结直肠癌(colorectal cancer，CRC)是美国男性和女性第三大常见肿瘤。据统计，2009年美国结直肠癌新发病患者约为146,970例，死亡55,590例，其中直肠癌每年新发病例约为40,870例。随着生活水平的不断提高，饮食习惯的改变，我国结直肠癌的发病率也日渐增高。据预测，我国结直肠癌发病率与死亡率今后仍将逐步上升。我国结直肠癌中50％以上为直肠癌，且直肠由于解剖位置较为复杂，手术涉及到是否保留肛门括约肌，保全泌尿和性功能等问题，因此，直肠癌手术特别是低位直肠癌手术难度较高，手术并发症较多，肿瘤学和功能上的预后均差于结肠癌。　　 手术是非转移性直肠癌最主要的治疗方法，评价手术对直肠癌的治疗效果主要包括两个方面：一是近期临床结局，即手术的安全性，主要包括手术相关的死亡和并发症发生率；另一方面是远期临床结局，即对肿瘤的控制率以及长期的无肿瘤生存率。除了上述评价标准之外，功能保全率如保肛率、保全泌尿和性功能等也是非常重要的评价指标。近年来，随着直肠全系膜切除术(Total mesorectalexision，TME)以及新辅助放化疗的应用，直肠癌的总体疗效得到了显著的改善，主要表现为低位直肠癌在保肛率和局部控制率上均较前有明显的改善，但与此同时，手术相关的吻合口瘘的发生风险明显升高。吻合口瘘一方面可直接引起盆腔脓肿、感染性休克、甚至死亡。另一方面长期的随访结果显示发生吻合口瘘者肿瘤复发率显著升高。因此降低吻合口瘘的发生率能够改善直肠癌治疗的近期和远期疗效。近年来，不少研究者尝试通过在吻合口近端行预防性回肠或结肠造口，以期降低吻合口瘘的发生率或降低其严重性。但预防性肠造口在直肠癌低位前切除中的作用尚有争议。因此，本研究第一部分利用meta分析的方法，探讨预防性肠造口对直肠癌手术近期失败模式的影响。　　 局部复发一直以来被认为是直肠癌治疗失败的主要原因。然而，近年来，放化疗尤其是新辅助放化疗与TME手术的联合应用，使直肠癌的局部控制率和保肛率有了显著的提高，这一联合治疗模式因而也成为目前局部晚期直肠癌的标准治疗模式。尽管如此，多数大规模的Ⅲ期随机对照研究并未证明这种新的治疗模式能够给患者带来生存的获益。推测其原因很可能与较高的远处转移率有关。然而目前尚没有直接的证据证实这一推测。因而在新辅助放化疗这一新的治疗模式下，非常有必要重新探讨直肠癌根治性手术后治疗失败原因。另一方面，接受新辅助放化疗的局部晚期直肠癌患者的预后因子尚不明确；同时，预防性造瘘是否影响患者的预后以及不同部位复发的相关危险因素也未见报道。因此，在这种新的直肠癌治疗模式下非常有必要重新探讨这类患者的预后因子，以及不同复发部位相关的危险因素，以便根据复发的风险个体化地选择辅助治疗方案和随诊策略。因此，本研究第二部分主要探讨新辅助放化疗对局部晚期直肠癌的远期治疗失败模式的影响：治疗的失败原因及其相关的危险因子。　　 放化疗抗拒是直肠癌患者新辅助治疗失败的重要原因，寻找放化疗抗拒的机制是提高新辅助治疗疗效、增加直肠癌手术切除率、保肛率和改善患者生存的重要途径。RAS-RAF-MAPK和PI3K-AKT1是EGFR下游的信号通路。它通过磷酸化下游各级蛋白和转录因子直接控制细胞生长、分化和凋亡。KRAS、NRAS、BRAF、PIK3CA、AKT1是该通路的重要成员。据报道，KRAS，BRAF和PIK3CA三者的突变率约占总体患者的56％。多项研究显示它们的突变状态与结直肠癌的抗EGFR治疗疗效以及预后有密切的关系。但是，该信号通路各基因突变状态对接受新辅助放化疗的直肠癌的预后预测作用尚未明确。目前仅有极少数的研究报道了KRAS突变状态对接受新辅助放化疗的直肠癌的预后预测作用，但结果差异很大。因此，本研究的第三部分选取前一部分中放化疗抗拒的局部晚期直肠癌为对象进行EGFR下游信号通路癌基因突变筛查，分析其与预后的关系。　　 第1章：预防性肠造口在直肠癌低位前切除患者中作用的meta分析　　 背景和目的：预防性肠造口是否能预防直肠癌低位前切除术后吻合口瘘或减轻吻合口瘘的影响各家报道不一，本研究利用Meta分析的方法探讨直肠癌低位前切除后是否需要行预防性肠造口。　　 研究对象和方法：收集1990至2007年国内外公开发表的有关预防性肠造口在直肠癌低位前切除中作用的文献，将直肠癌前切除加预防性肠造口组与单纯直肠癌切除术组的吻合口瘘发生率及需要再次手术的吻合口瘘发生率进行综合比较。　　 结论：预防性肠造口未能降低直肠癌前切除术后吻合口瘘的发生率，但能降低需要再次手术的吻合口瘘的发生率，对具有发生吻合口瘘危险因素者应同时行预防性肠造口。　　 第2章：接受新辅助放化疗的局部晚期直肠癌的治疗失败模式及相关危险因素研究　　 背景和目的：新辅助放化疗联合直肠癌根治术是目前局部晚期直肠癌的标准治疗模式，但是多数大规模的Ⅲ期随机对照研究并未证实这种新的治疗模式能够给患者带来生存的获益，这很可能与较高的远处转移率有关，但是具体的治疗失败模式目前尚未见报道。因此，本研究旨在探讨在新辅助放化疗这一新的治疗模式下，局部晚期直肠癌的治疗失败模式及其相关的危险因素。　　 研究对象和方法：收集1998年至2007年在纽约斯隆-凯特琳纪念癌症中心(Memorial Sloan-Kettering Cancer Center,MSKCC)接受新辅助放化疗联合TME手术的局部晚期直肠癌(uT3-4或uN1-2)患者593例。记录每例复发患者肿瘤复发的部位、复发时间，最初的异常表现，转移/复发确诊的时间、复发的诊断方法、是否实施挽救性手术。单因素和多因素分析预测总体无复发生存以及器官特异的无复发生存相关的危险因素，并进一步构建一简单的风险分层模型以更好地预测患者的复发/转移风险。　　 结论：新辅助放化疗联合TME术这一新的治疗模式改变了局部晚期直肠癌的复发模式，突出表现为肺转移是最主要的治疗失败原因。肺转移的发生相对较晚，相当一部分肺转移发生在手术后的3-5年；肺转移的诊断相对较难，诊断时间较长，首发表现以胸部CT异常为主，CEA和PET阳性率低。因此本研究结果提示应加强对接受新辅助放化疗的局部晚期直肠癌肺转移的检测。胸部CT检测是诊断肺转移的可靠方法。胸部CT检查的时间由目前推荐的3年延长到5年可以发现更多的肺转移患者。预防性造瘘与否不是该组患者预后的独立影响因子；肿瘤位置距肛缘小于或等于5cm、术后病理分期为进展期(Ⅱ期或Ⅲ期)、LVI或PNI阳性是所有部位转移和肺转移的独立预测因子。根据不同患者合并以上危险因素的个数，能够个体化地预测其复发/转移的风险，从而为个体化地制定术后辅助治疗和随访策略提供参考。　　 第3章：新辅助放化疗抗拒的局部晚期直肠癌EGFR下游信号通路突变状态筛查　　 背景和目的：新辅助放化疗是局部晚期直肠癌标准治疗模式，然而超过30％患者对放化疗有抗拒性。RAS-RAF-MAPK和PI3K-AKT1是EGFR下游的信号通路。它通过磷酸化相应的蛋白和转录因子而调控细胞生长、分化和凋亡。多项研究显示EGFR下游信号通路的突变状态与结直肠癌的抗EGFR治疗的疗效以及预后有密切的关系。但是，该信号通路各基因的突变状态对接受新辅助放化疗的直肠癌的预后预测作用目前尚未明确。　　 研究对象与方法：从MSKCC接受新辅助放化疗的局部晚期直肠癌中选择82例对放化疗抗拒的患者作为研究对象，同时选取同时期的51例基线资料类似的单纯接受手术治疗的直肠癌患者作为对照，用基于质谱的基因分型技术-Sequenom筛查EGFR下游信号通路癌基因的突变状态，并进一步分析其与预后的关系。　　 结论：直肠癌放化疗后肿瘤标本的突变检出率与残留的肿瘤细胞比例相关：标本中残留的肿瘤细胞比例小于或等于40％者突变检出显著低于残留肿瘤细胞大于40％者。对于新辅助放化疗后，直肠原发灶残留肿瘤细胞比例小于或等于40％的患者，进一步检测转移灶可能发现更多的突变患者。新辅助放化疗组多发性突变率有高于单纯手术组的趋势。对放化疗抗拒的直肠癌患者的突变状态与其无复发生存率无显著相关；但是，亚组分析显示KRAS146号密码子突变者的RFS有差于其他位点突变者的趋势；PIK3CA突变RFS有差于PIK3CA野生型的趋势。