目前消化道肿瘤的预后判断依靠肿瘤-淋巴结-转移（TNM）分期，但是组织学-临床分期相同的患者预后却不尽相同。
研究者改变了研究个体基因突变的方式，试图识别全基因组水平的特征性突变和基因表达模式，以更深入地理解肿瘤的分子机制及发展新的治疗方式。
肿瘤发生发展中起关键作用的分子和细胞水平标志物是过去十年研究的热点。
二代测序技术（NGS）极大拓展了对消化道肿瘤特征基因的认识，为发展新的治疗手段和治疗策略奠定了基础，其中以结直肠癌（CRC）方面的研究进展最为突出，应用基因测序发现的诊断和预后标志物指导治疗显著降低了CRC死亡率。
结直肠癌
结直肠癌最常见的突变基因是APC、TP53、KRAS、PIK3CA、FBXW7、SMAD4、TCF/L2、NRAS、ACVR2A、TGRBR2、MSH3、MSH6、SLC9A9、TCF7L2和BRAFVE。
目前用于临床指导治疗或作为预后判断的指标见下表：
表1结直肠癌分子图谱
胰腺癌和胆管癌
由于胰腺癌的生存率低，确诊时往往已到晚期，很难评估生物标志物的预后和治疗价值。目前DNA测序数据较少，尚无经过食品药品监督管理局(FDA)批准的针对基因突变的药物。
研究提示可能相关的基因包括KRAS、TP53、SMAD/DPC4和CDKN2A。
基因测序也被用于肝内胆管癌（IHCCA）、肝内胆管癌（EHCCA）和胆囊癌（GBCA）研究，三者共有的最常见的基因突变为CDKN2B和ARID1A，而FGFR、IDH1/2、BRAF和MET仅见于IHCCA。EHCCA和GBCA都有ERBB2突变，但二者KRAS突变频率不同。
肝细胞癌
HCC发生与4种通路相关：最重要的Wnt/B-catenin通路，与该通路激活相关的最常见的基因是CTNNB1和AXIN1；细胞调节机制，最常见的突变是ARID1A和ARID2；NRF2/KEAP1通路，激活可以促发抗氧化基因的转录进而促进肿瘤细胞的增殖和存活；PI3K/Akt/mTOR和Ras/Raf/MAP激酶通路，由PIK3CA、FGF19和RPS6KA3突变激活。对于肝细胞癌（HCC）4种通路的研究仍在进行，尚无可应用的成果。
食管胃癌
食管胃癌的致病因素较为混杂，NGS提示与胃癌功能障碍相关的基因包括：ARID1A、MLL3、MLL、PIK3CA、FAT4和MSI。
近期靶向治疗最大的突破是HER2抗体在胃癌中的应用，7-34%的胃癌患者存在HER2过表达。PI3K-Akt是HER2的下游信号通路，PIK3CA和PTEN能够影响PI3K-Akt通路，但HER2表达与PI3K-Akt通路的关系尚待进一步研究。
结语
大规模测序数据已经证实消化道恶性肿瘤的基因异质性，特征性的基因表达已被用于指导CRC的临床实践，随着NGS的发展和CRC临床经验的丰富，基因靶向研究已经拓展到食管胃癌、胰腺癌和肝细胞癌领域。
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