結直腸癌的發生、發展、浸潤、轉移是一系列分子基因參與、多步驟調控的極其複雜的機制，此過程常與細胞失控性增殖、逃脫凋亡有關，涉及原癌基因激活（常見有為C-myc基因、Ras基因及EGFR等）、錯配修復基因突變（HMSHI、HLH1、PMS1、PMS2、GTBP）、抑癌基因失活（常見的有p53基因、DCC基因、APC基因等）以及一些危險修飾基因（如COX-2、CD44等）。
基於CRYSTAL研究，KRAS基因成為了結直腸癌患者抗EGFR靶向治療前必須檢測的首個分子標記物，自此開啟了結直腸癌基於分子亞型靶向治療的里程碑，隨後BRAF、MSI/MMR、PIK3CA等基因豐富了結腸癌的基因檢測。
在出國醫療發達的今天，了解結直腸癌中基因突變的分布，並結合患者臨床一般情況進行分析，在接受術後輔助化療的患者中評估相關基因的預後指導意義，對於研究中國人群特有的基因頻譜特徵和篩選適宜預後分子標誌物都具有重要的參考價值。
一、RAS基因
RAS突變主要發生在KRAS第2號外顯子的12、13密碼子，在結直腸癌患者中KRAS第2號外顯子的突變率在40%左右，SepulvedaAR等綜合眾多研究發現其他的RAS突變（包括KRAS3、4號外顯子及NRAS的2、3、4外顯子）的突變率約為16.7%~23.4%。
KRAS屬於RAS基因家族（HRAS，NRAS，KRAS）中的一員，編碼GTP/CDP結合蛋白，其作為EGFR下遊信號通路的重要效應分子，主要激活RAF-MAPK通路進行後續信號轉導，參與細胞的生長調控，在抗細胞調亡，介導腫瘤侵襲和轉移，乃至腫瘤引起的新血管生成中起作用。
結直腸癌中約32%~40%的患者存在KRAS基因突變，存在KRAS突變的患者中約85%~90%的突變集中在第2號外顯子的12、13密碼子上，其餘突變中約5%發生在61密碼子上，5%發生在146外顯子上。結腸直腸癌中KRAS基因的突變狀態對靶向治療的選擇有著決定性的作用。
二、BRAF基因
RAF是RAS的下遊基因，RAF激活對多種腫瘤的發生、發展產生重要影響，RAF突變以BRAF常見，BRAF是RAS-RAF-MAPK信號通路的重要基因，BRAF突變常見於V600E位點，其在結腸癌的突變率為2.5%~20%。BRAF突變與右半結腸癌相關，並且BRAF基因突變和位置有顯著的線性相關關係，隨著腫瘤位置由升結腸移至直腸，BRAF的突變率由40%降至不到2.3%。
1、預測EGFR治療作用
NicolantonioF等人對113例Cetuximab耐葯的轉移性結腸癌患者進行了檢測，發現對這兩種藥物耐受的患者，有30%~40%存在KRAS突變，而野生型的KRAS患者中有14%發生BRAFV600E突變。BRAF突變者對這兩種葯存在耐葯，且生存率較其它患者明顯降低。但一項關於CRYSTAL和OPUS試驗的meta分析發現BRAF突變似乎不影響西妥昔單抗的療效，僅僅是一個重要的預後指標。
2、預測預後
無論是早期還是晚期轉移CRC，BRAF突變狀態都是較強的生存預測因素，與KRAS基因突變相比，BRAF基因突變常見於尚未發生遠處轉移的結腸癌，以Ⅱ、Ⅲ期CRC患者多見，BRAF突變型CRC的惡性程度高、淋巴結轉移率和局部晚期發生率高。與無突變的結直腸癌相比，BRAF突變型CRC患者的年齡偏大，女性居多，微衛星不穩定可能性大、組織級別高，淋巴結轉移率和局部晚期發生率高。
術後輔助治療後，BRAF突變型CRC的無病生存期更短，複發後的總生存期更差。PETACC-3研究檢測了1404例Ⅱ~Ⅲ期結腸癌患者的BRAF和KRAS突變，結果顯示，BRAF突變型患者的總生存劣於野生型患者。當根據微衛星不穩定分層後，這種差異更加明顯。
3、評估Lynch綜合症
Lynch綜合症的機制通常是胚系MMR的缺失，SepulvedaAR等報導BRAFV600突變在胚系MMR缺失的患者中很少發生，但在具有表現得MMR缺失患者中被報導有高達3/4的患者具有BRAFV600E突變。因此BRAF突變可作為區分胚系與表現dMMR的手段，特別是MLH1缺失的情況下，進一步評估Lynch綜合症。
三、MSI/MMR
大量研究表明，微衛星不穩定（MSI）是由錯配修復（MMR）基因發生缺陷引起的，當錯配修復系統功能異常時，微衛星出現的複製錯誤得不到糾正並不斷累積，使得微衛星序列長度或鹼基組成發生改變。MSI-H的患者為dMMR，MSI-L和MSS的患者為pMMR。
目前推薦用於檢測微衛星不穩定的5個常用位點分別為BAT-25、BAT-26、D2S123、D5S346和D17S250，2個位點不穩定則稱為微衛星高度不穩定（MSI-H）；l個位點不穩定稱為微衛星低度不穩定（MSI-L）；0個位點不穩定則稱為微衛星穩定（MSS）。
微衛星狀態與結腸癌臨床分期密切相關，在II期結直腸癌中，MSI-H/dMMR患者約佔20%左右，在III期結直腸癌中約佔12%，而在IV期中最少，約4%左右。
多數研究結果提示MSI對結腸癌的預後作用與臨床分期密切相關。在II期結腸癌中，MSI-H/dMMR是預後良好的標誌已被絕大多數研究所證實，基本達成共識；而對於III期結腸癌的預後價值尚存在爭議；對於IV期結腸癌，由於MSI-H例數過少，因此相關結果不能說明其是否具有預後價值。
四、PIK3CA/PIK3CB
磷脂醯肌醇-3激酶（PI3K）是PI3K/AKT信號通路中的關鍵分子，PIK3CA/PIK3CB為PI3K的亞部門，研究表明其表達異常導致PI3K/AKT細胞信號通路的異常，在結直腸癌的發生發展中有重要的作用，其還與MDR1、MRP1介導的多葯耐葯存在密切聯繫。
1.預測西妥昔單抗療效
有多項臨床回顧性研究證明PIK3CA基因突變狀態與西妥昔單抗的療效密切相關，PIK3CA基因突變的患者，西妥昔單抗療效低，反之療效高，但PI3KCA在西妥昔單抗靶向治療大腸癌中的具體調控機制尚不清楚。
2.評估預後
2014年KishikiT等發現在KRAS野生型的結直腸癌患者中，攜帶PIK3CA突變的患者疾病控制率較低，PFS較野生型患者短（HR：2.2；95%CI：1.07~3.86；P＜0.01），OS也較野生型短（HR：2.16；95%CI：0.84~4.29；P＜0.05）。另外一項發表在JCancerResClinOncol對839名接受抗EGFR治療的mCRC病人的Meta分析研究發現，攜帶PIK3CA突變的患者PFS更短。
因此PIK3CA與大腸癌發生發展及多葯耐藥性具有密切關係，其高表達不僅會導致傳統化療耐葯，並且與EGFR靶向治療密切相關。其高表但仍有許多難題有待克服，特別是針對PIK3CA、PIK3CB突變、耐葯等機制的研究，弄清這些將有助於我們形成新方法去提高其臨床療效。
正視結直腸癌個體差異基因檢測勢在必行
對於治療結直腸癌，大家比較關心目前通常採用哪些治療方式？結直腸癌的治療與腫瘤分期有關，治療應遵循個體化治療的原則。如何實現個體化治療？答案當然是基因檢測，只有通過基因檢測，了解癌細胞分子特點，才能對症下藥。但是，隻檢測藥物對應的靶點就足夠了嗎？當然不是。
例如RAS基因，雖然還沒有針對RAS突變的結直腸癌靶向葯，但是結直腸癌患者檢測RAS基因情況也很重要。2008年一項研究顯示，對於KRAS野生型患者，與最佳支持治療相比，西妥昔單抗單葯治療可顯著延長患者OS（9.5個月vs4.8個月），但KRAS突變型患者卻未能從中獲益。這提示我們，靶點為EGFR的西妥昔單抗的使用，還要檢測患者KRAS突變情況，基因檢測起到了不可替代的作用。
2019靶向治療方案
1，KRAS野生型結腸癌靶向治療
KRAS野生型結腸癌選擇靶向聯合化療是標準的一線治療方法，那麼選擇何種化療方案呢？
選擇某種靶向葯的同時，建議選擇相應OS較長的化療方案，即西妥昔單抗更宜聯合FOLFOX，貝伐珠單抗更宜聯合FOLFIRI。具體選擇哪種方案，需結合臨床具體分析：
如有治癒希望，一般首選西妥昔單抗聯合化療，因為西妥昔單抗的近期客觀有效率高於貝伐珠單抗；
而晚期不可治癒的患者，可一線使用貝伐珠單抗聯合化療，後續選擇西妥昔單抗或帕尼單抗。
2，KRAS突變結腸癌的治療
轉移性結腸癌患者需檢測包括KRAS和NRAS的RAS突變狀態，至少KRAS外顯子2的狀態需明確。
如條件允許，KRAS除外顯子2的其他外顯子和NRAS突變狀態都需明確。
貝伐珠單抗聯合兩葯化療可以為KRAS突變患者帶來PFS（中位無進展生存期）和OS（總生存期）獲益。
對於RAS突變患者來說，應用西妥昔單抗可能對整體療效產生負面影響。
KRAS突變或NRAS突變的患者不應使用西妥昔單抗或者帕尼單抗。
3，BRAF突變結腸癌的治療
7-10%的結腸癌患者攜帶BRAFV600E突變。BRAFV600E突變屬於BRAF激活突變，是BRAF比例最高的變異形式。
研究發現FOLFOXIRI+貝伐珠單抗可能成為BRAF突變患者的最佳治療。
4，NTRK融合結腸癌的治療
拉羅替尼，恩曲替尼等TRK抑製劑出現為NTRK基因融合CRC提供新的治療思路。約1~5%的結腸癌患者出現NTRK融合，建議進行NGS檢測。
5，靶向治療的維持治療方案
化療聯合貝伐珠單抗誘導治療進入穩定期後，可給予卡培他濱聯合貝伐珠單抗進行維持治療，維持治療發生進展後可再次給予化療。
6，靶向治療的療效預測
目前晚期結腸癌的療效預測有兩個方面，一個是腫瘤位置，另一個是微衛星不穩定狀態（MSI）。
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