结直肠癌（Colorectal Cancer,CRC）是一种具有高度侵袭性的肿瘤,其致死率位居全球第三位。深入研究结直肠癌的致病机制、研发结直肠癌的新型药物已成为一个亟待解决的问题。橘皮素具有抑制细菌和抗肿瘤等药理作用,但橘皮素治疗结直肠癌的分子水平作用机制尚未得到深入研究。因此,本文基于生物信息学和网络药理学方法,研究橘皮素治疗结直肠癌的各类分子标志物、潜在的基因靶标和相似功能药物,并首次提出了基于控制理论的橘皮素治疗结直肠癌关键基因预测算法。本文主要包括以下研究内容:（1）将橘皮素标准品注入结直肠癌实验组样本的HCT116细胞,进行药物实验。对样本细胞进行RNA-seq测序,筛选出2614个差异表达基因。其中,含有197个lnc RNAs、128个mi RNAs和1938个m RNAs。基于lnc RNA-mi RNA调控关系理论和生存分析方法,筛选得到5个lnc RNA标志物。（2）对筛选出的1938个差异表达m RNAs进行GO富集分析和KEGG通路分析;利用STRING数据库构建蛋白质互作网络,并使用MCODE算法和cyto Hubba插件中的网络拓扑分析方法进行分析,得到7个m RNA关键基因。经过生存分析,发现它们均与结直肠癌的预后具有相关性。虽尚未见文献报道RIOK2和PRKACA是结直肠癌的标志物,但它们具有成为结直肠癌标志物的潜力,是今后的研究重点。（3）通过检索TCMSP、Drug Bank、CTD和Dis Ge NET数据库,得到44个橘皮素治疗结直肠癌靶点,并对其进行富集分析。通过蛋白质互作网络分析,筛选出5个橘皮素治疗结直肠癌的关键靶点。将关键靶点和m RNA关键基因取交集,得到2个共同基因。对排名首位的共同基因进行分子对接分析,预测与橘皮素相似的功能药物。（4）本文首次提出了一种基于控制理论的橘皮素治疗结直肠癌关键基因预测算法。利用橘皮素治疗结直肠癌的RNA-seq数据和Lnc MAP数据库数据构建lnc RNA-TF-gene调控网络,应用控制理论的最小驱动节点集思想和结构可控性理论,得到143个关键节点基因。融合突变得分和网络拓扑分析方法得分,分析lnc RNA-TF-gene调控网络,得到38个潜在关键基因。将关键节点基因和潜在关键基因取交集,得到26个最终的关键基因,其中有8个lnc RNA基因,18个m RNA基因。采用CGC数据库和相关文献进行验证,结果证实了该预测算法比传统方法能更加全面地预测关键基因。