甲状腺癌是全球增长最迅速的、最多见的内分泌恶性肿瘤之一。在最近的几十年中,甲状腺癌的世界发病率显著升高。甲状腺癌还是女性中排名第五的最普遍的癌症,并且女性患癌的概率是男性的3倍。由于甲状腺癌复杂的疾病进展过程,预测这种癌症的潜在生物标志物仍然面临巨大的挑战性。本文基于TCGA数据库和GEO数据库中甲状腺癌的多组学数据以及新近开发的一些特定的生物数据存储库,通过基因差异表达分析、构建生物网络以及基因下游分析挖掘了关于甲状腺癌中关键的非编码RNA以及潜在的免疫相关的分子标志物,探索了甲状腺癌的分子机制。主要内容如下:第一部分,基因差异表达分析鉴定了1092个差异表达的lncRNA,124个差异表达的miRNA,1750个差异表达的mRNA（DEmRNA）和24个差异表达的circRNA。然后通过star Base等生物信息学辅助分析工具构建了lncRNA-miRNA-mRNA和circRNAmiRNA-mRNA两个ceRNA网络,统称为NCceRNA网络。然后通过计算网络中节点的拓扑属性筛选中枢基因,并构建了由中枢基因组成的以hsa-mir-221、hsa-mir-372和hsamir-363为核心的ceRNA子网络。随后,分别对以上3个miRNA的预后价值进行了评估,对其调控的靶基因进行了生物富集分析。第二部分,基于NCceRNA网络中包含的DEmRNA构建了蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络,并对该网络做了MCODE聚类功能模块分析。PPI网络中的中枢节点有5个,包括CCND1、CDKN1A、CDK4、HGF、KIT。随后通过MCODE检测到PPI网络中得分score≥4的3个重要的分子复合物模块。模块1主要与细胞周期和细胞增殖有关,细胞周期蛋白E/CDK2复合物的过度活化可能是抵抗肿瘤的重要机制;模块2主要与突触小泡和囊泡以及突触胞吐和内分泌外分泌相关,可能与肿瘤的迁移和侵袭密切相关;模块3主要与免疫相关的驱动因素、炎性细胞和肿瘤微环境（TME）关系紧密,可能是甲状腺癌免疫治疗的潜在生物标志物。然后,对以上3个重要的PPI网络模块进行富集分析,发现模块中包含的基因所富集的功能和通路都与模块对肿瘤进展产生的影响高度一致。第三部分,基于8种FDA批准的甲状腺癌药物,116个药物靶向基因和153个疾病基因,确定了18个关键基因（KGs）和6个关键途径（KPs）。然后,对18 KGs进行生物富集分析,以确定主要参与甲状腺癌的功能障碍途径。此外,对KPs进行了串扰分析,发现受体酪氨酸激酶的异常激活可以激活整个通路的串扰机制,这也是靶向治疗的关键部位。整联蛋白可以激活粘着斑和PI3K-Akt途径,并影响癌症的迁移。Ras,Rap1和粘着斑通路的激活将会使下游的MAPK和PI3K-Akt途径过度活化,从而致使肿瘤的恶性进展。EGFR酪氨酸激酶抑制剂抵抗途径中膜受体的遗传变化也会过度激活下游的MAPK和PI3K-Akt途径,从而促进癌细胞的增殖和分化。第四部分,采用单样本基因集富集分析（ss GSEA）对从TCGA数据库下载的转录组数据中的癌样本进行评分并结合分层聚类进行免疫分型将患者分为高、中、低三个免疫组。ESTIMATE算法和CIBERSORT反卷积算法用于分析甲状腺癌样本的肿瘤微环境及免疫细胞浸润程度。通过差异分析筛选出了62个免疫相关差异基因（IDEGs）,转录因子（TF）富集分析和差异分析筛选到9个免疫相关的转录因子（IDTFs）,分别是RUNX3、AR、PROX1、IRF8、PBX4、TP63、RUNX1、FOXA2、RARB,它们可作为甲状腺癌的免疫治疗标志物。此外与IDTFs密切相关的生物途径是细胞因子与细胞因子受体的相互作用,免疫细胞是树突细胞,它们与甲状腺癌免疫应答联系紧密,可为进一步探究甲状腺癌免疫治疗提供依据。综上所述,本文基于TCGA数据库和GEO数据库中甲状腺癌的多组学数据以及新近开发的一些特定的生物数据存储库,通过数据预处理构建了本研究的数据集。通过ceRNA网络的构建与分析,发现了由中枢基因组成的以hsa-mir-221、hsa-mir-372和hsamir-363为核心的ceRNA子网络可能是影响甲状腺癌进展的关键的ceRNA机制。基于NCceRNA网络中包含的DEmRNA构建了相关的PPI网络,鉴定了可能影响肿瘤细胞周期和细胞增殖以及肿瘤迁移和侵袭的蛋白质复合物模块。基于已报道的疾病基因和药物靶标探索了潜在的通路相互作用机制。此外,将TF与TME和免疫细胞相关联挖掘了甲状腺癌免疫治疗相关的TF生物标志物。总之,本文的相关研究为进一步探究甲状腺癌临床诊断和免疫治疗提供依据和新思路。