研究目的口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma,OSCC）是世界范围内最常见的头颈部鳞癌之一。研究证实,吸烟、饮酒和咀嚼槟榔及人类乳头瘤病毒（Humanpapillomavirus,HPV）的感染等与OSCC的发生和发展密切相关。虽以手术、放疗和化疗为主的综合序列治疗方法不断改进,但晚期OSCC患者的5年生存率只有不足50%。研究证实,代谢异常在包括头颈肿瘤在内的多种肿瘤的发生、发展过程中起到关键性作用。然而,代谢相关基因（metabolism-related genes,MRGs）在口腔鳞状细胞癌中的确切机制尚不清楚。我们推测,MRGs在OSCC发生发展过程中也可能起重要作用。本课题拟采用生物信息学分析方法探讨MRGs与OSCC的关系,并筛选出与代谢相关的OSCC肿瘤标记物,并在OSCC的标本和细胞系中进一步验证这些肿瘤标记物的表达及功能,为OSCC的早期诊断、治疗和预后判断提供帮助。材料与方法分别从 The Cancer Genome Atlas（TCGA）数据库和 Molecular Signatures Database（MSigDB）富集分析网站中下载具有临床信息的OSCC标本的转录组数据和代谢相关的基因集,使用R语言进行数据的转化和清洗,将二者取交集,得到代谢相关的基因集。采用R语言中的Limma分析包寻找差异表达的代谢相关基因。使用GO和KEGG分析对这些MRGs进行功能的注释,并构建出一个蛋白互作网络探究基因间的联系,找出Hub基因。然后,通过单因素Cox分析和Lasso回归分析确定与总生存率（overall survival,OS）相关的MRGs,并通过多因素Cox回归分析建立预后模型。然后通过Cox回归分析确定该模型在OSCC中的预测价值和临床意义。此外,结合列线图预测OSCC患者的第1年、第2年和第3年的生存率。最后,根据生存分析的结果和蛋白互作网络的结果描绘出韦恩图,筛选出表达有显著差异的肿瘤预后标记物,使用qPCR和免疫组化实验在OSCC组织和细胞系中进一步验证该肿瘤标记物的转录和蛋白水平。最后,对合适的细胞株进行siRNA的转染实验,构建出目标分子经过敲减的细胞系,使用克隆形成实验、划痕实验和Transwell实验等验证该肿瘤标记物对OSCC细胞系增殖、侵袭和迁移的影响。研究结果在TCGA数据集中,共筛选出170个在OSCC中差异表达的MRGs,其中包括了66个上调的基因,104个下调的基因。GO和KEGG分析显示这些差异基因富集于铁离子结合、氧辅酶结合等生物学功能和途径。通过Cox回归和Lasso回归分析,构建出一个包括8个MRGs的预后模型（ASPA、HPRT1、CA9、ADH7、AGPAT4、CHDH、ADA、PCK1）,并用来自GEO（Gene expression omnibus）数据库的芯片对这8个分子进行了表达水平的验证,结果显示均存在表达差异。通过生存分析,发现HPRT1是OSCC一个有潜力的肿瘤标记物。随后发现,HPRT1在OSCC肿瘤组织和细胞系中的转录水平和蛋白水平均高于正常组织,且HPRT1的敲减可抑制体外OSCC细胞的增殖、迁移和侵袭。研究结论MRGs在口腔鳞状细胞癌的癌变过程中起重要作用。MRGs构建的风险预测模型可用于OSCC患者的预后预测。同时,HPRT1可能是OSCC的独立预后因子,可能在OSCC的发生和发展过程中起到重要作用。