背景肾细胞癌（RCC）是成人最常见的泌尿生殖道肿瘤,其中肾透明细胞癌（cc RCC）是最常见的类型,约占80%。临床上,高达16%的肾细胞癌患者在确诊时已经转移,且约有三分之一的肾细胞癌患者术后局部复发。不幸的是,肾细胞癌转移患者由于对化疗和放疗耐药,预后往往较差,5年相对生存率仅为12%。目前肾细胞癌的发病机制尚不明确,但研究表明肾细胞癌中存在大量的非癌细胞,这些非癌细胞以精细、动态的方式深刻地影响着肿瘤的进展与转归。在这些非肿瘤细胞中,存在大量的肿瘤浸润性免疫细胞（tumor infiltrating immune cells,TIICs）,它们具有显著的促肿瘤或抗肿瘤作用,与免疫治疗的应答和临床疗效密切相关。目前,生物信息学及分子生物学技术已经广泛应用在肿瘤机制方面的研究,且已有研究通过CIBERSORT算法对肿瘤测序数据中的免疫细胞进行评估,初步揭示出浸润性免疫细胞的差异分布在肿瘤发生发展中的作用机制。本研究基于生物信息学分析技术对肾癌发生发展机制进行深入研究,并进一步探讨其关键分子及信号通路,深入研究其与免疫细胞间的分子作用机制,为肾细胞癌患者寻找新的治疗和干预靶点,为疾病风险评估和临床决策制定新的诊断和治疗策略。目的在本研究中,我们首先利用GEO（Gene Expression Omnibus）与TCGA（The Cancer Genome Atlas）数据库,筛选并分析了肾细胞癌中差异表达的基因,并对其进行生物信息学分析与生存预后分析,了解它们在肾癌中的分布及临床意义,并在临床样本及肾癌细胞系中进行验证。同时采用CIBERSORT法对肾细胞癌22种免疫细胞类型的分布进行计数,分析筛选出来的差异表达基因与免疫细胞分布的关系。基于关键基因表达水平对肾癌数据集进行分型,并检测各集群间的生存预后,免疫分布差异性。在细胞实验与动物实验中验证基因功能并探索关键基因与免疫细胞间的作用机制,为肾癌的临床诊断及治疗尤其是免疫治疗提供可能的分子靶点。方法从TCGA和GEO数据库中下载RCC患者的基因表达谱和相应的临床资料,如性别、年龄、分期、是否转移、生存率和预后信息等。首先对数据进行预处理和归一化,然后基于“Limma”包与“Robustrankaggregr”软件包进行差异表达基因（DEGs）分析（癌/正常或癌旁组织）整合,取GEO和TCGA数据库中的差异基因交集;采用R包对差异基因进行GO与KEGG功能富集分析,并进一步进行模块聚类分析,结合随访数据进一步筛选重要模块和关键基因,并与免疫细胞进行共分析,探讨其与免疫细胞间可能的作用机制。然后应用Cancersubtyper包,基于关键基因表达水平对肾癌数据集进行一致性聚类分析,并对各集群进行生存预后与免疫分布分析。在肾癌患者与肾癌细胞系中进行基因表达水平的验证（免疫组化和免疫印迹）;构建质粒、包装病毒并感染肾癌细胞,在体外探讨基因功能,同时通过裸鼠皮下移植瘤实验探究基因在体内的作用机制。结果基于R语言分析GEO与TCGA中肾癌数据集,共得到365个差异表达交集基因,其中176个上调基因,下调的有189个。GO与KEGG功能富集分析显示GO功能注释大多富集在碳酸催化过程、细胞氨基酸代谢过程、快速酸代谢过程、有机酸催化过程以及氧化途径;KEGG通路分析则富集在碳代谢等代谢途径,PPAR信号通路和细胞粘附分子等通路。模块聚类分析共得出6个显著模块,其功能富集分析大多集中在血管生成的调控、MAPK级联的正调控、抗原处理和MHCⅡ类、TRIF依赖的toll样受体信号通路上。结合生存预后等临床信息,最终获得4个关键基因进行后续研究,其中PYGL、CYP2J2、LY96均在在肿瘤组织中表达上调,ATP6V1B1则表达下调;生存分析显示PYGL与LY96表达升高的肾癌患者预后不佳。一致性聚类分析结果显示,TCGA肿瘤数据集可划分为3个集群,其中集群1的生存预后相较于集群2与集群3更差,且各分组间的浸润性免疫细胞分布存在明显差异。接着,利用免疫组化和免疫印迹实验进一步在肾癌患者组织与5种肾癌细胞系验证发现,基因表达水平同预测结果是吻合的。同时,通过联合免疫细胞进行共分析发现,PYGL与M2型巨噬细胞存在正相关性。体外细胞实验证明,敲低PYGL表达会抑制肾癌细胞的增殖,侵袭与迁移能力,且可抑制肿瘤细胞对巨噬细胞的募集,并抑制M0型巨噬细胞向M2型巨噬细胞分化。裸鼠皮下瘤种植实验表明敲低PYGL会抑制肾癌细胞在体内的成瘤能力。结论本研究基于GEO与TCGA数据库对肾细胞癌进行生物信息学挖掘,最终获得4个差异基因-PYGL、CYP2J2、LY96和ATP6V1B1和3个具有预后价值的分子分型,并在肾癌患者组织切片与肾癌细胞系中进行了验证,在此基础上选择PYGL进一步构建了稳定的细胞株进行细胞功能实验,在体内与体外证明敲低PYGL会影响肿瘤增生增长,且可进一步影响巨噬细胞的募集与分化,说明PYGL在肿瘤免疫微环境调控中发挥重要功能,有望成为肾细胞癌治疗尤其是免疫治疗的重要分子靶点。