Bu çalışma, Shaanxi Eyalet Halk Hastanesi Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmış (Onay No. 2024-R055) ve Helsinki Deklarasyonu ilkelerine uygun olarak yürütülmüştür. Kan alımı yapılmadan önce her katılımcıdan yazılı bilgilendirilmiş onam alınmıştır. Tüm insan kanı ve serum örnekleri, Laboratuvar Tıbbı Bölümü'nün kurumsal kılavuzlarına uygun olarak toplanmış, işlenmiş ve saklanmıştır.
Tüm venöz kan ve serum örnekleri, potansiyel olarak enfeksiyöz biyolojik materyal olarak değerlendirilmiştir. Örnek işleme süreçleri, uygun kişisel koruyucu donanım kullanan eğitimli personel tarafından biyogüvenlik seviyesi 2 laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Biyolojik materyalle temas etmiş olan tek kullanımlık plastik malzemeler, pipet uçları ve kullanılmış mikroplakalar otoklavlanmış veya biyotehlikeli atık olarak toplanmış ve yerel düzenlemelere uygun olarak kurumun lisanslı tıbbi atık akışı üzerinden bertaraf edilmiştir.
Çalışma tasarımına genel bakış:
Bu çalışmanın iş akışı, bir çalışma tasarımı şemasında (Ek Şekil S1) özetlenmiştir ve birbirini tamamlayan iki kola ayrılmıştır. in silico kolunda, hWAPL'nin biyolojik bağlamını karakterize etmek ve mekanistik hipotezler oluşturmak için halka açık transkriptomik, tek hücreli, protein, translasyon sonrası modifikasyon, immün ve ilaç duyarlılığı veri setleri analiz edilmiştir. Deneysel kolda, bağımsız tek merkezli bir kohortta serum hWAPL ve SCC-Ag ölçülmüş; bunların tek başına ve kombinasyon halindeki tanısal performansları, alıcı işletim karakteristiği analizi ve lojistik regresyon ile değerlendirilmiştir. İki kol yalnızca yorumlama düzeyinde entegre edilmiş olup, serum kolu tek deneysel doğrulamayı sağlamıştır.
Pan-kanser ve servikal skuamöz hücreli karsinom gen ekspresyon profillemesi
The Cancer Genome Atlas (TCGA) kaynaklı RNA-seq verileri UCSC Xena Browser aracılığıyla elde edilmiştir. Bu çalışmada kullanılan tüm halka açık veri tabanlarına ve web araçlarına Eylül ve Ekim 2025 tarihleri arasında erişilmiş olup, ilgili sürümler ve erişim tarihleri Materyal Tablosunda listelenmiştir. Milyon eşleşmiş okuma başına transkript kilobazı başına fragman (FPKM) olarak nicelendirilen WAPL ekspresyon seviyeleri, 1 pseudocount eklenerek log₂ dönüşümüne tabi tutulmuştur. Bu dönüştürülmüş değerler, birden fazla kanser türünde malign dokular ile eşleşen komşu normal örnekler arasında karşılaştırmalı analizler yapmak için kullanılmıştır. Servikal malignitelere yönelik odaklanmış inceleme için, servikal skuamöz hücreli karsinom ve endoservikal adenokarsinoma (CESC) ile özgü WAPL ekspresyon verileri ayrıştırılmıştır. Bu tümör örneklerindeki ekspresyon profili daha sonra görselleştirilmiş ve normal servikal epitel kontrol dokularındaki ekspresyon seviyeleriyle karşılaştırılmıştır.
WAPL transkript izoformlarının analizi
WAPL transkript izoformlarının ekspresyon profilleri GEPIA2 veri tabanı kullanılarak incelenmiştir. Spesifik izoformlar, karşılık gelen Ensembl transkript tanımlayıcıları (ENST) ile belirlenmiştir. Ekspresyon seviyeleri, milyon başına transkript sayısının bir fazlasının 2 tabanında logaritması [log₂(TPM+1)] olarak hesaplanmış ve keman grafikleri şeklinde sunulmuştur.
Tek hücreli RNA sekanslama analizi
GSE168652 scRNA-seq veri seti, Gene Expression Omnibus (GEO) veri tabanından elde edildi. Veri ön işleme, kalite değerlendirmesi, normalizasyon ve kümeleme işlemleri scCancerExplorer platformu kullanılarak gerçekleştirildi. 200'den az gen eksprese eden hücreler ve üçten az hücrede tespit edilen genler filtrelendi. Normalizasyon, 10.000 ölçeklendirme faktörü ile Log-Normalize yöntemi kullanılarak yapıldı.
Varyans stabilize edici transformasyon kullanılarak en değişken 2.000 gen belirlendi ve ardından bunlar temel bileşen analizi (PCA) için kullanıldı. Boyut indirgeme için Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP), ilk 30 temel bileşene dayanarak uygulandı. Grafik tabanlı kümeleme, 0,8 çözünürlükte Louvain algoritması aracılığıyla gerçekleştirildi. Hücre kümeleri, yerleşik marker genlere göre tanımlandı. Farklı hücre popülasyonları genelinde WAPL ekspresyon seviyeleri ölçüldü ve hücre döngüsü aşamaları CellCycleScoring yöntemi kullanılarak belirlendi.
Protein ekspresyonu ve posttranslasyonel modifikasyon analizi
WAPL'nin CSCC'deki ekspresyonu ve hücre içi dağılımı, Human Protein Atlas veri tabanı kullanılarak değerlendirilmiştir. Post-translasyonel modifikasyon (PTM) bölgeleri PhosphoSitePlus kullanılarak tanımlanmıştır. Ayrıca, CSCC içerisinde WAPL ekspresyon seviyeleri ile protein modifikasyon süreçlerinde yer alan genler, özellikle AKT1, AKT2, KAT2B, EP300, USP7 ve KAT5 arasındaki potansiyel ilişkiler Xiantao Academic aracı kullanılarak araştırılmıştır13,14,15,16,17.
Birlikte ifade ağı ve fonksiyonel zenginleştirme analizi
STAR hizalayıcı kullanılarak işlenen ve milyon transkript başına (TPM) normalize edilen TCGA-CSCC RNA dizileme verileri, Genomic Data Commons (GDC) portalından elde edilmiştir. WAPL ile birlikte ifade edilen genleri belirlemek için, 0,6'dan büyük mutlak Pearson korelasyon katsayısı ve P < 0,05 istatistiksel anlamlılık düzeyine dayalı bir tarama eşiği uygulanmıştır.
WAPL ile ilişkili biyolojik fonksiyonları araştırmak için, önce hastalar medyan ekspresyon değeri kesme noktası olarak kullanılarak yüksek ve düşük WAPL ekspresyon gruplarına ayrılmış ve ardından diferansiyel ekspresyon analizi gerçekleştirilmiştir. Diferansiyel ekspresyon gösteren genler Xiantao Academic platformu ile belirlenmiş ve sonrasında biyolojik süreç, hücresel bileşen ve moleküler fonksiyon kategorilerini içeren Gen Ontolojisi zenginleştirme analizine ve Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes yolak analizine tabi tutulmuştur. Bağımsız olarak, WAPL'yi içeren protein etkileşim ilişkileri STRING kullanılarak araştırılmış ve elde edilen etkileşim ağı Cytoscape'de yeniden oluşturularak incelenmiştir.
Gen Kümesi Zenginleştirme Analizi (GSEA); Reactome, WikiPathways ve KEGG veri tabanları kullanılarak, tarama kriterleri mutlak normalize edilmiş zenginleştirme skoru (|NES|) > 1 ve yanlış keşif oranı (FDR) < 0.25 olarak belirlenerek gerçekleştirilmiştir.
İmmün infiltrasyon analizi
TCGA-CESC kohortundan elde edilen transkriptomik verileri analiz etmek için TIMER 2.0 ve xCell hesaplama araçları kullanılmış, böylece 24 farklı immün hücre popülasyonunun infiltrasyon durumunun kantitatif değerlendirmesi sağlanmıştır.
İlaç duyarlılık tahmini
İlaç duyarlılık tahminleri, oncoPredict R paketi kullanılarak GDSC2 veri tabanından elde edilmiştir. 86 kemoterapötik bileşikten oluşan bir panel için yarı maksimal inhibitör konsantrasyon (IC50) hesaplanmıştır.
Sağkalım ve tanısal analiz
Genel sağkalım (OS) vele ilerlemesiz aralık (PFI) eğrileri, hasta kohortları medyan WAPL ekspresyon seviyesine göre ikiye ayrılarak Xiantao analiz platformu kullanılarak oluşturulmuştur. Değişkenlerin prognostik önemi, hem tek değişkenli hem de çok değişkenli Cox orantılı risk regresyon modelleri aracılığıyla değerlendirilmiştir. WAPL ve SCC (SERPINB3)'nin CSCC'yi komşu normal dokudan ayırt etmedeki tanısal yeteneğini değerlendirmek için, The Cancer Genome Atlas'tan elde edilen ve milyon başına transkript (TPM) olarak ifade edilen transkriptomik verilere alıcı işletim karakteristik (ROC) eğrisi analizi uygulanmıştır.
Serum örneği toplama ve ELISA
Bu çalışma, Shaanxi Eyalet Halk Hastanesi Kurumsal İnceleme Kurulu'ndan onay almış olup (Onay No. 2024-R055) Helsinki Deklarasyonu'na uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Histopatolojik olarak doğrulanmış CSCC hastalarından toplam 89 serum örneği ve bunlarla yaş açısından eşleştirilmiş 89 sağlıklı kadın kontrolden örnekler elde edilmiştir. Medyan yaş CSCC kohortunda 54 yıl (aralık 31–77 yıl), kontrol kohortunda ise 41 yıl (aralık 30–52 yıl) olarak belirlenmiştir. Tüm serviks kanseri vakaları, kan toplama anında yeni tanı almış ve tedavi görmemiş hastalardır; örnekler herhangi bir cerrahi, kemoterapi veya radyoterapi başlatılmadan önce alınmıştır. İki grubun benzer bir klinik ortamdan seçilmiş olmasına rağmen medyan yaşların 13 yıl farklılık gösterdiği not edilmiştir. Bu fark, Sonuçlar bölümünde ve özel bir yaşa göre düzeltilmiş hassasiyet analizinde doğrudan incelenmiş olup Tartışma bölümünde bir kısıtlılık olarak kabul edilmiştir.
Venöz kan, antikoagülan içermeyen tüplere toplandı, ortam sıcaklığında 10–20 dk pıhtılaşmaya bırakıldı ve ardından 2.000–3.000 × g hızda 20 dk santrifüj edildi. Serum, toplama işleminden sonraki 1 saat içinde ayrıldı, hemen alikotlara bölündü ve −20 °C'de saklandı; venipunksiyon ile dondurma arasındaki süre hiçbir örnek için 2 saati aşmadı. Alikotlar, analizden önce tek bir dondurma-çözme döngüsüne tabi tutuldu ve tüm ölçümler saklama tarihinden itibaren üç ay içinde tamamlandı. Elde edilen serum alikotlara ayrıldı ve −20 °C'de muhafaza edildi. Hemolize olmuş veya lipemik olan tüm örnekler analiz dışı bırakıldı.
Serum hWAPL protein seviyelerinin kantifikasyonu, çift antikor sandviç prensibine dayalı, ticari olarak temin edilen bir enzim bağlı immünosorbent assay (ELISA) kiti kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kısaca, hem kalibrasyon standartları hem de test örnekleri, hWAPL'ye özgü bir yakalama antikoru ile önceden kaplanmış mikroplaka kuyucuklarına çift örnek olarak dağıtılmış ve ardından 37 °C'de 30 dk inkübe edilmiştir. Bağlanmamış materyalleri uzaklaştırmak için uygulanan bir dizi yıkama adımının ardından, hWAPL'ye karşı yönelmiş, horseradish peroksidaz (HRP) işaretli bir saptama antikoru eklenmiş ve aynı koşullar altında inkübe edilmiştir.
Ek yıkama işlemlerinin ardından, kuyucuklara kromojenik substrat çözeltileri A ve B'den 50 µL eklenerek birleştirilmiş ve 37 °C'de karanlıkta 10 dk boyunca gelişmeye bırakılmıştır. Enzimatik reaksiyonu sonlandırmak için durdurma çözeltisi (50 µL) eklenmiştir. Optik yoğunluk, reaksiyon durdurulduktan sonraki 15 dk içinde 450 nm ana dalga boyunda ve 630 nm referans okuması ile ölçülmüştür. 10–450 pg/mL konsantrasyon aralığını kapsayan seri dilüsyonlu kalibratörler kullanılarak bir standart eğri oluşturulmuştur. Her bir bilinmeyen örneğin hWAPL konsantrasyonu, bu standart eğriden interpolasyon yoluyla türetilmiş ve varsa herhangi bir preanalitik dilüsyon için düzeltilmiştir. Analiz, tamamen üreticinin talimatlarına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Üretici spesifikasyonlarına göre, kitin çalışma tespit aralığı 10–450 pg/mL'dir. Örnekler nihai 5 kat dilüsyonla analiz edilmiş ve optik yoğunluğu en yüksek kalibratörünkini aşan numuneler daha fazla dilüe edilerek, geri hesaplama sırasında toplam dilüsyon faktörü uygulanarak yeniden analiz edilmiştir. Analitik performans, çalışma örnekleri çalıştırılmadan önce serum matrisinde doğrulanmıştır: seri dilüsyonlu yüksek konsantrasyonlu bir serum havuzu, kalibrasyon aralığı boyunca kabul edilebilir bir lineerite göstermiş ve üç serum havuzundaki rekombinan kalibratörün spike geri kazanımı, kitin çift antikorlu sandviç tasarımıyla uyumlu şekilde kabul edilebilir bir aralıkta kalmıştır. Nicelleştirme alt sınırı, en düşük kalibratöre (10 pg/mL) karşılık gelmiştir. Bu kitin üretici tarafından yalnızca araştırma kullanımı için etiketlendiğini ve klinik olarak valide edilmiş bir in vitro tanı cihazı olmadığını vurgularız; bu nedenle, mutlak konsantrasyonlar ve türetilen cutoff değeri, aşağıda tartışıldığı üzere platforma özgü ve geçici olarak yorumlanmalıdır.
Eş zamanlı olarak, serum SCC-Ag seviyeleri, üst referans limiti 1.5 ng/mL olan kemilüminesans mikropartikül immünassay (CMIA) aracılığıyla Abbott Alinity i platformu kullanılarak kantifiye edilmiştir. Tüm analitik prosedürler; hastalık durumu ile klinik evre, histolojik derece ve HPV durumu dahil olmak üzere tüm klinik değişkenlere karşı körleme uygulanmış laboratuvar personeli tarafından çift paralel olarak gerçekleştirilmiştir. Kullanılan metodolojilerin hem assaylar arası hem de assay içi varyasyon katsayıları %10'un altında tutulmuştur.
İstatistiksel analiz
Serum hWAPL konsantrasyonları Shapiro–Wilk testine göre normallik varsayımını karşılamadığından (tüm P < 0.05), sonraki analizler non-parametrik yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu nedenle sürekli değişkenler, medyan ve çeyrekler arası aralıklar (IQR) şeklinde sunulmuştur. İki bağımsız grup arasındaki farklar Mann–Whitney U testi ile değerlendirilirken, üç veya daha fazla grup arasındaki karşılaştırmalar Kruskal–Wallis H testi ile yapılmıştır. Değişkenler arasındaki korelasyonlar, sürekli veya sıralı veriler için Spearman sıra korelasyon analizi ile HPV enfeksiyon durumu gibi ikili değişkenler için ise noktalı-biseriyal korelasyon katsayısı kullanılarak değerlendirilmiştir. Sağkalım sonuçları log-rank testi kullanılarak karşılaştırılmış ve %95 güven aralıklarıyla beraber risk oranları Cox orantılı riskler regresyon modellerinden tahmin edilmiştir.
Tanısal performans, ROC eğrisi analizi ile değerlendirilmiş ve her bir biyobelirteç için optimal kesme değeri Youden indeksini maksimize ederek belirlenmiştir. Eğri altında kalan alan (AUC) arasındaki farklar DeLong yöntemi kullanılarak test edilmiştir. Kombine tanısal faydayı araştırmak için, bağımlı değişken olarak hastalık durumu (CSCC = 1; kontrol = 0), bağımsız öngörücüler olarak ise serum hWAPL ve SCC antijeni ile bir ikili lojistik regresyon modeli oluşturulmuştur. Elde edilen tahmin edilen olasılıklar, sonraki ROC analizi için kompozit bir skor olarak kaydedilmiştir.
WAPL-yüksek ve WAPL-düşük grupları arasındaki diferansiyel ilaç duyarlılığı, düzeltilmiş P < 0.05 ve |log₂ kat değişimi| > 0.3 eşik değerleri uygulanarak limma paketi ile değerlendirilmiştir. İstatistiksel anlamlılık, iki kuyruklu P-değeri < 0.05 olarak tanımlanmıştır. Tüm analizler SPSS, R veya belirtilen çevrimiçi araçlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kullanılan R paketleri survival, survminer, pROC, ggplot2, oncoPredict ve limma'dır. Birçok hipotezin eşzamanlı olarak test edildiği tüm yüksek boyutlu analizlerde (yani pan-kanser karşılaştırmaları, ko-ekspresyon taraması, diferansiyel ekspresyon ve fonksiyonel zenginleştirme analizleri ile ilaç duyarlılığı analizi), P-değerleri Benjamini–Hochberg yanlış keşif oranı kullanılarak çoklu karşılaştırmalar için düzeltilmiş ve uygun olan yerlerde düzeltilmiş P-değerleri rapor edilmiştir; hWAPL ile bireysel genler veya immün hücre fraksiyonları arasındaki ikili korelasyonlar nominal P-değerleri ile raporlanmış olup, bu korelasyon sonuçları doğrulayıcıdan ziyade hipotez üretici olarak kabul edilmiştir. Kamuya açık kohorttaki az sayıdaki klinikopatolojik alan eksik doldurulduğu için, eksik veriye sahip olgular imputasyon yapmak yerine eşli bazda ilgili analizden hariç tutulmuş ve değerlendirilebilir olgu sayısı her bir değişken için Tablo 1'de verilmiştir. Serum kohortları arasındaki yaş farkını gidermek için yaşa göre düzeltilmiş binary lojistik regresyon kullanılarak bir duyarlılık analizi yapılmış ve her grup içinde serum hWAPL ile yaş arasındaki Spearman korelasyonu hesaplanmıştır.