Bu çalışma, Helsinki Deklarasyonu'na uygun olarak yürütülmüştür. Onay, 21 Ekim 2021 tarihinde İç Moğolistan Tıp Üniversitesi Etik Kurulu tarafından verilmiştir. Çalışmaya dahil edilen tüm katılımcılardan yazılı bilgilendirilmiş onam alınmıştır.
Klinik numune toplama
Aralık 2017 ve Şubat 2020 tarihleri arasında radikal rezeksiyon uygulanan 45 hastadan eşleştirilmiş CRC ve komşu kanserli olmayan dokular toplandı. Hastaların hiçbiri preoperatif radyoterapi veya kemoterapi almadı ve diğer maligniteleri olan hastalar çalışma dışı bırakıldı. Komşu kanserli olmayan dokular, tümör sınırından en az 5 cm uzaklıktan toplandı. Örnekler, cerrahi olarak çıkarıldıktan hemen sonra donduruldu ve RNA ekstraksiyonuna kadar sıvı azot içerisinde saklandı. Kohort, 27 erkek ve 18 kadın hastayı içermekteydi; 13 hasta 60 yaşın altında, 32 hasta ise 60 yaş ve üzerindeydi. Klinikopatolojik değişkenler arasında tümör çapı, TNM evresi, diferansiyasyon, vasküler tümör trombusu, lenf nodu metastazı ve preoperatif CEA seviyesi yer aldı.
Kamuya açık veri toplama ve ön işleme
TCGA-COAD ve TCGA-READ için açık erişimli miRNA-seq, RNA-seq ve klinik veriler Genomic Data Commons portalından elde edilmiştir. Primer tümörler ve normal solid doku örnekleri, GDC örnek tipine göre belirlenmiştir. Metastatik ve tekrarlayan tümör örnekleri, tümör-normal diferansiyel ekspresyon analizinden hariç tutulmuştur. TCGA miRNA-seq dosyaları için bu analizde tespit edilen veri tabanı düzeyi girdi hsa-mir-192 olmuştur; ekspresyon değerleri, RPM'nin milyon başına eşleşmiş miRNA okumalarını belirttiği log2(RPM + 1) şeklinde analiz edilmiştir. Eşleşmiş örneklerin mevcut olduğu durumlarda hem eşleşmemiş hem de eşleşmiş tümör-normal analizleri gerçekleştirilmiştir. Aday hedef gen taraması için GSE89076 ve GSE156355 GEO veri setleri kullanılmıştır. GEO'dan elde edilen diferansiyel eksprese genler, düzeltilmiş p < 0,05 ve mutlak log2 kat değişimi ≥ 2 kriterleri kullanılarak taranmıştır. Veri seti isimleri, makale boyunca tutarlılık açısından kontrol edilmiştir.
Tanısal, klinikopatolojik ve sağkalım analizleri
TCGA-COAD, TCGA-READ ve birleştirilmiş COADREAD kohortunda keşifsel tümör-normal ayrımını değerlendirmek için Alıcı İşletim Karakteristiği (ROC) analizi kullanılmıştır. Normal örnek sayısı az olduğu için, 5.000 iterasyonlu dengeli tümör-normal yeniden örnekleme ve bir-normal-örnek-çıkarma analizi dahil olmak üzere ek duyarlılık analizleri gerçekleştirilmiştir. Klinikopatolojik ilişki analizleri için, primer tümör örnekleri medyan TCGA miR-192 ekspresyon seviyesine göre yüksek ve düşük ekspresyon gruplarına ayrılmıştır. Örneklem büyüklüğünün izin verdiği durumlarda analizler, birleştirilmiş COADREAD kohortu için ve COAD ile READ için ayrı ayrı tekrarlanmıştır. Genel sağkalım, log-rank testi ve tek değişkenli Cox regresyonu ile birlikte Kaplan-Meier analizi kullanılarak değerlendirilmiştir. Prognostik sonuçların abartılmasını önlemek için tanısal, klinikopatolojik ve sağkalım analizleri ayrı ayrı raporlanmıştır.
Aday hedef-gen ve merkez-gen (hub-gene) analizleri
Aday hedef genler, miRWalk tahmini ile GSE89076 ve GSE156355'ten elde edilen diferansiyel olarak ifade edilen genlerin entegre edilmesiyle belirlenmiştir. Bu üç kaynak arasındaki örtüşme, sonraki keşifsel analizler için saklanmıştır. STRING kullanılarak bir protein-protein etkileşim ağı oluşturulmuş ve Cytoscape tabanlı cytoHubba ve MCODE analizleri kullanılarak düğüm derecesi ve modül bağlantısına göre hub genler seçilmiştir. Elde edilen hub genler (KIF20A, TPX2, CDCA5, CCNB1, CDK1, PLP1, NRXN1, GRIK3 ve KIF5C), TCGA RNA-seq verileri kullanılarak daha detaylı değerlendirilmiştir. Tümör-normal ekspresyon farkları, TCGA miR-192 ekspresyonu ile Spearman korelasyonları ve genel sağkalım ilişkileri, ek keşifsel analizler olarak özetlenmiştir. Bu genler yalnızca aday hedefler olarak değerlendirilmiştir; biyoinformatik verilerden herhangi bir doğrudan bağlanma, kurtarma etkisi veya alt protein düzeyinde regülasyon çıkarımı yapılmamıştır.
GO ve KEGG zenginleştirme analizi
Aday gen seti ve anlamlı ağ modülleri için Gen Ontolojisi (GO) ve Kyoto Gen ve Genom Ansiklopedisi (KEGG) zenginleştirme analizleri gerçekleştirilmiştir. GO terimleri; biyolojik süreç, hücresel bileşen ve moleküler fonksiyon kategorileri altında gruplandırılmıştır. p < 0.05 olan zenginleştirme sonuçları istatistiksel olarak dikkate değer kabul edilmiş ve deneysel olarak doğrulanmış mekanizmalardan ziyade hipotez üretici yolak sinyalleri olarak yorumlanmıştır.
RNA ekstraksiyonu ve qRT-PCR analizi
Toplam RNA, üreticinin protokolüne uygun olarak TRIzol reaktifi kullanılarak 45 çift CRC ve komşuluktaki kanserli olmayan doku örneğinden ekstrakte edildi. RNA saflığı ve konsantrasyonu spektrofotometrik olarak değerlendirildi ve A260/A280 değerleri 1.8 ile 2.1 arasında olan örnekler ters transkripsiyon için kullanıldı. qRT-PCR, TransGen Biotech marka bir miRNA ters transkripsiyon sistemi ve SYBR Green tabanlı miRNA qPCR reaktifleri kullanılarak gerçekleştirildi. Ters transkripsiyon ve qPCR amplifikasyonu, reaktif üreticisinin talimatlarına göre yapıldı. Her bir qRT-PCR reaksiyonu teknik olarak üçte bir oranında (triplikle) çalıştırıldı. RNU6B internal referans olarak kullanıldı. miR-192-5p primerleri 5'-GGGGCTGACCTATGAATTGA-3' (ileri) ve 5'-CAGTGCAGGGTCCGAGGT-3' (geri) şeklindeydi. RNU6B primerleri 5'-ATTGGAACGATACAGAGAAGATT-3' (ileri) ve 5'-GGAACGCTTCACGAATTTG-3' (geri) şeklindeydi. qPCR platformu desteklediğinde, amplifikasyon spesifikliğini değerlendirmek için erime eğrisi (melt-curve) analizi kullanıldı. Göreceli ekspresyon, 2-ΔΔCt yöntemi kullanılarak hesaplandı. Eşleşmiş tümör ve komşu doku sonuçları, eşleşmiş klinik ölçümler olarak analiz edildi.
Hücre kültürü ve transfeksiyon
İnsan CRC hücre hattı HT29, yazarların laboratuvar hücre stokundan temin edilmiş olup kimliği doğrulanmış ve mikoplazma kontaminasyonu içermediği onaylanmıştır. HT29 hücreleri, %10 fetal bovine serum, 100 U/mL penisilin ve 100 µg/mL streptomisin ile takviye edilmiş McCoy's 5A ortamında, 37 oC sıcaklıkta ve %5 CO2 atmosferinde kültüre edilmiştir. Hücreler yaklaşık %80 konfluense ulaştıklarında pasajlanmıştır. miR-192-5p mimikleri ve negatif kontrol oligonükleotid con238, Sangon Biotech'ten (Şanghay, Çin) satın alınmış ve geçici transfeksiyon için kullanılmıştır. HT29 hücreleri 6 kuyucuklu plakalara ekilmiş ve hücre yoğunluğu yaklaşık %20–30'a ulaştığında, 50 nM final oligonükleotid konsantrasyonu ve reaktif üreticisinin talimatlarına göre uygulanan lipid tabanlı bir transfeksiyon protokolü kullanılarak transfekte edilmiştir. Tam reaktif-oligonükleotid oranı ve reaktif miktarı, yazarların laboratuvar kayıtlarında kullanılan üretici tarafından önerilen protokol takip edilerek belirlenmiştir. Hücreler, standart kültür koşulları altında transfeksiyon kompleksleri ile inkübe edilmiş ve transfeksiyon sonrası görüntüleme ile yara iyileşme analizleri deneysel takvime uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Mevcut çalışmaya yalnızca HT29 hücre verileri dahil edilmiştir.
Yara iyileşme deneyi
Transfekte edilmiş HT29 hücreleri 6 kuyucuklu plaklara ekilmiş ve konfluent bir monolayer oluşana kadar kültüre edilmişlerdir. Steril bir 200 µL pipet ucu kullanılarak doğrusal bir çizik oluşturulmuş ve ayrılan hücreler PBS ile yıkanarak uzaklaştırılmıştır. Migrasyon değerlendirmesi sırasında proliferasyonla ilişkili etkileri azaltmak için besiyeri, serumsuz besiyeri ile değiştirilmiştir. Yara görüntüleri 0 sa, 24 sa ve 48 sa zaman noktalarında yakalanmıştır. Yara iyileşmesi analizi, üç bağımsız biyolojik replikatta gerçekleştirilmiş ve her grup ile zaman noktası için birden fazla mikroskobik alan ölçülmüştür. Yara genişliği, görüntü analiz yazılımı kullanılarak mikroskopi görüntülerinden nicelleştirilmiştir; orijinal ölçümler için kullanılan kesin yazılım sürümü kaynak kayıtlarda mevcut değildir. Yara iyileşme hızı, [(0 sa'daki yara genişliği - belirtilen zaman noktasındaki yara genişliği) / 0 sa'daki yara genişliği] x 100% şeklinde hesaplanmıştır. Mevcut taslak veriler ayrı bir proliferasyon kontrol deneyi içermediğinden, yara iyileşmesi sonuçları migrasyonla ilişkili olarak yorumlanmış ancak proliferasyon etkileri tamamen dışlanmamıştır.
İmmün imza korelasyon analizi
TCGA miR-192 ekspresyonu ile immün ilişkili imzalar arasındaki ilişki, primer tümör RNA-seq verileri kullanılarak yeniden değerlendirilmiştir. İmza-skor korelasyon analizine, eşleşmiş miRNA ve RNA-seq verilerine sahip toplam 425 tümör örneği dahil edilmiştir. Yanlış keşif oranı (FDR) düzeltmesi sonrası miR-192 ekspresyonunun; Tfh hücreleri (rho = -0.205, FDR = 0.00049), aktive dendritik hücreler (rho = -0.186, FDR = 0.00098), Treg hücreleri (rho = -0.185, FDR = 0.00098), plazmasitoid dendritik hücreler (rho = -0.169, FDR = 0.0027) ve makrofajlar (rho = -0.149, FDR = 0.0092) dahil olmak üzere birkaç immün imza ile istatistiksel olarak anlamlı ancak zayıf negatif korelasyonlar gösterdiği görülmüştür. Pozitif korelasyonlar temel olarak eozinofil (rho = 0.139, FDR = 0.0155) ve Th17 hücresi imzaları (rho = 0.121, FDR = 0.0296) için gözlemlenmiştir. Bu bulgular, tek tip bir pozitif immün infiltrasyon paterninden ziyade, heterojen ve genellikle zayıf immün ilişkiler olduğunu göstermektedir.
İstatistiksel analiz
İstatistiksel analizler GraphPad Prism 9.0, SPSS 25.0 ve R yazılımı 3.6.3 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sürekli değişkenler, uygun olduğu şekilde ortalama ± standart sapma veya medyan ile çeyrekler arası aralık olarak özetlenmiştir. Tümör ve komşu doku örnekleri eşleştirildiğinde, eşleştirilmiş doku karşılaştırmaları eşleştirilmiş testler kullanılarak analiz edilmiştir. Normallik varsayımları karşılanmadığında nonparametrik testler kullanılmıştır. Keşifsel diyagnostik ayrım için ROC eğrileri, dengeli yeniden örnekleme ve leave-one-normal-out analizi kullanılmıştır; kategorik klinikopatolojik ilişkiler için Ki-kare testleri; sağkalım analizleri için log-rank ve Cox modelleri; immün ve hub-gen analizleri için ise Spearman korelasyonu kullanılmıştır. İki yönlü p < 0.05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiş olup, immün imza korelasyonları için yanlış keşif oranı düzeltmesi bildirilmiştir.