現在，許多人將對抗癌癥的希望寄托在“靶向性治療”上。與傳統的化療藥物相比，靶向性藥物被認為效力更其強副作用也更少。然而，研究者們逐漸意識到自己低估了癌癥最古老也最廣為人知的特性，腫瘤異質性。人們發現，腫瘤異質性可以決定靶向性藥物的成敗，The Scientist雜志近日刊登文章，探討了這個令人頭疼的問題。

癌癥可能發生在任何器官，不過最常受其影響的是乳腺、肺部、結直腸和前列腺。腫瘤異質性可以分為兩種：個體間的異質性，例如不同類型的乳腺癌患者；個體內的異質性，即患者的原發瘤內、原發瘤與轉移瘤之間、以及轉移瘤之間出現的異質性。

目前人們開發的靶向性抗癌藥物，既有成功也有失敗。研究者們也在不斷增進對個體內腫瘤異質性的理解。在這一過程中，許多問題浮出了水面：攻擊有限的分子靶標（及其作用通路）是否能夠消滅復雜的腫瘤？個體內的腫瘤異質性是否嚴重限制了靶向性治療的作用？

人們認為，當出現一組基因突變使細胞分裂脫離控制時，就會形成癌癥。而且癌癥很容易擴散到機體的其它部分。不同的腫瘤微環境和藥物處理，都會使癌細胞發生“演化”，進而形成個體內的腫瘤異質性。

如果將腫瘤異質性看作是一顆樹，那么樹干就代表著原始的腫瘤惡性細胞，而枝干代表這些細胞演化而成的不同亞群。不同的細胞亞群具有差異性的基因突變、基因表達譜、蛋白表達譜或腫瘤微環境。離樹干越遠，癌細胞亞群與原始惡性細胞的區別就越大。

尋找驅動性突變靶向性治療寄希望于，復雜腫瘤中的所有細胞都依賴于樹干部分的特定遺傳突變，而且就算發生演化這些突變仍舊關鍵。這就是所謂的“驅動性”突變，理論上靶標任何一個驅動性突變，都可以阻止癌細胞的生長。

分子生物學研究可以為人們展示，不同患者之間的腫瘤異質性。在此基礎上，乳腺癌患者被分成了十類。靶向性治療對Her2陽性和雌激素受體陽性的乳腺癌患者有顯著的效果。此外，靶向性藥物imatinib對某些白血病和胃腸道間質瘤的治療效果也相當好。

不幸的是，上述成功的例子并不多見。絕大多數靶向性治療只表現出了短暫的治療效果，但價格卻很高。例如，針對BRAF突變型黑色素瘤的Vermurafenib只能延長幾個月的壽命，但患者使用這種藥物需要每年花費$100,000到$300,000。這樣的現象引出了更多的問題，例如個體內的腫瘤異質性是否導致大多數靶向性治療無法產生長期可靠的療效？還是說我們只需要換一種更好的治療靶點就可以解決這個問題？

人們通過測序發現，腫瘤樣本中具有著驚人的基因、轉錄和蛋白質組多樣性，特別是原發腫瘤和轉移瘤之間存在著顯著的差異。這些發現給基礎研究和臨床應用帶來了更大的挑戰，人們亟需增進對個體內腫瘤異質性的了解。另外，癌癥干細胞理論也有待確證，這種理論認為只要特異性靶標關鍵的細胞群，就可以起到長期的治療效果。

腫瘤異質性給靶向性治療提出了不少有待深入的問題，不少癌癥研究需要重新審視實驗方案的設計。也許將靶向性抗癌藥物聯合起來使用，能夠克服癌癥的異質性。不過藥物副作用和高用藥成本，始終是限制靶向性藥物的重要因素。或者，也許調控患者的免疫應答會對解決腫瘤異質性有所幫助。