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目的:皮肤鳞状细胞癌（Cutaneous squamous cell carcinoma,cSCC）是一种皮肤恶性肿瘤。相关数据显示,随着紫外线、免疫抑制等的增加,cSCC在近年来的发病率正不断攀升,与基底细胞癌的发病率越来越接近。由于cSCC的局部浸润性和易复发转移性,cSCC的预后通常较差,因此探索cSCC的发病机制,寻找有效的治疗靶点对cSCC的治疗和预后十分重要。在cSCC的发生过程中有许多基因的参与,并且可通过不同途径影响其发展。谷胱甘肽S-转移酶（Glutathione S-transferases,GSTs）广泛存在于生物界中,其在生物体中主要发挥解毒、代谢和运输作用。GSTs被认为是一种抗氧化蛋白酶,目前GSTs对多种肿瘤的作用已有报道,但其在cSCC中的作用尚不清楚。我们前期的生物信息学数据库分析发现谷胱甘肽S-转移酶（GSTA3）在皮肤鳞状细胞癌样本和正常皮肤样本中差异表达,提示GSTA3可能参与cSCC的发生发展,因此本研究旨在探讨GSTA3在cSCC中发挥的作用及其对皮肤鳞癌细胞增殖、迁移等生物学功能的影响及作用机制。方法:1.生物信息学分析通过GEO数据库搜索GSE2503信息,得到相关基因数据集,利用GEO 2R分析数据集中各组样本间的差异表达基因,分别对差异基因对应的热图和火山图进行绘制,并通过后续的分析筛选出其中的关键基因。2.GSTA3在组织和细胞中的表达（1）收集来自整形外科的20例cSCC患者的癌组织,以及癌旁相应的正常组织标本,分别提取RNA用于检测,采用qRT-PCR方法检测GSTA3基因的表达。（2）培养人皮肤鳞癌细胞A431和正常皮肤成纤维细胞HSF,采用qRT-PCR和Western blot检测A431细胞中GSTA3的表达。（3）建立A431细胞缺氧模型,构建GSTA3过表达质粒,包装慢病毒感染A431细胞,开展细胞功能学实验,应用CCK-8试剂盒和平板克隆方法评价GSTA3对A431细胞增殖水平的影响;应用流式细胞技术评价GSTA3对A431细胞凋亡水平的影响;应用Transwell法评价GSTA3对A431细胞迁移和侵袭水平的影响。另外,应用Western blot 检测 GSTA3 和 TGF-β/Smad、HIF-1α 信号的表达。（4）构建GSTA3 shRNA质粒,转染A431细胞,同时加入TGF-β抑制剂,进行细胞功能学实验,应用CCK-8试剂盒和平板克隆方法评价TGF-β抑制剂和GSTA3对A431细胞增殖水平的影响;应用流式细胞术法评价TGF-β抑制剂和GSTA3对A431细胞凋亡水平的影响;应用Transwell法评价TGF-β抑制剂和GSTA3对A431细胞迁移和侵袭水平的影响;通过建立稳定表达GSTA3 shRNA的A431细胞系,进行裸鼠体内成瘤实验。同时,通过Western blot检测GSTA3和TGF-β/Smad、HIF-1α信号的表达。结果:（1）通过生物信息学分析,筛选出cSCC关键差异基因GSTA3。（2）使用qRT-PCR法将皮肤鳞癌组织与皮肤鳞癌旁组织进行对比,结果表明,与皮肤鳞癌旁组织相比,皮肤鳞癌组织中的GSTA3表达水平有所降低,在A431细胞中蛋白和mRNA水平也都相对较低。（3）实验结果发现,缺氧微环境有利于A431细胞的增殖、迁移和侵袭,并抑制细胞的凋亡过程;而过表达GSTA3后,GSTA3可抑制缺氧条件下A431细胞的增殖、迁移和侵袭,并促进细胞的凋亡过程。机制实验发现,在正常条件下,过表达GSTA3后TGF-β、p-Smad2、p-Smad3的表达明显下降,HIF-1α和VEGF的表达水平显著降低,而E-cadherin的表达明显升高;缺氧条件下,与正常对照组相比,TGF-β、p-Smad2、p-Smad3、HIF-1α和VEGF表达水平均明显升高,E-cadherin的表达下降;过表达GSTA3 后,与缺氧对照组相比,TGF-β、p-Smad2、p-Smad3、HIF-1α 和 VEGF 的表达水平均有所降低,而E-cadherin的表达水平升高。表明在缺氧条件下,有效激活了cSCC中TGF-β/Smad2/3通路和HIF-1α信号,过表达GSTA3在一定程度上能够使HIFα信号以及TGF-β/Smad通路的激活受到抑制。（4）GSTA3基因沉默后,有利于A431细胞的增殖、克隆形成、迁移和侵袭,并且抑制细胞的凋亡,另外,在GSTA3沉默后,肿瘤的生长也受到抑制。根据机制研究结果,与正常对照组相比,TGF-β抑制剂组p-Smad2、p-Smad3的表达水平明显下降,HIF-1α、VEGF的表达水平显著降低,而E-cadherin的表达水平显著升高;GSTA3 shRNA 干扰后 TGF-β、p-Smad2、p-Smad3、HIF-1α和VEGF 的表达较空载质粒组均显著上调,E-cadherin的表达下调。结果表明GSTA3通过阻断TGF-β,抑制其下游信号的活化。结论:GSTA3可通过抑制TGF-β/Smad和HIF-1α信号通路抑制cSCC的进展。因此,GSTA3有望成为cSCC潜在的治疗靶点。