren en bewaard in vloeibare stikstof tot aan de RNA-extractie. De cohort bestond uit 27 mannelijke en 18 vrouwelijke patiënten; 13 patiënten waren jonger dan 60 jaar en 32 waren 60 jaar of ouder. Clinicopathologische variabelen omvatten tumerdiameter, TNM-stadium, differentiatie, vasculaire tumortrombus, lymfekliermetastasen en het preoperatieve CEA-niveau.
Publieke data-acquisitie en preprocessing
Open-access miRNA-seq-, RNA-seq- en klinische gegevens voor TCGA-COAD en TCGA-READ werden verkregen via het Genomic Data Commons-portaal. Primaire tumoren en normale vaste weefselmonsters werden geïdentificeerd op basis van het GDC-monstertype. Metastatische en recidiverende tumorstalen werden uitgesloten van de differentiële expressieanalyse tussen tumor en normaal weefsel. Voor de TCGA miRNA-seq-bestanden was hsa-mir-192 de database-entry die voor deze analyse werd gedetecteerd; expressiewaarden werden geanalyseerd als log2(RPM + 1), waarbij RPM staat voor reads per million gemapte miRNA-reads. Zowel ongepaarde als gepaarde tumor-normaal analyses werden uitgevoerd wanneer overeenkomstige monsters beschikbaar waren. De GEO-datasets GSE89076 en GSE156355 werden gebruikt voor de screening van kandidaat-doelgenen. Differentieel tot expressie gebrachte genen uit GEO werden gescreend met een aangepaste p < 0,05 en een absolute log2 fold-change ≥ 2. De namen van de datasets werden in het gehele manuscript op consistentie gecontroleerd.
Diagnostische, clinicopathologische en overlevingsanalyses
Receiver operating characteristic (ROC)-analyse werd gebruikt om de exploratieve scheiding tussen tumor- en normaalweefsel te beoordelen in TCGA-COAD, TCGA-READ en de gecombineerde COADREAD-cohort. Vanwege het geringe aantal normale monsters werden aanvullende sensitiviteitsanalyses uitgevoerd, waaronder gebalanceerde tumor-normaal resamplings met 5.000 iteraties en leave-one-normal-out-analyse. Voor clinicopathologische associatieanalyses werden primaire tumorstalen verdeeld in groepen met een hoge en lage expressie op basis van het mediane TCGA miR-192-expressieniveau. Analyses werden herhaald voor de gecombineerde COADREAD-cohort en voor COAD en READ afzonderlijk wanneer de steekproefomvang dit toeliet. De algehele overleving werd geëvalueerd met Kaplan-Meier-analyse met de log-ranktoets en univariabele Cox-regressie. Diagnostische, clinicopathologische en overlevingsanalyses werden afzonderlijk gerapporteerd om overschatting van prognostische conclusies te voorkomen.
Analyses van kandidaat-doelgenen en hub-genen
Kandidaat-doelgenen werden geïdentificeerd door miRWalk-voorspellingen te integreren met differentieel tot expressie gebrachte genen uit GSE89076 en GSE156355. De overlap tussen deze drie bronnen werd behouden voor verdere exploratieve analyse. Er werd een eiwit-eiwit-interactienetwerk geconstrueerd met STRING, en hub-genen werden geselecteerd op basis van node-graad en module-connectiviteit met behulp van Cytoscape-gebaseerde cytoHubba- en MCODE-analyses. De behouden hub-genen (KIF20A, TPX2, CDCA5, CCNB1, CDK1, PLP1, NRXN1, GRIK3 en KIF5C) werden verder geëvalueerd met behulp van TCGA RNA-seq data. Verschillen in expressie tussen tumor- en normaalweefsel, Spearman-correlaties met TCGA miR-192 expressie en associaties met de algehele overleving werden samengevat als aanvullende exploratieve analyses. Deze genen werden uitsluitend als kandidaat-doelen beschouwd; er werd op basis van de bio-informatische gegevens geen directe binding, rescue-effect of regulatie op eiwitniveau stroomafwaarts afgeleid.
GO- en KEGG-verrijkingsanalyse
Gene Ontology (GO)- en Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)-verrijkingsanalyses werden uitgevoerd voor de set kandidaatgenen en significante netwerkmodules. GO-termen werden gegroepeerd in categorieën voor biologische processen, cellulaire componenten en moleculaire functies. Verrijkingsresultaten met p < 0,05 werden als statistisch opmerkelijk beschouwd en werden geïnterpreteerd als hypothese-genererende signalen voor pathways in plaats van experimenteel gevalideerde mechanismen.
RNA-extractie en qRT-PCR-analyse
Totaal RNA werd geëxtraheerd uit 45 gepaarde CRC- en aangrenzende niet-kankerous weefselmonsters met TRIzol-reagens volgens het protocol van de fabrikant. De RNA-zuiverheid en -concentratie werden spectrofotometrisch bepaald, en monsters met A260/A280-waarden tussen 1,8 en 2,1 werden gebruikt voor reverse transcriptie. qRT-PCR werd uitgevoerd met een miRNA reverse transcriptie-systeem en SYBR Green-gebaseerde miRNA qPCR-reagentia van TransGen Biotech. Reverse transcriptie en qPCR-amplificatie werden uitgevoerd volgens de instructies van de reagensfabrikant. Elke qRT-PCR-reactie werd in technisch triplikaat uitgevoerd. RNU6B werd gebruikt als interne referentie. De miR-192-5p-primers waren 5'-GGGGCTGACCTATGAATTGA-3' (forward) en 5'-CAGTGCAGGGTCCGAGGT-3' (reverse). De RNU6B-primers waren 5'-ATTGGAACGATACAGAGAAGATT-3' (forward) en 5'-GGAACGCTTCACGAATTTG-3' (reverse). Smeltcurve-analyse werd gebruikt om de amplificatiespecificiteit te beoordelen wanneer dit werd ondersteund door het qPCR-platform. De relatieve expressie werd berekend met de 2-ΔΔCt-methode. Resultaten van gepaarde tumor- en aangrenzende weefsels werden geanalyseerd als gepaarde klinische metingen.
Celkweek en transfectie
De menselijke CRC-cellijn HT29 werd verkregen uit de laboratoriumvoorraad van de auteurs en was geauthenticeerd en bevestigd als vrij van mycoplasma-contaminatie. HT29-cellen werden gekweekt in McCoy's 5A-medium aangevuld met 10% foetaal runderserum, 100 U/mL penicilline en 100 µg/mL streptomycine bij 37 oC in een 5% CO2-atmosfeer. Cellen werden gepasseerd wanneer ze een confluentie van ongeveer 80% bereikten. miR-192-5p mimics en het negatieve-controle-oligonucleotide con238 werden gekocht bij Sangon Biotech (Shanghai, China) en gebruikt voor transiënte transfectie. HT29-cellen werden uitgeplaat in 6-wells platen en getransfecteerd wanneer de celdichtheid ongeveer 20–30% bereikte, met een uiteindelijke oligonucleotideconcentratie van 50 nM en een lipid-gebaseerd transfectieprotocol dat werd uitgevoerd volgens de instructies van de fabrikant van het reagens. De exacte reagens-oligonucleotide-verhouding en reagenshoeveelheid volgden het door de fabrikant aanbevolen protocol zoals vastgelegd in de laboratoriumverslagen van de auteurs. Cellen werden geïncubeerd met transfectiecomplexen onder standaard kweekcondities, waarna downstream transfectie-imaging en wound-healing assays werden uitgevoerd volgens het experimentele schema. Alleen gegevens van HT29-cellen werden in de huidige studie opgenomen.
Wondgenezingsassay
Getransfecteerde HT29-cellen werden uitgezaaid in 6-wells platen en gekweekt tot er een confluente monolaag was gevormd. Met een steriele 200 µL pipetpunt werd een lineaire kras aangebracht, waarna losgekomen cellen werden verwijderd door te wassen met PBS. Het medium werd vervolgens vervangen door serumvrij medium om proliferatie-gerelateerde effecten tijdens de beoordeling van de migratie te verminderen. Beelden van de wond werden vastgelegd op 0 h, 24 h en 48 h. De wound-healing assay werd uitgevoerd in drie onafhankelijke biologische replica's, waarbij voor elke groep en elk tijdstip meerdere microscopische velden werden gemeten. De wondbreedte werd gekwantificeerd op basis van microscopiebeelden met behulp van beeldanalyse-software; de exacte softwareversie die werd gebruikt voor de oorspronkelijke metingen was niet beschikbaar in de brondocumentatie. De wondgenezingssnelheid werd berekend als [(wondbreedte op 0 h - wondbreedte op het aangegeven tijdstip) / wondbreedte op 0 h] x 100%. Omdat de beschikbare manuscriptgegevens geen apart proliferatie-controle-experiment bevatten, werden de wound-healing resultaten geïnterpreteerd als migratie-gerelateerd, maar zonder proliferatie-effecten volledig uit te sluiten.
Correlatieanalyse van immuunhandtekeningen
De associatie tussen TCGA miR-192 expressie en immuun-gerelateerde signatures werd opnieuw beoordeeld met behulp van RNA-seq data van primaire tumoren. In totaal werden 425 tumorstalen met bijbehorende miRNA- en RNA-seq data opgenomen in de correlatieanalyse van de signature-scores. De expressie van miR-192 vertoonde na correctie voor de false-discovery rate statistisch significante, maar zwakke negatieve correlaties met verschillende immuun-signatures, waaronder Tfh-cellen (rho = -0.205, FDR = 0.00049), geactiveerde dendritische cellen (rho = -0.186, FDR = 0.00098), Treg-cellen (rho = -0.185, FDR = 0.00098), plasmacytoïde dendritische cellen (rho = -0.169, FDR = 0.0027) en macrofagen (rho = -0.149, FDR = 0.0092). Positieve correlaties werden hoofdzakelijk waargenomen voor eosinofiele (rho = 0.139, FDR = 0.0155) en Th17-cel signatures (rho = 0.121, FDR = 0.0296). Deze bevindingen wijzen op heterogene en over het algemeen zwakke immuunassociaties in plaats van een uniform positief patroon van immuuninfiltratie.
Statistische analyse
Statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van GraphPad Prism 9.0, SPSS 25.0 en R-software 3.6.3. Continue variabelen werden samengevat als gemiddelde ± standaarddeviatie of mediaan met interkwartielafstand, afhankelijk van de geschiktheid. Gepaarde weefselvergelijkingen werden geanalyseerd met gepaarde tests wanneer tumor- en aangrenzende weefselmonsters waren gekoppeld. Non-parametrische tests werden gebruikt wanneer de aannames voor normaliteit niet werden behaald. ROC-curves, gebalanceerde resampling en leave-one-normal-out analyse werden gebruikt voor exploratieve diagnostische discriminatie; Chi-kwadraat-tests werden gebruikt voor categorische clinicopathologische associaties; log-rank en Cox-modellen werden gebruikt voor overlevinganalyses; en Spearman-correlatie werd gebruikt voor analyses van immuun- en hub-genen. Tweezijdige p < 0,05 werd beschouwd als statistisch significant, waarbij correctie voor de false-discovery rate werd gerapporteerd voor correlaties van immuunhandtekeningen.