1.结直肠癌的分子遗传学分类

大多数结肠癌的发展是从肠上皮细胞APC（腺瘤性息肉病基因）肿瘤抑制基因突变失活开始。这个失活过程是多步骤的，包括干扰E-cadherin（E-钙粘附素）的平衡和重新调节转录基因，紧接着其它一些基因发生克隆性聚集改变，如原癌基因c-myc、ras基因的激活和抑癌基因的失活。突变型TP53基因失去野生型P53基因的调节功能，包括P21WAF1/CIP1周期依赖性激酶抑制剂（与增殖细胞核抗原形成复合体）和凋亡基因如BAX。一些抑制基因的失活是由于部分或全部的染色体缺失引起的。结肠癌中由于染色体的不稳定引起染色体基因的缺失有很高的发生率，但具体靶基因尚不清楚。

遗传性结直肠癌是由胚系基因或某基因上游的启动子发生胚系改变引起的、在多种遗传性综合征基础上发生的结直肠癌。遗传性腺瘤性结直肠癌综合征（FAP）是在家族性腺瘤息肉病的基础上发生的，是一种常染色体显性遗传病，由结肠腺瘤息肉基因发生胚系突变引起，常常有结肠外表现，包括胃和十二指肠息肉、骨瘤、牙齿异常、硬纤维瘤、甲状腺和脑瘤、先天性视网膜色素上皮肥大、表皮样囊肿等。

遗传性非息肉性结直肠癌（LS）是遗传性结直肠癌最常见的综合征，占所有结直肠癌的2％-3％，主要是由于错配修复基因MLH1、MSH2、MSH6和PMS2种系突变导致，也有报道称MLH3、PMS1和EXO1突变也和LS相关。该病是常染色体显性遗传，但由于外显率不全、发病年龄、进行筛查和预防性手术等原因，并不是所有的LS相关基因变异携带者的父母都是肿瘤患者。

经典FAP息肉发生在青少年，而轻型家族性腺瘤性息肉病（AFAP）患者往往在成年后发生息肉。尽管有些需要接受外科结肠切除，但一部分患者通过内镜治疗即可控制。而且，AFAP的患者发生结肠外肿瘤和硬纤维瘤的机会较低。FAP和AFAP都是由APC基因变异导致的。APC是抑癌基因，在wnt信号通路中起负性调控作用，与细胞迁移、粘附、转录激活以及细胞凋亡相关。APC基因突变会导致截断蛋白产物的产生，促进肿瘤的发生发展。家族性结直肠癌X型是指两代人中有3位亲属罹患结直肠癌，其中有1位在50岁以前被诊断，但是又没有携带错配修复基因、或没有发生错配修复突变引发的肿瘤。MUTYH相关息肉病（MAP）是常染色体隐性遗传病，以结直肠多发息肉为特点。临床表现上与FAP及AFAP类似，但平均发病年龄接近中年，为50岁上下。

2.结直肠癌分子病理检测与个体化医疗

目前国内外临床病理界及NCCN指南推荐的结直肠癌具有个体化诊疗价值的病理检测为KRAS、NRAS、BRAF、MMR基因等。

KRAS/NRAS基因突变检测：虽然大多数结直肠癌均可检出EGFR高表达，但EGFR基因在结直肠癌中的突变率仅有1%～2%，研究显示，EGFR状态并不能预测抗EGFR单克隆抗体的靶向治疗反应。RAS/RAF/MAPK通路位于EGFR下游，RAS突变后无需EGFR接受信号即可自动活化该通路，引起细胞增殖。因此，只有RAS基因野生型患者才对EGFR单抗治疗有效。KRAS基因在结直肠癌中突变率约为40%。NRAS突变率约4%。2015年版《NCCN结直肠癌临床实践指南》建议对所有转移性结直肠癌进行KRAS和NRAS突变检测。有突变者不宜采用抗EGFR靶向治疗。

BRAF基因突变检测：BRAF在结直肠癌中的突变率为5%～15％，在MSI-H肿瘤中突变率明显高于MSS肿瘤。BRAF突变与KRAS突变通常为互斥的。NCCN指南建议，对KRAS/NRAS野生型的Ⅳ期患者可选择BRAF突变检测。尽管BRAF基因状态对EGFR单抗的预测作用尚存在争议，但多数研究认为BRAF突变提示预后不良。此外，由于BRAF-V600E突变仅见于MLH1启动子甲基化所致的MSI-H肿瘤中，故该检测还可用于区分散发性和Lynch综合征相关性MSI-H肿瘤。

错配修复（MMR）状态：MMR基因可修正DNA复制过程中出现的错误，以保证DNA复制的准确性。其主要包括MLH1、MSH2、MSH6和PMS2等基因。MMR基因功能缺陷常导致微卫星体（MS）的长度发生变化，称微卫星体不稳定（MSI）。约15％结直肠癌的发生与MMR基因功能缺陷有关。肿瘤DNA可检出高频度的MSI（MSI-H），其中约12％为MLH1基因启动子甲基化所致的散发性MSI-H肿瘤，约3％见于MMR胚系突变所致的Lynch综合征患者。临床MSI-H肿瘤具有右半结肠多见、组织学类型以伴黏液腺癌或低分化腺癌多见等特点。另外，MSI-H肿瘤对以氟尿嘧啶（5-FU）为主的化疗不敏感，但预后好于微卫星稳定（MSS）的肿瘤。

因此，《NCCN结直肠癌临床实践指南》建议：

（1）所有Ⅱ期肿瘤患者应进行MMR状态检测，以指导治疗和提示预后；

（2）年龄≤70岁或>70岁但符合Bethesda指南的患者，应检测肿瘤MMR状态以排除Lynch综合征。需要强调的是，为提高Lynch综合征的检出率，越来越多的机构对初诊结直肠癌患者进行MMR状态筛查。

其他分子检测指标：虽然RAS基因野生型患者可选择抗EGFR靶向治疗，但仍有近半数的患者对治疗无反应，研究者在继续寻找其他疗效预测标记。PIK3CA为PI3K（磷脂酰肌醇-3-激酶）的催化亚基，参与PI3K/PTEN/Akt/mTOR信号通路的调控，是EGFR的下游信号分子，在结直肠癌患者中的突变率为15%～20%。研究显示，PIK3CA基因突变型结直肠癌患者预后较差，且对EGFR单抗治疗不敏感。因此，PI3KCA基因突变检测在提示结直肠癌患者预后和指导治疗方面的意义备受关注。该通路中另一重要基因PTEN在结直肠癌中的缺失发生率达15%～20%，也被认为可能对EFGR单抗的疗效有预测作用。二磷酸尿苷葡萄糖醛酸转移酶（UGT1A1）参与伊立替康在体内的代谢，但UGT1A1基因的多态性可导致部分患者对伊立替康的灭活能力降低，造成药物在体内的蓄积和不良反应。UGT1A1*28（7/7）基因型患者需降低伊立替康用量。因此，用药前可对患者的UGT1A1*28多态性进行检测。

结直肠癌的治疗目前仍以手术切除和综合治疗为主，随着MSI、MMR、EGFR、KRAS、NRAS和BRAF等分子检测手段从实验研究进入了临床应用，结直肠癌已经跨入“分子诊断和治疗”的时代。我们完全有理由相信，随着人类结直肠癌基因组数据的进一步解析，传统结直肠癌的诊疗模式必将被改变，“结直肠癌精准医学”将重新规划肿瘤分类、预防、诊断、治疗、评估预后以及护理等各个临床实践节点。这一天，不会太远。