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目的:在课题组的前期研究中，我们建立了人口腔黏膜上皮细胞体外癌变模型。采用寡核苷酸芯片检测癌变模型中各阶段细胞基因表达谱，GDF15基因表达水平升高最为显著。GDF15在人体多种肿瘤的发生发展中发挥重要作用，而在口腔鳞癌中少见报道。本课题旨在探讨GDF15在口腔鳞癌患者血清和组织标本中的表达及增强或抑制GDF15表达对口腔鳞癌细胞系生物学行为的影响，从而综合评价GDF15在口腔鳞癌发生发展中的作用。方法：1、应用Western blotting和Real-time PCR方法在口腔上皮细胞癌变模型及口腔鳞癌细胞系中验证GDF15表达。2、应用ELISA的方法检测正常人、白斑患者及口腔鳞状细胞癌患者血清样本中GDF15的表达，探讨其血清水平与口腔鳞癌基线资料、预后及化疗效果的关系。3、应用免疫组化方法检测230例口腔鳞癌组织标本和癌旁组织中GDF15蛋白的表达，探讨该基因的表达与基线资料、预后及化疗效果的关系。4、构建包含针对GDF15的干扰序列或GDF15全长序列的慢病毒载体分别转染HB96、HIOEC和HN30细胞，研究GDF15表达水平的变化对口腔鳞状细胞癌细胞生物学行为的影响。并检测与细胞生长和凋亡相关的信号通路和蛋白的变化，从而探讨GDF15对口腔鳞状细胞癌细胞系的作用以及相关分子机制。结果：1、在HB96及另外四种口腔鳞状细胞癌细胞系中GDF15基因的mRNA和蛋白表达水平均高于HIOEC细胞，验证了基因芯片的结果2、在正常人、白斑患者及口腔鳞癌患者血清中GDF15的水平依次显著升高。绘制ROC曲线并以346.9ng/L作为界限值，低表达GDF15患者的预后及化疗疗效略好于高表达组，但两组间无统计学差异。3、GDF15蛋白在口腔鳞癌组织标本表达升高，以免疫组化评分划分高、低表达组。高表达者预后较差并易产生化疗抵抗；统计分析表明GDF15是口腔鳞状细胞癌不良预后的独立危险因素。4、在HB96和HN30中，干扰GDF15的表达AKT和ERK1/2的磷酸化水平下降，同时细胞增殖能力、迁移能力、侵袭能力、克隆形成能力和成瘤能力均受到抑制，应用流式细胞术并应用Western blot检测PRP剪切体和BAX的表达均证明细胞凋亡现象的发生。而在HIOEC和HB96细胞中过表达GDF15则可引起AKT和ERK1/2磷酸化水平的上升，并可增强细胞增殖能力、迁移能力、侵袭能力和克隆形成能力。结论：1、GDF15在口腔鳞癌患者血清中表达升高，可作为口腔鳞癌的候选诊断标记物。2、在口腔鳞癌中GDF15表达与预后及化疗抵抗相关。可作为预后及化疗疗效预测的候选生物标记物。3、GDF15作为促癌基因可通过AKT及ERK1/2信号通路影响口腔鳞状细胞癌细胞生物学行为。