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目的宫颈癌是发展中国家女性生殖系统恶性肿瘤死亡的主要原因之一。早期宫颈癌以手术治疗为主,疗效肯定;而对于晚期宫颈癌患者,常规治疗方案如放、化疗的疗效差异性较大。由于肿瘤的异质性,不同患者对放、化疗的反应不同,即使是按照指南推荐的标准疗法存在很大的局限性。因此,针对不同患者,采用精准的个体化治疗策略,更有利于宫颈癌患者的预后评估和治疗方案制定。近年来,基于高通量测序技术,包括RNA测序技术及微阵列技术,针对各种癌症亚型的精准治疗受到了广泛关注。利用生物信息技术,通过对宫颈癌患者进行高通量的基因表达谱分析,有利于辅助开发和制定宫颈癌的个体化诊疗策略。方法本研究共纳入了304例来自TCGA数据库的宫颈癌患者,采用ESTIMATE算法对肿瘤微环境进行评估,得到肿瘤的基质评分和免疫评分,根据评分中位数分为高低两个亚组,明确两种评分与预后的相关性。针对与患者预后相关的两个亚组筛选差异表达基因,并对获得的差异表达基因进行GO和KEGG富集分析,以探讨其可能的分子功能、生物学过程、基因富集的细胞成分及参与的信号通路。针对得到的每一个差异表达基因,我们均绘制K-M生存曲线,筛选出与五年生存率显著相关的差异表达基因。为进一步挖掘核心调控基因,我们针对上一步筛选出的生存相关的差异表达基因构建蛋白质互作网络,并进行基因富集分析和模块挖掘,最终从差异表达基因中筛选出统计学意义最为显著的预后相关的核心差异表达基因集。此外,本研究采用外部验证法,使用GEO数据库中宫颈癌患者的芯片数据GSE52903(n=55)及其对应的样本临床信息,进一步验证预后相关的核心差异表达基因集与宫颈癌预后的相关性。另一方面,我们基于获得的预后相关的核心差异表达基因集,利用pivot方法,构建了TF-lncRNA-miRNA-mRNA多因子调控网络并预测可能对预后相关的核心差异表达基因有调控作用的潜在药物。结果通过ESTIMATE算法对TCGA数据库的304例宫颈癌分析,发现免疫评分与患者五年生存率存在显著相关(p=0.03),且高评分组预后较好。对免疫评分的高分和低分两个亚组进行差异表达基因筛选得到1367个差异表达基因,GO功能注释和KEGG通路富集分析发现1367个差异表达基因主要与免疫功能相关。我们进一步绘制生存曲线,筛选出401个与五年生存率显著相关的差异表达基因(p<0.05)。针对401个预后相关的差异表达基因,我们构建了蛋白质互作网络,并进行GSEA基因富集分析和MCODE模块挖掘,最终筛选出包含79个差异表达基因的预后相关的核心差异表达基因集,这些预后相关的核心差异表达基因主要与骨髓白细胞激活、适应性免疫反应调控和受体信号通路相关。此外,通过外部验证法,我们发现预后相关的核心差异表达基因集中的CCR7、PDCD1、ZAP70及CD28与患者五年生存率显著相关(p<0.05)。另一方面,我们基于预后相关的核心差异表达基因集,构建了包含148个miRNA,31个lncRNA,21个TF和75个mRNA的多因子调控网络TF-lncRNA-miRNA-mRNA多因子调控网络并预测了可能对预后相关的核心差异表达基因有调控作用的39种潜在药物。结论本研究采用生物信息学方法,筛选及分析可能与宫颈癌免疫微环境及预后相关的差异表达基因,挖掘其潜在的调控机制,并预测可能的潜在治疗药物,为宫颈癌的预后评估及制定个体化治疗策略提供了有效支撑。主要结论为:(1)宫颈癌免疫微环境与患者预后相关;(2)分析出79个可能与宫颈癌免疫微环境及预后相关的差异表达基因,构建了该差异表达基因集的多因子调控网络,并预测了可能对该差异表达基因集有调控作用的39种潜在药物。