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目的:本研究旨在检测GINS4在胃癌组织中的表达及其与临床病理特征的关系;探讨GINS4在胃癌生长增殖中的作用及其调控机制。方法:首先利用TCGA(the Cancer Genome Atlas)数据库筛选胃癌和对应癌旁正常组织中差异表达的基因,通过限制条件筛选出胃癌中显著高表达的基因GINS4。利用qRT-PCR、IHC和Western blotting检测胃癌组织和细胞中GINS4 mRNA和蛋白的表达。分别上、下调GINS4表达后,利用细胞计数实验、MTT实验和流式细胞技术检测胃癌细胞在体外增殖、细胞周期和凋亡情况。构建裸鼠皮下成瘤模型,检测上、下调GINS4表达后胃癌细胞体内生长情况。利用基因芯片、IPA(Ingenuity Pathway Analysis)分析探索GINS4下游信号通路。利用免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation,CoIP)、GST-pull down和GTPase激活实验检测GINS4对Rac1和CDC42的调控作用。利用q RT-PCR、ISH实验检测miR-509-3-5p在胃癌和癌旁组织中的表达。荧光素酶报告基因实验检测miR-509-3-5p对GINS4的调控作用。circRNA测序检测胃癌和癌旁组织中差异表达的circRNAs。利用qRT-PCR检测circMLLT10在胃癌组织中的表达以及circMLLT10表达改变对miR-509-3-5p和GINS4表达的影响。荧光素酶报告基因实验检测circMLLT10对miR-509-3-5p的调控作用。分别上、下调circMLLT10和miR-509-3-5p的表达,利用细胞计数实验、MTT实验和流式细胞技术检测胃癌细胞在体外增殖、细胞周期和凋亡情况。结果:1、TCGA数据表明GINS4表达在胃癌组织中显著高于对应癌旁正常组织;qRT-PCR和Western blotting结果显示GINS4在胃癌组织中表达均显著高于对应癌旁正常组织。2、IHC结果表明,GINS4在胃癌组织中表达明显较高,且与肿瘤分级、T分期、N分期和UICC(Union for International Cancer Control)分期呈正相关,高表达GINS4胃癌患者总生存期(Overall survival,OS)和无病生存期(Disease-free survival,DFS)均明显低于低表达GINS4胃癌患者。3、下调MGC-803细胞中GINS4的表达,细胞体内、外生长增殖能力降低,细胞周期G1期捕获,细胞凋亡比例增加;上调AGS细胞中GINS4的表达,细胞体、内外生长增殖能力增强,细胞周期G1期向S期转化,细胞凋亡比例降低。4、基因芯片和IPA分析结果表明GINS4可能通过Rac1和CDC42及其下游通路发挥促进生长增殖的作用。5、qRT-PCR、IHC结果表明GIN4与Rac1、CDC42、增殖相关基因(Ki-67)、细胞周期相关基因(cyclin D1)、凋亡相关基因(Bcl2)存在正相关性。6、CoIP和GST-pull down实验结果表明GINS4能够在体内、外与Rac1和CDC42直接结合;GTPase激活实验结果表明GINS4能够激活Rac1和CDC42。7、qRT-PCR和ISH结果表明miR-509-3-5p在胃癌组织中表达明显降低;qRT-PCR、ISH、IHC等实验结果表明miR-509-3-5p与GINS4存在负相关;上调MGC-803细胞中miR-509-3-5p的表达,细胞体外生长增殖能力降低,细胞周期G1期捕获,细胞凋亡比例增加;下调AGS细胞中miR-509-3-5p的表达,细胞体外生长增殖能力增强,细胞周期G1期向S期转化,细胞凋亡比例降低。8、上调MGC-803细胞中miR-509-3-5p的表达,GINS4 mRNA和蛋白水平降低;下调AGS细胞中miR-509-3-5p的表达,GINS4 mRNA和蛋白水平升高;荧光素酶报告基因实验进一步证明miR-509-3-5p能够直接与GINS4 m RNA 3’-UTR(untranslated region)区结合,从而抑制GINS4表达。9、circRNA测序和qRT-PCR结果表明circMLLT10在胃癌组织中表达明显较高;FISH实验表明circMLLT10与miR-509-3-5p共表达于细胞质;下调MGC-803细胞中circMLLT10的表达,细胞体外生长增殖能力降低,细胞周期G1期捕获,细胞凋亡比例增加;上调AGS细胞中circMLLT10的表达,细胞体外生长增殖能力增强,细胞周期G1期向S期转化,细胞凋亡比例降低。10、下调MGC-803细胞中circ MLLT10的表达后,miR-509-3-5p水平升高、GINS4水平降低;上调AGS细胞中circMLLT10的表达后,mi R-509-3-5p水平降低、GINS4水平升高;荧光素酶报告基因实验进一步证明上调mi R-509-3-5p表达可抑制含circMLLT10序列的质粒的荧光素酶活性,下调miR-509-3-5p表达可增强含circMLLT10序列的质粒的荧光素酶活性。11、下调MGC-803细胞中circMLLT10的表达,GINS4 mRNA和蛋白水平降低,在此基础上下调miR-509-3-5p水平,GINS4 mRNA和蛋白水平升高;上调AGS细胞中circ MLLT10的表达,GINS4 mRNA和蛋白水平升高,在此基础上上调miR-509-3-5p水平,GINS4 mRNA和蛋白下降。结论:GINS4通过直接结合并激活Rac1/CDC42促进胃癌细胞生长增殖,而circMLLT10通过mi RNA海绵样作用吸附mi R-509-3-5p,减弱miR-509-3-5p对GINS4的抑制作用,从而促进GINS4表达。circMLLT10/miR-509-3-5p/GINS4轴的发现不仅为揭示胃癌的发生发展机制提供新的理论依据,亦可为胃癌的诊治和预后判断提供新的分子靶点,具有重要理论意义和潜在临床应用价值。