Perfil de expresión pan-cáncer de ARHGAP22
El perfilado transcripcional pan-cáncer mostró una marcada heterogeneidad en la expresión de ARHGAP22 entre diferentes tipos de tumores y tejidos normales correspondientes (Figura 1). Se observó una tendencia general hacia un aumento en la expresión de ARHGAP22 en varios tumores sólidos. La expresión de ARHGAP22 fue significativamente mayor en tejidos tumorales que en tejidos normales correspondientes en carcinoma invasivo de mama, colangiocarcinoma, carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello, cromófobo renal, carcinoma de células claras del riñón, carcinoma papilar renal y carcinoma hepatocelular. Estos hallazgos indicaron que ARHGAP22 se expresa de manera diferencial en múltiples tipos de cáncer y podría tener relevancia como biomarcador asociado al tumor.
Patrón de expresión y valor pronóstico de ARHGAP22 en el carcinoma de células claras de riñón
El patrón de expresión y la relevancia clínica de ARHGAP22 en el carcinoma de células claras de riñón (ccRCC) se evaluaron mediante datos transcriptómicos, análisis de supervivencia, un conjunto de datos de validación independiente y imágenes de inmunohistoquímica. La expresión de ARHGAP22 fue significativamente mayor en los tejidos de ccRCC que en los tejidos renales normales, tanto en muestras no apareadas como apareadas del Atlas del Genoma del Cáncer del Carcinoma Renal de Células Claras (TCGA-KIRC) (Figura 1B, C). El análisis de Kaplan-Meier mostró que los pacientes con alta expresión de ARHGAP22 tuvieron una supervivencia general (OS) significativamente más corta que los pacientes con baja expresión (P = 0,013; Figura 1D). El análisis de características operativas del receptor en función del tiempo arrojó áreas bajo la curva de 0,641, 0,637 y 0,641 para la OS a 1, 3 y 5 años, respectivamente, lo que indica un rendimiento pronóstico moderado (Figura 1E). Los hallazgos se evaluaron adicionalmente utilizando el conjunto de datos independiente GSE167573. La expresión de ARHGAP22 fue significativamente mayor en los tejidos de ccRCC que en los tejidos renales normales (Figura 1F), y una alta expresión de ARHGAP22 se asoció con una OS más corta (Figura 1G). Las imágenes de inmunohistoquímica obtenidas del Atlas de Proteínas Humanas mostraron una tinción más intensa del ARHGAP22 a nivel proteico en el tejido de ccRCC que en el tejido renal normal, lo que proporciona apoyo adicional a nivel proteico de los hallazgos transcriptómicos (Figura 1H, I).

Figura 1: Expresión pan-cáncer, patrón de expresión y valor pronóstico de ARHGAP22 en el carcinoma de células renales de tipo claro. (A) Perfil de expresión pan-cáncer de ARHGAP22 en múltiples tipos tumorales y tejidos normales correspondientes. (B) Expresión de ARHGAP22 en tejidos de carcinoma de células renales claras (ccRCC) y tejidos renales normales no apareados. (C) Expresión de ARHGAP22 en tejidos de ccRCC y tejidos renales normales adyacentes apareados. (D) Curvas de supervivencia global de Kaplan-Meier que comparan pacientes con alta y baja expresión de ARHGAP22. (E) Curvas de características operativas del receptor dependientes del tiempo para evaluar el desempeño pronóstico de ARHGAP22 en la supervivencia global a 1, 3 y 5 años. (F) Validación de la expresión de ARHGAP22 en el conjunto de datos GSE167573. (G) Análisis de supervivencia global mediante Kaplan-Meier en el conjunto de datos GSE167573. (H, I) Imágenes de inmunohistoquímica del Atlas de Proteínas Humanas que muestran la expresión proteica de ARHGAP22 en tejido renal normal (H) y tejido de ccRCC (I). *P < 0,05; **P < 0,01; ***P < 0,001. Acrónimos: ccRCC, carcinoma de células renales de tipo claro; OS, supervivencia global; ROC, característica operativa del receptor; DEG, gen expresado diferencialmente; GO, Ontología de Genes; KEGG, Enciclopedia de Kyoto de Genes y Genomas; GSEA, Análisis de Enriquecimiento de Conjuntos de Genes; FDR, tasa de falsos descubrimientos; IC50, concentración inhibitoria media. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Asociación de ARHGAP22 con características clinicopatológicas
Se evaluó la asociación entre la expresión de ARHGAP22 y las características clinicopatológicas para determinar si la expresión variaba con la gravedad de la enfermedad. La expresión de ARHGAP22 fue significativamente más alta en pacientes con clasificaciones avanzadas de T, M y N, incluidos aquellos con enfermedad metastásica (Figura 2A–C). La expresión también aumentó con el grado histológico y la etapa clínica más avanzados (Figura 2D, E). El análisis del mapa de calor mostró además asociaciones significativas entre una alta expresión de ARHGAP22 y un mayor grado histológico, una etapa clínica avanzada y una clasificación desfavorable de tumor-nódulo-metástasis (Figura 2F). Estos resultados indicaron que una expresión elevada de ARHGAP22 se asociaba con características clinicopatológicas más agresivas en el ccRCC.

Figura 2: Asociación entre la expresión de ARHGAP22 y las características clinicopatológicas en el carcinoma de células claras de riñón. (A–C) Expresión de ARHGAP22 según la clasificación T, M y N, respectivamente. (D) Expresión de ARHGAP22 según el grado histológico. (E) Expresión de ARHGAP22 según la etapa clínica. (F) Mapa de calor que muestra las asociaciones entre la expresión de ARHGAP22 y las características clinicopatológicas. *P < 0,05; **P < 0,01; ***P < 0,001. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Características clinicopatológicas y supervivencia global
El análisis de Kaplan-Meier mostró diferencias significativas en la SG entre los subgrupos clinicopatológicos (Figura 3). Los pacientes con grados histológicos más altos, G3-G4, tuvieron una SG significativamente más corta que los pacientes con grados más bajos, G1-G2 (P < 0,0001; Figura 3A). Los pacientes con enfermedad en estadio III-IV también tuvieron una SG significativamente más corta que los pacientes con enfermedad en estadio I-II (P < 0,0001; Figura 3B). La supervivencia global difirió significativamente entre los subgrupos de clasificación T, con clasificaciones T avanzadas asociadas a resultados menos favorables (P < 0,0001; Figura 3C). Los pacientes con metástasis en ganglios linfáticos (N1) o metástasis a distancia (M1) también tuvieron una SG significativamente más corta que aquellos sin metástasis linfáticas o a distancia (ambos P < 0,0001; Figura 3D, E). Estos hallazgos confirmaron que el grado histológico, el estadio clínico y la clasificación de tumor-nódulo-metástasis se asociaron con la supervivencia en el CCRP.

Figura 3: Supervivencia global según las características clínico-patológicas en el carcinoma de células claras de riñón. (A–E) Curvas de supervivencia global de Kaplan-Meier según el grado histológico, estadio clínico, clasificación T, clasificación N y clasificación M, respectivamente. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Nomograma pronóstico para el carcinoma de células claras de riñón
Se construyó un nomograma pronóstico que integra la expresión de ARHGAP22 con las características clinicopatológicas disponibles para estimar la supervivencia global a 1, 3 y 5 años en pacientes con ccRCC (Figura 4A). El análisis de calibración mostró concordancia entre las probabilidades de supervivencia predichas por el nomograma y las observadas en los tres puntos temporales. Las curvas de calibración se situaron cerca de la línea de referencia ideal, lo que indica un desempeño satisfactorio de la calibración (Figura 4B). El modelo clínico tuvo un índice de concordancia de 0,779 (intervalo de confianza del 95 %, 0,729–0,828), mientras que la inclusión de ARHGAP22 produjo un índice de concordancia de 0,781 (intervalo de confianza del 95 %, 0,735–0,827), lo que indica una mejora pronóstica mínima adicional.

Figura 4: Nomograma pronóstico basado en ARHGAP22 y análisis de calibración en carcinoma de células claras de riñón. (A) Nomograma para estimar la supervivencia global a 1, 3 y 5 años. (B) Curvas de calibración que comparan la supervivencia global predicha por el nomograma y la observada a 1, 3 y 5 años. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Análisis de red molecular de ARHGAP22
Se realizó un análisis de correlación para caracterizar la red molecular asociada con la expresión de ARHGAP22. La red de correlación mostró asociaciones entre ARHGAP22 y múltiples genes en el ccRCC (Figura 5A). La expresión de ARHGAP22 presentó una correlación positiva significativa con GMIP, TRPM2, CARD9, FMNL1, STAC3 y MYO9B. Se observaron correlaciones negativas significativas con BSND, HEPACAM2, ATP6V1G3, TMEM38A y FOXI1 (Figura 5B–L). Estos hallazgos indicaron que la expresión de ARHGAP22 estaba asociada con una red compleja de coexpresión en el ccRCC.

Figura 5: Características moleculares asociadas a ARHGAP22 en el carcinoma de células claras de riñón. (A) Red de correlación que muestra las asociaciones entre ARHGAP22 y los genes relacionados. (B–G) Positivo correlaciones entre ARHGAP22 y GMIP, TRPM2, CARD9, FMNL1, STAC3 y MYO9B, respectivamente. (H–L) Correlaciones negativas entre ARHGAP22 y BSND, HEPACAM2, ATP6V1G3, TMEM38A y FOXI1, respectivamente. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Genes asociados con ARHGAP22 de expresión diferencial
Las muestras de carcinoma de células claras de riñón se dividieron en grupos de expresión alta y baja de ARHGAP22 utilizando el valor mediano de expresión, y se realizó un análisis de expresión diferencial. Un total de 334 genes se sobreexpresaron y 38 genes se subexpresaron en el grupo de alta expresión (Figura 6A). El análisis del mapa de calor reveló patrones de expresión distintos entre los grupos de alta y baja expresión de ARHGAP22, lo que indica que los genes de expresión diferencial identificados separaron a ambos grupos (Figura 6B).

Figura 6: Genes expresados diferencialmente asociados a ARHGAP22 y enriquecimiento funcional. (A) Gráfico de volcan de los genes expresados diferencialmente entre los grupos con expresión alta y baja de ARHGAP22. (B) Mapa de calor de los genes expresados diferencialmente. (C) Análisis de enriquecimiento de Ontología Genética. (D) Análisis de enriquecimiento de vías de la Enciclopedia de Kyoto de Genes y Genomas. (E) Análisis de Enriquecimiento de Conjuntos de Genes que muestra las vías enriquecidas en el grupo con expresión alta de ARHGAP22. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Enriquecimiento funcional de los genes expresados diferencialmente asociados a ARHGAP22
Se realizó un análisis de enriquecimiento funcional para caracterizar los procesos biológicos asociados con los genes expresados diferencialmente. El análisis de Ontología Genética mostró enriquecimiento en procesos biológicos relacionados con la inmunidad, incluyendo inmunidad mediada por leucocitos, quimiotaxis, producción de citoquinas, y diferenciación y proliferación de linfocitos. A nivel de componente celular, se observó enriquecimiento en la matriz extracelular, gránulos secretorios y estructuras asociadas a la membrana plasmática. A nivel de función molecular, se detectó enriquecimiento en actividad de citoquinas, unión a receptores de quimioquinas y actividades relacionadas con metalopeptidasas (Figura 6C). El análisis del KEGG (Enciclopedia de Genes y Genomas de Kioto) mostró un enriquecimiento significativo en la interacción citoquina–receptor de citoquina, señalización de quimioquinas, señalización por calcio y vías relacionadas con infección e inmunidad (Figura 6D). El Análisis de Enriquecimiento de Conjuntos de Genes identificó además múltiples vías relacionadas con la inmunidad enriquecidas en el grupo con alta expresión de ARHGAP22 (Figura 6E).
ARHGAP22 y el microambiente inmunitario en el carcinoma de células claras de riñón
El análisis basado en CIBERSORT de las fracciones estimadas de células inmunitarias mostró diferencias significativas entre los grupos con alta y baja expresión de ARHGAP22 (Figura 7A). Tras la corrección de la tasa de falsos descubrimientos, el grupo con alta expresión de ARHGAP22 presentó fracciones estimadas más elevadas de macrófagos M2 y células T reguladoras, y fracciones estimadas más bajas de células B naïve, mastocitos en reposo y células dendríticas activadas. El análisis de correlación reveló que la expresión de ARHGAP22 se asoció positivamente con macrófagos M2 y células T reguladoras, y negativamente con células B naïve, mastocitos en reposo y células dendríticas activadas (Figura 7B). Estas estimaciones derivadas de CIBERSORT indicaron que una expresión elevada de ARHGAP22 se asociaba con un perfil inmunosupresor en el ccRCC.

Figura 7: Asociación entre la expresión de ARHGAP22 y las características del microambiente inmunitario en el carcinoma de células claras de riñón. (A) Diferencias en las fracciones de células inmunitarias estimadas mediante CIBERSORT entre los grupos con alta y baja expresión de ARHGAP22. (B) Correlaciones entre la expresión de ARHGAP22 y las fracciones de células inmunitarias estimadas mediante CIBERSORT. (C) Mapa de calor de correlación que muestra las asociaciones entre la expresión de ARHGAP22 y los genes de puntos de control inmunitario. (D) Matriz de correlación de ARHGAP22 y moléculas de puntos de control inmunitario. (E) Diferencias en el StromalScore, el ImmuneScore y el ESTIMATEScore entre los grupos con alta y baja expresión de ARHGAP22, calculadas mediante el algoritmo ESTIMATE. *P < 0,05; **P < 0,01; ***P < 0,001. Haga clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.
ARHGAP22, puntos de control inmunitarios y componentes del microentorno tumoral
Una alta expresión de ARHGAP22 se asoció positivamente con varios genes de puntos de control inmunitarios, incluidos PDCD1LG2, CTLA4, LAG3, TIGIT e ICOS (Figura 7C, D), lo que sugiere una posible asociación con características relacionadas con la evasión inmunitaria. El análisis ESTIMATE también mostró que los valores de StromalScore, ImmuneScore y ESTIMATEScore fueron significativamente más altos en el grupo con alta expresión de ARHGAP22 (Figura 7E), lo que refleja un aumento en los componentes estromales e inmunitarios dentro del microentorno tumoral. Estos hallazgos indicaron que la expresión de ARHGAP22 se asoció con fracciones estimadas de células inmunitarias mediante CIBERSORT, con la expresión de puntos de control inmunitarios y con un perfil inmunosupresor del microentorno tumoral en el ccRCC.
ARHGAP22 y sensibilidad computacionalmente predicha a fármacos dirigidos
Se evaluó la asociación entre la expresión de ARHGAP22 y la sensibilidad computacionalmente predicha a fármacos dirigidos mediante la comparación de los valores predichos de concentración inhibitoria media entre los grupos de alta y baja expresión (Figura 8A–I). El grupo de baja expresión presentó valores significativamente más bajos de concentración inhibitoria media predicha para axitinib, sorafenib, savolitinib, foretinib, cediranib, alpelisib, buparlisib, afuresertib e ipatasertib. Valores más bajos de concentración inhibitoria media predicha indicaron una mayor sensibilidad predicha computacionalmente. Estos hallazgos sugirieron una asociación entre una expresión más baja de ARHGAP22 y una mayor sensibilidad predicha a los agentes dirigidos evaluados. Los resultados representan predicciones computacionales y no constituyen respuestas a fármacos validadas experimentalmente o clínicamente.

Figura 8: Asociación entre la expresión de ARHGAP22 y la sensibilidad computacionalmente predicha a fármacos dirigidos en el carcinoma de células claras de riñón. (A–I) Comparación de los valores computacionalmente predichos de la concentración inhibitoria media (IC50) para axitinib, sorafenib, savolitinib, foretinib, cediranib, alpelisib, buparlisib, afuresertib e ipatasertib, respectivamente, entre los grupos con alta y baja expresión de ARHGAP22. Valores más bajos de la IC50 predicha indican una mayor sensibilidad predicha al fármaco. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
DISPONIBILIDAD DE LOS DATOS:
Los datos transcriptómicos y clínicos analizados en este estudio se obtuvieron del proyecto públicamente disponible The Cancer Genome Atlas de Carcinoma de Células Claras del Riñón (TCGA-KIRC) (https://portal.gdc.cancer.gov/). Los datos externos de expresión y validación de supervivencia se obtuvieron del conjunto de datos Gene Expression Omnibus GSE167573. Los datos de expresión proteica se recuperaron del Atlas de Proteínas Humanas (https://www.proteinatlas.org/). Los datos de expresión pan-cáncer se analizaron utilizando TIMER2.0, y la validación externa se realizó mediante la plataforma BEST. Los datos de referencia de sensibilidad a fármacos se obtuvieron del conjunto de datos Genómica de la Sensibilidad a Fármacos en el Cáncer 2, y los conjuntos de genes utilizados para el análisis de enriquecimiento se obtuvieron de la Base de Datos de Firmas Moleculares. Los conjuntos de datos originales están disponibles públicamente a través de los repositorios y plataformas correspondientes. Los scripts de R utilizados para el procesamiento de datos, el análisis estadístico y la visualización se proporcionan como Archivo Suplementario 1. Los resultados procesados se proporcionan como Tabla Suplementaria 1, que contiene los resultados completos del análisis de expresión diferencial; Tabla Suplementaria 2, que contiene los resultados del enriquecimiento de Ontología Genética; y Tabla Suplementaria 3, que contiene los resultados del enriquecimiento de vías de la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kioto.
Tabla suplementaria 1: Resultados completos del análisis de expresión diferencial. Este archivo contiene la lista completa de genes expresados diferencialmente identificados entre los grupos con expresión alta y baja de ARHGAP22, incluyendo identificadores de genes, valores de expresión por grupo, cambios en el log2 de las razones, valores P, valores P ajustados por la tasa de descubrimientos falsos y la dirección de regulación. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Tabla suplementaria 2: Resultados del análisis de enriquecimiento de Gene Ontology. Este archivo contiene los resultados completos del análisis de enriquecimiento de Gene Ontology para los genes asociados con ARHGAP22 que presentan expresión diferencial, incluyendo las categorías de proceso biológico, componente celular y función molecular, junto con las estadísticas de enriquecimiento, valores P, valores P ajustados, recuentos de genes e identificadores de genes asociados. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Tabla suplementaria 3: Resultados del análisis de enriquecimiento de vías del Enciclopedia de Kyoto de Genes y Genomas. Este archivo contiene los resultados completos del análisis de enriquecimiento de vías del Enciclopedia de Kyoto de Genes y Genomas para los genes expresados diferencialmente asociados a ARHGAP22, incluyendo identificadores y nombres de las vías, estadísticas de enriquecimiento, valores P, valores P ajustados, valores q, conteos de genes e identificadores de genes asociados. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Archivo suplementario 1: Secuencias de comandos R para el procesamiento de datos, análisis estadístico y visualización. Este archivo contiene las secuencias de comandos R utilizadas para el preprocesamiento de datos, análisis de expresión, análisis de supervivencia, análisis de asociación clinicopatológica, análisis de coexpresión, análisis de expresión diferencial, análisis de enriquecimiento funcional, análisis de infiltración inmunitaria, predicción de sensibilidad a fármacos y generación de figuras. Haga clic aquí para descargar este archivo.