הריאגנטים והציוד שנעשה בהם שימוש מפורטים בטבלת החומרים.
תרבית תאים
במחקר נעשה שימוש בשורות תאי אדנוקרצינומה של הריאה האנושית (LUAD) A549 ו-H358, ובשורה של תאי אפיתל ברונכיאליים מונצחים Beas-2b. תאי A549 (KRAS G12S) ו-H358 (KRAS G12C; חסרי STK11) נבחרו כמודלים נפוצים של LUAD בעלי רקעים שונים של מוטציות ב-KRAS, בעוד ש-Beas-2b נכלל כביקורת של תאי אפיתל ברונכיאליים שאינם ממאירים. תאי A549 ו-H358 גודלו במצע RPMI-1640, ותאי Beas-2b גודלו במצע DMEM; כל מצע הכיל 10% fetal bovine serum ו-1% penicillin-streptomycin. התאים תורגלו בטמפרטורה של 37 °C באטמוספירה לחה המכילה 5% CO₂. כיוון ששורות התאים של הגידול ותאי הביקורת האפיתליאליים גודלו במצעי שגרה שונים, השוואות של ביטוי בסיס בין שורות התאים השונות פורשו בזהירות.
טרנסדוקציה לנטיבית ובחירת תאים יציבים
וקטורים לנטיביריאליים הנושאים את רצף הקדם של hsa-miR-486-3p (LV-miR-486-3p) או רצף בקרה שלילי מקומבנ (LV-NC) שימשו בתכנון של הגברה יציבה של תפקוד (stable gain-of-function). תאי A549 ו-H358 נזרעו בלוחות של 6 בארות בריכוז של 5 × 104 תאים/בארת וגודלו למשך לילה. למחרת, התאים נחשפו ללנטיבירוס בריבוי זיהום (MOI) של 10 בנוכחות של 8 µg/mL polybrene. לאחר 24 h, הוחלף התחליל הוויראלי במצע גידול מלא וטרי. תאים שעברו טרנסדוקציה נבחרו באמצעות 2 µg/mL puromycin למשך 7 ימים. לאחר הבחירה, התאים ששרדו הושארו להתאושש והורחבו לצורך הבדיקות המולקולריות והתפקודיות העוקבות. לא נכלל זרוע של מעכב miR-486-3p מכיוון שהמחקר הנוכחי תוכנן ספציפית כדי להעריך את ההשפעות של ביטוי יתר מאולץ ויציב.
הערה: יש לשמור על MOI, זמן החשיפה לפוליברן (polybrene) ותנאי הסלקציה בפיורומיצין (puromycin) זהים בין קבוצות ה-LV-NC וה-LV-miR-486-3p, כדי לצמצם הבדלים בחיוניות התאים הקשורים לטיפול.
RT-qPCR
ביצוע RT-qPCR נועד לקבוע את רמות הביטוי של miR-486-3p ולאשר את יעילות הביטוי העודף (overexpression) באמצעות לנטי-וירוס בתאי A549 ו-H358. RNA כולל בודד באמצעות ריאגנט TRIzol בהתאם להוראות היצרן. ריכוז ה-RNA וטוהרו הוערכו באופן ספקטרופוטומטרי, כאשר יחס A260/A280 של 1.8–2.1 נחשב לקביל. לצורך ניתוח mRNA, 1 µg של RNA כולל עבר שעתוק הפוך ל-cDNA באמצעות ערכה מסחרית לסינתזת cDNA לפי הפרוטוקול של היצרן. לצורך ניתוח microRNA, סינתזת ה-cDNA בוצעה באמצעות פריימר לשעתוק הפוך מסוג stem-loop הספציפי ל-miRNA. ה-Quantitative PCR בוצע בנפח תגובה כולל של 20 µL המכיל 10 µL של 2× SYBR Green Master Mix, 0.4 µM מכל פריימר ו-2 µL של תבנית cDNA. פרוטוקול ההגברה כלל שלב דנטורציה ראשוני ב-95 °C למשך 5 min, ולאחריו 40 מחזורים של דנטורציה ב-95 °C למשך 10 s ואנילינג/הארכה ב-60 °C למשך 30 s. לאחר מכן בוצע ניתוח עקומת התכה (melting curve analysis) כדי לאמת את סגוליות ההגברה. RNA גרעיני קטן מסוג U6 שימש כביקורת פנימית לכימות ה-miRNA, בעוד ש-GAPDH שימש כגן ייחוס לנרמול ה-mRNA. רמות ביטוי יחסיות נקבעו באמצעות שיטת 2−ΔΔCq.
רצפי הפריימרים של ה-miRNA היו כדלקמן: פריימר לשיעתוק הפוך במבנה לולאה-גבעול (stem-loop), 5′-GTCGTATCGACTGCAGGGTCCGAGGTATTCGCAGTCGATACGAC
ATCCTG-3′; פריימר קדימה (forward) ל-miR-486-3p, 5′-CGCGGGGCAGCTCAGTA-3′; פריימר אחורה (reverse) אוניברסלי, 5′-ACTGCAGGGTCCGAGGTATT-3′; פריימר קדימה ל-U6, 5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′; ופריימר אחורה ל-U6, 5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′. רצפי הפריימרים עבור WNT5B, DVL1, CTNNB1, BCL2, ו-GAPDH, יחד עם אורכי האמפליקונים ויעילות ההגברה, מופיעים ב-טבלה 1. ביטוי ה-mRNA ננרמל ל-GAPDH, בעוד שביטוי miR-486-3p ננרמל ל-U6. כל ניסוי כלל שלוש חזרות ביולוגיות עצמאיות, עם שלוש חזרות טכניות לכל חזרה ביולוגית.
וסטן בלוטינג (Western blotting)
לאחר השלמת סלקציית הפומייסין (puromycin) שנמשכה 7 ימים ותקופת התאוששות, התאים לויסו בבופר RIPA המכיל מעכבי פרוטאז. ריכוזי החלבון נקבעו באמצעות בדיקת חלבון BCA. כמויות שוות של חלבון (20 µg לכל נתיב) הופרדו על ג'לי SDS-PAGE בריכוז 10% והועברו לממברנות PVDF באמצעות העברה רטובה בזרם של 300 mA למשך 120 min. הממברנות נחסמו עם 5% חלב רזה שהוכן בבופר Tris-buffered saline המכיל 0.1% Tween-20 (TBST) למשך 1 h בטמפרטורת החדר. הממברנות דגרו למשך לילה ב-4 °C עם נוגדנים ראשוניים נגד WNT5B (1:1,000), DVL1 (1:1,000), β-catenin (1:1,000), BCL-2 (0.5 µg/mL), או β-actin (1:5,000). שמות היצרנים ומספרי הקטלוג של כל הנוגדנים מופיעים בטבלת החומרים. לאחר שלושה שטיפות של 10 min ב-TBST, הממברנות דגרו עם נוגדן משני של עיזים נגד IgG של ארנב המצומד ל-HRP, בדילול של 1:5,000, למשך 1 h בטמפרטורת החדר. לאחר מכן נשטפו הממברנות שלוש פעמים ב-TBST, ופסי החלבון הודגמו באמצעות סבסטרט כימילומניסנטי וצולמו במערכת לדוקומנטציה והדמיה של ג'לים. עוצמות הפסים כוונתו באמצעות ImageJ. שכיחותו של כל חלבון מטרה נורמלה לאות ה-β-actin התואם מאותה דגימה ביולוגית. לצורך ניתוח דנסיטומטרי נעשה שימוש אך ורק בחשיפות שנמצאות בטווח הגילוי הליניארי והלא-רווי. בוצעו שלושה ניסויים ביולוגיים עצמאיים.
בדיקת Cell Counting Kit-8
תאי A549 ו-H358 שעברו טרנסדוקציה יציבה עם LV-NC או LV-miR-486-3p נזרעו בלוחות של 96 בארות בריכוז של 1.5 × 104 תאים/באר ב-100 µL של מצע מלא. לאחר היצמדות למשך לילה, המצע הוחלף, ובליעת האור (absorbance) בנקודת הזמן 0-h נמדדה מיד לאחר הוספת ריאגנט Cell Counting Kit-8. בנקודות הזמן 0 h, 24 h, 48 h, 72 h ו-96 h, הוספו 10 µL של ריאגנט לכל בארה והם דגרו למשך 1 h ב-37 °C לפני קריאת הבליעה ב-450 nm. עבור ניתוח מהלך הזמן המעודכן, כל קבוצה נורמלה לערך ה-0-h שלה לפני השרטוט. בוצעו שלושה ניסויים ביולוגיים עצמאיים, והערכים של בארות טכניות בתוך כל ניסוי חושבו כממוצע לפני הניתוח הסטטיסטי.
בדיקת יצירת מושבות
תאי A549 ו-H358 שנבחרו באופן יציב הוכנו כתליות של תאים בודדים בריכוז של 5 × 102 cells/mL. מיליליטר אחד של תליית תאים נזרע לכל באער בלוח של 6 באערים, ולאחר מכן נוספו 3 mL של מצע גידול מלא. התאים תורבעו למשך 14 ימים, עם החלפת המצע בכל 5 ימים. המושבות נשטפו ב-PBS, קובעו עם 4% paraformaldehyde למשך 20 min, נצבעו ב-crystal violet למשך 20 min, נשטפו ויובשו באוויר. מושבות המכילות לפחות 50 תאים נספרו באמצעות ImageJ. בוצעו שלושה ניסויים ביולוגיים עצמאיים.
הערה: נדרשים תגשוש תאים בודדים אחיד והפרעה מינימלית לפלטה במהלך ביסוס המושבות כדי למנוע התקבצות מלאכותית של תאים.
בדיקת נדידת תאים
תאי A549 ו-H358 שעברו טרנסדוקציה יציבה נזרעו בלוחות 6-בארים ותורבתו עד להיווצרות שכבה חד-שכבתית רצופה (confluent monolayer). שריטה ישרה נוצרה באמצעות טיפ פטה סטרילי של 10 µL, תאים שהסתרו הוסרו, והשדות המסומנים צולמו בנקודות זמן של 0 h, 24 h, 48 h ו-72 h. שטח הפצע נמדד בתוכנת ImageJ, וסגירת הפצע חושבה כ-(שטח ב-0 h − שטח בנקודת הזמן המצוינת) / שטח ב-0 h × 100%. בוצעו שלושה ניסויים ביולוגיים בלתי תלויים. לא נעשה שימוש בחוסם פרולפרציה פרמקולוגי; לפיכך, בדיקה זו פורשה כמדידה של סגירת פצע ולא כתוצאה הספציפית לנדידה.
הערה: יש ליצור את השריטות ברוחב ובלחץ עקביים, ויש לעקוב אחר שדות זהים לאורך כל מהלך הזמן.
בדיקת פלישת תאים
בדיקות פלישה בשיטת Transwell בוצעו באמצעות סבבי הכנסה (inserts) של ממברנת פוליקרבונט ב-24 בארות עם גודל נקבים של 8 µm. את פני השטח העליונים של כל סבב הכנסה ציפו ב-100 µL של מטריצת ממברנה בסיסית מסוג Matrigel, המדוללת ביחס של 1:8 ב-DMEM נטול סרום לריכוז חלבון סופי מקורב של 1 mg/mL, והדגימות דגרו ב-37 °C למשך 4 h. תאי A549 ותאי H358 הותחו בתוך תוכה של RPMI-1640 נטול סרום בצפיפויות של 8 × 105 cells/mL ו-4 × 105 cells/mL, בהתאמה. מנה של 200 µL מתלי התאים הוספה לתא העליון, דבר שהתאים ל-1.6 × 105 תאי A549 או 8 × 104 תאי H358 לכל סבב הכנסה. את התא התחתון מילאו ב-500 µL של תוכה מסוג RPMI-1640 המכילה 20% fetal bovine serum כחומר מושך כימי (chemoattractant). לאחר דגירה ב-37 °C באטמוספירה לחה המכילה 5% CO₂ למשך 48 h, תאים שאינם פולשים שנותרו על פני השטח העליונים של הממברנה הוסרו בעדינות באמצעות מקל צמר גפן. תאים שפלשו דרך הממברנה קובעו ב-4% paraformaldehyde למשך 20 min ונצבעו ב-0.1% crystal violet למשך 20 min בטמפרטורת החדר. חמישה שדות מיקרוסקופיים שנבחרו באופן אקראי צולמו עבור כל סבב הכנסה, ומספר התאים הפולשים נספר באמצעות ImageJ. ממוצע מספר התאים מחמשת השדות נחשב כערך אחד עבור כל סבב הכנסה, וסבב ההכנסה, ולא שדה מיקרוסקופי בודד, נחשב ליחידה הניסויית. בוצעו שלושה ניסויים ביולוגיים עצמאיים.
הערה: יש להסיר את התאים שאינם פולשים בעדינות ובעקביות כדי למנוע פגיעה בממברנה או ניתוק של תאים שנדדו אל פני השטח התחתונים שלה.
ניתוח סטטיסטי
הנתונים מוצגים כממוצע ± SD, ו-n מציין ניסויים ביולוגיים בלתי תלויים, אלא אם צוין אחרת. חזרות טכניות או שדות מיקרוסקופיים מרובים מאותה יחידה ניסויית חושבו כממוצע לפני ביצוע בדיקות הסקה סטטיסטית. עבור השוואה בין שלושה קווי תאים, נעשה שימוש בניתוח שונות חד-כיווני (one-way analysis of variance) ולאחריו השוואות זוגיות מותאמות לפי Tukey. עבור סדרות זמן של CCK-8 וסגירת פצע, נעשה שימוש בניתוח שונות דו-כיווני למדידות חוזרות (two-way repeated-measures analysis of variance) להערכת השפעות הטיפול, הזמן והאינטראקציה בין הטיפול לזמן, ולאחריו השוואות מותאמות לפי Šídák בנקודות זמן בודדות. השוואות בין שתי קבוצות נותחו באמצעות מבחני t-tests של Student דו-צדדיים למדגמים בלתי זוגיים. ניתוחים סטטיסטיים והדמיית נתונים בוצעו באמצעות תוכנה לניתוח סטטיסטי ולגרפיקה. ערכי p מדויקים מדווחים בלוחות האיורים או בטבלאות נתוני המקור. מובהקות סטטיסטית הוגדרה כ-p < 0.05; *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ו-****p < 0.0001.