年中国国家癌症中心数据表明：我国消化系统癌症的死亡率排第二，仅次于肺癌，其中肠癌排第五。在美国，结直肠癌是发病率和死亡率第三高的癌症[1]。随着医疗水平的提高，结直肠癌的5年生存率已接近50%，但仍有很大改善空间。目前结直肠癌主要分为三种组织学亚类：普通类型腺癌、以粘液型腺癌等为代表的特殊类型腺癌和以未分化癌等为代表的少见类型癌。但是，在进行指导治疗及选择新的辅助治疗方案时急需明确鉴定肿瘤及其微环境的特征。根据基因组学的观点，结直肠癌是同一器官发生的一组具有异质性的恶性肿瘤。因此，在日常的病理诊断中对结直肠癌进行精准的全面分型，能帮助优化治疗方案。
参见乳腺癌的Luminal分型方法，结直肠癌也制定了依据分子标志物分类的模型。最常见的是Guinney联合肠癌领域的一群顶尖科学家通过研究分子特点总结的结直肠癌的四类亚型，即CMS1：MSIImmune（微卫星不稳定的免疫活化型，约14%），CMS2：Canonical（经典型，约37%），CMS3：Metabolic（代谢型，约13%），CMS4：Mesenchymal（间质型，约23%）。（表一）
表一结直肠癌的分子亚型特征[2]
虽然这样的分类极具临床指导意义，但在病理实验室的日常检定过程中出现了不少技术障碍。鉴于此，来自英国的科学家AK.Roseweir等通过比较62篇文章中的结直肠癌鉴定模式将CMS分型理论转化为一份具有实践性的技术方案[2]。
1CMS1:MSIimmune（微卫星不稳定的免疫型活化型）
基因变异关键因素：MSI，CpG岛甲基化（CIMP），BRAF突变
由于错配修复基因（MLH1、MSH2和MSH6）的突变，导致MSI在结直肠癌中的发生率为15%-20%。错配修复基因突变的产生具有两种途径，一种是具有遗传特征的林奇综合征，另一种是散发性的MLH1基因启动子过甲基化。大部分MSI型肿瘤是散发性的，与林奇综合征相比，它具有更差的预后。因此，鉴别林奇综合征和散发性结直肠癌是必要的。区分散发型和遗传型的一种方法是评估BRAF基因（VE）的突变状态，因为林奇综合征无BRAF突变，而绝大多数散发型MSI肿瘤有此类突变。虽然伴随MSI-H的散发型结直肠癌的存活率较林奇综合征低，但其比MSS型的预后更好（五年生存率72.4%VS63%）。同样的，伴有BRAF基因突变的预后更好，MSI/BRAF突变患者比MSS/BRAF突变的五年生存率为65%比46%。
目前检测MSI的主要方法有两种，一种是通过PCR来评估5个特异性微卫星扩增子的长度（BAT25、BAT26、D2S12、D5S和D17S）。另一种是通过IHC评估MLH1、MSH2、MSH6及PMS2蛋白的表达缺失情况。由于PCR和IHC方法的灵敏度相近（90.2%VS88.8%），且参考实验室操作的难易程度，所以IHC更为常用。
CMS1型肿瘤的另一特点是CpG岛甲基化表型（CIMP）。CIMP-H患者的五年生存率与CIMP-L的相差不大（86%VS80%）。但若考虑BRAF基因突变的状态，生存率会降为74%VS45%。MLH1基因发生过甲基化会导致散发型MSI产生。因此，大部分CIMP-H肿瘤具有MSI-H和BRAF（VE）突变的特征。也有研究显示，CIMP-H型的结直肠癌患者常常是：老年女性、吸烟、近端肿瘤、MSI-H和BRAF基因突变[3]。CIMP-H/MSI-H/BRAF突变型肿瘤常常伴随淋巴细胞浸润引起的肿瘤内部炎症反应增强的状态[4]。
表型特征：免疫浸润
MSI型在肿瘤内部和肿瘤周围增加了细胞毒性T淋巴细胞和巨噬细胞，导致了强烈的肿瘤内炎症反应，这种炎症反应带来了较高的总生存期。浸润性淋巴细胞（TILs）主要包括CD4+辅助型T淋巴细胞和具有细胞毒性的CD8+T淋巴细胞。前者能促进后者的增殖分化，而后者能直接杀死肿瘤细胞，从而抑制了肿瘤的生长和侵蚀，为患者带了较好的预后。具有细胞毒性的CD8+T淋巴细胞在肿瘤内和肿瘤周围的的浓度与患者五年生存率成正相关，其浓度越高，患者的五年生存率也越高，最高可达到73.8%。因此，对于CMS1型患者来说，TILs可作为一个较好的预后因子[2]。
2CMS2:Canonical（经典型）
基因变异关键因素：体细胞拷贝数变化（SCNA），WNT和MAPK信号通路
SCNA是分析减数分裂过程中DNA片段增减的变化，它需要通过全基因组测序来实现。在结直肠癌中，染色体发生DNA片段增加的主要区域包括：20q、13q、8q和7q，发生缺失的区域包括4p、8p、18q和17p。这些特殊的SCNA能通过影响WNT和MAPK通路来驱动肿瘤的发生。信号通路的改变与患者不同的生存率有关，考虑到SCNA的多变性和耗时性，因此分析信号通路可以带来更好的诊疗信息。
WNT信号通路是结直肠癌发生初始的关键信号通路，其中的驱动基因—APC基因的突变能导致非浸润性息肉（结直肠肿瘤的前体）的产生。在这一通路中，细胞核β-连环蛋白的上调是结直肠癌肿瘤发生进程的关键步骤。这种上调能通过β-连环蛋白自身相关基因的突变来实现，或者通过KRAS基因突变促进β-连环蛋白在细胞核内的定位来实现。有研究显示，细胞核β-连环蛋白的表达水平与患者五年生存率呈反相关[5]。然而，在MSI型肿瘤中，Wnt2蛋白和Wnt5蛋白能抑制β-连环蛋白在细胞核内的定位，从而指示患者有更好的预后。
表型特征：增殖
由于β-连环蛋白的调控作用，一些CMS2型结直肠癌表现出高增殖速率的特点。增殖速率是癌症发展的关键因素，增速越快，患者的生存率越差。低增殖速率患者的三年生存率对比高增殖速率的为68%比16%。增殖速率的测定有多种方法，如可通过流式细胞仪来检测DNA合成或通过细胞核Ki67染色来测定。
3CMS3:Metabolic（代谢型）
基因变异关键因素：RAS突变
大部分（约75%）CMS3型患者拥有KRAS突变，但由于CMS3型患者的数量相对较少，所以大部分KRAS基因突变也都在其他类型中存在。
表型：新陈代谢
拥有低风险代谢基因的患者的3年生存期为84%，而有高风险基因的为46%。由于新陈代谢的下调，CMS3型肿瘤拥有低增殖速率，低基质浸润性和低免疫浸润潜质。
4CMS4:Mesenchymal（间质型）
基因变异关键因素：体细胞拷贝数变化（SCNA）
与CMS2型一样，CMS4也有大量的SCNA，与其相关的是TGFβ信号通路、血管生成、基质重塑通路和补体介导的炎症反应系统的激活。
表型:基质浸润
基质浸润的增加能产生更多的TGFβ蛋白，反过来也增加了远端转移。肿瘤基质中TGFβ蛋白的增加预示着患者预后较差[6]，通常以肿瘤-基质百分比（TSP）来衡量。CMS4型拥有免疫浸润低而基质浸润高的特点。在常规临床病理评估中，TSP可以作为一个良好的标记物用于确定CMS4型结直肠癌。
常规化临床病理分型
目前通过IHC来分型遇到了无法区分CMS2和CMS3等问题。AK.Roseweir等通过评估关键表型特征成功区分了位结直肠癌患者，并将他们归纳到CMS分类系统的四大类中。（表二）
表二结直肠癌分子表型的关键特点（依据IHC测定）[2]
虽然年已初步制定了结直肠癌分子分型的CMS系统，但由于亚型测定需要的基因测序技术花费较高，关键指标类型多样而导致结果不可靠性增加，所以无法方便地在病理实验室进行常规测定。尽管如此，临床医生和病理学家们一直在探索研究可靠的分型检测方法，且发现了亚型对应的治疗规律。例如，EGFR单抗-西妥昔单抗可能无法用于CMS1型和CMS3型患者[7]。CMS1型是唯一一种对Src基因家族激酶抑制剂（如达沙替尼）敏感的亚型[8]。CMS4型对化疗耐药，总生存率和无复发生存率较低等[9]。由此可见，结直肠癌的准确分型是精准治疗的前提。
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样本需求量低，可做穿刺标本检测；
Life/Illumina平台均可使用，临床使用方便；
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MSI是由错配修复（MMR）基因发生缺陷引起的，与肿瘤的发生密切相关，临床上已将MSI作为结直肠癌预后和制定辅助治疗方案的重要分子标志物，并应用于Lynch综合征筛查。
样本要求：蜡块/蜡卷/白片（5-8张）+3~5mlEDTA抗凝外周血。
检测意义：
1、微卫星不稳定检测，筛选出具有MSI-H特征的实体瘤患者，可以从PD-1单抗免疫治疗中获益；
2、MSI-H型Ⅱ期结直肠癌患者预后较好，但不能从氟尿嘧啶单药辅助化疗获益；
3、进行林奇（Lynch）综合征筛查；
4、存在MSI-H的结直肠癌患者需要进一步进行MMR基因相关检测，以诊断是否遗传性非息肉性结直肠癌。
参考文献
1.RebeccaL.Siegeletal.CancerStatistics,.CACANCERJCLIN..
2.AntoniaK.Roseweiretal.Colorectalcancersubtypes:Translationtoroutineclinicalpathology.CancerTreatmentReviews..
3.OginoSetal.CpGislandmethylatorphenotype,microsatelliteinstability,BRAFmutationandclinicalout
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