图表1展示的是直肠癌产生过程相关基因突变累及的过程，直肠癌的产生是不同的抑癌基因和原癌基因突变累积的结果。
人以群分，肿瘤以基因突变分
肿瘤存在着很大的异质性，不同患者即使拥有同一类型的肿瘤，但是导致其发病的肿瘤细胞内基因突变可能相差甚远，因此肿瘤内的癌细胞也很大可能会有功能的异质性（图表 2）。
仅以非小细胞肺癌为例，目前发现约 25%的患者含有基因 KRAS 的突变，而其它患者还有不同的导致该疾病的常见驱动基因突变，包括编码表皮生长因子受体（EGFR）、间变性淋巴瘤激酶（ALK）和 V -RAF 鼠肉瘤病毒原癌基因同源体 B1（BRAF）的基因，表皮生长因子受体 2（HER2）等。
基因组上变异的复杂性导致了肿瘤的异质性，肿瘤基因组上的变异有多种形式。基因组上的变异来源分为遗传性的突变以及由于环境因素导致的体细胞突变，主要有四种类型（图表 3）。
基因点突变包括了基因组上单个碱基的突变和基因组上小片段的插入缺失，是最常见的基因变异类型；结构变异则主要包含了染色体缺失、重复、倒位、易位等，一般都会造成比较严重的后果；拷贝数变异指的是基因组上大片段（1kb以上）拷贝数的增加或减少，是人类疾病的重要致病因素之一；融合基因则是指将两个或多个基因编码区首尾相连，置于同一套调控序列控制之下构成的嵌合基因。
针对不同个体的突变基因，应当有不同的靶向药物和治疗策略，实际应用中已经有成功的案例。内德？贾瓦迪就是在肿瘤“精准医疗”前沿的肿瘤专科医生。他曾经对已经被知名癌症中心（例如安德森癌症中心，西达-赛奈医疗中心等）都放弃治疗的四期（晚期）癌症患者（在 2014年他接受了 25 个这样的个例），针对不同病人的不同肿瘤特异性基因组病变，采用了相对应的精准治疗，仅三个月之后，所有的患者都比预期的生存时间加长了，大部分患者的癌细胞消失 40%到 60%， 而个别患者的癌细胞消失了 90%。
二代测序为绘制肿瘤基因突变谱提供契机
二代测序技术，又称为高通量测序技术，能一次并行对几十万到几百万条 DNA 分子进行序列测定。与传统的测序技术比较，二代测序技术具有高通量，低成本以及测序准确率高的特点（图表 4） 。
特别是检测的准确率已经可以大于 99.9% ，这些优势也使得该项技术很适合检测肿瘤的基因突变。
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