Este estudio retrospectivo fue revisado y aprobado por el Comité de Ética del Hospital de Medicina Tradicional China de Quzhou (número de aprobación: 202402208). Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de cada paciente incluido o de un tutor legal antes de la recolección de muestras.
Recolección de muestras
Los tejidos tumorales primarios de CPNM se obtuvieron quirúrgicamente de pacientes inscritos, mientras que sus tejidos pulmonares normales adyacentes apareados se recopilaron retrospectivamente del Centro Nacional de Investigación e Ingeniería para Biopsia Clínica (Ciudad de Quzhou, provincia de Zhejiang, China). Un total de 157 especímenes de pacientes con CPNM inscritos consecutivamente entre enero de 2019 y diciembre de 2024 se incluyeron en este estudio de cohorte. El tamaño muestral de 157 especímenes apareados fue estadísticamente justificado con base en investigaciones previamente publicadas sobre el pronóstico del miARN en CPNM: suponiendo un tamaño del efecto moderado de 0,5, α = 0,05 y una potencia estadística del 80 %, el tamaño muestral mínimo requerido se calculó en 122 casos. Considerando posibles pérdidas de muestras, necrosis tisular severa y pacientes que se perdieron en el seguimiento, se inscribieron consecutivamente 157 pacientes elegibles entre enero de 2019 y diciembre de 2024 para garantizar una potencia estadística suficiente. Todos los tejidos tumorales y los tejidos pulmonares normales adyacentes apareados se obtuvieron del mismo paciente durante la resección quirúrgica, formando muestras apareadas para análisis comparativos posteriores.
Los criterios de inclusión fueron: (1) Pacientes confirmados patológicamente como carcinoma de pulmón no microcítico primario mediante biopsia posoperatoria; (2) Datos completos de línea base clínica, estadificación histopatológica y seguimiento a largo plazo sobre supervivencia; (3) Ausencia de radioterapia, quimioterapia o terapia dirigida previa antes del muestreo del tejido; (4) Disponibilidad de muestras apareadas completas de tejido tumoral y tejido para cáncer.
Los criterios de exclusión fueron: (1) Tumores malignos secundarios combinados de otros órganos; (2) Pacientes perdidos durante el seguimiento dentro de los 3 meses posteriores a la cirugía; (3) Especímenes con necrosis severa o volumen insuficiente de tejido para la detección molecular posterior.
Todas las muestras de tejido fresco se colocaron en nitrógeno líquido dentro de los 15 min posteriores a la resección quirúrgica, se transfirieron a un congelador de ultra baja temperatura y se almacenaron a −80 °C para la extracción de ARN y proteínas. Se realizó un seguimiento clínico de forma regular, y la supervivencia global se midió en meses desde el diagnóstico patológico hasta la muerte o la fecha límite del último seguimiento.
Estratificación del nivel de expresión de miR-21-5p
Los valores relativos de expresión de miR-21-5p de los 157 pacientes se ordenaron en orden ascendente, y la cohorte se estratificó según el punto de corte de la mediana. Debido a múltiples valores repetidos alrededor de la mediana, los pacientes con expresión por debajo de la mediana se asignaron al grupo de baja expresión (n = 61); los pacientes con expresión igual o mayor que la mediana, incluyendo todas las observaciones repetidas en el valor mediano, se clasificaron en el grupo de alta expresión (n = 96). Esta regla de asignación para valores repetidos se especificó previamente antes de la agrupación, con el fin de resolver lecturas duplicadas en la mediana, y el resultado de agrupación se verificó cruzadamente con los datos crudos de cuantificación por qRT-PCR.
Cultivo celular
Las líneas celulares humanas de NSCLC A549 y H1299 se obtuvieron de un proveedor comercial (ver Tabla de materiales). Las células A549 se mantuvieron en medio RPMI-1640, y las células H1299 se cultivaron en DMEM. Ambos medios de cultivo celular se enriquecieron con 10% de suero bovino fetal inactivado por calor (FBS), penicilina (100 U/mL) y estreptomicina (100 µg/mL). Las células se cultivaron en condiciones estándar a 37 °C en un incubador humedecido con 5% de CO₂.
Se realizó un perfilado de repeticiones en tándem cortas (STR, por sus siglas en inglés) para autenticar la identidad de las líneas celulares A549 y H1299 antes de todos los experimentos funcionales. La detección de contaminación por micoplasma se llevó a cabo mensualmente utilizando un kit comercial de detección de micoplasma basado en PCR, y solo se utilizaron células negativas para micoplasma en los ensayos posteriores.
Se recolectaron células en fase de crecimiento logarítmico con morfología intacta para la transfección transitoria. Se utilizó un reactivo de transfección basado en lípidos (ver Tabla de Materiales) según las instrucciones del fabricante. Los ensayos celulares posteriores se realizaron 50 h después de la transfección.
Transfección celular
Para la transfección, las células en fase de crecimiento logarítmico y con morfología intacta se sembraron en placas de cultivo 24 h antes para alcanzar una confluencia del 60% al 70%. La transfección se realizó utilizando un reactivo de transfección basado en lípidos (ver Tabla de materiales) según las instrucciones del fabricante. Se utilizaron cuatro grupos experimentales: control negativo de mimético (mimic-NC), mimético de miR-21-5p, control negativo de inhibidor (inhibitor-NC) e inhibidor de miR-21-5p. Las secuencias de nucleótidos se proporcionan en el Archivo suplementario 1.
Se extrajo ARN total 50 h después de la transfección, y se realizó una PCR cuantitativa de transcripción inversa (qRT-PCR) para medir la expresión relativa de miR-21-5p y verificar la eficiencia de transfección. Los ensayos de migración celular se llevaron a cabo 50 h después de la transfección. Para la transfección transitoria, las células se trataron con el mimético de miR-21-5p o con el control negativo del mimético (mimic-NC) a una concentración final de 50 nM, mientras que el inhibidor de miR-21-5p y el control negativo del inhibidor (inhibitor-NC) se introdujeron a 100 nM. Para evitar efectos confusos atribuibles a diferencias en la cantidad de ácido nucleico añadido, la cantidad total de ácido nucleico transfectado se mantuvo idéntica en los cuatro grupos de tratamiento.
La proliferación celular se evaluó utilizando el ensayo con el kit de recuento de células-8 (CCK-8). Las células transfectadas de forma estable se sembraron en placas de 96 pocillos a una densidad de 3 × 103 células/pocillo, estableciendo seis réplicas técnicas para cada grupo. A las 24, 48 y 72 h posteriores a la siembra, se añadieron 10 µL del reactivo CCK-8 a cada pocillo, seguido de una incubación a 37 °C durante 2 h. La proliferación celular se cuantificó midiendo la absorbancia a 450 nm mediante un lector de microplacas.
Todos los experimentos de transfección transitoria, CCK-8 y migración se realizaron con no menos de tres réplicas biológicas independientes, y cada réplica biológica contenía de 3 a 6 réplicas técnicas según se describió anteriormente.
PCR cuantitativo de transcripción inversa
Se aisló ARN total de células de CPMN y de tejidos tumorales clínicos pareados y tejidos normales adyacentes mediante un reactivo de extracción de ARN basado en fenol/guanidina (ver Tabla de Materiales). La pureza y concentración del ARN se determinaron mediante espectrofotometría ultravioleta; solo se sometieron a transcripción inversa las muestras con relaciones de densidad óptica (OD) 260/280 y OD 260/230 entre 1,8 y 2,1. Las secuencias de los cebadores se proporcionan en el Archivo Suplementario 1. El sistema de transcripción inversa contenía 500 ng de ARN total, 2 µL de tampón de transcripción inversa, 1 µL de mezcla de dNTP, 0,5 µL de transcriptasa inversa, 1 µL de cebador específico en bucle invertido para miARN o cebador oligo(dT) para ARNm, y agua libre de RNasas hasta un volumen final de 20 µL. El sistema de amplificación de qRT-PCR (volumen total de 20 µL) consistió en 10 µL de mezcla maestra de qPCR con SYBR Green, 0,4 µL de cebador directo (10 µM), 0,4 µL de cebador inverso (10 µM), 2 µL de la plantilla de ADNc diluida y 7,2 µL de agua libre de RNasas.
El ARN mensajero de CADM1 y GAPDH se retrotranscribió utilizando un kit de retrotranscripción, mientras que miR-21-5p se retrotranscribió con cebadores de bucle en tallo y cel-miR-39 exógeno como control de calibración. El control de calibración con cel-miR-39 exógeno se añadió a cada muestra de ARN inmediatamente después del aislamiento de ARN total y antes de la retrotranscripción. Al tratarse de un microARN sintético de C. elegans sin secuencia homóloga en los transcritos humanos, cel-miR-39 puede corregir las desviaciones causadas por diferencias en la eficiencia de extracción de ARN, la degradación del ARN y la variación en la eficiencia de retrotranscripción entre distintas muestras clínicas de tejido, actuando como un control universal exógeno de normalización para la cuantificación de miARN. La qRT-PCR se realizó con una mezcla maestra basada en un colorante fluorescente que se une al ADN, en un sistema de PCR en tiempo real (véase la Tabla de materiales): 95 °C durante 3 min, seguido de 40 ciclos a 95 °C durante 10 s, 60 °C durante 30 s y 72 °C durante 20 s, con análisis de la curva de disociación para confirmar la amplificación específica. Cada muestra tuvo tres réplicas biológicas, cada una con tres réplicas técnicas, y la expresión relativa se calculó mediante el método 2⁻ΔΔCt. Las secuencias completas de los cebadores para la amplificación del ARN mensajero de CRP, TNF-α e IL-6 se proporcionan en el Archivo suplementario 1, junto con las secuencias de los cebadores de CADM1, GAPDH y miR-21-5p.
Establecimiento de la expresión estable de miR-21-5p mediada por lentivirus
Los vectores lentivirales comerciales LV-miR-21-5p y el control vacío LV-NC se empaquetaron en células 293T. La secuencia precursora de miR-21-5p se insertó en un armazón lentiviral que portaba genes de resistencia a puromicina y un gen reportero GFP. Los sobrenadantes lentivirales se recogieron a las 48 h y 72 h posteriores a la transfección, se concentraron y purificaron para la infección celular.
Las células A549 y H1299 se sembraron 24 h antes de la infección para alcanzar una confluencia del 50–60 %. Las células se infectaron con una MOI = 10 (A549) y MOI = 15 (H1299) en presencia de 5 µg/mL de polibreno para mejorar la eficiencia de transfección. El medio se reemplazó 24 h después de la infección, y las células se cultivaron durante otras 48 h antes de la selección con puromicina.
La selección de células estables se realizó con 5 µg/mL de puromicina durante 10 días consecutivos; se utilizaron células en blanco no infectadas para verificar la eliminación completa de las células no transducidas en un plazo de 7 días. Se aislaron y expandieron clones individuales positivos para GFP para generar líneas celulares monoclonales estables LV-21 y LV-NC.
Para los ensayos de rescate de CADM1, se prepararon lentivirus comerciales de sobreexpresión de LV-CADM1 y de silenciamiento por sh-CADM1. Se establecieron cuatro grupos experimentales: LV-NC, LV-miR-21-5p, LV-CADM1 y el grupo de rescate LV-miR-21-5p + LV-CADM1. Los lentivirus de CADM1 se infectaron con el mismo MOI y bajo las mismas condiciones de selección con puromicina que los vectores de miR-21-5p. Todos los experimentos de rescate de proliferación y migración se repitieron con tres réplicas biológicas independientes.
Validación de la sobreexpresión estable de miR-21-5p
Se extrajo ARN total de los clones celulares estables LV-21 y LV-NC recolectados. Se realizó qRT-PCR para detectar el nivel relativo de expresión de hsa-miR-21-5p utilizando cel-miR-39 como referencia exógena. Se seleccionaron los clones celulares con una sobreexpresión superior a 8 veces respecto al grupo LV-NC para todos los ensayos funcionales posteriores, lo que confirmó la construcción exitosa de líneas celulares estables que sobreexpresan miR-21-5p.
Ensayo de reportero dual de luciferasa
Se construyeron un plásmido reportero del UTR 3' silvestre de CADM1 (WT-CADM1) que contenía la secuencia de unión predicha para miR-21-5p y un plásmido reportero del UTR 3' mutante de CADM1 (MUT-CADM1) con una región semilla de unión mutada. Las células A549 se sembraron en placas de 24 pocillos 24 h antes de la transfección para alcanzar una confluencia del 60%–70%. Cada pocillo se transfirió simultáneamente con 500 ng del plásmido reportero WT/MUT, 50 nM del mimético de miR-21-5p o del mimético de control negativo (mimic-NC) y un plásmido de referencia interno de luciferasa Renilla en una proporción fija de masa. Tras 48 h de incubación posterior a la transfección, las células se lisaron completamente y las señales de luminiscencia de luciferasa de luciérnaga y luciferasa Renilla se detectaron secuencialmente utilizando un kit de detección dual de luciferasa. La actividad relativa de luciferasa se calculó como la relación entre el valor de luminiscencia de luciérnaga y el valor de luminiscencia de Renilla. Cada grupo experimental incluyó tres réplicas biológicas independientes, con tres réplicas técnicas por réplica biológica, y se utilizó una prueba t de muestras independientes de dos grupos para la comparación estadística de la actividad relativa de luciferasa entre los grupos mimic-NC y mimético de miR-21-5p.
Ensayo de migración en Transwell
Para el ensayo de migración en Transwell, se suspendieron células transfectadas establemente en medio sin suero y se sembraron en los insertos superiores a una densidad de 4 × 104 células por pocillo. Las cámaras inferiores se llenaron con medio de cultivo completo suplementado con 10% de suero bovino fetal (FBS) para establecer un gradiente quimiotáctico. Tras una incubación de 48 h a 37 °C en una atmósfera humedecida que contenía 5% de CO₂, las células que permanecían en la superficie superior de la membrana se eliminaron cuidadosamente. Las células que habían migrado al lado inferior de la membrana se fijaron en metanol y se tiñeron con violeta de cristal. La migración se cuantificó contando las células en cinco campos microscópicos seleccionados al azar por cada inserto. Cada experimento se realizó utilizando tres réplicas biológicas independientes, incluyendo tres réplicas técnicas para cada réplica biológica.
Análisis estadísticos
Todos los experimentos in vitro se realizaron con un mínimo de tres réplicas biológicas independientes, cada una acompañada de réplicas técnicas correspondientes. Primero se evaluó la distribución de los datos mediante la prueba de normalidad de Shapiro-Wilk para orientar el análisis estadístico. Para comparaciones pareadas entre tejidos tumorales y tejidos normales adyacentes, se aplicó la prueba t pareada o la prueba de rangos con signo de Wilcoxon, según la distribución de los datos. Las comparaciones entre dos grupos independientes se analizaron mediante la prueba t independiente o la prueba U de Mann-Whitney. Las diferencias entre múltiples grupos, incluidos los experimentos de rescate, se evaluaron mediante un análisis de varianza unidireccional (ANOVA) seguido de la corrección post hoc de Bonferroni, mientras que para analizar conjuntos de datos longitudinales, como los ensayos de proliferación CCK-8 y de cicatrización de heridas, se utilizó el ANOVA de medidas repetidas. Las asociaciones entre variables clínicas categóricas se examinaron mediante la prueba χ2, y la relación entre la expresión de miR-21-5p y CADM1 se evaluó mediante análisis de correlación de Pearson. La supervivencia de los pacientes se analizó mediante curvas de Kaplan-Meier, con comparaciones realizadas mediante la prueba log-rank. Los factores pronósticos independientes se identificaron mediante análisis de regresión de riesgos proporcionales de Cox univariante y multivariante. Se consideró estadísticamente significativo un valor de P < 0,05. La regresión de Cox multivariante se ajustó por edad, sexo, tipo histológico, nivel de miR-21-5p y estado de los ganglios linfáticos (referencia: edad ≤ 60 años, sexo femenino, carcinoma escamoso, miR-21-5p bajo, ganglios negativos); los residuos de Schoenfeld verificaron el supuesto de riesgos proporcionales, y las variables con un valor P univariante < 0,10 se incluyeron mediante selección por ingreso completo.