肿瘤的发生实质是一个肿瘤细胞群体的生物演化过程。肿瘤通常由不同的细胞群体构成,肿瘤的产生和演进伴随着细胞群体的克隆膨胀和分化。这个过程中会不断积累遗传突变,在肿瘤细胞群体自身遗传突变的积累以及微环境的异质性作用下,肿瘤细胞群体容易出现趋异性,导致不同的肿瘤细胞群体适应度,繁殖速率发生改变。为了考察不同的肿瘤细胞群体之间的遗传差异,肿瘤细胞与正常组织细胞之间的遗传差异,以及寻找导致肿瘤细胞群体适应度发生改变的可能关键基因,了解这些关键基因所参与的生物学功能,本论文选择了一例肺癌病人组织样品作为研究对象。综合运用外显子捕获技术构建测序文库,利用第二代高通量测序技术(Solexa)测序,获得了2份肿瘤组织样品外显子组测序数据,1份“正常”组织血液样品的外显子组测序数据。运用生物信息学方法筛选肿瘤细胞群体特有的40个SNP位点,分别设计引物,运用Sequenom高通量SNP基因分型技术对所有17个组织样品进行点突变检验。在40个验证位点中,我们发现有35个位点突变频率在不同组织样品间存在显著差异,验证率达85%。总体上,肿瘤组织点突变频率普遍高于正常组织。在肿瘤组织中,有15个突变位点广泛存在于所有肿瘤组织样品细胞中,分别有12个和6个突变位点是肿瘤细胞群体C31-2和C72-2所特有的。该结果表明：不同的肿瘤细胞群体可能由同一祖先细胞克隆演化而来,同时在进化的过程中每个肿瘤细胞群体所处的微环境各不相同,它们面对不同选择压力。在不同的选择压力下,不同肿瘤细胞群体容易积累自身特有的突变,出现肿瘤细胞群体异质性。使用我所工作人员开发的genoann程序注释后发现其中有34个突变位点位于基因编码区,另外1个位于选择性剪接位点区域。运用PANTHER网页数据库分析了外显子组测序数据筛选到的肿瘤细胞特异的突变位点所在基因,发现较多基因参与了Wnt和炎症细胞因子介导的信号通路。同时,我们将Sequenom验证的34个突变位点所在基因提交到KEGG数据库分析发现有2个重要基因(P13KCA基因和TP53基因)参与了较多的细胞信号转导通路。我们还对34个突变位点所在基因进行了GO分子生物学功能分析,发现其中较多基因编码产物具有细胞粘附,催化等生物学活性。我们猜测P13KCA基因和TP53基因在肿瘤发生的过程起了关键作用,关键基因的突变有可能导致肿瘤细胞群体的适应度发生改变,使肿瘤细胞群体发生演替。