GPD1L作为口腔鳞状细胞癌潜在生物标志物及在缺氧调控中的作用研究

The clarification of molecular pathogenesis and the discovery of efficient candidate biomarkers are very important for personalized diagnosis and treatment of malignancy. This study is based on a large scale gene expression spectrum detection and clustering analysis of oral squamous cell carcinoma. And the further study focus on the function research of oral squamous cell carcinoma related gene-GPD1L gene. It has discovered that the GPD1L is a down-regulation gene which may regulate the stability of HIF1α. Therefore, the gene probably play the key role in carcinogenesis and development of oral squamous cell carcinoma. In this study, the specific mechanism including hypoxic regulatory will be studied by gene transfection, RNA interference and co-IP technology, etc. Application of IHC and FISH technique aim to look for GPD1L gene serves as the possibility of biomarker. The qPCR technique is used to validate the predictive or prognosis gene expression profile of previous study. The results of the study for the GPD1L gene will illuminate its roles in diagnosis and treatment of oral squamous carcinoma, and its further translational study may have important theoretical significance and potential application value.

肿瘤分子发病机制的阐明和高效生物标志物的筛选对个体化诊断和治疗至关重要。本项目是在对口腔颌面部最常见肿瘤-鳞状细胞癌进行大规模的基因表达谱检测和分析的基础上，对课题组前期筛选到的口腔鳞癌密切相关基因-GPD1L基因进行深入的功能研究。在已经确定GPD1L基因在口腔鳞癌临床标本和细胞系中表达下调，并可能通过调控HIF1α稳定性影响口腔鳞癌的发生发展过程基础上，本课题拟采用基因转染、RNA 干扰、裸鼠皮下成瘤、免疫共沉淀等技术研究GPD1L基因在口腔鳞癌发生发展及对缺氧调控发挥的关键作用；通过免疫组化技术和荧光原位杂交技术，研究该基因作为口腔鳞癌潜在的生物标志物的可能性；并通过qPCR技术验证前期研究发现的口腔鳞癌预测或预后基因表达谱型。本课题研究结果将为揭示该基因在口腔鳞癌中作用机制以及作为诊断和治疗新的靶点提供实验依据，具有重要理论意义和潜在的应用价值。

鳞状细胞癌是口腔颌面部癌中最常见的病理类型，近30年来，虽然以手术、放疗和化疗为主的综合治疗不断进步，口腔鳞癌患者5年生存率仍徘徊在40-60%，无法继续提高。如何选择正确的个体化治疗方案是提高患者治疗效果的重要因素，这迫切需要对口腔鳞癌进展相关基因进行筛选和功能鉴定，以期阐明该肿瘤发生、发展的分子机制，寻找其诊断和治疗新的靶标基因，进一步设计新型诊断方法和有效治疗药物。申请人前期课题组采用基因芯片技术、real-time PCR检测和Logistic回归下的ROC曲线分析，发现一个新的甘油-3-磷酸脱氢酶1-类基因（Glycerol-3-phosphate dehydrogenase 1-like, GPD1L)在口腔鳞癌组织中表达明显下调，是口腔鳞癌进入临床晚期的重要标志物。在本项目支持下，通过体内外研究也证实GPD1L与口腔鳞癌细胞增殖、细胞周期阻滞、侵袭、转移和裸鼠皮下成瘤等表型密切相关，这些结果提示GPD1L基因可能与口腔鳞癌的发生发展相关，是潜在的具有临床应用价值的生物标志物。. 进而在两组口腔鳞癌组织标本中证实GPD1L和HIF1α蛋白表达在口腔鳞癌组织中呈明显负相关，GPD1L能够提高HIF1α预测早期口腔鳞癌颈部转移高危人群的诊断效率，该研究成果已经获得国家发明专利授权，有望为口腔鳞癌颈淋巴结转移高危人群筛查提供有价值的生物标志物，具有重要的社会效益和潜在的经济价值。此外，项目负责人利用口腔鳞癌患者临床病理学资料和随访数据，又在口腔鳞癌的流行病学、诊治原则和预后高危因素等方面进行了多项回顾性研究，取得了一系列临床研究成果。并牵头申报了多中心前瞻性研究“A Prospective, Observational, Real-world Study Based on the Register System of Oral and Maxillofacial Malignant Tumors”，已经在美国临床试验注册平台(https://www. clinicaltrials.gov/)完成注册、公开，该研究建立了我国北方头颈恶性肿瘤登记数据库，同时建立同步生物组织样本库1个，为打造高标准的转化医学研究平台打下坚实的基础。