背景:胃肠道恶性肿瘤由于逐年升高的发病率和较差的预后,已经成为人类生命健康的重要威胁。其中的结直肠癌和胃癌更是占到了每年恶性肿瘤新发病例数的17%,在世界范围内造成每年169万人死亡。尽管胃癌和结直肠癌的诊疗技术在不断进步,但是由于胃肠道恶性肿瘤高度的异质性和调控机制的复杂性,仍有大量的胃癌和结直肠癌患者在接受规范的根治性治疗后发生复发和转移,尤其是进展期的胃癌和结直肠癌。随着生物信息学技术的发展,高通量地获取肿瘤和外周组织的多维组学信息已经成为可能。通过多组学研究揭示胃肠道肿瘤的异质性并对其进行分子分型是实现胃肠道恶性肿瘤精准治疗的重要途经。目的:开发一套适用于胃肠道肿瘤预后标志物筛选鉴定的生物信息学算法,通过该方法鉴定出可以将胃癌和结直肠癌患者进行预后结局分组的若干基因集并建立对应的评分系统。利用基于核酸分子杂交的石蜡标本基因表达水平检测技术在大规模的临床样本中验证预后评分系统的可靠性和独立性,探索其对于临床诊疗决策的指导价值。方法:在结直肠癌的研究中,我们以多个独立的结直肠癌的公共数据库为基础,利用多种生物信息学算法和独立的验证数据集,筛选了其中预测结直肠癌预后的最佳基因组合并建立评分系统。然后我们使用2个结直肠癌公共数据库,比较了我们15个基因结直肠癌预后评分系统与Oncotype DX Colon Recurrence Score的预后评价效能,进一步使用基于核酸分子杂交的石蜡标本基因表达水平检测技术在单中心203个结直肠癌石蜡标本中获取预后基因的表达水平。通过Cox生存回归和Kaplan-Meier生存分析验证其在临床标本中的评价效能。在胃癌的研究中,我们针对开发出的53个基因胃癌预后评分系统采用类似结直肠癌研究中使用的方法,在三中心540个胃癌石蜡标本中,验证53个胃癌预后基因评分系统的评价效能并探索其对临床化疗的指导价值。结果:在结直肠癌研究中,我们从6个独立的结直肠癌数据集中筛选出在肿瘤组织中稳定高表达或低表达的738个基因,筛选其中对结直肠癌预后影响较显著的78个基因（P<0.05）。通过一系列生物信息学算法筛选出15个最佳的预后基因集并建立评分。该评分在一个训练集（373个样本）和两个独立验证集（125和562个样本）中对预后风险均有显著区分能力,P值分别为0.0001,0.0033,0.00058。15个基因预后评分系统的评价能力独立于现有的临床病理和分子亚型（P<0.0001）。与现有的结直肠癌预后评分系统的比较中,“poor”组与“good”组的风险比分别为2.32倍和1.58倍。在单中心203个样本的临床验证中,三个预后分组差异显著（P<0.0001）在胃癌研究中,我们比较了胃癌53个基因预后评分系统与已发表的基因标志物在评价效能的差异,“poor”组与“good”组的风险比分别是其他3种预后评分系统的4.30倍,1.48倍和1.40倍。将公共数据库和临床样本的分子亚型和临床病理信息纳入多因素Cox回归分析显示,我们的预后评分系统独立于上述因素（P<0.0001）。利用三中心540个临床样本验证了我们53个基因预后评分系统的预测效能,在三个独立验证集和所有样本中的P值分别为:0.037,0.043,0.21和0.0018。结合化疗信息我们发现,接受FOLFOX方案化疗的患者较其他方案有更好的5年生存率,FOLFOX组:82.0%,其他方案组61%,（P=0.028）结论:我们开发了一套联合多种回归和验证模型的生物信息学算法。该算法可以在胃癌和结直肠癌中准确筛选出最佳的预后基因集并以此为基础建立一套可靠的预后评分系统。在结直肠癌的研究中,我们的结直肠癌预后评分系统不仅独立于现有的结直肠癌分子亚型和临床病理因素且在预后评价效能上优于已投入临床使用的Oncotype DX Colon Recurrence Score。在关于胃癌的研究中,我们证实同种算法开发的53个基因预后评分系统相对已发表的胃癌预后基因标志物有更强的独立预后评价能力。我们临床验证中采用的基于核酸分子杂交技术的新型检测技术被证实可以高通量地检测石蜡标本中的基因表达水平。同时,我们的结直肠癌和胃癌预后评分系统在大规模单中心或多中心的临床验证中显示了稳定的预后评价能力,我们也发现53基因胃癌预后评分系统对于FOLFOX方案的疗效具有潜在的预测价值。