结直肠癌(colorectal cancer，CRC)是最常见的 消化道恶性肿瘤，在我国发病率逐年增高，其发 生、发展及诊疗、预后已成为当前临床研究关注 的热点^[1]。尽管大量研究力图揭示结直肠癌诊断 及预后有效监测途径，但至今为止，临床诊疗方 案决议仍只能取决于肿瘤影像学或病理学检测结 果。临床诊断的限制性可能导致部分高风险CRC 患者和低风险CRC患者不能明确区分，相应地导 致患者可能接受不到充分治疗或经受不必要的治 疗^[1]。因此，查明结直肠癌生物病理机，研发结直 肠癌临床早期诊断及预后评估等特异性新型生物 标志物已成为当前结直肠癌临床治疗的关键。

microRNAs (miRNAs)是一类内源性的、19~25 个碱基长度的小分子非编码RNA，它可以通过与 靶基因mRNA分子的3'端非编码区(3'-UTR)互补匹 配导致靶mRNA分子的翻译抑制，进而在人体内 生命活动中发挥重要调控作用，广泛参与肿瘤的 发生、发展和转移，既能扮演致癌基因角色，也 能发挥重要抑癌基因作用^[2,3]。近来，部分研究揭 示部分miRNAs异常表达与CRC的发生、发展密 切相关，提示miRNA可作为CRC临床早期诊断及 预后评估的特异性新型生物标志物^[4]。本文综述 miRNA作为结直肠癌临床早期诊断、预后和治疗 结果评估生物标志物的研究进展，揭示结直肠癌 miRNA参与的分子调控机制,展望miRNA作为结直肠癌新型诊断分子标志物及治疗靶点的广阔临床 应用前景。 1 结直肠癌miRNA诊断标志物

结直肠癌临床早期诊断可有效降低发病率与 死亡率。目前结肠镜检查术已成为临床结直肠癌 高危人群诊断“金标准”，然而，结肠镜检查术的 侵入性及高昂费用限制其广泛应用^[4,5]。因此，寻 求患者接受、临床实用的新型结直肠癌诊断标志 物成为当前临床研究的热点。 1.1 结直肠癌血清/血浆miRNA诊断标志物

研究显示癌胚抗原（CEA）是结直肠癌血清 /血浆中唯一的分子标志物，但特异性差、低敏感 度等缺陷限制CEA临床应用，尤其不适用于结直 肠癌早期诊断^[6]。部分研究揭示，人体外周血液内 包含高浓度、高稳定性游离态miRNAs，参与体内 大量细胞信号转导通路及遗传信息转化^[7]。由于肿 瘤发生与miRNA异常表达密切相关，不同肿瘤类 型存在各自特异性异常表达的miRNAs，其中部分 miRNAs将被分泌进入血液循环^[7,8]。据此，研究推 测，血清/血浆中的部分肿瘤分泌循环miRNAs可能 是结直肠癌临床诊断分子标志物。

Ng等^[9]利用miRNA芯片与荧光定量PCR验证 挖掘结直肠癌血浆内差异表达miRNAs，鉴定可能 的结直肠癌临床诊断miRNA分子标志物，研究表 明miR-17-92基因簇中miR-17-3p和miR-92a的高水 平表达与结直肠癌密切相关，并且结直肠癌患者 手术后血浆内miR-17-3p和miR-92a表达水平显著 降低，这一结果证实结直肠癌细胞能够分泌异常 表达的miRNAs进入血液循环。进一步研究发现 miR-92a诊断结直肠癌的敏感度为89%，特异性为⁷0%，并且miR-92a能够区别结直肠癌与其他胃肠 道癌症和炎性肠病，研究推测miR-92a可能是潜在 的结直肠癌早期诊断标志物。Huang等^[10]研究进一 步证实miR-92a的诊断潜力，研究发现结直肠癌患 者体内血浆包含高水平miR-92a，其诊断敏感度和 特异性与Ng等^[9]研究结果一致。

Chen等^[11]深度测序挖掘结直肠癌血清miRNAs， 共获得显著性差异表达结直肠癌血清特有miRNAs 69个。研究进一步显示这些miRNAs中80%同样也存 在于肺癌血清内，提示仅少量显著性差异表达结直 肠癌血清miRNAs可以最终发展为特定的结直肠癌 诊断标志物。并且，研究推测不同类型肿瘤血清内 存在共同的癌变相关miRNAs，其中部分异常表达 miRNAs可能只是由于肿瘤诱导体内其他源头（如 免疫细胞）产生。Wang等^[12]研究利用miRNA芯片 挖掘CRC患者和健康人血浆差异表达miRNA，结果 显示CRC患者血浆中miR-10a、miR-19a、miR-24、 miR-92a、miR-125a-5p、 miR-141、miR-150、miR-188-3p、miR-192、miR-210、miR-221、miR-376a、 miR-495、miR-572、miR-601、miR-720、miR-760、 hsa-let-7a和hsa-let-7e等表达下调，进一步qRT-PCR验 证结果显示，CRC患者血浆内miR-601和miR-760表 达水平显著降低，研究推测血浆miR-601和miR-760 可能是潜在的CRC患者早期诊断标志物。Luo等^[13]最 新研究提出当前应深入研究鉴定结直肠癌血清/血浆 单个miRNA功能，进入使用多个血清/血浆miRNAs 组合作为特定的结直肠癌诊断标志物。 1.2 结直肠癌排泄物miRNA诊断标志物

近年来，基于粪便等排泄物作为结直肠癌非入 侵式筛选测验方法已被临床广泛应用，其中利用 愈创木脂进行的粪便隐血试验（FOBT）是当前临 床最广泛应用的结直肠癌筛选途径^[14]。然而，由于 结直肠癌不规则出血、消化残留物中红肉的出现 及其他导致胃肠道出血等原因，导致结直肠癌粪 便隐血试验的特异性和敏感度相对较低，如部分 直径大于1cm的晚期肿瘤不能被FOBT检出^[14,15]。 随后，部分研究收集粪便中包含的不断从肠道和 肿瘤位点脱落的结肠上皮细胞，检测结直肠癌，理 论上这些脱落结肠上皮细胞携带大量重要的遗传 和表观遗传学信息，后续测试可进行如突变基因 或异常表达mRNAs、蛋白及miRNAs等检测^[16]。

相对于mRNAs和蛋白易降解特性，内源性 miRNA被RNase酶包装、保护，更容易被检出。 但是，粪便内环境较血清/血浆内环境复杂恶劣， 并且研究推测粪便的总RNA中人RNA所占比较 小于1%，据此，研究指出临床研发粪便miRNAs 的结直肠癌诊断标志物，必须满足多个标准，主 要包括可测性、再现性、可预测性等^[16,17]。2009 年，Ahmed等^[18]开拓性尝试从粪便试样中分离筛 选结直肠癌miRNA标志物，研究独创了一个新的 粪便miRNA检测程序，主要包括粪便分离、粪便 中miRNA提取及定量分析。研究进一步揭示，部 分miRNAs的异常表达水平可区分健康人与CRC引 起的溃疡性结肠炎，还能区分CRC的不同Dukes分 期，如CRC患者Dukes分期处于晚期的患者粪便中 包含高水平miR-21、miR-106a、miR-96、miR-203、 miR- 2 0 a、miR- 3 2 6和miR- 9 2，而miR- 3 2 0、 miR-126、 miR-484-5p、 miR-143、 miR-145、 miR-16和miR-125b在CRC患者Dukes分期处于晚期 的粪便中表达水平较低^[18]。由于Ahmed等^[18]研究样 本较少，不能显示其筛选获得结直肠癌miRNA标 志物的统计学意义，部分研究对Ahmed等^[18]结论产生质疑，如Link等^[16]利用miRNA芯片筛选比较 健康者粪便与健康者结肠黏膜上皮组织miRNA， 结果显示两组样品中284个miRNA表达模式高度 相似，不同个体或同一个体不同时间粪便miRNA 表达模式也很相似，进一步研究显示，结直肠癌 和结肠腺癌患者粪便中miR-21、miR-106a表达水 平较高，但miR-21、miR-106a表达水平与肿瘤分 期呈负相关关系，并且CRC与健康对照组粪便中 miR-143、miR-17、miR-622和miR-65-3p表达水平 无明显差异。Koga等^[19]结合免疫磁珠与上皮细胞 黏附因子抗体（EpCAM）分离纯化获取粪便内结 肠上皮细胞，实时定量qPCR检测结果显示CRC患 者与健康人粪便内结肠miR-21表达水平变化差异 无统计学意义，但CRC患者粪便内包含高表达水 平的miR-135、miR-17-92簇，研究提示粪便内部 分特异性差异表达miRNAs可作为早期CRC无创 性生物诊断标志物。另外，部分研究显示广泛应 用于组织、细胞系中miRNA表达定量内参RNU6B 的表达与粪便总RNA浓度没有任何关联，且粪 便RNU6B降解迅速，检测率较低，提示粪便内 miRNA表达检测应使用其他持续表达小分子RNAs 作为标准化内参基因，如18s rRNA、miR-16等^[4]。

Ahlquist等^[20]研究推测CRC早期粪便中肿瘤 细胞及大多数肿瘤分子标志物比血液中更容易被 检出，提示进行粪便miRNA标志物检测在CRC 癌前病变筛查中极具优势，但近端区域脱落的结 肠上皮细胞运输距离较长，且过多暴露于细胞毒 性药物内，将导致临床取样或保存试样量很少。 假设上述机制为粪便miRNA的普遍现象，那么临 床利用粪便miRNA诊断右侧直结肠癌的可能性较 小。尽管当前临床miRNA标志物实践应用尚处于 初期，并且相关miRNA诊断标志物研究进展均 未超过临床前阶段，但这些研究结果提示深入进 行CRC粪便miRNA筛选检测，深入研究其分子 机制，将可获取高特异性、高敏感度及再现性的 CRC临床miRNA诊断标志物。 2 结直肠癌miRNA预后标志物

尽管近年来外科手术技术已获得长足改进， 但可手术肿瘤CRC患者仍有较高的术后局部复 发风险，并且不同患者个体对临床辅助疗法的反 应也不尽相同。目前，临床筛查重要功能CRC miRNA，并使其作为CRC预后标志物的研究已 广泛开展。部分临床前期和临床研究表明，部分 miRNA特异性差异表达可用于CRC预后评估，揭 示miR-21可能是重要的CRC预后分子标志物^[21,22,23]。 Slaby等^[21]研究显示CRC患者体内上调表达miR-21 与淋巴结阳性及远程转移密切相关。随后，两个 研究团队先后利用miRNA芯片筛选鉴定不同种 族、不同地域结直肠癌预后miRNA分子标志物， 其中Schetter等^[22]研究共挖掘37个表达异常的CRC 预后miRNAs，结果显示5个高表达水平miRNAs （miR-20a、miR-21、miR-106a、miR-181b、 miR-203）与CRC预后患者低存活率密切相关， 进一步研究揭示，亚洲CRC患者较差预后与高水 平肿瘤miR-21显著相关，并且高表达水平miR-21 的CRC患者与临床辅助疗法反应较差及CRC三 期患者易迅速复发等密切相关。Kulda等^[23]研究 证实CRC初期高水平miR-21与较短的无瘤间隔期 （DFI）密切联系，但与总生存期（OS）无关，进 一步研究发现尽管CRC肝转移过程伴随高表达水平 miR-21，但其表达水平与DFI或OS无关。miR-31是 调控肿瘤转移的重要因子，在CRC细胞系和组织 中异常表达。Bandrés等^[24]研究显示CRC四期患者 miR-31表达显著高于CRC二期。Wang等^[25]研究证 实miR-31表达水平与CRC病理分期（包括局部侵 袭）密切相关。

部分研究显示，微卫星状态与CRC进程及患 者对辅助疗法的反应相关。2007年，Lanza等^[26] 首次报道微卫星状态与多个肿瘤miRNA芯片数据 存在关联，研究鉴定了14个在肿瘤微卫星稳定性 （MSS）和微卫星高不稳定性（MSI-H）之间差 异表达的miRNAs。Schepeler等^[27]利用miRNA芯 片分析49个CRC患者TNM二期临床样本，结果显 示miR-142-3p、miR-212、miR-151和miR-144组合 可从肿瘤微卫星稳定性（MSS）中显著分离肿瘤 微卫星不稳定性（MSI），分离敏感度为92%，特 异性为81%。进一步研究表明芯片结果中有17个 miRNAs能够在CRC转移复发状态中分离微卫星稳 定性（MSS）亚型，其结果准确度为81%，敏感度 为77%，特异性为83%。在这17个miRNAs中，高 表达水平的miR-320和miR-498与CRC患者较长无 进展生存期（PFS）密切相关。随后，Earle等^[28]研 究显示，上调表达的miR-92、let-7a和miR-145与 低微卫星不稳定状态（MSI-L）相关，然而表达水 平升高的miR-155、miR-223、miR-31和miR-26b却 与高微卫星不稳定状态（MSL-H）相关。 3 结直肠癌miRNA治疗结果预测标志物

目前，以氟尿嘧啶类药物为基础的辅助疗法 已广泛应用于CRC临床治疗^[29]。研究显示对第四 代氟尿嘧啶类药物S-1反应的CRC患者体内miR-181b和let-7g表达水平较低，但miR-181b和let-7g 与CRC患者存活期无关^[30]。Song等^[31]研究发现 miR-215通过下调p53所依赖的无齿状蛋白同系物 （DTL），进而提高细胞周期基因p53和p21的表达，诱导G2期增殖抑制，增强HCT116对甲氨蝶呤 （MTX）和雷替曲赛（TDX）的药物抵抗，但对 顺铂和阿霉素无任何影响，研究进一步指出尽管 临床CRC患者miR-215下调表达，但CRC干细胞中 存在高水平表达的miR-215。

西妥昔单抗是一种对抗表皮生长因子受体 （EGF R）的单克隆抗体，可用于治疗野生型 （KRAS）转移性结直肠癌^[32]。Ragusa等^[32]研究显 示突变型KRAS转移性结直肠癌中miR-146b-3p和 miR-46-5p丰度比野生型KRAS中更高，研究提出 下调表达的let-7b、let-7e和上调表达的miR-17-3p 可能是潜在的西妥昔单抗加化疗的联合治疗结果 预测标志物。

部分miRN A s可参与调节放射敏感度，如 Svoboda等^[33]研究表明直肠癌患者经卡培他滨同 步放化疗（CRT）治疗后短期内诱导miR-125b和 miR-137下调表达，并且更高诱导患者体内miR-125b和miR-137表达与治疗效果反应较差有关。 Ahmed等^[18]研究显示CRC细胞系HT29经两组X线 照射后，HT29内miRNA表达模型不同，但研究的 临时实践价值尚待深入探究。 4 结直肠癌miRNA与单核苷酸多态性（SNP）相关性及其对治疗反应的影响

单核苷酸多态性（SNP）是染色体基因组水平 上单个核苷酸变异引起的序列多态性。SNP不仅是 遗传标记，也可通过调控基因表达影响个体对不 同疾病的易感性，与多种肿瘤疾病存在显著相关 性^[34]。研究揭示人miRNA基因及其靶点基因存在 SNP，这些SNP可通过影响miRNA对靶基因的调 控过程进而调控相关疾病的易感性或药物反应性 ^[34]。Landi等^[35]研究首次揭示结直肠癌miRNA的靶 基因结合序列存在的SNP显著增加CRC发病风险。 Lee等^[36]研究显示结直肠癌miR-492C/G和G/G基因 型患者的无进展生存期（PFS）显著短于C/C基因 型患者，但总生存期（OS）无明显差异，并且多 变量分析结果表明已鉴定的结直肠癌miRNA相关 基因SNP与患者生存期也无明显关联。

极度保守区域（UCR）可编码一类非编码 RNA，这些RNA的表达受相关miRNA调控。Yang 等^[37]研究证实UCR的SNP与癌症易感性密切相关。 Wojcik等^[38]研究随机选取28个白种人的极度保守区 域并测序，同时在35名CRC患者中鉴定4个序列突 变的极度保守区域，但这些序列突变UCR并未在 相应无CRC对照个体中出现。研究进一步推测CRC 患者uc.276的90位点A >G碱基替换可干扰miR-214 和miR-887联系。Lee等^[36]研究韩国426位CRC患者 治疗反应，结果显示定位于miRNA前体的17个SNP （包括rs1834306和rs7372209）并未影响CRC患者 存活率。这些结果均提示miRNA相关基因SNP作 为可能的CRC预后标志物尚待深入研究。 5 结语

随着miRNA研究迅猛发展，大量研究揭示 miRNA在肿瘤的发生、发展和转移，既能扮演 致癌基因角色，也能发挥重要抑癌基因作用， miRNA为我们对肿瘤的诊断与治疗提供了新的分 子标志物及新型治疗靶点，其中包括结直肠癌。本文综述部分特异性差异表达miRNAs作为结直 肠癌临床早期诊断、预后和治疗结果预测等分子 标志物的研究进展，然而，当前具有临床实用价 值的结直肠癌miRNA生物标志物很少，虽然近期 研究揭示了大量潜在的结直肠癌miRNA生物标志 物，但如果要将其应用于临床诊断及治疗，还需 进一步的深入研究。另外，部分研究推测结直肠 癌粪便miRNA中可能包含高特异性、高敏感度 及再现性的miRNA诊断标志物，但结直肠癌粪 便miRNA研究仍处于初期，推测结直肠癌粪便 miRNA的研究，势必成为未来探讨结直肠癌复杂 分子机制、鉴定结直肠癌miRNA诊断标志物的一 个热点。

大量关于结直肠癌与miRNA关系的研究已 基本揭示出miRNAs在CRC发病机制中所起到的 重要作用，但仍有部分问题急需进一步解决，如 怎样在全基因水平大规模筛选鉴定可能的结直肠 癌miRNA生物标志物；结直肠癌miRNA的异常 表达及功能发挥具体受哪些因子调控；结直肠癌 miRNA经释放进入循环血液后涉及怎样的基因表 达调控机制及作用途径；如何建立适宜的临床应 用结直肠癌miRNA标准化检测体系等。随着结直 肠癌miRNA作用机制的明确，其对结直肠癌临床 诊断、预后和治疗将会有广阔的临床应用前景， 如针对特定的结直肠癌miRNA的干预可提高化疗 药物对结直肠癌原发灶及转移灶的治疗敏感度， 进而开发新型miRNA基因治疗药物。