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目的:鉴定小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),阐明其生物学功能以及异常调节的信号通路,并针对该病的核心驱动基因,探究SCLC的靶向药物同时在体外实验中初步验证药效。方法:从GSE40275和GSE43346的m RNA表达谱数据出发,基于生物信息学手段,使用Gene Spring软件筛选出SCLC和正常肺组织之间的DEGs。进行了GO(Gene Ontology)分析,KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析,阐明差异表达基因富集的生物学功能,同时构建PPI(protein-protein interaction)蛋白-蛋白的相互作用网络,确定SCLC核心驱动致病基因。此外,进行MTT测定、克隆形成实验、体外细胞划痕实验等初步验证药物的抗肿瘤效果。结果:SCLC组织中共有305个肿瘤相关的DEGs被筛选出,其中129个基因表达上调,176个基因表达下调。在所有的DEGs当中,KIF11、NDC80、PBK这三个基因被鉴定为差异表达基因。体外实时定量逆转录PCR结果显示,KIF11、NDC80、PBK在SCLC细胞中的表达均显著高于正常肺组织细胞系(P=0.001)。靶向KIF11基因的小分子抑制剂Monastrol,在MTT测定、克隆形成实验以及划痕实验中显示了良好的抗肿瘤效果,抑制SCLC细胞的活力,阻碍肿瘤细胞的增殖和迁移(P=0.001)。结论:1.KIF11、NDC80和PBK可能成为SCLC的核心驱动基因,值得进一步研究。2.Monastrol靶向KIF11基因,能够在体外有效抑制了SCLC细胞的增殖和迁移,可能作为治疗SCLC患者的潜在特效药物。3.SCLC上调的差异表达基因富集于细胞分裂过程、姐妹染色单体凝聚生物过程以及细胞核成分,这些变化有利于DNA复制的准备,促进SCLC细胞的自我复制,细胞分裂的异常赋予SCLC肿瘤细胞恶性增殖的能力,降低细胞对抑制生长信号的敏感。4.范可尼贫血信号通路的过度激活在SCLC的发生和发展中可能起着重要的作用。5.SCLC下调的差异表达基因富集于血管收缩相关蛋白,持续的血流供应为肿瘤组织生长提供了足够的营养物质。细胞外膜成分的变化影响了SCLC肿瘤细胞之间的识别和信号传递,同时促进了肿瘤细胞的迁移。同时,免疫识别受体活性受到抑制,导致机体无法正常识别和清除异常的细胞,导致SCLC的发生。