目的阐明未分化甲状腺癌(anaplastic thyroid carcinoma,ATC)与分化型甲状腺癌的分子通路差异,揭示ATC的恶性机制。方法利用GEO数据库联合R语言分析ATC与乳头状甲状腺癌(papillary thyroid cancer,PTC)肿瘤组织的基因表达差异,以及ATC、PTC与正常甲状腺组织的共有差异基因;基于STRING数据库及Cytoscape软件构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,分析其关键网络节点和基因簇,并利用KEGG、DAVID数据库及ClueGO插件进行基因功能富集及注释。最后,利用RT-PCR检测关键节点在不同甲状腺癌细胞株中的表达差异。结果和正常甲状腺组织相比,ATC和PTC存在775个共同差异基因,通路富集于PI3K-Akt信号通路、p53通路、肿瘤通路、细胞周期等与调控肿瘤发生发展相关的经典通路,以及炎症反应、胞外基质重塑、免疫反应、血管新生等肿瘤微环境相关通路改变。进一步筛选ATC和PTC差异基因发现,与PTC相比,ATC组织中p53通路、PI3K-Akt信号通路、胞外基质-受体相互作用、细胞周期、蛋白消化及吸收、吞噬体、补体途径等肿瘤关键通路显著激活。研究通过构建PPI网络并分析出3个关键基因簇,其功能主要与细胞周期、双链修复、细胞趋化、蛋白泛素化等重要生物进程相关。其中,TOP2A、IL8、UBE2S是各基因簇的关键节点,并与甲状腺恶性演进潜在相关。结论研究利用生物信息学发现ATC发生发展的潜在分子机制网络,并揭示该网络中的关键基因簇及节点,为ATC的恶性机制及潜在治疗靶点提供理论依据。