近年来,随着生活水平的提高,结直肠癌的发病率和死亡率逐年上升,已成为全球癌症相关死亡的主要原因之一。通过早期筛查诊断并及时切除癌症前期病灶,可明显降低结直肠癌死亡率。现阶段常规的结直肠癌筛查方法,粪便隐血试验灵敏度和特异度均较低,结肠镜检查侵入性强且病人依从性低,大大限制了其在结直肠癌筛查中的广泛应用。因此,寻找诊断结直肠癌的分子标志物作为无创的筛查方法显得尤为重要。结直肠癌的发生发展每个阶段都伴随遗传学及表观遗传学改变和积累,相关基因的表观突变是癌症发生的早期事件。表观遗传是指基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达的可遗传的变化,且表观突变具有可逆性。目前在结直肠癌形成中发挥重要作用的表观遗传学机制主要有:CpG岛区域胞嘧啶的DNA甲基化,组蛋白转录后修饰,以及microRNA等非编码RNA调控。近期突破性研究发现:粪便中含有肿瘤脱落细胞,存在原肿瘤组织相同的表遗传学改变如DNA甲基化,microRNA广泛参与肿瘤的发生和发展并在血清中游离存在。提示表观遗传因素对结直肠癌早期筛查诊断具有重要意义。鉴于此,我们针对粪便DNA甲基化及血清microRNA作为结直肠癌早期筛查标志物展开研究。本研究由两部分组成:第一部分:粪便DNA甲基化作为结直肠肿瘤早期诊断候选标志物的研究研究背景和目的结直肠癌已成为全球癌症相关死亡的主要原因之一。越来越多的研究提出粪便DNA甲基化具有作为结直肠癌诊断标志物的潜在价值。本研究旨在探究粪便DNA甲基化在结直肠肿瘤早期诊断中的价值,特别是在癌变早期阶段。材料和方法采集各10例结直肠癌、腺瘤及癌旁正常组织样本,采用亚硫酸氢盐测序方法分析选自文献的 8 个基因(SNCA,SPG20,CNRIP1,FBN1,MAL,INA,OSMR,TFPI2),初步筛选出差异显著的基因作为候选标志物,进一步通过定量甲基化特异性PCR方法在144例粪便样本中(31例结直肠癌,49例腺瘤,64例正常对照)确认。基因启动子甲基化状态用甲基化百分比参考值(PMR)表示。受试者工作特征曲线(ROC)和多变量逻辑回归分析粪便DNA甲基化对结直肠癌和腺瘤的诊断价值。研究结果测序结果显示,SNCA、SPG20、FBN1在癌组织及腺瘤组织中启动子甲基化水平均达100%而在正常组织中不存在甲基化现象。针对粪便样本分析结果显示,SNCA的PMR值在结直肠癌和腺瘤组明显高于正常对照组,SPG20和FBN1的启动子甲基化水平在不同组间没有显著差异。ROC曲线结果显示粪便SNCA启动子甲基化对结直肠癌和腺瘤的曲线下面积(AUC)分别是0.836和0.772。粪便SNCA甲基化诊断结直肠癌和腺瘤的灵敏度分别为83.9%和75.5%,特异度均为75%。多变量逻辑回归分析表明,在调整年龄和性别后结直肠癌和腺瘤的粪便SNCA高甲基化的优势比分别为11.291和9.234。SNCA甲基化水平随结直肠癌疾病进程的进展而提高。粪便SNCA甲基化水平与病变部位无相关性。SNCA甲基化水平在切除结直肠癌病灶后显著降低。结论粪便SNCA甲基化在结直肠肿瘤患者和正常对照间存在显著差异,具有作为结直肠肿瘤早期检测标志物的潜在价值。第二部分:血清miR-20a和miR-486作为结直肠肿瘤早期诊断标志物的研究研究目的本研究旨在确认选自文献的4种血清microRNAs(miR-20a,miR-486,miR-92a,miR-135b)早期检测结直肠肿瘤的可能性,并探究其作为结直肠肿瘤早期诊断标志物的潜在价值。材料和方法采集46例结直肠肿瘤患者和33例正常对照血清样本,利用定量RT-PCR方法分析4种microRNAs的表达水平。受试者工作特征曲线分析血清microRNAs对结直肠肿瘤的诊断价值。研究结果采用qRT-PCR方法分析结果显示,相较于正常对照,血清miR-20a和miR-486的表达水平在结直肠肿瘤患者中显著降低,血清miR-92a的表达水平在不同组间没有显著差异,血清miR-135b的表达水平太低而无法准确定量。ROC曲线结果显示miR-20a,miR-486及microRNAs组合对结直肠肿瘤的曲线下面积分别为0.676,0.629和0.698。组织学亚型分层分析显示,血清miR-486在绒毛管状腺瘤和高级别上皮内瘤变患者中表达水平尤其低。血清miR-20a和miR-486与患者年龄、性别、病变部位及大小没有相关性。结论血清miR-20a和miR-486表达水平在结直肠肿瘤患者和正常对照间存在显著差异,具有作为结直肠肿瘤早期检测标志物的潜在价值。