目的 探讨结直肠癌（CRC）患者血清5’-核苷酸酶（NT5E）、氧化三甲胺（TMAO）水平与肿瘤恶性进展和预后的关系。方法 选择2014年6月至2016年7月石家庄市人民医院收治的CRC患者150例（CRC组）、良性大肠息肉患者93例（良性息肉组）和健康体检志愿者93例（健康对照组）。采用酶联免疫吸附试验检测3组对象血清NT5E水平，稳定同位素稀释液相色谱质谱联用技术（ID-LC-MS）检测血清TMAO水平并作比较，并分析CRC患者血清NT5E、TMAO水平与临床病理特征的关系。CRC患者治疗后随访5年，Kaplan-Meier生存曲线分析血清NT5E、TMAO高/低表达患者预后的差异，采用ROC曲线分析血清NT5E联合TMAO检测对CRC患者死亡的预测效能。结果 血清NT5E、TMAO水平CRC组高于良性息肉组，良性息肉组高于健康对照组，差异均有统计学意义（均P<0.05）；分化程度越低、TNM分期越高的CRC患者，血清NT5E、TMAO水平越高（均P<0.05）；血清NT5E高表达组5年生存率为60.8%（48/79），低于低表达组的82.1%（55/67），血清TMAO高表达组5年生存率为60.5%（46/76），低于低表达组的81.4%（57/70），差异均有统计学意义（均P<0.05）；血清NT5E联合TMAO检测预测CRC患者死亡的AUC（95%CI）为0.836（0.743～0.920），灵敏度、特异度分别为0.814、0.835。结论 NT5E、TMAO参与了CRC患者肿瘤的恶性进展过程，与预后密切相关，血清NT5E联合TMAO检测对CRC患者死亡的预测具有较好效能。