Użyte odczynniki i sprzęt wymieniono w Tabeli Materiałów.
Hodowla komórkowa
Wykorzystano linie komórkowe gruczolaka płuca człowieka (LUAD) A549 i H358 oraz unieśmiertelnioną linię komórek nabłonkowych oskrzeli Beas-2b. Linie A549 (KRAS G12S) i H358 (KRAS G12C; niedobór STK11) wybrano jako powszechnie stosowane modele LUAD o odmiennych profilach mutacji KRAS, natomiast linię Beas-2b włączono jako niemaligniczny komparator nabłonkowy oskrzeli. Komórki A549 i H358 hodowano w podłożu RPMI-1640, a komórki Beas-2b w podłożu DMEM; każde z podłoży zawierało 10% płodowej surowicy bydlęcej oraz 1% penicyliny i streptomycyny. Komórki hodowano w temperaturze 37 °C w atmosferze uwilgotnionej zawierającej 5% CO₂. Ze względu na to, że linie komórkowe guza i komparatora nabłonkowego utrzymywano w różnych rutynowych podłożach, porównania bazowej ekspresji między różnymi liniami komórkowymi interpretowano z ostrożnością.
Transdukcja lentiwirusowa i selekcja stabilnych linii komórkowych
W stabilnym modelu wzmocnienia funkcji (gain-of-function) zastosowano wektory lentiwirusowe przenoszące prekursor hsa-miR-486-3p (LV-miR-486-3p) lub sekwencję kontrolną typu scrambled (LV-NC). Komórki A549 i H358 wysiano na płytki 6-dołkowe w zagęszczeniu 5 × 104 komórek/dołek i inkubowano przez noc. Następnego dnia komórki poddano transdukcji lentiwirusem przy wielokrotności infekcji (MOI) wynoszącej 10 w obecności 8 µg/mL polybrene. Po 24 h inokulum wirusowe zastąpiono świeżą pożywką kompletną. Przetransdukowane komórki selekcjonowano puromycyną w stężeniu 2 µg/mL przez 7 dni. Po selekcji przeżywającym komórkom pozwolono na regenerację, a następnie namnożono je do kolejnych analiz molekularnych i funkcjonalnych. W badaniu nie zastosowano inhibitora miR-486-3p, ponieważ eksperyment został zaprojektowany specjalnie w celu oceny efektów stabilnej, wymuszonej nadekspresji.
UWAGA: MOI, czas ekspozycji na polybrene oraz warunki selekcji puromycyną muszą być identyczne dla grup LV-NC i LV-miR-486-3p, aby zminimalizować różnice w żywotności komórek wynikające z zastosowanego zabiegu.
RT-qPCR
Przeprowadzono analizę RT-qPCR w celu określenia poziomów ekspresji miR-486-3p oraz potwierdzenia wydajności nadekspresji lentiwirusowej w komórkach A549 i H358. Całkowity RNA wyizolowano przy użyciu odczynnika TRIzol zgodnie z instrukcjami producenta. Stężenie i czystość RNA oceniono spektrofotometrycznie, przyjmując stosunek A260/A280 w zakresie 1,8–2,1 za akceptowalny. Do analizy mRNA 1 µg całkowitego RNA poddano odwrotnej transkrypcji do cDNA z wykorzystaniem komercyjnego zestawu do syntezy cDNA zgodnie z protokołem producenta. W przypadku analizy microRNA syntezę cDNA przeprowadzono z użyciem specyficznego dla miRNA primera do odwrotnej transkrypcji w formie stem-loop. Ilościowy PCR wykonano w całkowitej objętości reakcji 20 µL zawierającej 10 µL 2× SYBR Green Master Mix, 0,4 µM każdego primera oraz 2 µL matrycy cDNA. Protokół amplifikacji obejmował wstępny etap denaturacji w 95 °C przez 5 min, a następnie 40 cykli denaturacji w 95 °C przez 10 s oraz przyłączania/elongacji w 60 °C przez 30 s. Następnie przeprowadzono analizę krzywej topnienia w celu weryfikacji specyficzności amplifikacji. Małe jądrowe RNA U6 służyło jako kontrola wewnętrzna do ilościowego oznaczenia miRNA, natomiast GAPDH wykorzystano jako gen referencyjny do normalizacji mRNA. Względne poziomy ekspresji wyznaczono metodą 2−ΔΔCq.
Sekwencje primerów miRNA były następujące: primer do odwrotnej transkrypcji typu stem-loop, 5′-GTCGTATCGACTGCAGGGTCCGAGGTATTCGCAGTCGATACGAC
ATCCTG-3′; primer forward dla miR-486-3p, 5′-CGCGGGGCAGCTCAGTA-3′; uniwersalny primer reverse, 5′-ACTGCAGGGTCCGAGGTATT-3′; primer forward dla U6, 5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′ oraz primer reverse dla U6, 5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′. Sekwencje primerów dla WNT5B, DVL1, CTNNB1, BCL2 i GAPDH, wraz z długościami amplikonów i wydajnością amplifikacji, przedstawiono w Tabeli 1. Ekspresję mRNA znormalizowano względem GAPDH, natomiast ekspresję miR-486-3p znormalizowano względem U6. Każdy eksperyment obejmował trzy niezależne powtórzenia biologiczne, z trzema powtórzeniami technicznymi na każde powtórzenie biologiczne.
Western blotting
Po zakończeniu 7-dniowej selekcji puromycyną i okresie regeneracji komórki lizeowano w buforze RIPA zawierającym inhibitory proteaz. Stężenia białek określono za pomocą testu białkowego BCA. Równe ilości białka (20 µg na ścieżkę) rozdzielono na 10% żelach SDS-PAGE i przeniesiono na membrany PVDF metodą transferu mokrego przy 300 mA przez 120 min. Membrany blokowano 5% mlekiem odtłuszczonym przygotowanym w buforze Tris-buffered saline zawierającym 0,1% Tween-20 (TBST) przez 1 h w temperaturze pokojowej. Membrany inkubowano przez noc w 4 °C z przeciwciałami pierwszorzędowymi przeciwko WNT5B (1:1 000), DVL1 (1:1 000), β-catenin (1:1 000), BCL-2 (0,5 µg/mL) lub β-actin (1:5 000). Producenci i numery katalogowe wszystkich przeciwciał podano w Tabeli Materiałów. Po trzykrotnym 10-minutowym płukaniu w TBST membrany inkubowano przez 1 h w temperaturze pokojowej z koniugowanym z HRP kozim przeciwciałem wtórnym przeciwko króliczemu IgG w rozcieńczeniu 1:5 000. Następnie membrany przemyto trzykrotnie buforem TBST, a prążki białkowe wizualizowano za pomocą substratu chemiluminescencyjnego i obrazowano przy użyciu systemu dokumentacji i obrazowania żeli. Intensywność prążków ilościowo określono programem ImageJ. Ilość każdego białka docelowego znormalizowano względem sygnału odpowiadającej mu β-actin z tej samej próbki biologicznej. Do analizy densytometrycznej wykorzystano wyłącznie ekspozycje w liniowym, nienasyconym zakresie detekcji. Przeprowadzono trzy niezależne eksperymenty biologiczne.
Test CCK-8 (Cell Counting Kit-8)
Komórki A549 i H358 stabilnie transdukowane LV-NC lub LV-miR-486-3p wysiano na płytki 96-dołkowe w zagęszczeniu 1,5 × 104 komórek/dołek w 100 µL pełnej pożywki. Po przylgnięciu komórek przez noc pożywkę wymieniono, a absorbancję w czasie 0 h zmierzono niezwłocznie po dodaniu odczynnika Cell Counting Kit-8. W godzinach 0 h, 24 h, 48 h, 72 h i 96 h do każdego dołka dodano 10 µL odczynnika i inkubowano przez 1 h w 37 °C przed odczytem absorbancji przy 450 nm. Dla skorygowanej analizy przebiegu czasowego każdą grupę znormalizowano do jej własnej wartości w czasie 0 h przed wykreśleniem wyników. Przeprowadzono trzy niezależne eksperymenty biologiczne, a wartości z powtórzeń technicznych w obrębie każdego eksperymentu uśredniono przed analizą statystyczną.
Test tworzenia kolonii
Stabilnie wyselekcjonowane komórki A549 i H358 przygotowano w formie zawiesiny pojedynczych komórek o stężeniu 5 × 102 komórek/mL. Do każdej studzienki płytki 6-dołkowej naniesiono jeden mililitr zawiesiny komórkowej, a następnie dodano 3 mL pożywki kompletnej. Komórki hodowano przez 14 dni, wymieniając pożywkę co 5 dni. Kolonie przemyto PBS, utrwalono 4% paraformaldehydem przez 20 min, zbarwiono fioletem krystalicznym przez 20 min, przemyto i wysuszono na powietrzu. W programie ImageJ policzono kolonie zawierające co najmniej 50 komórek. Przeprowadzono trzy niezależne eksperymenty biologiczne.
UWAGA: Aby zapobiec sztucznemu skupianiu się komórek, wymagane jest przygotowanie jednorodnej zawiesiny pojedynczych komórek oraz minimalne zakłócanie płytki podczas tworzenia kolonii.
Test migracji komórek
Stabilnie transdukowane komórki A549 i H358 wysiano do płytek 6-dołkowych i hodowano do czasu powstania konfluentnej monowarstwy. Za pomocą sterylnej końcówki pipety o pojemności 10 µL wykonano liniowe zadrapanie, usunięto oderwane komórki, a następnie obrazowano te same wyznaczone pola w czasie 0 h, 24 h, 48 h i 72 h. Pole powierzchni rany zmierzono w programie ImageJ, a stopień zamknięcia rany obliczono według wzoru: (pole w 0 h − pole w wskazanym punkcie czasowym) / pole w 0 h × 100%. Przeprowadzono trzy niezależne eksperymenty biologiczne. Nie stosowano farmakologicznych blokerów proliferacji, w związku z czym wynik testu interpretowano jako pomiar zamknięcia rany, a nie jako odczyt specyficzny dla migracji.
UWAGA: Zadrapania powinny być wykonywane z zachowaniem stałej szerokości i nacisku, a w trakcie całego przebiegu czasowego należy obserwować te same pola.
Test inwazji komórkowej
Testy inwazji Transwell przeprowadzono przy użyciu wkładek z membraną poliwęglanową w płytkach 24-dołkowych o rozmiarze porów 8 µm. Górną powierzchnię każdej wkładki pokryto 100 µL macierzy błony podstawnej Matrigel rozcieńczonej 1:8 w bezsurowiczym medium DMEM do przybliżonego stężenia końcowego białka 1 mg/mL i inkubowano w 37 °C przez 4 h. Komórki A549 i H358 resuspendowano w bezsurowiczym medium RPMI-1640 w zagęszczeniach odpowiednio 8 × 105 komórek/mL i 4 × 105 komórek/mL. Do górnej komory dodano 200 µL alikwotu zawiesiny komórkowej, co odpowiadało 1,6 × 105 komórek A549 lub 8 × 104 komórek H358 na wkładkę. Dolną komorę wypełniono 500 µL medium RPMI-1640 zawierającego 20% płodowej surowicy bydlęcej jako chemoatraktanta. Po inkubacji w 37 °C w nawilżonej atmosferze zawierającej 5% CO₂ przez 48 h, komórki nieinwazyjne pozostałe na górnej powierzchni membrany delikatnie usunięto patyczkiem bawełnianym. Komórki, które przeniknęły przez membranę, utrwalono 4% paraformaldehydem przez 20 min i zabarwiono 0,1% fioletem krystalicznym przez 20 min w temperaturze pokojowej. Dla każdej wkładki wykonano zdjęcia pięciu losowo wybranych pól mikroskopowych, a liczbę inwazyjnych komórek określono za pomocą programu ImageJ. Średnią liczbę komórek z pięciu pól uznano za jedną wartość dla każdej wkładki, a jako jednostkę eksperymentalną traktowano wkładkę, a nie pojedyncze pole mikroskopowe. Wykonano trzy niezależne eksperymenty biologiczne.
UWAGA: Należy ostrożnie i konsekwentnie usuwać komórki, które nie zainwadowały, aby uniknąć uszkodzenia membrany lub odczepienia komórek, które zmigrowały na jej dolną powierzchnię.
Analiza statystyczna
Dane przedstawiono jako średnia ± SD, a n oznacza niezależne eksperymenty biologiczne, chyba że zaznaczono inaczej. Powtórzenia techniczne lub wiele pól mikroskopowych z tej samej jednostki eksperymentalnej uśredniono przed wykonaniem testów wnioskowania. Do porównania trzech linii komórkowych zastosowano jednoczynnikową analizę wariancji (ANOVA), a następnie parzyste porównania z poprawką Tukeya. W przypadku przebiegów czasowych testu CCK-8 oraz czasu zamykania rany zastosowano dwuczynnikową analizę wariancji z powtarzanymi pomiarami w celu oceny wpływu traktowania, czasu oraz interakcji traktowanie-czas, a następnie porównania z poprawką Šídáka w poszczególnych punktach czasowych. Porównania dwóch grup analizowano za pomocą dwustronnych nieparzystych testów t Studenta. Analizy statystyczne i wizualizacja danych zostały wykonane przy użyciu oprogramowania do analizy statystycznej i tworzenia wykresów. Dokładne wartości p podano na panelach rycin lub w tabelach danych źródłowych. Istotność statystyczną określono jako p < 0,05; *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 oraz ****p < 0,0001.