$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Это исследование было одобрено институциональным этическим комитетом и проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией и местными правилами, регулирующими использование человеческих биообразцов. Это исследование было одобрено этическим комитетом больницы Боай в Чжуншане (KY-2020-012-124). Письменное информированное согласие получалось от всех участников до любой процедуры, специфичной для исследования.
Когорты и выборки исследования
Когорта открытий включала парные ткани лимфатического узла, дренирующего опухоль (TDLN) и метастатического лимфатического узла (TMLN), собранные внутриоперационно у 6 пациенток с HER2-положительным раком молочной железы. Для каждого пациента соответствующий TDLN определялся как дренирующий лимфатический узел без гистологических признаков метастазирования и служил внутрипациентским контрольным сравнительным средством, тогда как TMLN был патологоанатомически подтверждённой метастатической тканью. Свежие ткани кратковременно промывались в холодном фосфатно-буферном физиологическом растворе (PBS), промазывались до суха, быстро замораживались в жидком азоте в течение 30 минут после удаления и хранили при -80 °C до извлечения. Критерии включения включали патологически подтверждённую инвазивную карциному молочной железы, положительный статус HER2 по ASCO/CAP, наличие парных узлов и отсутствие неоадъювантной терапии. Критериями исключения были недостаток целостности тканей или РНК (RIN) < 7,0. Один изначально скринингированный образец не прошёл контроль качества из-за RIN < 7.0 и был исключён, поэтому все анализы открытия последовательно используют n = 6. Независимая валидационная когорта включала 120 архивных образцов лимфатических узлов FFPE с клиническим наблюдением и использовалась для qRT-ПЦР и анализа исходов. Для прогностического моделирования пациентов сравнивали по группам экспрессии POSTN (высокая против низкой, с точкой сечения, определяемой X-плиткой), при этом группа Low выступала в качестве эталонного сравнителя. Случаи с отсутствующим последующим наблюдением или неполными ковариатами были исключены из прогностического моделирования.
Обоснование размера выборки (обнаружение и валидация)
Этап открытия использовал парную схему TDLN-TMLN для максимизации контраста внутри пациентов и снижения межиндивидуальной дисперсии при контроле множественности при FDR = 0,05. Для когорты валидации (n = 120) экспрессия POSTN была дихотомизирована на точке среза, определяемой X-плиткой (High/Low = 40/80). Учитывая 48 событий выживаемости без болезни (DFS) и α = 0,05, приближение Шёнфельда показывает ≥ 80% мощность для выявления клинически значимых соотношений опасности примерно HR ≥ 2,3 при равном распределении; это соответствует наблюдаемому размеру эффекта (СР = 2,31, 95% ДИ 1,41-3,77).
Определение позитивности HER2
HER2-положительная способность соответствовала современным критериям ASCO/CAP 13: иммуногистохимия (IHC) 3+ определяется как равномерное интенсивное мембранное окрашивание в >10% опухолевых клеток или in situ гибридизация (ISH)-амплифицированная как соотношение HER2/CEP17 ≥2.0 со средним количеством копий HER2 ≥4.0 сигналов на клетку. Результаты IHC 2+ проходили рефлекторный ISH с слепым пересчётом ≥20 инвазивных опухолевых клеток для подтверждения статуса амплификации.
Обработка тканей и выделение РНК
Все процедуры проводились на льду, если не указано, с использованием расходников без РНаз. Для каждого образца с тканью ≤ 100 мг была проведена гомогенизация в 1 мл кислотного гуанидиния тиоцианата-фенол-хлороформного реагента (AGPC), после чего добавляли 200 мкл хлороформ с интенсивным смешиванием 15 секунд и инкубацией при комнатной температуре продолжительностью 2–3 минуты. Фазовое разделение осуществлялось центрифугированием при 12 000 x g в течение 15 минут при 4 °C. Водный слой затем переносился в свежую трубку, и РНК осаждалась с 500 мкл изопропанола после 10-минутной инкубации при комнатной температуре. Гранулирование было завершено при 12 000 x g в течение 10 минут при 4 °C. Пеллет был промыт 1 мл этанола 75% и центрифугирован при 7 500 x г в течение 5 минут при 4 °C, затем высушен на воздухе 5-10 минут и растворён в воде без РНаз. При подозрении на перенос геномной ДНК использовалась пищеварение ДНКазы I, установленная на столбце. Визуальные контрольные точки включали прозрачное фазовое разделение после извлечения хлороформа и целостную полупрозрачную гранулу после осаждения изопропанола. Устранение неполадок включало повторение промывания этанолом при низком соотношении A260/230, продление осадков или обеспечение охлаждения при гранулировании при низком выходе.
Контроль качества РНК
Количественная оценка использовала спектрофотометрию для мониторинга A260/280 и A260/230 с целями около 1,8-2,1, дополненную флюорометрическими измерениями для точности. Целостность оценивалась на микрофлюидной электрофорезной системе и требовала RIN ≥ 7.0. В качестве критериев принятия использовались чёткие пики рРНК 18S/28S и отсутствие геномного мазка ДНК; образцы, не соответствующие порогам, были повторно извлечены или исключены.
Подготовка библиотеки
Цепочные библиотеки мРНК были построены с выбором поли(A) для целостной РНК, а для частично деградированных входов допускалось истощение рРНК. Типичный вход составлял ≥ 1 мкг общей РНК на библиотеку. Фрагментация проводилась при температуре около 94 °C в течение 8 минут; синтез кДНК первой цепи при 50 °C в течение 50 минут; синтез второй цепи при 16 °C в течение 60 минут; перевязка адаптера при 20 °C в течение 15 минут; а усиление ПЦР использовало 10-12 циклов, скорректированных для предотвращения чрезмерного усиления. Очистки использовали соотношение бусинок около 0,8x-1,0x, а ожидаемое распределение размера библиотеки составляло 300 bp, включая адаптеры. Качество библиотеки проверялось с помощью микрофлюидного электрофореза; Загрязнение адаптером-димером потребовало более строгой очистки, а чрезмерно широкие распределения размеров были исправлены за счёт умеренного сокращения фрагментации.
Последовательность
Индексированные библиотеки секвенировались в режиме парного конца 150 бп (PE150), охватывая 30 миллионов пар чтения в каждой библиотеке. Качество на уровне запуска требовало Q30 ≥ 90% и стабильной плотности кластера с минимальным смещением полосы. Библиотеки рандомизировались по полосам для смягчения пакетных эффектов и запускали записи, задокументированные назначения полос и любые контроли сентинелов для мониторинга перекрёстного загрязнения.
Вычислительный анализ и дифференциальное выражение
Анализы проводились в R (v4.3.2) на Linux. Качество исходного чтения оценивалось с помощью FastQC (v0.11.9). Настройка адаптеров и качество обрезки проводились с помощью fastp (v0.23.4) с использованием автоматического обнаружения адаптеров, обрезки скользящих окон (размер окна 4 bp; средний Phred Q ≥ 20), минимальной длины считывания 50 bp и поли-G trimming при обнаружении соответствующих химических компонентов. Риды были выровнены с референсным геномом GRCh37/hg19 с использованием HISAT2 (v2.2.1) с параметрами цеповидности, соответствующими библиотеке, и известными индексами сайтов сплетения. Подсчёты на уровне генов были сгенерированы с featureCounts (Subread v2.0.3) по сравнению с GENCODE v19 с использованием парного подсчёта концов, обработки с химерическим считыванием, множественных настроек и правильного флага цепочности. Гены с низким количеством фильтровались с требованием подсчёта ≥ 10 как минимум в трёх образцах. Дифференциальный анализ экспрессии (DE) проводился с использованием DESeq2 (v1.40.2) в рамках парного дизайна (дизайн = ~ пара + условие) для сравнения TMLN и TDLN, с нормализацией по размеру-фактору по умолчанию и логарифм-смерзанием с помощью apeglm. Возможные выбросы оценивались по расстоянию Кука. Мультипликатность по всему транскриптому контролировалась с помощью коэффициента ложного открытия Бенджамини-Хохберга (FDR). Значимость определялась как FDR < 0,05 и абсолютный лог2-порог склона (|log2FC|) ≥ 1. Отрицательно-биномиальная структура DESeq2 обеспечивает соответствующее моделирование средних дисперсий для данных по количеству и стабилизирует оценки сворачного изменения в малых и умеренных когортах. В качестве анализа чувствительности мы повторно проводили тестирование на DE с использованием edgeR и limma-voom с теми же критериями фильтрации и порогами FDR, что дало согласованные сигналы верхнего ранга, подтверждая устойчивость основных вариантов анализа.
Функциональное обогащение (GO и KEGG)
Функциональная аннотация выполнялась в R с помощью clusterProfiler (v4.8.3). DEG с повышенной и нижней регулировкой анализировались отдельно. Идентификаторы генов были сопоставлены с Entrez Gene IDs (организм: Homo sapiens) перед обогащением. Обогащение генной онтологии (GO) проводилось с использованием enrichGO (OrgDb: org. Hs.eg.db; ont = BP/CC/MF; pAdjustMethod = «BH»; pvalueCutoff = 0.05; qvalueCutoff = 0,05), а обогащение пути KEGG проводилось с использованием enrichKEGG (организм = "имеет"; pAdjustMethod = "BH"; pvalueCutoff = 0,05; qvalueCutoff = 0,05). Фоновая вселенная была определена как все экспрессированные гены, сохранившиеся после фильтрации с низким количеством в анализе DE. Обогащённые термины дополнительно фильтровались для сохранения генных наборов с 10-500 аннотированными генами (minGSSize = 10; maxGSSize = 500). Визуализации генерировались с использованием ggplot2 (v3.5.1) и ComplexHeatmap (v2.16.1), включая точные диаграммы соотношения генов и -log10(скорректированное P); термин «пути иммунного ответа» относится к курированным модулям GO, охватывающим обработку и презентацию антигенов, сигнализацию интерферона и активацию лимфоцитов.
Проверка внешней базы данных
Кандидатные гены были исследованы во внешних источниках для получения ортогонального контекста. Экспрессия опухоли по сравнению с нормальной мРНК проводилась с помощью GEPIA2 (v2.0) с образцами опухоли TCGA-инвазивной карциномы молочной железы (TCGA-BRCA) по сравнению с нормальными тканями молочной железы (нормальные показатели GTEx/TCGA, если доступно). Значения экспрессии, сообщаемые GEPIA2 (log2[TPM+1]), а также стандартная система статистического тестирования для сравнения групп использовались для создания бокс-графиков и значений P для каждого запроса гена. Локализация белкового уровня оценивалась с помощью Атласа белков человека (HPA) путём анализа иммуногистохимических изображений и аннотаций из Атласа тканей и патологии для тканей и рака молочной железы, а также фиксации интенсивности окрашивания и клеточного компартмента (например, стромальный и эпителийный), когда это было доступно.
qRT-ПЦР-валидация
Независимые ткани лимфатических узлов были обработаны как выше для извлечения полной РНК, а кДНК синтезировала из 1 мкг РНК в реакциях обратной транскрипции объемом 20 мкл. Количественная ПЦР в реальном времени (qRT-PCR) проводилась с использованием химии на основе SYBR, при этом каждая реакция содержала 1x мастер-смесь и 0,2-0,4 мкм каждого праймера. Специфичность праймера подтверждалась профилями кривой расплава с одним пиком, а эффективность усиления оценивалась с помощью стандартных кривых серии разбавления, с допустимой эффективностью 90%–110%. Каждый образец был проанализирован в техническом тройном экземпляре; реплики требовались для достижения порога цикла (Ct) SD ≤ 0,3. Экспрессия генов нормализовалась до GAPDH (или другого валидированного эталонного гена, где это было применимо), а относительная экспрессия рассчитывалась с помощью метода 2^-ΔΔCt. Нормальность оценивалась с помощью тестов Шапиро-Уилка; для сравнений между группами использовались двусторонние t-тесты для примерно нормальных данных или тесты Манна-Уитни в других случаях.
Прогностический анализ в когорте валидации
Выживаемость без болезни (ДФС) была основной конечной точкой и рассчитывалась от даты операции до первого задокументированного рецидива или последнего наблюдения (цензурировано). Для первичного анализа экспрессия POSTN была дихотомизирована на точке сечения, определяемой X-плиткой (высокое против низкого = 40/80); Анализы чувствительности использовали альтернативные точки среза, такие как тертилы. Для сравнений однопеременных использовались кривые Каплана–Мейера и логарифм-ранжевые тесты. Многомерные модели пропорциональных опасностей Кокса были приспособлены для оценки коэффициентов риска (HR) и 95% доверительных интервалов, с корректировкой априори по возрасту, размеру опухоли, статусу узла, гистологической степени и состоянию рецептора. Предположение пропорциональных рисков оценивалось с использованием остаточных веществ Шёнфельда, коллинеарность — с использованием факторов дисперсии и инфляции, а влиятельные наблюдения — с помощью dfbetas. Полный анализ случаев проводился после исключения случаев с отсутствующим последующим наблюдением или неполными ковариатами, как описано выше.
Общая статистика и отчетность
Если не указано иное, данные суммироваются как среднее ± SD или медиана (IQR), используются двусторонние тесты, а p < 0,05 считается статистически значимым. Для анализов и обогащения по всему транскриптому мультипликатность контролируется с помощью BH-FDR, а размеры эффектов сопровождаются 95% доверительными интервалами, когда это возможно.
Безопасность и утилизация отходов
Реагенты фенол-гуанидиния и органические растворители обрабатывались в сертифицированной вытяжке с лабораторными халатами, перчатками от нитрила и защитой от брызг. Органические и галогенированные отходы были разделены в маркированные контейнеры и утилизированы в соответствии с институциональной политикой. Биологические отходы автоклавировали или химически дезинфекцировались перед утилизацией, а поверхности и инструменты деконтаминировались растворами, инактивирующими РНазу. Специфические для реагентов опасности, такие как коррозивность и токсичность, были задокументированы в лабораторных СОП и наблюдались во всех процедурах.