引用本文： 陸德珉, 張蘇展. 精準醫療時代下對結直腸癌的分子分型與預后預測的展望. 中國普外基礎與臨床雜志, 2017, 24(11): 1297-1300. doi: 10.7507/1007-9424.201711001 復制
結直腸癌（colorectal cancer，CRC）是我國的高發腫瘤之一。近 10 年來，我國 CRC 的發病率及死亡率均位居惡性腫瘤的前 5 位，且每年其發病率及死亡率均在增高[1]。譬如，2000－2006 年期間 CRC 的發病率以每年 4.2% 的速度在增高，2006－2011 年期間以每年 1.3% 的速度在增高[1]。然而在美國，在 50～64 歲人群中，CRC 的發病率以每年 1.4% 的速度在降低，在≥65 歲人群中以每年 3.1% 的速度在降低；死亡率也呈現相同的趨勢[2]。此外，CRC 的發病率和死亡率均以阿拉斯加人居首，亞裔/太平洋群島裔最低[2]。因此，盡管我國 CRC 的防治取得了不小的進步，但是與發達國家相比仍存在差距，CRC 的防治仍任重而道遠。隨著分子靶向藥物的面市，通過分子靶標來制定治療策略成為現代腫瘤精準醫療的新趨勢。譬如在 CRC 方面，對 RAS 基因野生型的患者，可選擇表皮生長因子受體抑制劑（anti-epidermal growth factor receptor，anti-EGFR）如西妥昔單抗和帕尼單抗。國際上，利用各種分子標志物，建立判斷預后和指導治療的分子分型模型已成為腫瘤研究領域的熱點，在 CRC 方面，由最初通過染色體不穩定（chromosomal instability，CIN）、微衛星不穩定（microsatellite instability，MSI）、CpG 島的甲基化表型（CpG island methylator phenotype，CIMP）等少數幾個標志物來判斷預后，到如今利用各種組學技術如依據轉錄組學而建立的 CRC 共識分子分型（consensus molecular subtypes，CMS）來指導分層治療。筆者現就 CRC 的分子分型進展進行簡要的回顧。
1 基于基因組學及表觀遺傳組學的分子分型
CRC 是少數幾種最早通過研究分子分型來試圖實現患者分層診治的實體腫瘤之一，最初通過 CIN、MSI、CIMP 等來判斷預后。
1.1 CIN
正常腸上皮組織通過積累多種抑癌基因〔包括結腸腺瘤樣息肉（adenomatous polyposis coli，APC）基因、腫瘤蛋白 53（tumor protein 53，TP53）基因、SMAD4（Sma- and Mad- related 4）基因等〕和原癌基因〔包括 RAS 基因、磷脂酰肌醇激酶催化亞基 a（PIK3CA）等〕的異常，最終導致 CIN，表現為染色體數量（非整倍體）存在廣泛的不平衡和雜合子的喪失，逐步從正常上皮轉化為腸腺瘤甚至腸癌[3]。
1.1.1 抑癌基因
APC 基因又稱腺瘤性結腸息肉基因，是一種腫瘤抑制基因，編碼多種功能蛋白，在 Wnt 信號通路、細胞周期調節、細胞骨架穩定、細胞內黏附以及凋亡中起重要作用[4-5]。大多數 CRC 均可測得由 APC 基因突變導致的 Wnt 信號通路的激活[6-7]。Liang 等[8]通過薈萃分析探索了 APC 基因的 3 種單核苷酸多態性（D18122V、E1317Q 和 I1307K）和 CRC 發病風險的關系，結果發現，E1317Q 顯著增加結直腸腺瘤風險，而 I1307K 與 CRC 的高風險相關。
TP53 基因是研究得最為廣泛的抑癌基因，它的突變是人類腫瘤中最常見的標志事件。p53 蛋白在調節細胞周期、修復 DNA 損傷、消除自由基、調節免疫應答等方面發揮重要作用[9-10]。許多研究[11-14]表明，TP53 基因表達陽性的 CRC 患者往往其惡性程度較高，腫瘤淋巴結轉移階段晚，無瘤生存期（DFS）和總生存期（OS）較短。TP53 基因表達陽性可作為獨立的預后不良的分子標志[11-14]。
SMAD4 基因是 SMAD 家族基因之一，SMAD4 蛋白在轉化生長因子-β（TGF-β）通路中起重要作用。SMAD4 基因突變或者表達異常引起 TGF-β 信號轉導異常，最終導致腫瘤的發生[15]。CRC 的遠處轉移、對 5-氟尿嘧啶藥物的耐藥以及預后不良均與 SMAD4 基因功能缺失相關[16-19]。
1.1.2 原癌基因
在 RAS 基因突變中，有 90% 的 KRAS 基因突變位于外顯子 2，僅有 10% 的 KRAS 基因突變位于外顯子 3 和 4[20]。KRAS 外顯子 2 和 3 的突變通常被認為與 RAS 鳥嘌呤三核苷酸磷酸酶（RAS GTP 酶）的活性相關，外顯子 4 突變與促進鳥嘌呤二核苷酸磷酸（GDP）向鳥嘌呤三核苷酸磷酸（GTP）轉換相關[20]。NRAS 作為 RAS 同系物，具有與 KRAS 相同的效應子結合結構域，因此具有相似的生物學行為[21]。KRAS（外顯子 2、3 和 4）和 NRAS（外顯子 2、3 和 4）基因突變均與抗表皮生長因子受體單克隆抗體的耐藥相關[22-24]。BRAF 基因是 KRAS 基因的下游靶標，BRAF 基因突變是預后不良的分子標志[25]。
PIK3CA 基因編碼磷脂酰肌醇激酶（PI3K）的 p110α 催化亞基[26]。PIK3CA 基因突變導致 PI3K 和下游蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB）通路（也稱 AKT 通路）的激活，進而增強前列腺素內過氧化物合成酶 2（prostaglandin-endoperoxide synthase 2，PTGS2）的活性和前列腺素 E2 合成，導致 CRC 細胞凋亡的抑制和環氧化酶-2（COX-2）表達的上調[27-28]。在發生 PIK3CA 基因突變的 CRC 患者中，長期服用阿司匹林可抑制 COX-2 表達的上調，從而降低總體死亡率[28]。
大多數 CRC 病例（約 65%）都是通過 CIN 通路引起的[29]，其特征是染色體數量（非整倍體）存在廣泛的不平衡和雜合子的喪失。染色體分離、端粒穩定性缺陷和 DNA 損傷修復反應缺陷，都會導致 CIN 的發生，并且常常伴隨著核型異常。這些異常是特異性抑癌基因和原癌基因累積突變的結果，它對激活 CRC 的發生和進展起至關重要的作用[29]。研究者[30]利用 CRISPR 相關蛋白 9（clustered regularly interspersed short palindromic repeat associated protein 9，CRISPR-Cas9）介導的基因編輯技術證實，表達所有抑癌基因（包括 APC、TP53 和 SMAD4 基因）和原癌基因（包括 KRAS 和 PIK3CA 基因）突變的結腸組織在體外不需要微環境因子的輔助就可以獨立生長為腫瘤，且將其植入小鼠的腎囊下后形成了腫瘤，表明這些基因的突變足以啟動腫瘤的發生。然而，只有當 CIN 與驅動突變共存時，將腫瘤細胞注射入 NOG 裸鼠后才具有侵襲性并形成巨大的轉移灶[30]。事實上，85% 的侵襲性 CRC 可見 CIN[31]。
1.2 MSI
盡管大多數 CRC 的發生遵循經典的腺瘤-腫瘤途徑，但仍有約 15%的 CRC 是由于 DNA 錯配修復（MMR）缺陷〔由 mutL 同系物 1（MLH1）、mutS 同系物 2（MSH2）、mutS 同系物 3（MSH3）、mutS 同系物 6（MSH6）或 PMS1 同系物基因失活引起〕、發生遺傳改變而導致的，其中 12% 來自于散發型 CRC，3% 來自 Lynch 綜合征[29, 31-32]。這些 MMR 缺陷型 CRC 以染色體穩定，以及微衛星短串聯序列的插入和缺失為特征，即以高級微衛星不穩定（high-level microsatellite instability，MSI-H）為特征[31-32]。MSI-H 型 CRC 好發于女性、近端結腸，病理組織學上多可見克羅恩樣反應的淋巴濾泡浸潤[33]，是預后良好的因素。然而在 MSI-H 型 CRC 中也存在異質性，預后各不相同。研究表明，高表達熱休克蛋白 110（Heat shock protein 110，HSP110）突變基因的患者對化療的敏感性增加[34]，發生貝塔 2 微球蛋白（beta2-microglobulin，B2M）基因突變的患者的無復發生存（relapse-free survival，RFS）時間更長[35]。MSI-H 型 CRC 患者不僅可從化療中獲益，也可從 PD-1 免疫治療中獲益。
1.3 CIMP
CIMP 是 CRC 的一種表觀遺傳學表型[36]。高表達 CIMP（CIMP-H）型 CRC 表現為獨特的啟動子 CpG 島 DNA 廣泛超甲基化，好發于近端（右側）結腸、老年女性、有 CRC 家族史、攜帶 BRAFV600E點突變、MLH1 表觀遺傳沉默、存在 MSI 和 TP53 突變的患者[37-38]。CIMP 的預后價值尚不清楚。來自超過 10 000 例患者的 CIMP 數據分析[39]顯示，CIMP-H 患者的 DFS 和 OS 比非 CIMP 患者短。但也有近期研究[40]表明，CIMP 對 CRC 的生存沒有影響，而在Ⅱ期 CRC 中 CIMP-H 患者的復發風險較低。
2 基于轉錄組學的分子分型
2.1 CMS 分型
越來越多的科學家意識到，通過單個基因及單個生物標志物對復雜的 CRC 進行分型，遠遠不能確切地闡述 CRC 的特征以及精準地指導治療。近年來，隨著高通量組學技術在醫學和生命科學方面的迅猛發展，涌現出一批依據 CRC 轉錄組學、由多個分子標志物組合的大數據分型理論[41-47]。譬如 Budinska 等[44]依據一些經過挑選的基因集團，將 CRC 分為表面隱窩型、基底隱窩型、CIMP 高表達型、間葉細胞型及混合型。Sadanandam 等[47]利用基于共識的非負矩陣因子分解和距離加權的聚類方法，將 CRC 分為杯狀細胞型、腸上皮細胞型、干細胞型、炎癥型及過渡放大型。這些方法、形態及結果各異的分型方式，都能在一定程度上預測預后。隨后，通過 6 組科學家的通力合作，共同提出了 CMS 分型，包括 CMS1（MSI 免疫型）、CMS2（經典型）、CMS3（代謝型）、CMS4（間質型）以及無法分類的混合型[48-49]。
① CMS1（MSI 免疫型）：占 14%[48-49]，以高突變率、高甲基化率、高 BRAFV600E 點突變率及存在眾多免疫炎癥細胞浸潤（CD8+T 淋巴細胞、CD4+T 輔助細胞和自然殺傷細胞）為特征，大多數的 MSI 型 CRC 均屬于此型。臨床上多見于右半結腸患者及女性患者，這些患者復發后往往生存期短。② CMS2（經典型）：占 37%[48-49]，其 Wnt 通路激活、Myc 下游靶標顯著上調，原癌基因〔包括 EGFR、人表皮生長因子受體 2（HER-2）、胰島素樣生長因子 2（IGF2）、胰島素受體底物 2（IRS2）及轉錄因子肝細胞核因子 4α（HNF4α）基因〕以及細胞周期蛋白的表達顯著上調。臨床上好發于左半結腸患者，患者長期存活的概率較高。③ CMS3（代謝型）：占 13%[48-49]，主要特征為低體細胞拷貝數改變（SCNA）、低 CIMP 率、高 KRAS 基因突變率、多種代謝標志物的改變（包括谷氨酰胺轉移酶和脂肪生成的激活）。④ CMS4（間質型）：占 23%[48-49]，此型患者上皮間質轉化和干細胞性相關途徑中的基因（包括上皮間質轉化相關基因和干細胞性相關基因）的表達顯著上調，并存在細胞外基質重塑和補體信號蛋白質的過表達。臨床上多發生在疾病的Ⅲ和Ⅳ期階段，具有較短的總生存期和無復發生存期。⑤ 混合型：剩下 13%[48-49]的 CRC 由于腫瘤內部的異質性不能歸類，為混合型。CMS 分型似乎是目前在基因水平上對于 CRC 異質性的最佳闡述，但是仍舊存在不小的組內異質性，同時 CMS 分型對臨床醫療的指導意義仍不明確。希望進一步的研究可以完善目前的 CMS 亞型。
2.2 基于內源性網絡理論的 CRC 分子分型
浙江大學腫瘤研究所與上海交通大學系統生物醫學研究所合作，共同提出了一種新的基于內源性網絡理論的 CRC 分子分型，他們通過非線性微分方程計算，得出 5 個穩定的 CRC 癌癥狀態。其中的一個 CRC 類型的細胞周期及凋亡、DNA 相關的嘌呤、嘧啶的代謝顯著增高，與血管生成、細胞遷移、轉移能力、炎癥及免疫應答相關的基因的表達顯著上調，預示該類型的預后較差，可選擇的潛在治療靶點較多。其對 CRC 治療藥物的選擇及對預后預測的效果尚有待更多的研究。
隨著分子生物學和組學技術的不斷進步，“多分子”范式已經是 CRC 診治的新方向。在未來尋求治療藥物時需要綜合考慮 CRC 的所有的生物學行為，譬如癌細胞克隆的進化、腫瘤通路的表達、腫瘤微環境的相互作用等。在精準醫學的指導下，需要整合“多個分子、多個藥物”的治療策略。我們可以根據基因組學、轉錄組學、免疫組學等多維度的數據動態選擇化療藥物和靶向治療藥物，也可依據現有的藥物尋求匹配的 CRC 靶點，或者理性地結合多種靶向藥物。我們可以預計，未來將有更多的研究者致力于不同的 CRC 分型對于同一種藥物的敏感性，以及相同的 CRC 分型對于不同藥物的敏感性研究，以期能根據 CRC 的生物學行為準確地篩選出敏感患者，迎來精準醫療的時代。
結直腸癌（colorectal cancer，CRC）是我國的高發腫瘤之一。近 10 年來，我國 CRC 的發病率及死亡率均位居惡性腫瘤的前 5 位，且每年其發病率及死亡率均在增高[1]。譬如，2000－2006 年期間 CRC 的發病率以每年 4.2% 的速度在增高，2006－2011 年期間以每年 1.3% 的速度在增高[1]。然而在美國，在 50～64 歲人群中，CRC 的發病率以每年 1.4% 的速度在降低，在≥65 歲人群中以每年 3.1% 的速度在降低；死亡率也呈現相同的趨勢[2]。此外，CRC 的發病率和死亡率均以阿拉斯加人居首，亞裔/太平洋群島裔最低[2]。因此，盡管我國 CRC 的防治取得了不小的進步，但是與發達國家相比仍存在差距，CRC 的防治仍任重而道遠。隨著分子靶向藥物的面市，通過分子靶標來制定治療策略成為現代腫瘤精準醫療的新趨勢。譬如在 CRC 方面，對 RAS 基因野生型的患者，可選擇表皮生長因子受體抑制劑（anti-epidermal growth factor receptor，anti-EGFR）如西妥昔單抗和帕尼單抗。國際上，利用各種分子標志物，建立判斷預后和指導治療的分子分型模型已成為腫瘤研究領域的熱點，在 CRC 方面，由最初通過染色體不穩定（chromosomal instability，CIN）、微衛星不穩定（microsatellite instability，MSI）、CpG 島的甲基化表型（CpG island methylator phenotype，CIMP）等少數幾個標志物來判斷預后，到如今利用各種組學技術如依據轉錄組學而建立的 CRC 共識分子分型（consensus molecular subtypes，CMS）來指導分層治療。筆者現就 CRC 的分子分型進展進行簡要的回顧。
1 基于基因組學及表觀遺傳組學的分子分型
CRC 是少數幾種最早通過研究分子分型來試圖實現患者分層診治的實體腫瘤之一，最初通過 CIN、MSI、CIMP 等來判斷預后。
1.1 CIN
正常腸上皮組織通過積累多種抑癌基因〔包括結腸腺瘤樣息肉（adenomatous polyposis coli，APC）基因、腫瘤蛋白 53（tumor protein 53，TP53）基因、SMAD4（Sma- and Mad- related 4）基因等〕和原癌基因〔包括 RAS 基因、磷脂酰肌醇激酶催化亞基 a（PIK3CA）等〕的異常，最終導致 CIN，表現為染色體數量（非整倍體）存在廣泛的不平衡和雜合子的喪失，逐步從正常上皮轉化為腸腺瘤甚至腸癌[3]。
1.1.1 抑癌基因
APC 基因又稱腺瘤性結腸息肉基因，是一種腫瘤抑制基因，編碼多種功能蛋白，在 Wnt 信號通路、細胞周期調節、細胞骨架穩定、細胞內黏附以及凋亡中起重要作用[4-5]。大多數 CRC 均可測得由 APC 基因突變導致的 Wnt 信號通路的激活[6-7]。Liang 等[8]通過薈萃分析探索了 APC 基因的 3 種單核苷酸多態性（D18122V、E1317Q 和 I1307K）和 CRC 發病風險的關系，結果發現，E1317Q 顯著增加結直腸腺瘤風險，而 I1307K 與 CRC 的高風險相關。
TP53 基因是研究得最為廣泛的抑癌基因，它的突變是人類腫瘤中最常見的標志事件。p53 蛋白在調節細胞周期、修復 DNA 損傷、消除自由基、調節免疫應答等方面發揮重要作用[9-10]。許多研究[11-14]表明，TP53 基因表達陽性的 CRC 患者往往其惡性程度較高，腫瘤淋巴結轉移階段晚，無瘤生存期（DFS）和總生存期（OS）較短。TP53 基因表達陽性可作為獨立的預后不良的分子標志[11-14]。
SMAD4 基因是 SMAD 家族基因之一，SMAD4 蛋白在轉化生長因子-β（TGF-β）通路中起重要作用。SMAD4 基因突變或者表達異常引起 TGF-β 信號轉導異常，最終導致腫瘤的發生[15]。CRC 的遠處轉移、對 5-氟尿嘧啶藥物的耐藥以及預后不良均與 SMAD4 基因功能缺失相關[16-19]。
1.1.2 原癌基因
在 RAS 基因突變中，有 90% 的 KRAS 基因突變位于外顯子 2，僅有 10% 的 KRAS 基因突變位于外顯子 3 和 4[20]。KRAS 外顯子 2 和 3 的突變通常被認為與 RAS 鳥嘌呤三核苷酸磷酸酶（RAS GTP 酶）的活性相關，外顯子 4 突變與促進鳥嘌呤二核苷酸磷酸（GDP）向鳥嘌呤三核苷酸磷酸（GTP）轉換相關[20]。NRAS 作為 RAS 同系物，具有與 KRAS 相同的效應子結合結構域，因此具有相似的生物學行為[21]。KRAS（外顯子 2、3 和 4）和 NRAS（外顯子 2、3 和 4）基因突變均與抗表皮生長因子受體單克隆抗體的耐藥相關[22-24]。BRAF 基因是 KRAS 基因的下游靶標，BRAF 基因突變是預后不良的分子標志[25]。
PIK3CA 基因編碼磷脂酰肌醇激酶（PI3K）的 p110α 催化亞基[26]。PIK3CA 基因突變導致 PI3K 和下游蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB）通路（也稱 AKT 通路）的激活，進而增強前列腺素內過氧化物合成酶 2（prostaglandin-endoperoxide synthase 2，PTGS2）的活性和前列腺素 E2 合成，導致 CRC 細胞凋亡的抑制和環氧化酶-2（COX-2）表達的上調[27-28]。在發生 PIK3CA 基因突變的 CRC 患者中，長期服用阿司匹林可抑制 COX-2 表達的上調，從而降低總體死亡率[28]。
大多數 CRC 病例（約 65%）都是通過 CIN 通路引起的[29]，其特征是染色體數量（非整倍體）存在廣泛的不平衡和雜合子的喪失。染色體分離、端粒穩定性缺陷和 DNA 損傷修復反應缺陷，都會導致 CIN 的發生，并且常常伴隨著核型異常。這些異常是特異性抑癌基因和原癌基因累積突變的結果，它對激活 CRC 的發生和進展起至關重要的作用[29]。研究者[30]利用 CRISPR 相關蛋白 9（clustered regularly interspersed short palindromic repeat associated protein 9，CRISPR-Cas9）介導的基因編輯技術證實，表達所有抑癌基因（包括 APC、TP53 和 SMAD4 基因）和原癌基因（包括 KRAS 和 PIK3CA 基因）突變的結腸組織在體外不需要微環境因子的輔助就可以獨立生長為腫瘤，且將其植入小鼠的腎囊下后形成了腫瘤，表明這些基因的突變足以啟動腫瘤的發生。然而，只有當 CIN 與驅動突變共存時，將腫瘤細胞注射入 NOG 裸鼠后才具有侵襲性并形成巨大的轉移灶[30]。事實上，85% 的侵襲性 CRC 可見 CIN[31]。
1.2 MSI
盡管大多數 CRC 的發生遵循經典的腺瘤-腫瘤途徑，但仍有約 15%的 CRC 是由于 DNA 錯配修復（MMR）缺陷〔由 mutL 同系物 1（MLH1）、mutS 同系物 2（MSH2）、mutS 同系物 3（MSH3）、mutS 同系物 6（MSH6）或 PMS1 同系物基因失活引起〕、發生遺傳改變而導致的，其中 12% 來自于散發型 CRC，3% 來自 Lynch 綜合征[29, 31-32]。這些 MMR 缺陷型 CRC 以染色體穩定，以及微衛星短串聯序列的插入和缺失為特征，即以高級微衛星不穩定（high-level microsatellite instability，MSI-H）為特征[31-32]。MSI-H 型 CRC 好發于女性、近端結腸，病理組織學上多可見克羅恩樣反應的淋巴濾泡浸潤[33]，是預后良好的因素。然而在 MSI-H 型 CRC 中也存在異質性，預后各不相同。研究表明，高表達熱休克蛋白 110（Heat shock protein 110，HSP110）突變基因的患者對化療的敏感性增加[34]，發生貝塔 2 微球蛋白（beta2-microglobulin，B2M）基因突變的患者的無復發生存（relapse-free survival，RFS）時間更長[35]。MSI-H 型 CRC 患者不僅可從化療中獲益，也可從 PD-1 免疫治療中獲益。
1.3 CIMP
CIMP 是 CRC 的一種表觀遺傳學表型[36]。高表達 CIMP（CIMP-H）型 CRC 表現為獨特的啟動子 CpG 島 DNA 廣泛超甲基化，好發于近端（右側）結腸、老年女性、有 CRC 家族史、攜帶 BRAFV600E點突變、MLH1 表觀遺傳沉默、存在 MSI 和 TP53 突變的患者[37-38]。CIMP 的預后價值尚不清楚。來自超過 10 000 例患者的 CIMP 數據分析[39]顯示，CIMP-H 患者的 DFS 和 OS 比非 CIMP 患者短。但也有近期研究[40]表明，CIMP 對 CRC 的生存沒有影響，而在Ⅱ期 CRC 中 CIMP-H 患者的復發風險較低。
2 基于轉錄組學的分子分型
2.1 CMS 分型
越來越多的科學家意識到，通過單個基因及單個生物標志物對復雜的 CRC 進行分型，遠遠不能確切地闡述 CRC 的特征以及精準地指導治療。近年來，隨著高通量組學技術在醫學和生命科學方面的迅猛發展，涌現出一批依據 CRC 轉錄組學、由多個分子標志物組合的大數據分型理論[41-47]。譬如 Budinska 等[44]依據一些經過挑選的基因集團，將 CRC 分為表面隱窩型、基底隱窩型、CIMP 高表達型、間葉細胞型及混合型。Sadanandam 等[47]利用基于共識的非負矩陣因子分解和距離加權的聚類方法，將 CRC 分為杯狀細胞型、腸上皮細胞型、干細胞型、炎癥型及過渡放大型。這些方法、形態及結果各異的分型方式，都能在一定程度上預測預后。隨后，通過 6 組科學家的通力合作，共同提出了 CMS 分型，包括 CMS1（MSI 免疫型）、CMS2（經典型）、CMS3（代謝型）、CMS4（間質型）以及無法分類的混合型[48-49]。
① CMS1（MSI 免疫型）：占 14%[48-49]，以高突變率、高甲基化率、高 BRAFV600E 點突變率及存在眾多免疫炎癥細胞浸潤（CD8+T 淋巴細胞、CD4+T 輔助細胞和自然殺傷細胞）為特征，大多數的 MSI 型 CRC 均屬于此型。臨床上多見于右半結腸患者及女性患者，這些患者復發后往往生存期短。② CMS2（經典型）：占 37%[48-49]，其 Wnt 通路激活、Myc 下游靶標顯著上調，原癌基因〔包括 EGFR、人表皮生長因子受體 2（HER-2）、胰島素樣生長因子 2（IGF2）、胰島素受體底物 2（IRS2）及轉錄因子肝細胞核因子 4α（HNF4α）基因〕以及細胞周期蛋白的表達顯著上調。臨床上好發于左半結腸患者，患者長期存活的概率較高。③ CMS3（代謝型）：占 13%[48-49]，主要特征為低體細胞拷貝數改變（SCNA）、低 CIMP 率、高 KRAS 基因突變率、多種代謝標志物的改變（包括谷氨酰胺轉移酶和脂肪生成的激活）。④ CMS4（間質型）：占 23%[48-49]，此型患者上皮間質轉化和干細胞性相關途徑中的基因（包括上皮間質轉化相關基因和干細胞性相關基因）的表達顯著上調，并存在細胞外基質重塑和補體信號蛋白質的過表達。臨床上多發生在疾病的Ⅲ和Ⅳ期階段，具有較短的總生存期和無復發生存期。⑤ 混合型：剩下 13%[48-49]的 CRC 由于腫瘤內部的異質性不能歸類，為混合型。CMS 分型似乎是目前在基因水平上對于 CRC 異質性的最佳闡述，但是仍舊存在不小的組內異質性，同時 CMS 分型對臨床醫療的指導意義仍不明確。希望進一步的研究可以完善目前的 CMS 亞型。
2.2 基于內源性網絡理論的 CRC 分子分型
浙江大學腫瘤研究所與上海交通大學系統生物醫學研究所合作，共同提出了一種新的基于內源性網絡理論的 CRC 分子分型，他們通過非線性微分方程計算，得出 5 個穩定的 CRC 癌癥狀態。其中的一個 CRC 類型的細胞周期及凋亡、DNA 相關的嘌呤、嘧啶的代謝顯著增高，與血管生成、細胞遷移、轉移能力、炎癥及免疫應答相關的基因的表達顯著上調，預示該類型的預后較差，可選擇的潛在治療靶點較多。其對 CRC 治療藥物的選擇及對預后預測的效果尚有待更多的研究。
隨著分子生物學和組學技術的不斷進步，“多分子”范式已經是 CRC 診治的新方向。在未來尋求治療藥物時需要綜合考慮 CRC 的所有的生物學行為，譬如癌細胞克隆的進化、腫瘤通路的表達、腫瘤微環境的相互作用等。在精準醫學的指導下，需要整合“多個分子、多個藥物”的治療策略。我們可以根據基因組學、轉錄組學、免疫組學等多維度的數據動態選擇化療藥物和靶向治療藥物，也可依據現有的藥物尋求匹配的 CRC 靶點，或者理性地結合多種靶向藥物。我們可以預計，未來將有更多的研究者致力于不同的 CRC 分型對于同一種藥物的敏感性，以及相同的 CRC 分型對于不同藥物的敏感性研究，以期能根據 CRC 的生物學行為準確地篩選出敏感患者，迎來精準醫療的時代。