研究背景:头颈部肿瘤（Head and Neck Cancer）是一种常见的具有高发病率和高病死率的恶性肿瘤,其中有绝大多数属于鳞状细胞癌。给予头颈部鳞状细胞癌（HNSC）患者精准治疗的困难之处在于其发病部位、肿瘤分期的异质性较高。通过阐明其分子生物学发生发展机制来找到一些特异性的生物标志物对于其精准的临床治疗十分迫切。Forkhead box D1（FOXD1）,位于人类基因组的5号染色体长臂1区3带2亚带,是FOX转录因子家族的新成员。已有报道FOXD1在多种水平上参与正常组织的发生、生理功能以及病理学过程。但是其在HNSC中的发生所扮演的角色仍然知之甚少。研究方法:在本研究中,我们首先利用生物信息学在线分析工具对FOXD1在多种肿瘤中的表达情况、相互作用蛋白、相关性基因的功能进行初步分析。通过TCGA数据库和GEO数据库中的测序和芯片数据分析FOXD1在HNSC和癌旁组织中的表达差异及FOXD1与各临床参数的关系,并在细胞系和临床样本中对FOXD1的表达情况进行验证。随后分析了FOXD1的表达与预后的关系。应用ESTIMATE和CIBERSORT算法对于FOXD1的表达与肿瘤微环境的关系及免疫细胞浸润的关系进行了评估。最后,通过基因富集分析对于与FOXD1相关的细胞信号通路和生物学功能进行了预测。结果:通过生物信息学在线分析工具TIMER预测发现FOXD1在HNSC中的表达高于癌旁组织。利用Gene MANIA在线分析工具预测了与FOXD1相互作用的蛋白。应用Linked Omics在线分析工具预测得到了与FOXD1的表达具有相关性的基因,并通过String数据库对此进行分析显示这些基因参与癌症发生发展的相关生物学功能和细胞信号通路。通过对TCGA数据的分析显示,FOXD1在HNSC中表达升高（P<0.001）。我们采用meta分析的方法收集GEO数据库中的11个数据集,结果显示在GSE6631、GSE19089、GSE25099、GSE30784、GSE31056、GSE74530、GSE78060、GSE85195数据集中FOXD1的表达在HNSC组织样本中要高于癌旁组织（P<0.05）。TCGA数据库分析显示FOXD1的表达与HNSC的发生位点（P=0.010）、T分期（P=0.041）呈显著相关性。同时我们在细胞系及临床样本中进行了验证,发现FOXD1的RNA表达水平及蛋白表达水平在口腔癌细胞系中及口腔癌临床样本中的表达要高于正常口腔细胞系及口腔癌旁组织。KaplanMeier生存曲线显示在TCGA数据集中低表达FOXD1的HNSC患者的总体生存率要高于高表达患者（P<0.001）。单因素和多因素Cox回归分析显示FOXD1的表达是总体生存率的独立预后因素（P=0.001）。通过ESTIMATE算法,我们发现FOXD1高表达的基质细胞（P=0.026）评分和免疫细胞（P=0.020）评分显著降低。利用CIBERSORT算法,我们发现FOXD1的表达与幼稚B细胞（r=-0.180,P<0.001）、浆细胞（r=-0.133,P=0.023）的比例呈负相关,与激活肥大细胞（r=0.152,P=0.002）的比例呈正相关。最后使用基因富集分析预测发现FOXD1参与癌症相关的KEGG信号通路包括膀胱癌、p53信号通路、细胞周期、黏着斑以及肾细胞癌都在FOXD1高表达组中富集。此外,其生物学功能主要富集在蛋白质折叠、凋亡调控、细胞内蛋白质转运的正向调控、细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶活性的调节、核膜的组织。结论:FOXD1的上调是HNSC的一个潜在的预后标记,并与HNSC的发生位点、T分期有关。FOXD1在肿瘤微环境和免疫细胞浸润中发挥着重要作用。