Cette étude rétrospective a été examinée et approuvée par le Comité d'éthique de l'Hôpital de médecine traditionnelle chinoise de Quzhou (numéro d'approbation : 202402208). Un consentement éclairé écrit a été obtenu auprès de chaque patient inclus ou de son représentant légal avant le prélèvement des échantillons.
Prélèvement des échantillons
Les tissus tumoraux primaires de CBNPC ont été obtenus chirurgicalement auprès des patients inclus, tandis que leurs tissus pulmonaires normaux adjacents appariés ont été collectés rétrospectivement auprès du Centre national de recherche et d'ingénierie pour la biopsie clinique (ville de Quzhou, province du Zhejiang, Chine). Un total de 157 échantillons de patients atteints de CBNPC inclus consécutivement entre janvier 2019 et décembre 2024 ont été inclus dans cette étude de cohorte. La taille de l'échantillon de 157 paires d'échantillons était justifiée statistiquement d'après des recherches publiées antérieurement sur le pronostic des microARN dans le CBNPC : en supposant une taille d'effet modérée de 0,5, un α = 0,05 et une puissance statistique de 80 %, la taille minimale requise d'échantillon a été calculée à 122 cas. Compte tenu des pertes potentielles d'échantillons, de nécroses tissulaires sévères et de patients perdus de vue pendant le suivi, nous avons inclus consécutivement 157 patients éligibles entre janvier 2019 et décembre 2024 afin de garantir une puissance statistique suffisante. Tous les tissus tumoraux et les tissus pulmonaires normaux adjacents appariés ont été prélevés chez le même patient lors de la résection chirurgicale, formant ainsi des échantillons appariés destinés à des analyses comparatives ultérieures.
Les critères d'inclusion étaient les suivants : (1) Patients confirmés histologiquement comme ayant un CBNP primitif par biopsie postopératoire ; (2) Données complètes de base sur le plan clinique, de stadification histopathologique et de survie à long terme issues d'un suivi prolongé ; (3) Aucune radiothérapie, chimiothérapie ou thérapie ciblée préalable avant le prélèvement tissulaire ; (4) Prélèvements appariés complets de tissus tumoraux et para-tumoraux disponibles.
Les critères d'exclusion étaient les suivants : (1) tumeurs malignes secondaires combinées d'autres organes ; (2) patients perdus de vue moins de 3 mois après la chirurgie ; (3) échantillons présentant une nécrose sévère ou un volume de tissu insuffisant pour la détection moléculaire ultérieure.
Tous les échantillons de tissus frais ont été placés dans de l'azote liquide dans les 15 minutes suivant la résection chirurgicale, transférés dans un congélateur à très basse température et conservés à −80 °C pour l'extraction d'ARN et de protéines. Un suivi clinique a été effectué régulièrement, et la survie globale a été mesurée en mois à compter du diagnostic anatomopathologique jusqu'au décès ou à la date limite du dernier suivi.
Stratification du niveau d'expression de miR-21-5p
Les valeurs d'expression relative de miR-21-5p des 157 patients ont été triées par ordre croissant, et la cohorte a été stratifiée selon un seuil médian d'expression. En raison de plusieurs valeurs identiques autour de la médiane, les patients dont l'expression était inférieure à la médiane ont été assignés au groupe à faible expression (n = 61) ; les patients dont l'expression était égale ou supérieure à la médiane, incluant toutes les observations identiques à la médiane, ont été classés dans le groupe à forte expression (n = 96). Cette règle d'affectation des valeurs identiques avait été prédéfinie avant le regroupement afin de résoudre les mesures médianes en double, et le résultat du regroupement a été vérifié croisément par rapport aux données brutes de quantification par qRT-PCR.
Culture cellulaire
Les lignées cellulaires humaines de CBNP A549 et H1299 ont été obtenues auprès d'un fournisseur commercial (voir Tableau des matériaux). Les cellules A549 ont été cultivées dans un milieu RPMI-1640, et les cellules H1299 ont été cultivées dans un milieu DMEM. Les deux milieux de culture cellulaire ont été enrichis avec 10 % de sérum bovin fœtal inactivé par la chaleur (FBS), de la pénicilline (100 U/mL) et de la streptomycine (100 µg/mL). Les cellules ont été cultivées dans des conditions standard à 37 °C dans un incubateur humidifié alimenté en 5 % de CO₂.
Un profilage par répétitions courtes en tandem (STR) a été réalisé afin d'authentifier l'identité des lignées cellulaires A549 et H1299 avant tous les expériences fonctionnelles. Un test de contamination par les mycoplasmes a été effectué mensuellement à l'aide d'un kit de détection des mycoplasmes basé sur la PCR, et seules les cellules négatives pour les mycoplasmes ont été utilisées pour les dosages ultérieurs.
Des cellules en phase de croissance logarithmique et présentant une morphologie intacte ont été récoltées pour la transfection transitoire. Un réactif de transfection à base de lipides (voir Tableau des matériaux) a été utilisé conformément aux instructions du fabricant. Les tests cellulaires en aval ont été réalisés 50 h après la transfection.
Transfection cellulaire
Pour la transfection, les cellules en phase de croissance logarithmique et présentant une morphologie intacte ont été semées dans des plaques de culture 24 h auparavant afin d'atteindre une confluence de 60 % à 70 %. La transfection a été réalisée à l'aide d'un réactif de transfection à base de lipides (voir Tableau des matériaux) selon les instructions du fabricant. Quatre groupes expérimentaux ont été utilisés : contrôle négatif du mimique (mimique-NC), mimique de miR-21-5p, contrôle négatif de l'inhibiteur (inhibiteur-NC) et inhibiteur de miR-21-5p. Les séquences nucléotidiques sont fournies dans le Fichier supplémentaire 1.
L'ARN total a été extrait 50 h après la transfection, et une PCR quantitative par transcription inverse (qRT-PCR) a été réalisée afin de mesurer l'expression relative de miR-21-5p et de vérifier l'efficacité de la transfection. Des tests de migration cellulaire ont été effectués 50 h après la transfection. Pour la transfection transitoire, les cellules ont été traitées avec un analogue de miR-21-5p ou un contrôle négatif de l'analogue (mimic-NC) à une concentration finale de 50 nM, tandis que l'inhibiteur de miR-21-5p et le contrôle négatif de l'inhibiteur (inhibitor-NC) ont été introduits à 100 nM. Afin d'éviter des effets perturbateurs attribuables aux différences d'apport en acides nucléiques, la quantité totale d'acides nucléiques transfectés a été maintenue identique dans les quatre groupes de traitement.
La prolifération cellulaire a été évaluée à l'aide du test au kit de comptage cellulaire-8 (CCK-8). Les cellules transfectées de façon stable ont été ensemencées dans des plaques de 96 puits à raison de 3 × 103 cellules par puits, avec six réplicats techniques réalisés pour chaque groupe. À 24, 48 et 72 h après l'ensemencement, 10 µL du réactif CCK-8 ont été ajoutés à chaque puits, suivis d'une incubation à 37 °C pendant 2 h. La prolifération cellulaire a été quantifiée en mesurant l'absorbance à 450 nm à l'aide d'un lecteur de microplaques.
Toutes les expériences de transfection transitoire, de CCK-8 et de migration ont été réalisées avec au moins trois réplicats biologiques indépendants, et chaque réplicat biologique comprenait 3 à 6 réplicats techniques comme décrit ci-dessus.
PCR quantitatif en temps réel par transcription inverse
L'ARN total provenant des cellules de CBNPC et des tissus tumoraux cliniques appariés et des tissus normaux adjacents a été isolé à l'aide d'un réactif d'extraction de l'ARN à base de phénol/guanidine (voir Tableau des Matériaux). La pureté et la concentration de l'ARN ont été déterminées par spectrophotométrie ultraviolette ; seuls les échantillons présentant des rapports d'absorbance (OD) 260/280 et OD 260/230 compris entre 1,8 et 2,1 ont été soumis à la transcription inverse. Les séquences des amorces sont fournies dans le Fichier Supplémentaire 1. Le système de transcription inverse contenait 500 ng d'ARN total, 2 µL de tampon de transcription inverse, 1 µL de mélange de dNTP, 0,5 µL de transcriptase inverse, 1 µL d'amorce spécifique en boucle pour les miARN ou d'amorce oligo(dT) pour les ARNm, et de l'eau sans RNase jusqu'à un volume total de 20 µL. Le système d'amplification par qRT-PCR (volume total de 20 µL) comprenait 10 µL de mix maître SYBR Green qPCR, 0,4 µL d'amorce sens (10 µM), 0,4 µL d'amorce antisens (10 µM), 2 µL de matrice d'ADNc diluée et 7,2 µL d'eau sans RNase.
L'ARN messager de CADM1 et de GAPDH a été rétrotranscrit à l'aide d'un kit de rétrotranscription, tandis que le miR-21-5p a été rétrotranscrit à l'aide d'amorces en boucle ascendante et du cel-miR-39 exogène comme témoin d'ajout. Le témoin exogène cel-miR-39 a été ajouté à chaque échantillon d'ARN total immédiatement après l'isolement de l'ARN total et avant la rétrotranscription. En tant que microARN synthétique de C. elegans n'ayant aucune séquence homologue dans les transcrits humains, le cel-miR-39 permet de corriger les variations dues à l'efficacité différentielle d'extraction de l'ARN, à la dégradation de l'ARN et aux variations d'efficacité de la rétrotranscription entre différents échantillons tissulaires cliniques, servant ainsi de témoin de normalisation exogène universel pour la quantification des microARN. La qRT-PCR a été réalisée à l'aide d'un mélange maître contenant un colorant fluorescent se liant à l'ADN, sur un système de PCR en temps réel (voir Tableau des matériaux) : 95 °C pendant 3 min, suivis de 40 cycles à 95 °C pendant 10 s, 60 °C pendant 30 s et 72 °C pendant 20 s, avec une analyse de la courbe de fusion pour confirmer l'amplification spécifique. Chaque échantillon comprenait trois réplicats biologiques, chacun avec trois réplicats techniques, et l'expression relative a été calculée selon la méthode 2⁻ΔΔCt. Les séquences complètes des amorces pour l'amplification des ARNm de CRP, TNF-α et IL-6 sont fournies dans le Fichier supplémentaire 1, aux côtés des séquences d'amorces de CADM1, GAPDH et du miR-21-5p.
Mise en place d'une expression stable de miR-21-5p médiée par un lentivirus
Des vecteurs lentiviraux commerciaux LV-miR-21-5p et un témoin vide LV-NC ont été encapsidés dans des cellules 293T. La séquence précurseur de miR-21-5p a été insérée dans un squelette lentiviral portant des gènes de résistance à la puromycine et de GFP rapporteur. Les surnageants lentiviraux ont été recueillis 48 h et 72 h après transfection, concentrés et purifiés pour l'infection cellulaire.
Les cellules A549 et H1299 ont été semées 24 h avant l'infection afin d'atteindre une confluence de 50 à 60 %. Les cellules ont été infectées à un MOI = 10 (A549) et MOI = 15 (H1299) en présence de 5 µg/mL de polybrene pour améliorer l'efficacité de la transfection. Le milieu a été remplacé 24 h après l'infection, puis les cellules ont été cultivées pendant 48 h supplémentaires avant la sélection à la puromycine.
La sélection des cellules stables a été réalisée avec 5 µg/mL de puromycine pendant 10 jours consécutifs ; des cellules témoins non infectées ont été utilisées pour vérifier l'élimination complète des cellules non transduites dans un délai de 7 jours. Des clones uniques positifs pour la GFP ont été isolés et amplifiés afin de générer des lignées cellulaires monoclonales stables, LV-21 et LV-NC.
Pour les essais de complémentation de CADM1, des lentivirus commerciaux d'overexpression de LV-CADM1 et d'interférence ARN de type sh-CADM1 ont été préparés. Quatre groupes expérimentaux ont été établis : LV-NC, LV-miR-21-5p, LV-CADM1 et le groupe de complémentation LV-miR-21-5p + LV-CADM1. Les lentivirus CADM1 ont été utilisés à la même MOI et sous les mêmes conditions de sélection à la puromycine que les vecteurs miR-21-5p. Tous les essais de complémentation concernant la prolifération et la migration ont été répétés avec trois réplicats biologiques indépendants.
Validation de la surexpression stable de miR-21-5p
L'ARN total a été extrait à partir de clones cellulaires stables LV-21 et LV-NC récoltés. Une qRT-PCR a été réalisée pour détecter le niveau d'expression relatif de hsa-miR-21-5p en utilisant cel-miR-39 comme référence exogène. Les clones cellulaires présentant une surexpression de miR-21-5p supérieure à 8 fois par rapport au groupe LV-NC ont été conservés pour tous les tests fonctionnels ultérieurs, confirmant ainsi la construction réussie de lignées cellulaires stables surexprimant miR-21-5p.
Dosage double luciférase
Des plasmides rapporteurs de la région 3'-UTR sauvage de CADM1 (WT-CADM1) contenant la séquence de liaison prédite pour le miR-21-5p, ainsi que des plasmides rapporteurs de la région 3'-UTR mutée de CADM1 (MUT-CADM1) avec une région « graine » de liaison mutée, ont été construits. Les cellules A549 ont été ensemencées dans des plaques 24 puits 24 h avant la transfection afin d'atteindre une confluence de 60 à 70 %. Chaque puits a été co-transfecté avec 500 ng de plasmide rapporteur WT ou MUT, 50 nM de mimétique du miR-21-5p ou mimétique-NC, et un plasmide de référence interne exprimant la luciférase Renilla, selon un rapport massique fixe. Après 48 h d'incubation post-transfection, les cellules ont été complètement lysées, et les signaux de luminescence des luciférases Firefly et Renilla ont été détectés séquentiellement à l’aide d’un kit de détection double luciférase. L’activité luciférase relative a été calculée comme le rapport entre la valeur de luminescence Firefly et la valeur de luminescence Renilla. Chaque groupe expérimental comprenait trois réplicats biologiques indépendants, chacun avec trois réplicats techniques, et un test t de Student pour échantillons indépendants à deux groupes a été utilisé pour la comparaison statistique de l’activité luciférase relative entre les groupes mimétique-NC et mimétique du miR-21-5p.
Essai de migration Transwell
Pour l'essai de migration Transwell, les cellules transfectées de manière stable ont été suspendues dans un milieu sans sérum et mises en culture dans les inserts supérieurs à raison de 4 × 104 cellules par puits. Les chambres inférieures ont été remplies de milieu de culture complet supplémenté avec 10 % de FCS afin d'établir un gradient chimiotactique. Après une incubation de 48 h à 37 °C dans une atmosphère humidifiée contenant 5 % de CO₂, les cellules restantes sur la surface supérieure de la membrane ont été soigneusement éliminées. Les cellules ayant migré vers l'inférieur de la membrane ont été fixées dans du méthanol et colorées au violet de crésyl. La migration a été quantifiée en comptant les cellules présentes dans cinq champs microscopiques choisis aléatoirement par insert. Chaque expérience a été réalisée en trois réplicats biologiques indépendants, chaque réplicat biologique comprenant trois réplicats techniques.
Analyses statistiques
Toutes les expériences in vitro ont été réalisées avec un minimum de trois réplicats biologiques indépendants, chacun accompagné de réplicats techniques correspondants. La distribution des données a d'abord été évaluée à l'aide du test de normalité de Shapiro-Wilk afin de guider l'analyse statistique. Pour les comparaisons appariées entre tissus tumoraux et tissus normaux adjacents, un test t apparié ou un test de Wilcoxon pour échantillons appariés a été utilisé, selon la distribution des données. Les comparaisons entre deux groupes indépendants ont été analysées à l'aide du test t indépendant ou du test U de Mann-Whitney. Les différences entre plusieurs groupes, y compris les expériences de sauvetage, ont été évaluées par une analyse de variance à un facteur (ANOVA) suivie d'une correction post hoc de Bonferroni, tandis qu'une ANOVA pour mesures répétées a été utilisée pour analyser les jeux de données longitudinaux tels que les tests de prolifération CCK-8 et de cicatrisation des blessures. Les associations entre variables cliniques catégorielles ont été examinées à l'aide du test χ2, et la relation entre l'expression de miR-21-5p et celle de CADM1 a été évaluée par une analyse de corrélation de Pearson. La survie des patients a été analysée à l'aide de courbes de Kaplan-Meier, les comparaisons étant effectuées par le test du log-rank. Les facteurs pronostiques indépendants ont été identifiés par des analyses de régression de Cox univariées et multivariées. La significativité statistique a été définie comme P < 0,05. La régression multivariée de Cox a été ajustée en fonction de l'âge, du sexe, du type histologique, du niveau de miR-21-5p et du statut ganglionnaire (référence : âge ≤ 60 ans, sexe féminin, carcinome épidermoïde, faible niveau de miR-21-5p, ganglions négatifs) ; les résidus de Schoenfeld ont permis de vérifier l'hypothèse de proportionalité des risques, et les variables présentant une valeur P univariée < 0,10 ont été incluses par sélection entrante.