背景:肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma,HCC）是全世界最常见的恶性肿瘤之一,也是五大最致命癌症中唯一每年发病率仍在上升的癌症。肝癌发病率较高,预后差,只有5%至15%的患者有机会接受手术切除。尽管目前有多种治疗方法包括免疫检查点疗法的兴起,但总体来说肝细胞癌预后仍欠佳。近年来,内质网应激（Endoplasmic reticulum stress,ER Stress）被证明可以极大地影响整个细胞过程的调控,从而控制与癌症起始、进展、转移或免疫检查点治疗耐药性相关的细胞表型,进而影响癌症患者的预后。然而,内质网应激是一种多途径、多层次、多环节的庞大网络,其与肿瘤的具体作用机制还有待进一步明确。因此寻找与内质网应激密切相关且对肝癌预后预测有较大价值的关键分子具有重要意义。本文通过一系列生物信息学方法筛选得到内质网应激关键基因GDF15,并通过多种数据库验证和实验验证等方式初步研究了该基因表达在肝细胞癌中临床意义。材料与方法:一,利用生物信息学方法筛选得到内质网应激基因GDF15。首先,在GEO数据库中寻找并下载肝细胞癌中内质网应激的表达数据,通过验证肝细胞癌内质网应激中具有代表性基因GRP78、CHOP、TRIB3的表达情况来确认该数据集的可用性。利用R语言将表达矩阵进行基因ID转换和数据整理,设置阈值（|logFC|≥1及adj.P.val＜0.05）筛选得到差异表达基因并将其可视化。根据差异基因的logFC值筛选得到表达值最高的前50个基因。其次,利用在线数据库STRING将筛选得到的差异基因构建蛋白网络互作图（protein-protein interaction network,PPI）,下载分析结果中的文本文件,导入到Cytoscape中计算PPI网络中每个差异基因的点度中心值,点度中心值越高代表该基因越处在蛋白互作网络的中心位置。根据PPI的点度中心值进一步筛选得到10个核心基因。同时利用在线数据库DAVID对前50个差异基因进行生物功能富集分析,明确这些基因富集于哪些功能和通路上。最后,寻找独立的肝细胞癌内质网应激数据集GS48939分别计算这10个基因的表达量,根据表达量筛选得到基因GDF15。二,多数据库验证GDF15的表达及在肝细胞癌中的预后.分别登陆在线数据库GEPIA、GEO对单基因GDF15进行表达分析及预后生存分析。登陆蛋白质组学数据库CPTAC对GDF15进行表达量分析。三,qRT-PCR验证GDF15在肝细胞癌中的表达。收集苏北人民医院15对HCC组织和相对应的癌旁组织,通过实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）检测肝细胞癌和癌旁组织中的GDF15的表达水平。四,构建内质网应激的肝细胞模型并验证其RNA水平的表达。使用人HCC细胞系Hep-G2进行细胞培养、消化、传代。传代培养至癌细胞完全贴壁后分别于0小时、2小时、4小时、8小时、16小时、24小时时间梯度加入浓度10ug/ml的毒胡萝卜素诱导其内质网应激。诱导成功后分别提取其总RNA。利用提取的总RNA合成cDNA并进一步进行qRT-PCR。结果:通过差异基因分析,筛选并得到表达量前50的基因,通过计算蛋白互作网络（PPI）的点度中心值和生物学功能富集分析筛选得到10个差异基因,通过独立的内质网应激数据集GSE29929和GS48939的表达分析最终筛选得到基因GDF15。通过登陆线上数据库GEPIA、GEO和CPTAC进行分析,GDF15在癌组织中高表达,在癌旁组织低表达,并且其高表达与不良预后相关。然后,对15对癌和癌旁组织行qRT-PCR验证了线上数据库的分析结果。最后,内质网应激肝癌细胞模型构建成功,提取其总RNA行qRT-PCR,结果表明GDF15的mRNA表达水平随着内质网应激的时间梯度呈现先增高后下降的趋势,并16小时达到高峰。