癌癥是由遺傳因素、環境因素等多因素導致的復雜疾病。因其個性化的特點-每個人/甚至不同細胞都具有獨特的遺傳突變，從而加大了癌癥治療及監測的難度。而高通量測序技術的發展為我們帶來了契機，不僅可以加速揭開癌癥的病因及機制，更進一步使個性化醫療成為現實。

　　2014年之前由于全基因組重測序價格仍然高昂，科研人員不得不舍棄部分遺傳信息(如基因融合、染色體重排等)，而選擇外顯子組測序——僅針對編碼區的SNP/InDel進行檢測。隨著全基因組測序成本不斷下降，尤其是諾禾致源公司引進的X-Ten平臺，率先推出“萬元基因組”測序活動，使得國內的全基因組測序變得更便宜更快捷，因此，全基因組重測序已成為癌癥研究的最佳選擇。

　　全基因組重測序的必要性

　　2011年，Chapman等人在Nature上利用多發性骨髓瘤樣本對全基因組與全外顯子組測序進行了比較，結果表明多發性骨髓瘤中一半的蛋白質編碼突變都是通過染色體畸變(如易位)發生的，故大部分突變都無法通過外顯子組測序發現。相對于全外顯子組測序，人類基因組重測序已在檢測基因融合，基因組突變，染色體碎裂和染色體重排等研究中屢建奇功。

　　癌癥研究中重要的遺傳信息

　　基因組突變

　　所有癌癥在發展過程中都會積累大量體細胞突變，其中司機突變(Driver mutations)是對癌癥發展很關鍵的體細胞突變，而剩下的就被稱為乘客突變(Passenger mutations)。2011年Berger等人在Nature上發表了原發性人類前列腺癌及其配對正常組織的完整基因組序列研究。一些腫瘤包含復雜的平衡重排鏈(拷貝數中性)，它們通常發生在已知癌癥基因中或附近。而一些斷裂點發生在基因間區域，可能會因外顯子組測序錯過，因此，這篇文章例證了有些突變(如文章中類似于基因間區域的非編碼區)只有也只能通過全基因組測序才能檢測出來。

　　基因融合

　　基因融合在基因組中非常普遍，也是一些類型癌癥的標志。基因融合是由兩個不相關的基因發生融合形成的一種基因產物，該產物具有全新的功能或與兩個融合基因不同的功能。配合末端配對(Paired end, PE)測序技術使用的全基因組測序是目前檢測所有基因融合的最準確、最全面的工具，對這些基因融合的檢測包括了重復、倒位、覆蓋和單堿基插入缺失各種類型。2014年，癌癥基因組圖譜(TCGA)聯盟采用全基因組重測序和全外顯子組測序結合的方式對131例膀胱泌尿上皮癌進行了研究，研究者發現了 FGFR3與TACC3的融合現象，7例腫瘤樣本中檢測到病毒整合位點，相關研究結果發表在Nature上。而類似這樣的基因融合和病毒整合位點是全外顯子組測序做不到的，仍然只能通過全基因組測序的方式進行研究。

　　染色體碎裂

　　該現象是一個一次性的細胞危機，該過程中成百上千個基因組重排在單次事件中發生。這種災難性事件的后果是復雜的局部重排和拷貝數變異，其范圍限制在 0-2個拷貝。據估計，染色體碎裂發生在2-3%的癌癥的多個亞型中，以及約25%的骨髓中。染色體重排需借助DNA雙鏈斷裂和一定方式的排列連接，這種重排破壞了基因組的完整性，繼而參與形成白血病、淋巴瘤和肉瘤。它的復雜性和隨機性使得它成為一種很難研究的現象，目前的解決策略是使用末端配對和長距離末端配對(mate-pair)技術建庫的全基因組深度測序方法進行研究。

　　基因組改變和拷貝數變異(CNV)

　　目前的研究結果告訴我們，若分析中只關注SNP勢必將錯過大部分重要的基因組重排。據估計，每個人類基因組中“非SNP變異”總共約有50Mb。 Morrison等人選用膀胱移行細胞癌(TCC-UB)的5例樣本進行全基因組重測序，結果發現，其中3例樣本具有較多SNP和SV變異，并且都具有 P53基因的突變;在另外2例腫瘤樣本中，研究者發現谷氨酸受體N-methyl-D-aspertate receptor基因發生易位和擴增，該研究結果對后期的腫瘤藥物靶點鑒定與疾病治療具有重要作用。由于覆蓋深度變化太大，導致對原拷貝數的變異不敏感，全外顯子組測序不容易檢測到CNV，對于大片段的基因組改變更是無能為力。