Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Onderzoeksartikel

Menselijk Wings Apart-Like Protein als serumdiagnostische biomarker bij baarmoederhalskanker: een integratieve bioinformatische analyse met serumvalidatie

73 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/72194

⸱

21 augustus 2026

 ,  ,  , 

In dit artikel

Samenvatting

Deze studie evalueert het menselijke wings apart-like (hWAPL) eiwit als een serumdiagnostische biomarker bij baarmoederhalskanker via integratieve bio-informatische analyse en serumvalidatie, en demonstreert dat de combinatie van serum hWAPL met squamous cell carcinoma antigen de diagnostische prestaties verbetert.

Samenvatting

Baarmoederhalskanker blijft wereldwijd een grote bedreiging voor de gezondheid van vrouwen, en betrouwbare serumbiomarkers voor vroege detectie en therapeutische stratificatie blijven beperkt. Het menselijke wings-apart-like (hWAPL) eiwit is betrokken bij carcinogenese van de baarmoederhals, maar de diagnostische en klinische waarde ervan is nog niet volledig opgehelderd. Om dit hiaat te vullen, integreerde deze studie openbare multi-omics datasets, waaronder The Cancer Genome Atlas, GEPIA2, the Human Protein Atlas en single-cell transcriptomische data, om de expressie van hWAPL, clinicopathologische associaties, immuuninfiltratie, co-expressienetwerken, post-translationele modificaties en voorspellingen van druggevoeligheid te karakteriseren. Deze bevindingen werden geëvalueerd in een onafhankelijke single-center serumcohort bestaande uit 89 patiënten met histologisch bevestigd plaveiselcelcarcinoom van de baarmoederhals en 89 gezonde vrouwelijke controles. SerumhWAPL- en plaveiselcelcarcinoomantigeen (SCC) niveaus werden gemeten, en de diagnostische prestaties werden beoordeeld via receiver operating characteristic curve-analyse. In silico was hWAPL breed opgereguleerd in meerdere maligniteiten, in het bijzonder baarmoederhalskanker, verrijkt in maligne epitheelcellen en monocyten/macrofagen, geassocieerd met een korter progressievrij interval, voorspelde verminderde gevoeligheid voor cisplatin, paclitaxel en 5-fluorouracil, en voorspelde gevoeligheid voor MCL-1- en Wee1-remmers. In het serumcohort waren de hWAPL-niveaus significant hoger bij patiënten dan bij controles en discrimineerden ze baarmoederhalskanker met een area under the curve van 0,961, wat hoger was dan SCC alleen. De combinatie van hWAPL met SCC verbeterde de diagnostische prestaties verder (area under the curve, 0,974; sensitiviteit, 93,3%; specificiteit, 95,5%). Deze bevindingen suggereren dat serumhWAPL een potentiële nieuwe diagnostische biomarker is voor plaveiselcelcarcinoom van de baarmoederhals waarvan de prestaties worden verbeterd door SCC, terwijl de waargenomen associaties met chemoresistentie en remodellering van de immuunmicro-omgeving hypothese-genererend zijn en experimentele bevestiging vereisen.

Inleiding

Baarmoederhalskanker is wereldwijd de vierde meest voorkomende maligniteit en de vierde belangrijkste doodsoorzaak door kanker bij vrouwen, met ongeveer 660.000 nieuwe diagnoses en 350.000 sterfgevallen geregistreerd in 20221. Deze ziektelast treft lage- en middeninkomenslanden onevenredig hard, waar systematische screeningsprogramma's onvoldoende blijven2. Hoewel HPV-vaccinatie en Pap-tests de incidentiecijfers in talrijke hooginkomensgebieden succesvol hebben verlaagd, vertonen de huidige diagnostische benaderingen aanzienlijke beperkingen. HPV-DNA-testen vertonen een suboptimale specificiteit, en de cytologische interpretatie is inherent subjectief en variabel. Deze tekortkomingen onderstrepen de dringende behoefte aan innovatieve, objectieve en minimaal invasieve serumbiomarkers om de bestaande diagnostische kaders te verbeteren.

Plaveiselcelcarcinoom-antigeen (SCC-Ag) dient als de belangrijkste serologische biomarker voor plaveiselcelcarcinoom van de baarmoedermond, een histologisch subtype dat ongeveer 85–90% van alle gevallen van baarmoederhalskanker beslaat3. Een systematische review en meta-analyse gaven aan dat verhoogde SCC-Ag-waarden vóór de behandeling bij plaveiselcelcarcinoom geassocieerd zijn met een significant slechtere algehele overleving en progressievrije overleving4. In het kader van monitoring op recidieven vertoont SCC-Ag een sensitiviteit van 78,9% en een specificiteit van 91,2% voor plaveiselcelcarcinoom4. De bruikbaarheid van SCC-Ag voor vroege detectie is echter beperkt, aangezien verhoogde waarden slechts bij 28–88% van de personen gediagnosticeerd met plaveiselcelcarcinoom van de baarmoedermond worden waargenomen5. Bovendien vertonen veel tumoren in een vroeg stadium geen verhoogde SCC-Ag-concentraties, en is deze biomarker niet relevant voor niet-plaveiselcel-histologische varianten3. Bijgevolg is het ontdekken van nieuwe serumbiomarkers die een verbeterde diagnostische sensitiviteit bieden, met name voor baarmoederhalskanker in een vroeg stadium, een belangrijke en onopgeloste klinische prioriteit.

Naast SCC-Ag zijn verschillende andere circulerende markers geëvalueerd bij baarmoederhalskanker, waaronder carcinoembryonaal antigeen, het kankerspecifieke antigeen CA-125, cytokeratine-19 fragment (CYFRA 21-1) en, meer recentelijk, circulerend tumor-DNA en celvrij HPV-DNA. In de praktijk worden deze markers echter beperkt door een geringe sensitiviteit voor ziekte in een vroeg stadium, een slechte specificiteit voor de plaveiselcelhistologie die bij baarmoederhalskanker overheerst, of de vereiste voor gespecialiseerde moleculaire platforms die nog niet breed beschikbaar zijn. Dit landschap laat aanzienlijke ruimte voor een eiwitmarker die zowel mechanistisch is gekoppeld aan cervicale carcinogenese als meetbaar is via een routinematige immunoassay.

Het menselijke wings apart-like (hWAPL) gen, ook wel aangeduid als WAPL, codeert voor een cohesine-releasefactor die essentieel is voor de correcte scheiding van zusterchromatiden tijdens de mitotische deling6. hWAPL werd oorspronkelijk geïdentificeerd door Oikawa et al. en gekarakteriseerd als een nieuw menselijk gen waarvan de expressie wordt geïnduceerd door de HPV-oncoproteïnen E6 en E7. Het vertoont een sterke expressie in baarmoederhalscarcinomen, terwijl in andere normale en neoplastische weefsels slechts een minimale expressie wordt waargenomen7. Verder onderzoek wees uit dat de hWAPL mRNA-niveaus in baarmoederhalscarcinomen aanzienlijk verhoogd zijn ten opzichte van goedaardig cervicaal epitheel, waarbij de expressie toeneemt in correlatie met de graad van cervicale intraepitheliale neoplasie (CIN)8,9. Vanuit een mechanistisch perspectief verstoort de gedereguleerde overexpressie van WAPL de mitotische en cytokinetische processen, waardoor chromosomale instabiliteit wordt bevorderd en tumorprogressie wordt gefaciliteerd10. Daarnaast draagt WAPL significant bij aan tumorigenese en de regulatie van de celcyclusprogressie. Meerdere alternatief gesplicte isoformen van WAPL zijn geïdentificeerd in diverse cervicale epitheelmonsters, wat de moleculaire diversiteit ervan onderstreept11. Naast de vastgestelde betrokkenheid bij de ontwikkeling van baarmoederhalskanker benadrukt groeiend bewijs het diagnostische nut van hWAPL bij cervicale laesies. Bovendien verminderde TAT-gemedieerde knockdown van hWAPL de HPV E6-expressie, onderdrukte tumorinvasie en kolonievorming in baarmoederhalskanker-stamcellen, en attenuationeerde de tumorgroei significant in naakte muismodellen12. Deze bevindingen suggereren dat hWAPL dient als een marker voor de proliferatie van baarmoederhalskanker-stamcellen en een potentieel levensvatbaar therapeutisch doelwit vormt12.

Hoewel deze resultaten bemoedigend zijn, blijven verschillende belangrijke vragen onbeantwoord. Ten eerste is het vermogen van serum hWAPL om patiënten met baarmoederhalskanker te onderscheiden van gezonde individuen, en de prestaties hiervan in vergelijking met, of in combinatie met, de gevestigde biomarker SCC, nog niet beoordeeld in een strikt gecontroleerde studiepopulatie. Ten tweede is de relatie tussen serum hWAPL-spiegels en de HPV-infectiestatus, alsook tussen belangrijke clinicopathologische kenmerken zoals het klinische stadium, de histologische graad en lymfekliermetastasen, nog onduidelijk. Ten derde is er nog niet onderzocht of hWAPL en SCC een complementaire waarde bieden voor de diagnose.

Hoewel hWAPL op weefsel- en cellulair niveau is bestudeerd, is er nog geen eerder werk vastgesteld dat aantoont of het eiwit in de circulatie meetbaar is of dat een serummeting baarmoederhalskanker kan onderscheiden van een controlegroep; dit is de specifieke kennishiaat waar de huidige studie naar streeft. In plaats van eerdere weefselgebaseerde rapporten te herhalen, bouwden we daarop voort door een integratieve bio-informatica-analyse van hWAPL, met gebruik van gegevens van The Cancer Genome Atlas en andere openbaar toegankelijke repositories, te combineren met de eerste serumgebaseerde evaluatie van het eiwit in een onafhankelijke, single-center cohort bestaande uit 89 patiënten met plaveiselcelcarcinoom van de cervix en 89 gezonde vrouwelijke controles. Het primaire doel was om de diagnostische prestatie van serum hWAPL, gekwantificeerd als de area under the receiver operating characteristic curve, te bepalen voor het onderscheiden van plaveiselcelcarcinoom van de cervix van gezonde controles, zowel alleen als in combinatie met SCC-Ag; de primaire uitkomstmaat was daarom de area under the curve, met sensitiviteit en specificiteit bij de optimale Youden-drempelwaarde als secundaire maten. Secundaire doelstellingen waren het karakteriseren van de associatie van serum hWAPL met de HPV-status en andere clinicopathologische kenmerken, en het genereren van mechanistische hypothesen over de biologische context van hWAPL via de bio-informatica-analyses.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Brede hWAPL-upregulatie in menselijke maligniteiten, in het bijzonder in cervicale kankertissues
Pan-kankeranalyse van TCGA-datasets onthulde dat WAPL een significant verhoogde expressie vertoont in de meerderheid van de solide tumoren vergeleken met de overeenkomstige normale tissues (Figuur 1A). Opvallend was dat hWAPL significant overgeëxprimeerd was in cervicaal plaveiselcelcarcinoom en endocervicaal adenocarcinoom (CESC) onder 21 andere ka...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Onze pan-kankeranalyse van TCGA-gegevens onthulde dat de expressie van WAPL in de meeste solide tumoren aanzienlijk verhoogd is ten opzichte van normaal weefsel, waarbij de meest uitgesproken opregulatie werd waargenomen in CESC. Deze waarneming is in overeenstemming met eerdere bevindingen dat hWAPL mRNA voornamelijk tot expressie komt in baarmoederhalskanker, met minimale expressie in andere normale en maligne weefsels7. Oikawa et al. karakteriseerden hWAPL aanvankelij...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen belangenconflicten te verklaren.

Dankbetuigingen

De auteurs willen alle deelnemers en het klinische personeel dat betrokken was bij deze studie bedanken. Dit werk werd ondersteund door het Natural Science Basic Research Program of Shaanxi Province (Grant No. 2021JM-552).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Abbott GmbH, Wiesbaden, DuitslandNiet verstrektGebruikt voor SCC-Ag detectie
Rayto Life and Analytical Sciences Co., Ltd., Shenzhen, ChinaModel RT-3100Gebruikt voor het wassen van platen
Shanghai Anting Scientific Instrument Factory, Shanghai, ChinaModel TLXY-IIC laagtoerige centrifugeGebruikt voor centrifugatie van serummonsters
Cytoscape ConsortiumVersie 3.9.1Gebruikt voor netwerkvisualisatie; netwerkvisualisatie
National Cancer Institutehttps://portal.gdc.cancer.gov; geraadpleegd in oktober 2025Gebruikt voor het ophalen van TCGA-CSCC STAR-aligned TPM-gegevens; RRID:SCR_014514
Online platform/databaseNiet van toepassingGebruikt voor voorspelling van genevatgevoeligheid; referentiegegevens voor genevatgevoeligheid
National Center for Biotechnology InformationGPL24676 Illumina NovaSeq 6000 (Homo sapiens)Gebruikt voor het ophalen van single-cell RNA-sequencing-datasets; single-cell RNA-seq dataset
Online platformNiet van toepassingGebruikt voor analyse van transcript-isovormen en genexpressie; analyse van transcript-isovormen en expressie
R-pakketVersie 3.4.4Gebruikt voor datavisualisatie
Online platform/databaseNiet van toepassingGebruikt voor analyse van proteïnepressie en subcellulaire lokalisatie; proteïnepressie en lokalisatie
Shanghai Fusheng Biotechnology Co., Ltd.A977261-96TA977261-96T; double-antibody sandwich ELISA; detectiebereik 10-450 pg/mL; uitsluitend voor onderzoeksdoeleinden (www.affandi-e.com)
R-pakketVersie 3.54.0Gebruikt voor differentiële analyse
Rayto Life and Analytical Sciences Co., Ltd., Shenzhen, ChinaModel RT-6100Gebruikt voor meting van de optische dichtheid
R-pakketVersie 0.2Gebruikt voor voorspelling van genevatgevoeligheid (IC50); RRID:SCR_023220
Online platform/databaseNiet van toepassingGebruikt voor analyse van post-translationele modificaties; analyse van post-translationele modificatieplaatsen
R-pakketVersie 1.18.0Gebruikt voor ROC-curve-analyse
R Foundation for Statistical ComputingVersie 4.2.1Gebruikt voor statistische analyse en bioinformatica-analyse; statistische en bioinformatische analyse
Abbott GmbH, Wiesbaden, DuitslandREF 09P3374Gebruikt voor serum SCC-Ag kwantificering
Online platformNiet van toepassingGebruikt voor single-cell RNA-sequencing-analyse
Sanli Medical Technology Development Co., Ltd., Liuyang, Hunan, ChinaNiet verstrektGebruikt voor veneuze bloedafname
IBM Corp.Versie 26.0Gebruikt voor statistische analyse; statistische analyse
STRING ConsortiumVersie 11.5Gebruikt voor analyse van proteïne-proteïne-interactienetwerken; proteïne-proteïne-interactienetwerken
R-pakketVersie 3.4Gebruikt voor overlevingsanalyse
R-pakketVersie 0.4.9Gebruikt voor visualisatie van overlevingscurves
National Cancer Institutehttps://www.cancer.gov/tcga; geraadpleegd in oktober 2025RRID:SCR_003193; transcriptomische kankerdeata
Online platformhttp://timer.cistrome.org; geraadpleegd in oktober 2025RRID:SCR_018737; immuuninfiltratieanalyse
UCSC Xena Browserhttps://xenabrowser.net; geraadpleegd in oktober 2025Gebruikt voor het ophalen van TCGA-gegevens; TCGA-gegevens ophalen
Online platform/toolVersie 1.0Gebruikt voor schatting van immuuncelinfiltratie
Online platformhttps://www.xiantaoxueshu.com; geraadpleegd in oktober 2025Gebruikt voor differentiële expressie-, correlatie-, overlevings- en diagnostische analyses

Referenties

  1. Bray F, et al. Global cancer statistics 2022: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2024;74(3):229-63.
  2. Sung H, et al. Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2021;71(3):209-49.
  3. Gadducci A, Tana R, Cosio S, Genazzani AR. The serum assay of tumour markers in the prognostic evaluation, treatment monitoring, and follow-up of patients with cervical cancer: a review of the literature. Crit Rev Oncol Hematol. 2008;66(1):10-20.
  4. Liu Z, Shi H. Prognostic role of squamous cell carcinoma antigen in cervical cancer: a meta-analysis. Dis Markers. 2019;2019:6710352.
  5. Tony V, et al. Role of squamous cell carcinoma antigen in prognostication, monitoring of treatment response, and surveillance of locally advanced cervical carcinoma. J Cancer Res Ther. 2023;19(5):1236-40.
  6. Sekhar PS, et al. A bird's-eye view of the wings apart-like protein in cell biology and implications for disease and therapeutics. OMICS. 2025;29(10):476-85.
  7. Oikawa K, et al. Expression of a novel human gene, human wings apart-like (hWAPL), is associated with cervical carcinogenesis and tumor progression. Cancer Res. 2004;64(10):3545-9.
  8. Kuroda M, et al. The human papillomavirus E6 and E7 inducible oncogene, hWAPL, exhibits potential as a therapeutic target. Br J Cancer. 2005;92(2):290-3.
  9. Lu X, Cui J, Fu M, Wang W. Human wings apart-like gene is specifically overexpressed in cervical cancer. Oncol Lett. 2016;12(1):171-6.
  10. Ohbayashi T, et al. Unscheduled overexpression of human WAPL promotes chromosomal instability. Biochem Biophys Res Commun. 2007;356(3):699-704.
  11. Oikawa K, et al. Expression of various types of alternatively spliced WAPL transcripts in human cervical epithelia. Gene. 2008;423(1):57-62.
  12. Gong P, et al. TAT-mediated si-hWAPL inhibits the invasion and metastasis of cervical cancer stem cells. Exp Ther Med. 2017;14(6):5452-8.
  13. Zhao Y, et al. Expression and clinical significance of FANCI gene in pan-cancer: a comprehensive analysis based on multi-omics data. Front Genet. 2025;16:1542888.
  14. Guo Q, et al. Integrated pan-cancer analysis and experimental verification of the roles of tropomyosin 4 in gastric cancer. Front Immunol. 2023;14:1148056.
  15. Zhao JW, et al. The role of the mitochondrial ribosomal protein family in detecting hepatocellular carcinoma and predicting prognosis, immune features, and drug sensitivity. Clin Transl Oncol. 2024;26(2):496-514.
  16. Chen N, Luan Y. Specific expression and common potential therapeutic drugs in different brain regions of major depressive disorder patients: bioinformatics analysis. J Affect Disord. 2025;382:478-87.
  17. Shi H, et al. Identification of hub genes for psoriasis and thyroid cancer using bioinformatics analysis. Discov Oncol. 2025;16(1):1460.
  18. Kumagai K, et al. WAPL induces cervical intraepithelial neoplasia modulated with estrogen signaling without HPV E6/E7. Oncogene. 2021;40(21):3695-706.
  19. Haarhuis JHI, et al. WAPL-mediated removal of cohesin protects against segregation errors and aneuploidy. Curr Biol. 2013;23(20):2071-7.
  20. Nunobiki O, Sano D, Hata S, Okunugi N. Clinical significance of hWAPL polymorphisms in the risk of cervical carcinogenesis. Hum Cell. 2018;31(2):149-53.
  21. Benedict B, et al. WAPL-dependent repair of damaged DNA replication forks underlies oncogene-induced loss of sister chromatid cohesion. Dev Cell. 2020;52(6):683-98.e7.
  22. van Schie JJM, de Lange J. The interplay of cohesin and the replisome at processive and stressed DNA replication forks. Cells. 2021;10(12):3455.
  23. Hirai H, et al. Small-molecule inhibition of Wee1 kinase by MK-1775 selectively sensitizes p53-deficient tumor cells to DNA-damaging agents. Mol Cancer Ther. 2009;8(11):2992-3000.
  24. Hirai H, et al. MK-1775, a small molecule Wee1 inhibitor, enhances anti-tumor efficacy of various DNA-damaging agents, including 5-fluorouracil. Cancer Biol Ther. 2010;9(7):514-22.
  25. Bridges KA, et al. MK-1775, a novel Wee1 kinase inhibitor, radiosensitizes p53-defective human tumor cells. Clin Cancer Res. 2011;17(17):5638-48.
  26. Swiecki M, Colonna M. The multifaceted biology of plasmacytoid dendritic cells. Nat Rev Immunol. 2015;15(8):471-85.
  27. Reizis B. Plasmacytoid dendritic cells: development, regulation, and function. Immunity. 2019;50(1):37-50.
  28. Del Prete A, et al. Dendritic cell subsets in cancer immunity and tumor antigen sensing. Cell Mol Immunol. 2023;20(5):432-47.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

serumbiomarkerhWAPL-eiwitimmuuninfiltratieco-expressienetwerkengenevatligheidplaveiselcelcarcinoomreceiver operating characteristic