背景结直肠癌（colorectal cancer,CRC）是常见的消化系统肿瘤,新发病例约占全球癌症新发病例的10.2%。目前,免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitor,ICI）治疗对CRC表现出前所未有的临床活性,其中高微卫星不稳定性（high microsatellite instability,MSI-H）及具有错配修复缺陷（defective mismatch repair,dMMR）的患者是ICI治疗的优势人群,但即便是优势人群,单药或联合用药的客观反应率大约只有40～50%,依然存在着其他因素影响ICI的治疗效果。最近,KEYNOTE-177提示ICI在CRC新辅助治疗中崭露头角,NICHE Ⅱ期临床试验惊喜的发现微卫星稳定型CRC在新辅助免疫治疗中有25%的患者受益,可见的确有其他因素影响ICI的易感性。目前,肿瘤突变负荷（tumor mutational burden,TMB）已被发现可用于筛选ICI治疗CRC的获益者,还有年龄、性别以及特定基因突变也被发现可能成为ICI的预测标志物,但这些都存在争议且有待于在ICI治疗CRC的领域展开探索。目的本研究旨在通过生物信息学分析探索年龄、性别及一些基因突变对ICI治疗CRC的预测作用,并探究除MSI以外,其他如肿瘤免疫原性、免疫微环境等免疫因素是否影响ICI的治疗效果,从而影响以上预测标志物的预测作用。方法首先收集来自美国纪念斯隆凯特琳癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center,MSKCC）接受ICI治疗的CRC临床队列,这项队列包含患者的临床基线特征资料、生存资料与体细胞突变数据。随后通过单因素Cox回归分析和Kaplan-Meier生存分析以及log-rank检验,初步识别与ICI治疗预后相关的年龄、性别和突变基因类型,确定预测标志物。之后分析各个预测标志物对ICI治疗的影响因素。我们联合MSKCC和癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas,TCGA）数据库内的CRC样本的临床数据、体细胞突变数据、新抗原数据以及转录组测序数据,对以上预测标志物与TMB和新抗原负荷、免疫应答相关基因表达量以及DNA损伤与修复通路（DNA damage response,DDR）的突变数目的关系进行分析,并使用CIBERSORT（http://cibersort.stanford.edu/）对不同预测标志物对应的肿瘤微环境中免疫细胞浸润类型进行分析,最后利用《京都基因与基因组百科全书》（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）、基因本体论（Gene Ontology,GO）和 REACTOME数据库行基因集富集分析（Gene Set Enrichment Analysis,GSEA）探索免疫应答相关通路表型。除CIBERSORT和GSEA需在相应网站或软件中进行以外,其他所有分析均在R软件（版本.3.6.1）内完成。结果一、CRC接受ICI治疗的预测标志物本研究利用109例MSKCC内接受ICI治疗的CRC样本发现:TMB>11突变/Mb（TMB-high）、年龄>65 岁、男性、基因 RNF43、CREBBP、NOTCH3、PTCH1、CIC、DNT1以及SPEN的突变与较长的总生存期（overall survival,OS）显著相关,是ICI治疗CRC的阳性预测标志物;而基因APC和TP53的突变则与更差的OS显著相关,是ICI治疗CRC的负性预测标志物。二、各个预测标志物对ICI治疗CRC的影响因素通过对MSKCC内109例接受ICI治疗的CRC样本及TCGA内511例CRC样本的一系列生物信息学分析发现,阳性预测标志物之所以给CRC患者带来更好的生存获益可能与更高的免疫原性如TMB和新抗原负荷、免疫应答相关基因高表达的免疫表型、高度浸润的免疫活性细胞如CD8+T细胞、活跃的免疫活性通路以及DDR相关通路基因突变数目增多等因素有关。结论本研究利用生信分析为ICI在CRC的治疗阐明了的多种预测标志物,从临床特征如年龄、性别到特定基因突变,并发现肿瘤免疫原性、免疫微环境特征等可以影响ICI治疗CRC的疗效从而影响预测标志物的预测作用,为CRC患者的免疫治疗提供了新的思路。为了进一步证实ICI的预测标志物,还需要展开分子生物学研究以及前瞻性临床试验研究。