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结直肠癌（Colorectal cancer,CRC）是一种常见的消化道恶性肿瘤,它的死亡率在发达国家的恶性肿瘤疾病中排到了第二位。在我国,结直肠癌的每年发病率也在呈现出一种上升趋势,这主要与饮食结构的变化有关,例如现在人们的高蛋白饮食、高脂肪饮食及纤维素的摄入不足等。现阶段,结直肠癌的诊断主要依据患者临床表现、血清肿瘤标志物的测定、肠镜检查、影像学检查等。在治疗上,则是主要以手术治疗为主的多学科综合治疗,包括了手术切除、放射治疗、药物化学治疗、免疫治疗及传统中医药治疗等方式。就我国而言,结直肠癌的早期筛查并未完全普及,传统的CT检查、肠镜检查费用高昂同时限制条件多。因此,了解结直肠癌发生发展的生物学机制,对于其早期诊断、治疗、判断预后是十分重要的。近些年来,人们对于分子病理学的探索愈发得深入,生物信息学技术在结直肠癌的研究中开始得到广泛的应用。研究目的:本研究旨在通过前期数据收集研究发现在结直肠癌患者血液中miRNA-145表达水平较正常人群明显下降,了解miR-145在结直肠癌患者与健康人群的血清中表达的不同,以及癌与癌旁组织的作用,并从GEO数据库中收集已有的芯片数据来进一步证实。研究方法:（1）收集8例术前经肠镜病理检查拟诊为结直肠癌,且术后病理检查确诊为结直肠癌的患者的癌组织与8个相匹配的癌旁组织。对术中取出的癌组织及癌旁正常组织样本分别提取出总RNA,应用RT-qPCR方法检测各组织中miR-145-3p的表达量。（2）收集15例确诊为结直肠癌的患者,在手术前抽取其空腹血液,同时寻找15名对照组健康人群,抽取空腹血液,最后将抽取的血液进行离心,获得30份血清样本,分别提取出总RNA,利用RT-qPCR方法检测各血清样本中miR-145-3p的表达量。（3）通过搜索GEO数据库搜索结直肠癌（colorectal cancer）,得到相关基因芯片数据集（Datasets）,利用在线GEO2R分析所筛选出的样本,识别不同的miRNAs。得到的数据通过Draw Venn Diagram绘制出共有的表达miRNAs。（4）对MicroRNA-145-3p的靶基因进行预测。利用miRDB可以对miRNA目标预测和功能注释。为了进一步加强靶基因的可靠性,我们还选择了 TargetScan在线数据库进行对比,这也是一个可以预测miRNA的生物靶标点的在线数据库。（5）将从miRDB和TargetScan所得到的miRNA-145靶基因,利用Draw Venn Diagram取得这两个在线数据库所得结果的交集,并绘制出韦恩图。接着使用基因功能数据库DAVID,对靶基因进行基因本体分析和京都基因与基因组百科全书通路分析。（6）利用STRING数据库对miRNA-145-3p的预测靶基因进行蛋白互作网络构建（PPI）,并进一步获取预测靶基因中的核心基因。结果:（1）临床标本实验结果利用RT-qPCR技术检测发现,在收集的结直肠癌组织中,miRNA-145-3p的表达要明显低于癌旁正常组织,P<0.05,差异有统计学意义。同时,在收集的15组血清样本中,我们发现miRNA-145-3p的表达在结直肠癌患者中明显降低,P<0.05,差异有统计学意义。（2）收集出结直肠癌相关芯片数据筛选结果本次研究通过GEO数据库得到两组用于分析结直肠癌的芯片数据集:GSE112264、GSE106817。其中,GSE112264 是基于 GPL21263 3D-Gene Human miRNA V211.0.0芯片的miRNA数据,它包含了 50个结直肠癌组织和41个正常组织数据。GSE106817 是基于 GPL21263 3D-Gene Human miRNA V21 1.0.0的miRNA芯片的miRNA数据,它包含1 15个结直肠癌组织和1 15个正常组织数据。但值得一提的是,GSE112264、GSE106817这两组芯片都来源于患者血清中外泌源性miRNA。（3）差异基因的分析GSE112264、GSE106817两组结直肠癌（CRC）基因芯片,以LogFC>2或者LogFC<-2且校正后P值（adj.Pvalue）<0.01为筛选标准。GSE112264共有样本数91个,CC组50个,正常组织组41个,共筛选出差异表达基因1194个。GSE106817共有样本数230个,CC组115个,正常组织组115个,共筛选出差异表达基因1401个。把两组芯片基因利用Draw Venn Diagram取交集,得到1110个差异共表达基因。（4）miR-145靶基因的预测结果利用两种在线靶基因预测数据库miRDB和Targetscan,我们对miR-145-3p的靶基因进行了预测,分别得到了两组靶基因数据集,取两个数据库的交集,得到miR-145的潜在靶基因共有321个。（5）相关差异基因信号通路及生物学功能分析登录基因功能数据库DAVID,将差异基因导入,对其进行基因本体（Gene Ontology,GO）分析,通过GO分析了解到差异基因的细胞组成（CC）、生物学过程（BP）及分子功能（MF）。接着进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析,得到相关作用的信号通路。（6）蛋白互作网络构建及核心基因获取登录STRING数据库,导入去重的靶基因,构建出PPI,使用STRING数据库对靶基因进行蛋白互作网络分析,以R-软件对PPI进行目的基因筛选,筛选后以节点联系排序,最后得到miR-145的核心靶基因。结论:研究结果揭示了miR-145-3p在结肠癌组织中表达量要明显低于正常组织。同时通过GEO数据库下载结直肠癌相关基因芯片进一步证实了 miR-145-3p在患者血液中的表达量也是明显下调的。这些结果有可能为临床上进一步研究和阐明结直肠癌的发生提供一些帮助,对于结直肠癌的治疗,它们也可能是新的切入点。