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结直肠癌目前是世界第三大肿瘤，手术治疗后约50%的患者会复发和转移，目前美国国立综合癌症网络(NCCN)肿瘤学临床实践指南推荐常规接受适型外照射治疗。由于放疗将显著增加不良反应，如何最大程度减小辐射剂量，提高辐射敏感性至关重要。近年来人们不仅发现了microRNAs参与了结直肠癌的发病和演进，而且越来越多的证据表明，microRNAs在结直肠癌的辐射敏感性中发挥了重要的作用。辐射引起的DNA损伤反应包括ATM的激活，组蛋白修饰和染色质重塑，细胞周期停滞，损伤修复和凋亡等系列过程，microRNAs可以通过作用于任何一个环节调节DNA损伤修复过程，从而调控肿瘤的辐射敏感性。本综述重点阐述microRNAs影响DNA损伤修复的作用机制，并展望了microRNAs通过影响肿瘤辐射敏感性在临床上的应用。