Published January 14, 2021 | Version v1
Publication Open

Caspase 4 Overexpression as a Prognostic Marker in Clear Cell Renal Cell Carcinoma: A Study Based on the Cancer Genome Atlas Data Mining

Creators

  • 1. Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College
  • 2. Peking University First Hospital
  • 3. Peking University

Description

The dysregulation of caspase 4 ( CASP4 ) expression is related to the occurrence, development, and outcome of many malignant tumors; however, its role in clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) remains unclear. Herein, we investigated the expression of CASP4 in tumor tissues and its relationship with clinical prognosis, immune infiltration, and drug sensitivity status of ccRCC patients. Oncomine and The Cancer Genome Atlas (TCGA) databases were used to determine CASP4 mRNA expression in ccRCC patients. The correlation between CASP4 expression and disease prognosis was evaluated using Kaplan–Meier analysis. Related pathways were obtained from TCGA database via gene set enrichment analysis (GSEA) and gene set variation analysis (GSVA). Meanwhile, genes co-expressing with CASP4 in ccRCC were investigated. Finally, we analyzed the proportion of tumor-infiltrating immune cells (TICs) using the CIBERSORT computational method and assessed CASP4 methylation and its relationship with drug sensitivity. Immunohistochemical analysis of 30 paired ccRCC and adjacent normal tissues confirmed the in silico results. CASP4 mRNA expression in ccRCC was significantly higher than that in the normal tissues, positively correlated with clinicopathological features (clinical stage and pathological grade), and negatively correlated with patient overall survival (OS). GSEA and GSVA showed that the genes in the CASP4 -high expression group were primarily enriched in immune-related activities. Moreover, CIBERSORT analysis of TIC proportions revealed that activated CD4 memory T cells were positively correlated with CASP4 expression. Notably, methylation analysis revealed that the abnormal upregulation of CASP4 might be caused by hypomethylation. Finally, we found that the abnormal expression of CASP4 may be related to tumor drug resistance. Overall, our study shows that CASP4 is overexpressed in ccRCC and is an important factor affecting disease prognosis. Hence, CASP4 may serve as a potential prognostic biomarker and therapeutic target in ccRCC.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يرتبط خلل تنظيم تعبير كاسباس 4 (CASP4) بحدوث وتطور ونتائج العديد من الأورام الخبيثة ؛ ومع ذلك، لا يزال دوره في سرطان الخلايا الكلوية الصافي (ccRCC) غير واضح. هنا، قمنا بالتحقيق في التعبير عن CASP4 في أنسجة الورم وعلاقته بالتكهن السريري، والتسلل المناعي، وحالة حساسية الأدوية لمرضى ccRCC. تم استخدام قواعد بيانات Oncomine وأطلس جينوم السرطان (TCGA) لتحديد تعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال CASP4 في مرضى ccRCC. تم تقييم العلاقة بين تعبير CASP4 وتشخيص المرض باستخدام تحليل كابلان ماير. تم الحصول على مسارات ذات صلة من قاعدة بيانات TCGA عبر تحليل إثراء المجموعة الجينية (GSEA) وتحليل تباين المجموعة الجينية (GSVA). وفي الوقت نفسه، تم التحقيق في الجينات التي تشارك في التعبير مع CASP4 في ccRCC. أخيرًا، قمنا بتحليل نسبة الخلايا المناعية المتسللة للورم (TICs) باستخدام الطريقة الحسابية CIBERSORT وقمنا بتقييم مثيلة CASP4 وعلاقتها بحساسية الدواء. أكد التحليل الكيميائي الهيستولوجي المناعي لـ 30 زوجًا من CCRCC والأنسجة الطبيعية المجاورة نتائج السيليكو. كان تعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال CASP4 في ccRCC أعلى بكثير من ذلك في الأنسجة الطبيعية، ويرتبط ارتباطًا إيجابيًا بالسمات السريرية المرضية (المرحلة السريرية والدرجة المرضية)، ويرتبط ارتباطًا سلبيًا بالبقاء الكلي للمريض (OS). أظهرت GSEA و GSVA أن الجينات في مجموعة التعبير المرتفع CASP4 كانت غنية في المقام الأول بالأنشطة المتعلقة بالمناعة. علاوة على ذلك، كشف تحليل CIBERSORT لنسب TIC أن خلايا ذاكرة CD4 التائية النشطة كانت مرتبطة بشكل إيجابي بتعبير CASP4. والجدير بالذكر أن تحليل المثيلة كشف أن إعادة التنظيم غير الطبيعية لـ CASP4 قد تكون ناتجة عن نقص الميثيل. أخيرًا، وجدنا أن التعبير غير الطبيعي لـ CASP4 قد يكون مرتبطًا بمقاومة أدوية الورم. بشكل عام، تظهر دراستنا أن CASP4 يتم التعبير عنه بشكل مفرط في ccRCC وهو عامل مهم يؤثر على تشخيص المرض. وبالتالي، قد يكون CASP4 بمثابة علامة بيولوجية تنبؤية محتملة وهدف علاجي في ccRCC.

Translated Description (French)

La dérégulation de l'expression de la caspase 4 (CASP4) est liée à la survenue, au développement et à l'issue de nombreuses tumeurs malignes ; cependant, son rôle dans le carcinome rénal à cellules claires (CCRC) reste incertain. Ici, nous avons étudié l'expression de CASP4 dans les tissus tumoraux et sa relation avec le pronostic clinique, l'infiltration immunitaire et l'état de sensibilité aux médicaments des patients atteints de CCRCC. Oncomine et les bases de données de l'Atlas du génome du cancer (TCGA) ont été utilisées pour déterminer l'expression de l'ARNm de CASP4 chez les patients atteints de CCRCC. La corrélation entre l'expression de CASP4 et le pronostic de la maladie a été évaluée à l'aide de l'analyse de Kaplan–Meier. Des voies apparentées ont été obtenues à partir de la base de données TCGA via l'analyse de l'enrichissement des ensembles de gènes (GSEA) et l'analyse de la variation des ensembles de gènes (GSVA). Pendant ce temps, les gènes co-exprimant avec CASP4 dans le ccRCC ont été étudiés. Enfin, nous avons analysé la proportion de cellules immunitaires infiltrant les tumeurs (TIC) à l'aide de la méthode informatique CIBERSORT et évalué la méthylation de CASP4 et sa relation avec la sensibilité aux médicaments. L'analyse immunohistochimique de 30 paires de ccRCC et de tissus normaux adjacents a confirmé les résultats in silico. L'expression de l'ARNm CASP4 dans le CCRCC était significativement plus élevée que dans les tissus normaux, en corrélation positive avec les caractéristiques clinico-pathologiques (stade clinique et grade pathologique) et en corrélation négative avec la survie globale (SG) du patient. GSEA et GSVA ont montré que les gènes du groupe de haute expression CASP4 étaient principalement enrichis en activités liées au système immunitaire. De plus, l'analyse CIBERSORT des proportions de TIC a révélé que les cellules T mémoires CD4 activées étaient positivement corrélées avec l'expression de CASP4. Notamment, l'analyse de méthylation a révélé que la régulation anormale à la hausse de CASP4 pourrait être causée par l'hypométhylation. Enfin, nous avons constaté que l'expression anormale de CASP4 peut être liée à la résistance aux médicaments tumoraux. Dans l'ensemble, notre étude montre que CASP4 est surexprimé dans le CCRCC et est un facteur important affectant le pronostic de la maladie. Par conséquent, CASP4 peut servir de biomarqueur pronostique potentiel et de cible thérapeutique dans le CCRCC.

Translated Description (Spanish)

La desregulación de la expresión de la caspasa 4 (CASP4) está relacionada con la aparición, el desarrollo y el resultado de muchos tumores malignos; sin embargo, su papel en el carcinoma de células renales claras (ccRCC) sigue sin estar claro. En este documento, investigamos la expresión de CASP4 en tejidos tumorales y su relación con el pronóstico clínico, la infiltración inmune y el estado de sensibilidad al fármaco de los pacientes con ccRCC. Se utilizaron las bases de datos Oncomine y The Cancer Genome Atlas (TCGA) para determinar la expresión de ARNm de CASP4 en pacientes con ccRCC. La correlación entre la expresión de CASP4 y el pronóstico de la enfermedad se evaluó mediante el análisis de Kaplan–Meier. Las vías relacionadas se obtuvieron de la base de datos TCGA a través del análisis de enriquecimiento del conjunto de genes (GSEA) y el análisis de variación del conjunto de genes (GSVA). Mientras tanto, se investigaron los genes que se coexpresan con CASP4 en ccRCC. Finalmente, analizamos la proporción de células inmunes infiltrantes de tumores (TIC) utilizando el método computacional CIBERSORT y evaluamos la metilación de CASP4 y su relación con la sensibilidad al fármaco. El análisis inmunohistoquímico de 30 ccRCC emparejados y tejidos normales adyacentes confirmó los resultados in silico. La expresión de ARNm de CASP4 en ccRCC fue significativamente mayor que en los tejidos normales, se correlacionó positivamente con las características clinicopatológicas (estadio clínico y grado patológico) y se correlacionó negativamente con la supervivencia general (SG) del paciente. GSEA y GSVA mostraron que los genes en el grupo de alta expresión de CASP4 se enriquecieron principalmente en actividades relacionadas con el sistema inmunitario. Además, el análisis CIBERSORT de las proporciones de TIC reveló que las células T de memoria CD4 activadas se correlacionaron positivamente con la expresión de CASP4. En particular, el análisis de metilación reveló que la regulación positiva anormal de CASP4 podría ser causada por la hipometilación. Finalmente, encontramos que la expresión anormal de CASP4 puede estar relacionada con la resistencia a los fármacos tumorales. En general, nuestro estudio muestra que CASP4 se sobreexpresa en ccRCC y es un factor importante que afecta el pronóstico de la enfermedad. Por lo tanto, CASP4 puede servir como un posible biomarcador de pronóstico y diana terapéutica en ccRCC.

Files

pdf.pdf

Files (5.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:bee1542e4dd8b57698fb4c4f0292732a
5.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
كاسبيس 4 التعبير المفرط كعلامة تنبؤية في سرطان الخلايا الكلوية الصافي: دراسة تستند إلى استخراج بيانات أطلس جينوم السرطان
Translated title (French)
La surexpression de la caspase 4 comme marqueur pronostique dans le carcinome rénal à cellules claires : une étude basée sur l'extraction de données de l'Atlas du génome du cancer
Translated title (Spanish)
Sobreexpresión de caspasa 4 como marcador pronóstico en carcinoma de células renales de células claras: un estudio basado en la minería de datos del Atlas del genoma del cáncer

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3119961908
DOI
10.3389/fgene.2020.600248

Is supplement to
https://openalex.org/W2902329290 (Other)
https://openalex.org/W2151182744 (Other)
https://openalex.org/W2148507601 (Other)
https://openalex.org/W2139872319 (Other)
https://openalex.org/W2111118932 (Other)
https://openalex.org/W2107880877 (Other)
https://openalex.org/W2054863651 (Other)
https://openalex.org/W2052355316 (Other)
https://openalex.org/W2046964473 (Other)
https://openalex.org/W2024490794 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1604731452
  • https://openalex.org/W1608382470
  • https://openalex.org/W1757407923
  • https://openalex.org/W1997726161
  • https://openalex.org/W2016732129
  • https://openalex.org/W2061289602
  • https://openalex.org/W2082331198
  • https://openalex.org/W2092317370
  • https://openalex.org/W2098005365
  • https://openalex.org/W2130828569
  • https://openalex.org/W2165229668
  • https://openalex.org/W2168083201
  • https://openalex.org/W2201316930
  • https://openalex.org/W2253249104
  • https://openalex.org/W2331619795
  • https://openalex.org/W2511659258
  • https://openalex.org/W2575364221
  • https://openalex.org/W2581136219
  • https://openalex.org/W2613163105
  • https://openalex.org/W2615322840
  • https://openalex.org/W2777042951
  • https://openalex.org/W2791202126
  • https://openalex.org/W2797053452
  • https://openalex.org/W2801324217
  • https://openalex.org/W2802080046
  • https://openalex.org/W2889196632
  • https://openalex.org/W2889646458
  • https://openalex.org/W2892037279
  • https://openalex.org/W2894334379
  • https://openalex.org/W2902450096
  • https://openalex.org/W2902483197
  • https://openalex.org/W2911121386
  • https://openalex.org/W2951509935
  • https://openalex.org/W2957509699
  • https://openalex.org/W2966841678
  • https://openalex.org/W2971981562
  • https://openalex.org/W3004067754
  • https://openalex.org/W3082660784
  • https://openalex.org/W3108721789