探讨同源盒基因D3(HOXD3)在胶质瘤中的表达及其生物学功能。
方法回顾性收集中国胶质瘤基因组图谱(CGGA)和癌症基因组图谱(TCGA)中1001例胶质瘤患者的临床资料及转录组数据，采用单因素方差分析比较不同病理分级胶质瘤间HOXD3表达水平的差异；并根据HOXD3表达水平的均值，分别将CGGA和TCGA数据库中的患者分为HOXD3低表达组与HOXD3高表达组，采用Kaplan-Meier生存分析比较HOXD3高表达组与HOXD3低表达组间生存期的差异，采用单因素回归分析及多因素Cox回归分析明确HOXD3对胶质瘤患者预后的影响；最后通过基因本体(GO)分析、京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析以及基因富集分析(GSEA)探究HOXD3可能参与的信号通路，并采用Pearson相关分析法分析HOXD3与其他基因表达的相关性。
结果(1)HOXD3的表达水平随着胶质瘤病理分级的升高逐渐升高(CGGA数据中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤的表达水平分别为0.737±0.085、1.323±0.125、1.652±0.083；TCGA数据中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤的表达水平分别为0.082±0.008、0.177±0.014、0.259±0.016)，不同病理分级间HOXD3表达水平差异均有统计学意义(P<0.05)。(2)与HOXD3低表达组相比，HOXD3高表达组患者的生存期明显缩短，差异有统计学意义(P<0.05)。CGGA数据显示HOXD3表达水平(HR=1.348，95%CI：1.171~1.552，P=0.000)、肿瘤病理分级和异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)突变状态为胶质瘤患者预后的独立影响因素；TCGA数据显示HOXD3表达水平(HR=2.147，95%CI：1.252~3.681，P=0.005)、年龄、肿瘤病理分级和IDH1突变状态为胶质瘤患者预后的独立影响因素。(3)GO分析、KEGG分析和GSEA结果均提示HOXD3参与细胞周期的调控；Pearson相关分析发现HOXD3的表达水平与多种细胞周期调控基因的表达水平呈明显正相关关系(P<0.05)。
结论HOXD3为胶质瘤预后的独立影响因素，其生物学功能与胶质瘤细胞的周期调控相关。