解析GINS1的致癌和免疫调节作用:一项系统的泛癌研究

Unraveling the oncogenic and immunomodulatory roles of GINS1: a systematic pan-cancer study.

作者信息Xi Zhang, Wanyang Lei, Yuqing Pan, Liang Zhong, Li Zhai, Haitao Li, Beizhong Liu
PMID41776634
发布时间2026-03-03
DOI10.1186/s12935-026-04252-z

实验完整度

研究以泛癌生物信息学分析为主,包括差异表达、生存分析、免疫浸润、基因组改变等,并辅以体外实验验证(细胞增殖、迁移、侵袭及PI3K/AKT通路)。缺少动物模型和机制深入验证,故为中。

主要模型

TCGA泛癌数据集 肾癌细胞系769-P和786-O 肾癌患者FFPE组织样本

重点核对

GINS1在TCGA泛癌数据集中的表达差异(肿瘤vs正常) GINS1表达与总生存期(OS)、疾病特异性生存期(DSS)、无进展间期(PFI)的关联(Kaplan-Meier及Cox回归) GINS1表达与免疫细胞浸润(TIMER、CIBERSORT、xCELL)的相关性 siRNA敲低GINS1后,肾癌细胞增殖、迁移、侵袭及PI3K/AKT通路变化 GINS1在KIRP、LIHC、PAAD、SARC中的诊断效能(ROC曲线AUC值)

摘要

背景:GINS1通过其在GINS复合体中的整合作用介导DNA复制保真度和细胞周期调控。然而,其在多种癌症类型中的全面作用仍不清楚。本研究旨在系统分析GINS1在癌症中的关键功能。方法:我们利用泛癌和多组学数据集,并应用生存分析、免疫浸润评估、功能富集分析和基因组改变分析来探索GINS1在多种癌症中的表达模式、预后意义、免疫浸润、基因组改变和潜在治疗相关性。最终,我们评估了GINS1在四种癌症类型中的诊断性能,并通过体外实验(包括集落形成、CCK-8、EdU和Transwell)验证了其在肾癌中的功能作用,证实GINS1敲低抑制细胞增殖并损害PI3K/AKT通路活性。结果:GINS1在31种癌症类型中显著上调,并与多种恶性肿瘤的不良预后相关。GINS1作为生物标志物,同时与肿瘤突变负荷(TMB)、微卫星不稳定性(MSI)和RNA m6A修饰在肿瘤谱系中相关。高GINS1表达与不同的免疫浸润模式显著相关,其特征在于NKT细胞特征减少和Th2细胞富集增加。功能分析显示,GINS1参与细胞周期调控、DNA复制和致癌信号通路(PI3K-Akt、p53和NF-κB)。值得注意的是,生存分析表明GINS1表达影响免疫治疗反应,预测接受抗PD-1治疗的患者预后不良,但对抗PD-L1抑制剂反应改善。GINS1在KIRP、LIHC、PAAD和SARC中表现出较强的诊断价值。在肾癌中,功能实验证实GINS1敲低显著抑制细胞增殖、迁移和侵袭,并减弱PI3K/AKT信号活性。结论:GINS1可作为预后指标和治疗干预的靶点,影响肿瘤进展和免疫调节。靶向GINS1可能为癌症管理提供新的治疗见解。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
GINS1在多种癌症中的表达模式、预后价值、免疫浸润关联及其在肾癌中的功能作用是什么?
核心机制
GINS1可能通过激活PI3K/AKT信号通路促进肾癌细胞增殖、迁移和侵袭,参与肿瘤进展。
主要证据
泛癌分析显示GINS1在多数癌症中高表达并与不良预后相关;体外实验表明siRNA敲低GINS1显著抑制769-P和786-O细胞增殖、迁移和侵袭,并降低p-PI3K和p-AKT水平。
研究意义
GINS1可作为多种癌症的预后生物标志物和潜在治疗靶点,为癌症管理提供新见解。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

泛癌表达分析和临床相关性分析

评估GINS1在多种癌症中的表达水平及其与临床病理特征和预后的关联。

利用TCGA泛癌RNA-seq数据,分析GINS1在肿瘤和正常组织中的差异表达,并评估其与TNM分期、病理分期及生存结局(OS、DSS、PFI)的关系。

2

免疫浸润和基因组特征分析

探究GINS1表达与肿瘤免疫微环境及基因组不稳定性的关联。

使用TIMER、CIBERSORT、xCELL算法评估免疫细胞浸润,并分析GINS1表达与TMB、MSI、RNA修饰基因的相关性。

3

肾癌组织验证和细胞功能实验

验证GINS1在肾癌中的表达,并评估其敲低对细胞功能的影响。

通过RT-qPCR检测31例RCC患者FFPE组织中GINS1表达;使用siRNA敲低769-P和786-O细胞中的GINS1,进行集落形成、CCK-8、EdU和Transwell实验,并通过Western blot检测PI3K/AKT通路蛋白。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基ProcellPM150110
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
TRIzol试剂BeyotimeR0016
RNAprep Pure FFPE试剂盒TIANGEN BiotechDP439
逆转录试剂盒TakaraRR047A
Lipofectamine 2000Thermo Fisher11668027
SYBR Green预混液TakaraRR820A
RIPA裂解缓冲液SolarbioR0010
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0010
PVDF膜Millipore03010040001
GINS1抗体Abcamab181112
β-肌动蛋白抗体BeyotimeAF5003
Odyssey红外成像系统LI-COR--
Transwell小室Corning3422
基质胶Corning354248
CCK-8试剂BeyotimeC0038
EdUBeyotimeC0075S

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
泛癌表达分析
TCGA Pan-Cancer数据集版本、样本量(10535)、GINS1表达值提取(ENSG00000101003)和log2(x+1)转换
阅读提示:Methods: 数据预处理和标准化
生存分析
临床和生存数据来源(GDC)、GINS1表达分组(上下三分位数)、Kaplan-Meier分析及Cox回归模型
阅读提示:Methods: GINS1表达分析及其预后意义
免疫浸润分析
免疫浸润算法(TIMER、CIBERSORT、xCELL)、相关性分析方法(Pearson)和显著性阈值
阅读提示:Methods: GINS1表达与免疫细胞浸润评分的相关性
细胞功能实验
肾癌细胞系(769-P、786-O)、siRNA序列、转染条件(Lipofectamine 2000)、集落形成时间(7天)、CCK-8时间点(0-72小时)、EdU浓度和时间(10 µM, 2小时)、Transwell条件
阅读提示:Methods: 细胞培养、细胞转染、CCK-8、EdU、Transwell、集落形成实验
机制验证
Western blot检测p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT,以及ssGSEA分析PI3K/AKT通路活性
阅读提示:Methods: Western blotting, GINS1-PI3K/AKT通路关联分析