Çalışma, Hainan Tıp Üniversitesi Etik Kurulu tarafından onaylanmış (onay numarası HMC1984.24) ve Helsinki Deklarasyonu (2013 revizyonu) ile uyumlu olarak yürütülmüştür.
Çalışma denekleri
Hainan Eyaleti'ndeki Sanya Merkez Hastanesi'nde 2017 ve 2024 yılları arasında teşhis konulmuş 50 akciğer kanseri hastası üzerinde, Çin Tıp Birliği'nin Akciğer Kanseri Tanı ve Tedavi Klinik Kılavuzları (2024 Baskısı) kullanılarak bir çalışma yürütülmüştür. Çalışmalar arası karşılaştırılabilirliği sağlamak amacıyla, Çin kohortlarında doğrulandığı üzere12, CSCO evrelemesi (2024) AJCC 8. Baskı ile uyumlu hale getirilmiş ve tutarlılığı sağlamak için iki bağımsız onkolog tarafından incelenmiştir. Hasta seçim süreci, doku mevcudiyeti, RNA kalite değerlendirmesi ve qRT-PCR analizi için nihai örnek dahil etme işlemleri Şekil 1'de özetlenmiştir.
Çalışma verileri
Bu çalışmada, NSCLC'deki YTHDC2 ekspresyon seviyelerini ve bunların klinikopatolojik özelliklerle ilişkisini analiz etmek ve potansiyel mekanizmalara dair içgörüler sunmak için biyoinformatik yöntemler kullanılmıştır. Biyoinformatik analizler, münhasıran GDC Veri Portalı (https://portal.gdc.cancer.gov/) üzerinden indirilen; akciğer adenokarsinomu (LUAD), akciğer skuamöz hücreli karsinomu (LUSC) ve ilgili normal akciğer dokusu örneklerini içeren The Cancer Genome Atlas (TCGA) halka açık RNA sekanslama verileri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İndirilen veri seti, uygun TCGA-LUAD ve TCGA-LUSC vakaları için RNA sekanslama ekspresyon verilerinin yanı sıra mevcut klinik değişkenleri (hasta kimliği, örnek kimliği, yaş, cinsiyet, patolojik evre, sağkalım durumu ve genel sağkalım süresi) içermektedir. Gen ekspresyonu veya sağkalım bilgisi eksik olan örnekler, sonraki sağkalım ve ROC analizlerinden hariç tutulmuştur. Bu çalışmada kullanılan veri seti Ek Dosya 1 olarak sunulmuştur. Biyoinformatik analizler için Sanya Central Hospital'da toplanan herhangi bir klinik örnek kullanılmamıştır. GEPIA, Kaplan–Meier Plotter ve survivalROC analizlerine ilişkin ayrıntılı prosedürler, aşağıdaki Biyoinformatik analiz bölümünde verilmiştir. Veri edinimi, ön işleme, gen ekspresyon analizi, sağkalım analizi ve ROC analizini içeren eksiksiz biyoinformatik iş akışı Şekil 2'de özetlenmiştir.
Dahil etme ve hariç tutma kriterleri
Hastaların dahil edilme ve hariç tutulma kriterleri Tablo 1'de sunulmuştur. İstatistiksel güç analizi yazılımı kullanılarak yapılan güç analizi, grup başına en az 26 vakanın orta düzeyde bir etki boyutunu (d = 0.8, α = 0.05, çift kuyruklu) saptamak için %80 güç sağlayacağını belirlemiştir. Başlangıçtaki kayıt hedefi akciğer kanseri grubu için 50 çift olsa da, doku veya RNA kalitesi nedeniyle yapılan elemelerden sonra nihai qRT-PCR analizine 30 tümör örneği ve 19 normal komşu doku örneği dahil edilmiştir. Örneklem sayısındaki bu azalma, gerçek dünyadaki klinik kısıtlamaları yansıtmakta ve translasyonel çalışmalarda RNA bütünlüğünün ve doku mevcudiyetinin önemini vurgulamaktadır. Karşılaştırmalar için n = 19 olduğunda, saptanabilir minimum etki boyutu d = 1.0'dir (%80 güç, α = 0.05). Bu nedenle deney, YTHDC2 ekspresyonundaki büyük farkları saptamak için yeterli güce sahipti ancak küçük ila orta düzeydeki farkları saptamak için yeterli değildi.
Doku örnekleri ve kantitatif gerçek zamanlı PCR (qRT-PCR)
Patolojik tanılar, iki farklı patolog tarafından çift kör yöntemle belirlenmiştir. Tümör saflığı patologlar tarafından tahmin edilmiş (>%70 malign hücre) ve ESTIMATE (TCGA) aracılığıyla doğrulanmıştır. Stromal kontaminasyonu en aza indirmek için bitişik normal dokular makrodiseksiyon ile ayrılmıştır. Akciğer kanserinin histolojik tipleri arasında akciğer adenokarsinomu ve skuamöz hücreli karsinom yer almış olup, 26 akciğer adenokarsinomu ve 4 skuamöz hücreli karsinom vakası bulunmaktadır. 50 akciğer kanseri hastasının klinik evrelemesi, “Chinese Medical Association Clinical Guidelines for Lung Cancer (2024 Edition)” kılavuzunda belirtilen evreleme kriterlerine göre yapılmıştır. Patolojik olarak doğrulanmış NSCLC örnekleri (n = 50), tipik klinik dağılımları temsil etmektedir (bakınız Tablo 2). Başlangıçta dahil edilen 50 hastadan 30 tümör doku örneği ve 19 eşleştirilmiş bitişik normal doku örneği RNA kalite kriterlerini karşılamıştır. Eşli istatistiksel analiz, aynı hastadan alınan eşleştirilmiş örnekler gerektirdiğinden, tümör ile bitişik normal doku ekspresyonunun karşılaştırılması mevcut 19 eşleştirilmiş çift kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu klinik örnekler yalnızca qRT-PCR ile deneysel doğrulama için kullanılmış ve biyoinformatik analizler için kullanılan halka açık TCGA veri setlerinden bağımsız olarak analiz edilmiştir. Seçilen bu örnekler, patolojik doğrulamadan hemen sonra işlenmiş ve RNA ekstraksiyonu öncesinde RNaz-free koşullar altında muhafaza edilmiştir. Bu alt küme, hem yeterli doku miktarının hem de yüksek kaliteli toplam RNA'nın (RNA bütünlük numarası, RIN >7.0) elde edilebildiği vakaları yansıtmaktadır. Ters transkripsiyon öncesinde toplam RNA konsantrasyonu ve saflığı ölçülmüş ve yalnızca yeterli RNA kalitesine (RIN >7.0) sahip örnekler sonraki analizlere dahil edilmiştir. Kantitatif PCR öncesinde, üretici protokolüne uygun olarak eşit miktarlarda toplam RNA, komplemanter DNA'ya (cDNA) ters transkribe edilmiştir. Bu işlem, analiz edilen gen ekspresyon verilerinin geçerliliğini sağlamıştır. qRT-PCR deneyleri, bir real-time PCR termosiklatöründe, prob tabanlı bir kantitatif PCR testi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analitik tekrarlanabilirliği sağlamak amacıyla tüm reaksiyonlar, şablon kontrol (no-template control) örnekleri ile birlikte üç tekrarlı (triplicate) olarak yürütülmüştür. PCR amplifikasyonu aşağıdaki döngü koşulları altında gerçekleştirilmiştir: 95°C'de 10 dk başlangıç enzim aktivasyonu/denatürasyon adımı, ardından 95°C'de 15 sn denatürasyon ve 60°C'de 60 sn tavlama/uzama şeklinde 40 döngü. Floresan sinyalleri her amplifikasyon döngüsünün sonunda alınmıştır. Tüm reaktifler ve sarf malzemeleri ticari tedarikçilerden temin edilmiştir (bakınız Malzemeler Tablosu). qRT-PCR'da kullanılan primer ve prob dizileri Tablo 3'te sunulmuştur.
Biyoenformatik analiz
YTHDC2 gen ekspresyonunun GEPIA veri tabanı analizi
NSCLC'de YTHDC2 ekspresyonunu analiz etmek için GEPIA veri tabanı kullanıldı. GEPIA web sunucusuna (http://gepia.cancer-pku.cn/) bir web tarayıcısı aracılığıyla erişildi. Expression DIY modülü seçildi, "YTHDC2" gen sembolü girildi, LUAD ve LUSC veri setleri seçildi, varsayılan normalizasyon parametreleri korundu ve diferansiyel ekspresyon kutu grafikleri doğrudan GEPIA arayüzü üzerinden oluşturuldu. İstatistiksel anlamlılık p < 0.05 olarak tanımlandı.
Akciğer kanseri hastalarının sağkalım analizi için Kaplan-Meier plotter veri tabanı
Çalışmada, Kaplan-Meier Plotter veri tabanı kullanılarak akciğer kanseri hastalarında YTHDC2 ekspresyonu ile prognoz arasındaki ilişki analiz edilmiştir. Akciğer kanseri veri seti seçilmiş, "YTHDC2" gen sembolü girilmiş, otomatik seçilen en iyi eşik değeri (best cutoff) seçeneği uygulanmış ve varsayılan analiz ayarları kullanılarak genel sağkalım ile progresyon sonrası sağkalım için Kaplan-Meier eğrileri oluşturulmuştur. Hastalar, Kaplan-Meier Plotter platformu tarafından belirlenen optimal eşik değeri kullanılarak otomatik olarak yüksek ve düşük ekspresyon gruplarına ayrılmış ve platformun varsayılan ayarları kullanılarak karşılık gelen %95 güven aralıklarıyla birlikte hazard oranları hesaplanmıştır.
ROC eğrisi çizimi için R yazılımında R paketlerinin çalıştırılması
Uygun TCGA-LUAD ve TCGA-LUSC vakaları için RNA sekanslama ekspresyon verileri ve bunlara karşılık gelen klinik metadata GDC Veri Portalı'ndan indirilmiştir. İndirilen veri setleri hasta tanımlayıcılarına göre birleştirilmiş ve sonraki analizler için R ortamına aktarılmıştır. 1, 3 ve 5 yıllık öngörü zaman noktalarında zamana bağlı ROC eğrileri oluşturmak için survivalROC paketi kullanılmış ve YTHDC2 ekspresyonunun prognostik performansını değerlendirmek için ilgili eğri altındaki alan (AUC) değerleri hesaplanmıştır. Sağkalım ROC analizine yalnızca RNA-seq ekspresyon ve sağkalım bilgileri mevcut olan TCGA-LUAD ve TCGA-LUSC hastaları dahil edilmiştir. Uzun süreli takip verileri mevcut olmadığı için yerel klinik kohort sağkalım öngörüsü için kullanılmamıştır.
qRT-PCR ile doku YTHDC2 ekspresyonu
Gen ekspresyon seviyelerini analiz etmek için qRT-PCR gerçekleştirildi. Üreticinin önerdiği reaksiyon koşullarına göre her reaksiyona eşit hacimlerde cDNA eklendi. Amplifikasyon, prob tabanlı bir kantitatif PCR analizi kullanılarak gerçekleştirildi ve floresan verileri her amplifikasyon döngüsünün sonunda otomatik olarak toplandı. Kısaca RNA ekstraksiyon süreci; numune hazırlama, deparafinizasyon, kalıntı sıvının uzaklaştırılması, proteinaz K sindirimi, inkübasyon, santrifüj, DNaz işlemi, DNaz I eklenmesi ve etanol çöktürmesi dahil olmak üzere birkaç adımdan oluştu. Numune daha sonra silika tabanlı bir RNA saflaştırma kolonuna bağlandı ve 8.000 × g hızda 30 s boyunca santrifüj edildi. Kolon daha sonra yıkama tamponu 1, yıkama tamponu 2 ve etanol ile seyreltilmiş yıkama tamponu 2 ile yıkandı ve 13.000 × g hızda 2 dk boyunca kurutuldu. Ardından, kolon membranının merkezine 70 µL RNase-Free Water eklenerek ve ardından 13.000 × g hızda 1 dk santrifüj edilerek RNA elüe edildi. Her primer çifti, bağıl gen ekspresyonu hesaplanmadan önce erime eğrisi analizi ile doğrulanan tek bir amplifikasyon ürünü sergiledi. Primer verimliliği (%90–110), numune analizinden önce standart eğriler kullanılarak doğrulandı. Erime eğrisi analizleri, tekil amplikonların varlığını ve primer dimerlerinin yokluğunu onayladı. Bağıl YTHDC2 ekspresyonu, Ct değerlerinin endojen referans gen GAPDH'ye normalize edildiği 2-ΔCt yöntemi kullanılarak hesaplandı. Ekspresyon değerleri, bir kalibratör numuneye göre kat değişimleri yerine normalize edilmiş ekspresyon seviyeleri olarak sunulduğu için sonuçlar 2−ΔCt değerleri olarak rapor edilmiştir. GAPDH, m6A çalışmalarındaki referans gen seçim kriterleriyle uyumlu olarak, test edilen alternatiflere (ACTB, CV = %12; 18S rRNA, CV = %18) kıyasla ekspresyonu minimum değişkenlik (CV < %5) gösterdiği için housekeeping gen olarak seçilmiştir.
İstatistiksel analiz
Grafik ve şemaların oluşturulması da dahil olmak üzere istatistiksel analizler, istatistiksel yazılımlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. NSCLC hastalarında YTHDC2 gen ekspresyonuna ilişkin nicel ve kategorik verileri analiz etmek için biyoinformatik analizler ve ROC eğrisi oluşturma aşamalarında R yazılımı kullanılmıştır. Sağkalımı öngörmede YTHDC2 ekspresyonunun tanısal performansını değerlendirmek için ROC eğrileri ve AUC kullanılmıştır. Regresyon tabanlı analizler için, uygun olan yerlerde ilgili %95 güven aralıklarıyla birlikte etki tahminleri (odds oranları) raporlanmıştır. Eşleşmiş tümör ve komşu normal doku örnekleri arasındaki YTHDC2 ekspresyonunu karşılaştırmak için Wilcoxon işaretli sıra testi kullanılırken, YTHDC2 ekspresyonu ile klinikopatolojik özellikler arasındaki ilişkiyi değerlendirmek için Pearson korelasyon analizi kullanılmıştır. Korelasyon katsayıları (r) ve ilgili p-değerleri raporlanmıştır. qRT-PCR verileri aynı hastalardan alınan eşleşmiş tümör ve komşu normal doku örneklerinden oluştuğu ve gen ekspresyon verileri normal dağılmadığı için, eşleşmiş dokular arasındaki YTHDC2 ekspresyon seviyelerini karşılaştırmak amacıyla Wilcoxon işaretli sıra testi kullanılmıştır. Bu test, verilerin normalliğini varsaymaz ve çarpık biyolojik veriler için yaygın olarak kullanılır. Tüm istatistiksel testler çift yönlüdür ve p <0,05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir. Sürekli değişkenler analizden önce normallik açısından değerlendirilmiştir. Sürekli değişkenler, uygun şekilde ortalama ± standart sapma veya medyan (çeyrekler arası aralık) olarak sunulmuştur.