Deze studie is goedgekeurd door de Institutional Review Board van het Shaanxi Provincial People’s Hospital (goedkeuringsnummer 2024-R055) en is uitgevoerd in overeenstemming met de beginselen van de Verklaring van Helsinki. Van elke deelnemer is schriftelijke geïnformeerde toestemming verkregen voordat er bloed werd afgenomen. Alle menselijke bloed- en serummonsters zijn verzameld, verwerkt en bewaard in overeenstemming met de institutionele richtlijnen van de Department of Laboratory Medicine.
Alle veneuze bloed- en serummonsters werden behandeld als potentieel infectieus biologisch materiaal. De monsterverwerking werd uitgevoerd in een laboratorium met biosafety level 2 door getraind personeel dat passende persoonlijke beschermingsmiddelen droeg. Wegwerpplasticware, pipetpunten en gebruikte microplaten die in contact waren gekomen met biologisch materiaal werden geautoclaveerd of ingezameld als biologisch gevaarlijk afval en afgevoerd via de erkende medische afvalstroom van de instelling in overeenstemming met de lokale regelgeving.
Overzicht van het onderzoeksontwerp:
De workflow van deze studie is samengevat in een schema van het onderzoeksontwerp (Aanvullende Figuur S1) en is verdeeld in twee complementaire armen. In de in silico arm werden publieke transcriptomische, single-cell, proteïne, post-translationele modificatie, immuun- en genevatelijkheidsdatasets geanalyseerd om de biologische context van hWAPL te karakteriseren en om mechanistische hypothesen op te stellen. In de experimentele arm werden serum hWAPL en SCC-Ag gemeten in een onafhankelijke single-center cohort, en werd hun diagnostische prestatie, afzonderlijk en in combinatie, beoordeeld via receiver operating characteristic-analyse en logistische regressie. De twee armen werden uitsluitend op het niveau van interpretatie geïntegreerd, waarbij de serum-arm de enige experimentele validatie vormde.
Genexpressieprofielering van diverse kankersoorten en plaveiselcelcarcinoom van de cervix
RNA-sequencingdata van The Cancer Genome Atlas (TCGA) werden verkregen via de UCSC Xena Browser. Alle openbare databases en webtools die in deze studie zijn gebruikt, werden geraadpleegd tussen september en oktober 2025; de specifieke versies en toegangsdata staan vermeld in de Tabel met Materialen. Expressieniveaus van WAPL, gekwantificeerd als fragments per kilobase of transcript per miljoen gemapte reads (FPKM), werden onderworpen aan een log₂-transformatie waarbij een pseudocount van 1 werd toegevoegd. Deze getransformeerde waarden werden vervolgens gebruikt om vergelijkende analyses uit te voeren tussen maligne weefsels en bijbehorende aangrenzende normale monsters over meerdere kankertypes heen. Voor het gerichte onderzoek naar maligniteiten van de cervix werden WAPL-expressiedata specifiek voor plaveiselcelcarcinoom van de cervix en endocervicaal adenocarcinoom (CESC) geïsoleerd. Het expressieprofiel in deze tumoramples werd vervolgens gevisualiseerd en vergeleken met de expressieniveaus in normale cervikale epitheliale controleweefsels.
Analyse van WAPL-transcriptisoformen
De expressieprofielen van WAPL-transcriptisoformen werden onderzocht met behulp van de GEPIA2-database. Specifieke isoformen werden gedefinieerd aan de hand van hun bijbehorende Ensembl-transcriptidentificatoren (ENST). Expressieniveaus werden berekend als de logaritme met grondtal 2 van transcripten per miljoen plus één [log₂(TPM+1)] en worden grafisch weergegeven als violin plots.
Single-cell RNA-sequencinganalyse
De scRNA-seq-dataset GSE168652 is verkregen uit de Gene Expression Omnibus (GEO)-repository. Data-preprocessing, kwaliteitsbeoordeling, normalisatie en clustering werden uitgevoerd met het scCancerExplorer-platform. Cellen die minder dan 200 genen tot expressie brachten en genen die in minder dan drie cellen werden gedetecteerd, zijn gefilterd. Normalisatie werd uitgevoerd via de Log-Normalize-methode met een schalingsfactor van 10,000.
De 2.000 meest variabele genen werden geïdentificeerd met behulp van variantie-stabiliserende transformatie en vervolgens gebruikt voor principale componentenanalyse (PCA). Voor dimensiereductie werd Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP) toegepast op basis van de eerste 30 principale componenten. Graafgebaseerde clustering werd geïmplementeerd via het Louvain-algoritme bij een resolutie van 0,8. Celclusters werden geannoteerd op basis van gevestigde markergenen. De expressieniveaus van WAPL werden gemeten in verschillende celpopulaties, en de fasen van de celcyclus werden bepaald met de CellCycleScoring-methode.
Analyse van eiwitexpressie en posttranslationele modificatie
De expressie en subcellulaire distributie van WAPL in CSCC werden beoordeeld met behulp van de Human Protein Atlas-database. Posttranslationele modificatieplaatsen (PTM) werden geïdentificeerd met behulp van PhosphoSitePlus. Bovendien werden potentiële associaties tussen WAPL-expressieniveaus en genen die betrokken zijn bij eiwitmodificatieprocessen, specifiek AKT1, AKT2, KAT2B, EP300, USP7 en KAT5, binnen CSCC onderzocht met de Xiantao Academic-tool13,14,15,16,17.
Co-expressienetwerk en functionele verrijkingsanalyse
De RNA-sequencinggegevens voor TCGA-CSCC, verwerkt met de STAR-aligner en genormaliseerd naar transcripts per miljoen (TPM), werden verkregen via het Genomic Data Commons (GDC)-portaal. Om genen te identificeren die co-expressie vertonen met WAPL, is een screeningsdrempel toegepast op basis van een absolute Pearson-correlatiecoëfficiënt groter dan 0,6 en een statistisch significantieniveau van P < 0,05.
Om de biologische functies geassocieerd met WAPL te onderzoeken, werd eerst een differentiële expressieanalyse uitgevoerd nadat patiënten waren gestratificeerd in groepen met een hoge en lage WAPL-expressie, waarbij de mediane expressiewaarde als afkapwaarde werd gebruikt. Differentieel tot expressie gebrachte genen werden geïdentificeerd met het Xiantao Academic-platform en vervolgens onderworpen aan een Gene Ontology-verrijkingsanalyse, inclusief categorieën voor biologische processen, cellulaire componenten en moleculaire functies, samen met een Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes-pathwayanalyse. Onafhankelijk hiervan werden eiwitinteractierelaties waarbij WAPL betrokken was onderzocht met STRING, waarna het resulterende interactienetwerk werd gereconstrueerd en geanalyseerd in Cytoscape.
Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) werd uitgevoerd met gebruik van de Reactome-, WikiPathways- en KEGG-databanken, waarbij de screeningscriteria werden vastgesteld op een absolute genormaliseerde verrijkingsscore (|NES|) > 1 en een false discovery rate (FDR) < 0.25.
Analyse van immuuninfiltratie
De computationele tools TIMER 2.0 en xCell werden gebruikt om transcriptomische data van de TCGA-CESC-cohort te analyseren, wat een kwantitatieve beoordeling mogelijk maakte van de infiltratiestatus voor 24 verschillende immuuncelpopulaties.
Voorspelling van geneesmiddelsensitiviteit
Voorspellingen van de geneesmiddelsensitiviteit zijn afgeleid van de GDSC2-database met behulp van het oncoPredict R-pakket. De halfmaximale inhiberende concentratie (IC50) werd berekend voor een panel van 86 chemotherapeutische verbindingen.
Overlevings- en diagnostische analyse
Curves voor de algehele overleving (OS) en het progressievrije interval (PFI) werden opgesteld met behulp van het Xiantao-analyseplatform, waarbij patiëntcohorten werden gedichotomiseerd op basis van het mediane expressieniveau van WAPL. De prognostische significantie van variabelen werd beoordeeld via zowel univariate als multivariate Cox proportional hazards regressiemodellen. Om het diagnostische vermogen van WAPL en SCC (SERPINB3) bij het onderscheiden van CSCC van aangrenzend normaal weefsel te evalueren, werd een receiver operating characteristic (ROC) curve-analyse toegepast op transcriptomische gegevens, uitgedrukt als transcripts per miljoen (TPM), verkregen uit The Cancer Genome Atlas.
Serummonsterverzameling en ELISA
Deze studie is goedgekeurd door de Institutional Review Board van het Shaanxi Provincial People's Hospital (goedkeuringsnummer 2024-R055) en is uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. In totaal werden 89 serummonsters verkregen van patiënten met histopathologisch bevestigd CSCC, samen met 89 gezonde vrouwelijke controles van vergelijkbare leeftijd. De mediane leeftijd was 54 jaar (bereik 31–77 jaar) in de CSCC-cohort en 41 jaar (bereik 30–52 jaar) in de controlegroep. Alle gevallen van baarmoederhalskanker waren recent gediagnosticeerd en waren op het moment van bloedafname nog niet behandeld; de monsters werden afgenomen voordat er sprake was van chirurgie, chemotherapie of radiotherapie. We merken op dat, hoewel de twee groepen uit een vergelijkbare klinische setting kwamen, de mediane leeftijden 13 jaar verschilden. Dit verschil wordt rechtstreeks onderzocht in de sectie Resultaten en in een specifieke leeftijd-gecorrigeerde sensitiviteitsanalyse, en wordt erkend als een beperking in de sectie Discussie.
Venous bloed werd verzameld in buisjes zonder antistollingsmiddel, 10–20 min bij omgevingstemperatuur gelaten om te stollen en vervolgens 20 min gecentrifugeerd bij 2,000–3,000 × g. Het serum werd binnen 1 u na afname gescheiden, onmiddellijk verdeeld in aliquoten en bewaard bij −20 °C; het interval tussen de venapunctie en het invriezen bedroeg voor geen enkel monster meer dan 2 u. Aliquoten ondergingen één vries-dooi-cyclus vóór analyse, en alle metingen werden voltooid binnen drie maanden na opslag. Het resulterende serum werd verdeeld in aliquoten en bewaard bij −20 °C. Eventuele gehemolyseerde of lipemische monsters werden uitgesloten van de analyse.
De kwantificering van de hWAPL-proteïneniveaus in het serum werd uitgevoerd met behulp van een commercieel beschikbare enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)-kit op basis van het double-antibody sandwich-principe. Kort samengevat werden zowel de kalibratiestandaarden als de testmonsters in dubbeltoestelling gedispenseerd in microplate-wells die vooraf waren gecoat met een capture-antilichaam specifiek voor hWAPL, gevolgd door een incubatie van 30 min bij 37 °C. Na een reeks wasstappen om ongebonden materiaal te verwijderen, werd een met mierikswortelperoxidase (HRP) gelabeld detectie-antilichaam tegen hWAPL toegevoegd en onder identieke omstandigheden geïncubeerd.
Na een nadere wasstap werden telkens 50 µL van de chromogene substraatoplossingen A en B in de wells gecombineerd en gedurende 10 min in het donker bij 37 °C ontwikkeld. Om de enzymatische reactie te beëindigen, werd stopoplossing (50 µL) toegevoegd. De optische dichtheid werd binnen 15 min na het stoppen van de reactie gemeten bij een primaire golflengte van 450 nm, met een referentiemeting bij 630 nm. Er werd een standaardcurve opgesteld met behulp van serieel verdunde kalibratoren over een concentratiebereik van 10–450 pg/mL. De hWAPL-concentratie voor elk onbekend monster werd bepaald door interpolatie van deze standaardcurve en gecorrigeerd voor eventuele preanalytische verdunning. De assay werd strikt uitgevoerd volgens de instructies van de fabrikant. Conform de specificaties van de fabrikant is het werkbare detectiebereik van de kit 10–450 pg/mL. Monsters werden geanalyseerd bij een uiteindelijke 5-voudige verdunning; specimens waarvan de optische dichtheid hoger was dan die van de hoogste kalibrator, werden verder verdund en opnieuw geanalyseerd, waarbij de totale verdunningsfactor werd toegepast tijdens de terugrekening. De analytische prestaties werden geverifieerd in de serummatrix voordat de studiemonsters werden geanalyseerd: een serieel verdunde serumpool met een hoge concentratie vertoonde een acceptabele lineariteit over het kalibratiebereik, en het spike-herstel van de recombinante kalibrator in drie serumpools viel binnen een acceptabel venster, consistent met het double-antibody sandwich-ontwerp van de kit. De onderste kwantificeringslimiet kwam overeen met de laagste kalibrator (10 pg/mL). Wij benadrukken dat deze kit door de fabrikant is gelabeld voor uitsluitend onderzoekgebruik en geen klinisch gevalideerd in vitro diagnostisch hulpmiddel is; de absolute concentraties en de afgeleide cutoff moeten daarom worden geïnterpreteerd als platformspecifiek en voorlopig, zoals hieronder wordt besproken.
Tegelijkertijd werden de serum SCC-Ag-spiegels gekwantificeerd met het Abbott Alinity i-platform via een chemiluminescent microparticle immunoassay (CMIA), met een bovenste referentiewaarde van 1.5 ng/mL. Alle analytische procedures werden in dubbeltoestanden uitgevoerd door laboratoriumpersoneel dat geblindeerd was voor de ziektestatus en voor alle klinische variabelen, inclusief het klinische stadium, de histologische graad en de HPV-status. Zowel de inter-assay als de intra-assay variatiecoëfficiënten voor de gehanteerde methodologieën bleven onder de 10%.
Statistische analyse
Omdat de serumhWAPL-concentraties niet voldeden aan de aanname van normaliteit volgens de Shapiro-Wilktest (alle P < 0,05), werden eftervolgende analyses uitgevoerd met non-parametrische methoden. Continue variabelen worden daarom gepresenteerd als medianen met interkwartielafstanden (IQRs). Verschillen tussen twee onafhankelijke groepen werden beoordeeld met de Mann-Whitney U-test, terwijl vergelijkingen tussen drie of meer groepen werden uitgevoerd met de Kruskal-Wallis H-test. Correlaties tussen variabelen werden geëvalueerd met behulp van de rangcorrelatieanalyse van Spearman voor continue of ordinale gegevens en de punt-biseriële correlatiecoëfficiënt voor binaire variabelen, zoals de HPV-infectiestatus. Overlevingsuitkomsten werden vergeleken met de log-ranktest, en hazard ratio's met 95% betrouwbaarheidsintervallen werden geschat op basis van Cox proportionele hazard regressiemodellen.
De diagnostische prestaties werden beoordeeld via ROC-curve-analyse, waarbij de optimale afkapwaarde voor elke biomarker werd bepaald door de Youden-index te maximaliseren. Verschillen in de oppervlakte onder de curve (AUC) werden getest met de DeLong-methode. Om het gecombineerde diagnostische nut te onderzoeken, werd een binair logistisch regressiemodel opgesteld met de ziektestatus (CSCC = 1; controle = 0) als afhankelijke variabele en serum hWAPL en SCC-antigeen als onafhankelijke predictoren. De resulterende voorspelde waarschijnlijkheden werden opgeslagen als een samengestelde score voor een daaropvolgende ROC-analyse.
Differentiële druggevoeligheid tussen WAPL-hoge en WAPL-lage groepen werd geëvalueerd met het limma-pakket, waarbij drempelwaarden van aangepaste P < 0,05 en |log₂ fold change| > 0,3 werden toegepast. Statistische significantie werd gedefinieerd als een tweezijdige P-waarde < 0,05. Alle analyses werden uitgevoerd met SPSS, R of de gespecificeerde online tools. De gebruikte R-pakketten waren survival, survminer, pROC, ggplot2, oncoPredict en limma. Voor alle hoogdimensionale analyses waarbij veel hypothesen gelijktijdig werden getest, namelijk de pan-cancer vergelijkingen, de co-expressiescreening, de differentieel-expressie- en functionele-enrichment-analyses, en de druggevoeligheidsanalyse, werden P-waarden gecorrigeerd voor meervoudige vergelijkingen met de Benjamini–Hochberg false discovery rate; waar van toepassing worden de aangepaste P-waarden gerapporteerd. De paarsgewijze correlaties tussen hWAPL en individuele genen of immuuncelfracties worden gerapporteerd met nominale P-waarden, en deze correlatieresultaten worden beschouwd als hypothese-genererend in plaats van bevestigend. Omdat een klein aantal clinicopathologische velden in de publieke cohort onvolledig was ingevuld, werden gevallen met ontbrekende gegevens op paarsgewijze basis uitgesloten van de betreffende analyse in plaats van geïmputeerd; het aantal evalueerbare gevallen is per variabele weergegeven in Tabel 1. Om het leeftijdsverschil tussen de serumcohorten aan te pakken, is een sensitiviteitsanalyse uitgevoerd met behulp van op leeftijd gecorrigeerde binaire logistieke regressie, en is de Spearman-correlatie tussen serum hWAPL en leeftijd binnen elke groep berekend.