20世纪七八十年代蛋白、基因研究取得重大突破，尤其是基因克隆技术及其他相关技术的迅速发展，催生了一门崭新的学科——分子肿瘤学（或称肿瘤分子生物学）。要想从根本上遏制肿瘤，就必须知道肿瘤是怎么发生和发展的。在这个认识过程中，处在基础医学研究前沿的分子肿瘤学发挥着越来越重要的作用。”
细胞周期调控、细胞凋亡和信号转导被视为现代生命科学研究的三大基石。2001年的诺贝尔生理或医学奖就颁给了细胞周期调控研究的大腕。2002年的诺贝尔生理或医学奖就授予了在细胞凋亡研究上成果突出的科学家，这三大基石的核心都与分子肿瘤学密切相关。
基因是生命之本，是生物得以保持其连续性和稳定性的物质基础。用专业的概念来说，它是可以编码蛋白质的DNA顺序。科学工作者通过这些看似简单的排列探索生命的奥秘，解读疾病的根源……人类细胞中有几万个基因，这些基因在正常细胞中组成了结构稳定、层次复杂、运行有序，对外界环境能做出迅速、准确应答，并且有自动纠错功能的信号网络。理论上，这样的完善网络不易发生紊乱，然而肿瘤细胞的出现正是这个完善网络发生错乱的结果——癌基因（某些正常细胞生长发育不可缺少的功能性基因，迄今已发现100余个）与抑癌基因（一组监控细胞生长的功能性基因，迄今已发现20余个）的平衡失调和此消彼长而在人体组织和器官内“作乱”。
基因组不稳定性在DNA水平上表现为基因突变、缺失、扩增、易位等现象；在染色体水平上表现为染色体畸形，异倍体和多倍体等现象。基因组不稳定使得突变基因的数量增加，而这些突变的基因往往就是癌基因和抑癌基因，同时，很大一部分的癌基因和抑癌基因又是细胞周期调控机制的组成部分。
p53基因是研究最透彻，功能最强大的一种抑癌基因。野生型p53对细胞周期和凋亡起关键性的控制作用，抑癌基因p53最重要的生物学功能是通过调控细胞周期监测点来维持基因组的稳定性，被看成“人类基因组的保护神”。Gadd45基因是受p53调控的靶基因，p53的功能主要是通过调控其下游Gadd45基因来实现；而p53功能的失活则会导致基因组紊乱，细胞周期调控机制遭到破坏（包括驱动机制和监控机制的破坏）。从而产生细胞转化和癌变，与50％～70％人类肿瘤有关。
将这些发生发展的关键环节（基因或蛋白），作为阻断肿瘤生长和转移侵袭的靶点，在分子层面特异性阻断——分子靶向治疗和基因治疗。
靶向治疗：
我国著名的肿瘤内科专家、中国工程院院士、国家新药（抗肿瘤）临床研究中心主任孙燕：近年，针对某些受体或关键物质的靶向治疗药物正在成为药物研制的重要方向。这类药物的共同特点是：具有非细胞毒性和靶向性；主要作用于相关的肿瘤细胞上，一方面提高对肿瘤细胞的杀伤力，另一方面减少对正常组织细胞的不良作用。具调节作用和细胞稳定性作用；毒性的作用谱和临床表现与现在常用的细胞毒类药物有很大区别；与常规化疗、放疗合用有更好的效果。靶向治疗药物正在使肿瘤内科治疗从姑息性治疗向根治过渡，抗肿瘤药物新视点。至2004年美国FDA先后批准了20多种抗体药物上市，约半数用于治疗结肠癌、乳腺癌、淋巴癌等实体肿瘤。
靶向治疗药物包括；
具有靶向性的表皮生长因子受体（EGFR）抑制剂／阻断剂，现在已知EGFR在结、直肠癌，头颈部鳞癌，胰腺癌，肺癌，乳腺癌等很多肿瘤细胞的生长、修复和存活等方面起了极重要的作用，它的过度表达常与预后差、转移快、生存短等相关。EGFR抑制剂可能是通过促凋亡、抗血管生成、抗分化增殖和抗细胞迁移等而实现抗癌作用的。人类表皮生长因子－2基因（HER－2）不只是一个生长因子受体，而且是一个网络受体，在相当一部分的恶性肿瘤细胞转化上起了关键性的作用。赫赛汀是信号转导抑制剂的代表性药物，用于治疗乳腺癌。疗效满意，特别是将其与传统化疗药联用，使部分原来应用化疗无效的病人获得缓解。2004年，美国推出治疗非小细胞肺癌的靶向药物易瑞沙和它西氏，这类药物对亚洲人、女性肺腺癌和不吸烟者疗效明显，我国也进口用于临床。
针对某些特定细胞标志物的单克隆抗体，美罗华主要用于治疗非何杰金氏淋巴瘤，进入人体后可与CD20特异性结合导致B细胞溶解，从而抑制B细胞增殖，诱导B细胞凋亡，并提高肿瘤细胞对化疗的敏感性。给30位CD20阳性的淋巴瘤病人应用美罗华治疗，有效率为43％。和CHOP并用，有效率可达90％以上，并且不引起骨髓抑制，只有轻微的生物治疗反应。
针对某些癌基因编码产物和癌细胞遗传学标志的药物，治疗慢性粒细胞性白血病和胃肠道基质细胞瘤的格列卫，单药能使98％的病人获临床血液学的缓解，一般在给药后3周内出现效果。目前我国已经完成格列卫的临床验证。
抗肿瘤血管生成的药物：上世纪70年代初期,日达仙，美国哈佛大学医学院JudahFolkman教授提出了著名的“饿死肿瘤疗法”理论，即通过阻断肿瘤新生血管生成切断肿瘤营养供给，达到抑制和治疗肿瘤的目的。
贝伐单抗抗ＶＥＧＦＲ。2006.08.03 德国默克公司日前宣布，其抗肿瘤分子靶向治疗药物爱必妥在中国上市，这意味着中国大肠癌患者有了新的治疗药物选择。著名肿瘤专家、中国工程院院士孙燕教授指出，爱必妥没有传统化疗药物的不良反应，对于传统化疗药物耐药的晚期转移性大肠癌患者，也取得了比较满意的效果，可以逆转一部分患者耐药的情况。一项涉及329名患者的研究显示，爱必妥与伊立替康联合应用，使55.5％化疗失败患者的疾病得到控制，其中23％的患者肿瘤缩小50％或50％以上。
血管内皮抑制素蛋白具有“饿死”小鼠肿瘤，且不产生耐药性的显著功效。1999年底，烟台麦得津生物工程股份有限公司在世界上首次将血管内皮抑制素大规模成功复性，并在此基础上创造性地改变了血管内皮抑制素的氨基酸序列，使该蛋白的药用性能和疗效得到显著提高。2005.10月20日上午，烟台麦得津生物工程股份有限公司在京宣布：在清华大学的合作参与下，经过6年探索，该公司研制成功的重组人血管内皮抑制素注射液（商品名：恩度；英文：Endostar），恩度具有靶向明确、无耐药性、毒副作用小等优点。被国家食品药品监督管理局批准为生物制品一类新药。这是世界上首个血管内皮抑制素抗癌新药。历经8年艰辛探索、拥有多项自主知识产权的世界第一个重组人血管内皮抑制素抗肿瘤新药恩度正式宣布上市，这标志着中国在血管抑制类抗肿瘤药物的研发生产方面正走在世界前沿。该药从药物设计到制备技术实现了多项世界性重大突破，首次将重组人血管内皮抑制素大规模成功复性，并研发出千克级制备技术；首次将重组人血管内皮抑制素开发成抗肿瘤新药，并验证其确切疗效；并获得国家一类新药证书。恩度是烟台麦得津生物工程股份有限公司罗永章博士主持研发的国家一类抗肿瘤新药。中国医学科学院肿瘤医院牵头组织全国24家大型医院合作完成其临床研究，493名晚期非小细胞肺癌患者接受了2～4个周期的治疗。结果显示，试验组治疗总有效率为35.4％，较对照组提高15.9％；总临床受益率为73.3％，较对照组增加9.3％；总中位疾病进展时间为6.3个月，较对照组延长了2.7个月。研究表明，该药疗效确切，具有治疗靶向明确、无耐药性、毒副作用小等特点，可有效延长肿瘤患者的生存时间，提高生活质量。
2006.07.26 据新华社7月25日电美国研究人员报告说，一些病人服用抗癌药物“格列卫”后，出现了心力衰竭。他们呼吁人们在服用抗癌药物的同时，也应注意这些药物的副作用。格列卫”是瑞士诺华公司为药品“甲磺酸伊马替尼”注册的商品名。这种药品以白血病中变异的蛋白——酪氨酸激酶为标靶，用于治疗慢性骨髓性白血病和胃肠基质肿瘤。美国托马斯·杰斐逊大学医学院、塔夫茨大学和得克萨斯大学等学校的研究人员在《自然·医学》杂志上报告说，一些病人在服用“格列卫”仅几个月后，就出现了心衰症状。研究人员发现，这些病人的心脏丧失了大部分泵血的功能，在显微镜下，他们的心肌细胞也显得异常。为探究其中的原因，研究人员给实验鼠服用了“格列卫”，结果发现它们的心脏在几周后变得衰弱，最终引起心肌细胞死亡。研究人员在报告中还提到了另外两种抗癌药物也会引起心衰。这两种药物分别是治疗乳腺癌的“赫赛汀”和治疗肾癌及胃癌的“舒尼替尼”。瑞士诺华公司对此表示，针对20多万病人开展的临床测试和售后安全性数据表明，患者服用“格列卫”后患心力衰竭的可能性“非常小”。本次研究不会改变“格列卫”益处大于风险的结果。
基因治疗：1993年美国FDA给出的基因治疗的定义是“基于修饰活细胞遗传物质而进行的医学干预”。中国SFDA于2003年3月20日将其定义为基因治疗是“以改变细胞遗传物质为基础的医学治疗”。实质上基因治疗就是一种以预防和治疗疾病为目的的人类基因转移技术，是以改变人的遗传物质为基础的生物医学治疗。基因治疗是指以改变人的遗传物质为基础的生物医学治疗。基因治疗通过一定方式将人的正常基因或有治疗作用的DNA顺序导入人体靶细胞，去纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用。因此基因治疗针对的是疾病的根源——异常的基因本身。目前基因治疗的主要对象是那些对人类健康威胁严重的疾病。自从1990年5月美国国立卫生研究院（NIH）批准了美国第一例临床基因治疗腺苷脱氨基酶缺——一种严重免疫缺陷综合征儿童的临床试验以来，基因治疗已从单基因遗传病扩展到多个病种，至今世界上已有近600个基因治疗方案用于临床试验，治疗病例超过6000例，其中用于癌症的占65.6％。目前68％的基因治疗集中在治疗肿瘤方面，把医学科学引入一个全新的发展空间，并为疾病的治疗开拓了广阔而美好的前景。基因治疗之父W.FrenchAnderson博士断言：没有任何一项其他疗法能像基因治疗那样，为攻克困扰人类健康的重大疾病（如癌症）提供治愈的可能。该方法被国内外肿瘤权威专家称为革命性的第三代疗法。基因治疗是21世纪人类攻克肿瘤的必由之路。
◆基因治疗的基本策略;基因治疗的策略取决于疾病的种类，概括起来有如下几种：
基因置换：用正常的外源基因替换产生疾病的基因，使致病基因得到永久地更正。这是最理想的基因治疗方法。
基因修正：因为单基因遗传病在多数情况下是由于基因内部的单个碱基发生突变而引起的，其他核苷酸序列均是正常的，因此只要将突变的单个碱基予以更正就能达到基因治疗的目的，而不必将整个基因进行置换。
基因修饰：将目的基因导入病变细胞或其他细胞，目的基因的表达产物可以补偿致病基因的功能，致病基因本身并没有得到改变。由于已经发展了许多有效的方法可以将目的基因导入真核细胞，并获得表达，因而是目前较为成熟的方法。
基因抑制：导入外源基因去干扰，抑制有害基因的表达。
基因封闭：以mRNA为靶分子，用特定的可与靶分子互补的DNA或RNA分子与mRNA形成双链，从而改变RNA的剪接方式，阻断翻译甚至摧毁异常RNA，在剪接或翻译水平上调节基因的表达。
◆肿瘤基因治疗的原理和技术
肿瘤基因治疗的原理是将目的基因用基因转移技术导入靶细胞，使其表达此基因而获得特定的功能，继而执行或介导对肿瘤的杀伤和抑制作用，从而达到治疗之目的。基因治疗涉及目的基因、载体及受体细胞三方面。有效的基因治疗依赖于外源基因高效而稳定的表达。基因治疗的靶细胞分为生殖细胞和体细胞两类，由于伦理和技术的问题，目前仅限于体细胞。
目前常用的基因转移技术，可以归纳为以下两种：一种方法是回体转移或称“二步基因治疗”，即将受体细胞取出在体外培养并转移入外源基因，经过适当的选择系统，把重组的受体细胞回输患者体内，让外源基因表达以改善患者症状。这种方法是目前基因治疗普遍采用的方法，又称为体外法exvivo）。另一种方法称为“直接法基因治疗”，是指不需要细胞移植而直接将外源DNA注射至机体内，DNA可以单纯注射，也可以与辅助物如脂质体一起注射，使其在体内转录、表达而发挥治疗作用，故又称活体直接转移（invivo）。体内活体直接转移的基因治疗方式操作简单、直接、经济、容易推广，疗效也比较确切，缺点是存在疗效短，免疫排斥和安全性等问题，目前尚不成熟。体外法比较安全、经典、效果容易控制，缺点是步骤多、技术复杂、难度大、不容易推广。
基因转移的方法有物理法，化学法，生物法三大类。物理法包括：DNA直接注射法，显微注射法，电穿孔法，DNA微粒子轰击法。化学法包括：磷酸钙沉淀法，葡聚糖法，脂质体融合法，受体介导法。生物法包括：逆转录病毒载体系统，慢病毒载体系统，腺病毒载体系统，痘苗病毒载体系统，单纯疱疹病毒载体系统。因为生物法基因转移的效率明显高于前两类方法，是目前研究最多也是应用最广的方法。利用病毒载体介导基因转移，以其高转染率和良好的靶向性而成为肿瘤基因治疗中应用最广泛的方法，其中包括逆转录病毒、腺病毒（AV）、腺相关病毒（AAV）、单纯疱疹病毒（HSV）、痘苗病毒（VV）等载体。
◆肿瘤基因治疗的方法
从理论上讲，基因治疗应有两个基本目的：一个是恢复异常表达或缺失的体细胞基因的功能；另一个是引入有治疗价值的其他来源的基因。第一个目的包含的内容较广泛，如恢复肿瘤局部的抗肿瘤免疫功能，阻止异常表达的癌基因，恢复肿瘤抑制基因功能，恢复细胞周期调节基因和恢复机体对肿瘤转移的抑制等。第二个目的包括引入前药转换基因，去除或转移多药耐药基因等。因此，肿瘤的基因治疗除了干扰肿瘤细胞的生长规律，纠正其恶性表型外，尚恢复和加强肿瘤局部微环境和全身濒痪的抗肿瘤系统的功能。在肿瘤基因治疗的研究中，所涉及的基因范围和治疗策略很广泛。目前基因治疗主要集中在免疫基因治疗、直接杀灭或抑制肿瘤细胞的基因治疗、改善肿瘤化疗疗效的基因治疗、抗肿瘤血管生成的基因治疗等方面。
肿瘤的免疫基因治疗
肿瘤的免疫基因治疗是肿瘤基因治疗策略中研究最多的，具体方法有细胞因子基因转移肿瘤细胞、细胞因子基因转移免疫效应细胞、细胞因子基因转移成纤维细胞、人类白细胞抗原基因转移肿瘤细胞、共刺激因子基因转移肿瘤细胞、癌抗原基因瘤苗等。
直接杀伤或抑制肿瘤细胞的基因治疗
（1）药敏自杀基因转移肿瘤细胞
（2）抑癌基因转移肿瘤细胞
（3）癌基因反义抑制肿瘤细胞
改善肿瘤化疗疗效的基因治疗
在肿瘤传统治疗手段中，化疗是其中一个重要组成部分，但传统化疗对正常组织，特别是对造血系统有较大毒性，常造成白细胞和血小板减少，限制了它的临床应用。一些耐药基因的表达可以有效地抵抗化学药物的毒性，将这些基因转移到造血干细胞中再输回人体，可以大大提高造血系统对化疗的耐药，因而便于加大剂量化疗，在不造成白细胞或血小板下降的同时，最大限度地杀灭肿瘤细胞。
可供选择的耐药基因有：
①多药耐药基因（MDR）；②粒细胞巨嗜细胞集落刺激因子基因（GM－CSF）。此基因表达产物为细胞因子，可以刺激造血系统产生粒细胞和血小板。
抗肿瘤血管生成的基因治疗
在肿瘤的发生与发展中，血管生成起着至关重要的作用，肿瘤细胞可以分泌一些促进血管生成的生长因子及（或）表达其受体，新生血管含量反映了肿瘤的恶性程度。当前抗血管生成是肿瘤学研究中的一个热点，一些化学制剂和生物制剂已经进入初期临床试验。
①目前已被确认的促血管生成的生长因子有20余种，如血管内皮生长因子（VEGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、表皮生长因子（EGF）等。如治疗肺癌的吉非替尼、治疗肠癌的贝伐单抗已进入临床使用。
②抗血管生成介质基因转移
目前已被确认的内源性抗血管生成介质有15种左右，如血小板反应蛋白1（TPS1），血管抑素，内皮抑素等。
◆肿瘤基因治疗现在存在的问题和展望
虽然目前世界上肿瘤基因治疗是基因治疗研究的热点，但是基因治疗作为肿瘤治疗的手段尚很不成熟。首先肿瘤的发生涉及很多基因的改变，很难想象只针对个别基因进行基因治疗就能彻底治愈肿瘤。另外，目前基因转移系统的效率尚不能达到肿瘤治疗的临床要求。因为肿瘤治疗与遗传病治疗的一个不
同之处在于，要治愈肿瘤就要使每一个肿瘤细胞都受到基因治疗的作用，否则有复发的可能性。但当前基因转移技术还达不到这一要求。肿瘤基因治疗的进一步发展一方面有待于人们对肿瘤发生与发展机制更全面和深入的认识，另一方面也有待于基因转移手段，特别是载体的进一步完善。在目前阶段，在研究肿瘤基因治疗本身的同时，还应该发展基因治疗与化疗、与中医药治疗及其他生物治疗相结合的综合治疗。
p53基因治疗已从实验室走向临床，走向产业化。重组人p53腺病毒是一种基因工程改造过的活病毒，在结构上由两部分组成：一是抑癌基因p53，二是载体。载体是改造过的无复制能力的腺病毒。就像火箭携带卫星上太空一样，这种携带p53的腺病毒特异感染肿瘤细胞，它可以有效地将治病的p53基因转入肿瘤细胞内，而对正常细胞无害。国产的重组人p53腺病毒注射液（商品名“今又生”），1998年国家药监局批准该药进入I期临床试验，完成安全性试验后，于2001年10月开始II期临床有效性和安全性试验，主要用于治疗头颈部鳞癌。至2003年5月，经过5年艰苦的临床试验，充分证实对治疗头颈鳞癌是安全而有效的。2003年10月16日，国家食品药品监督管理局批准重组人p53腺病毒注射液新药证书，意味着世界上第一个癌症基因治疗药物在中国诞生，它标志着我国在基因治疗癌症临床和基因药物产业化方面都走在世界的前列。
但是，人类癌症是多种基因变异所造成的，单基因治疗难以理想。另外，癌瘤的最大特征就在于每个患者内在基因组的异质性（基因表达谱各异），我们用p53治疗挽救了一例晚期胃癌患者的生命，但有可能在另一例胃癌患者就收效差。这就是异质性。所以，我们只能说p53基因治疗解决了肿瘤治疗的一部分问题。p53基因治疗只是开了一个好头，为人类征服癌症带来了一线希望和曙光。
用于肿瘤个体化治疗2006.07.18默沙东公司（在美国称为默克公司）近日与上海生物芯片有限公司（SBC）共同宣布，双方正式签署合作协议：默沙东公司将与上海生物芯片有限公司合作，将双方全球领先的基因表达谱芯片技术应用于肿瘤个体化治疗方案的开发和研究。基因表达谱芯片技术是一种领先的研究方法，通过对人类基因组中成千上万个基因的表达水平进行高通量检测来寻找具有差异的基因表达，从而预测个体患者的病程发展及治疗效果，以最终实现疾病的个体化治疗。根据双方签署的协议，默沙东公司将负责提供研究所需
的核心技术、研究样本及资金保障，并为SBC人员提供相关的培训。双方在基因表达谱领域和生物芯片领域的优势互补，将使中国在基因表达谱领域的研究水平达到全新高度。默克实验室执行副总裁史蒂文·福仁德博士在签字仪式上说：“上海生物芯片有限公司是中国首屈一指的生物芯片公司，而默沙东在基因表达谱研究领域也具有丰富的经验。此次强强合作，将提高癌症的治疗水平。”上海生物芯片有限公司董事长兼总裁华裕达先生认为，合作将使中国基因表达谱研究水平达到新的高度，对中国生物医药行业的研发也将起到推动作用。这是跨国制药巨头与中国科研机构在研发领域进行合作的一次有益尝试，也为今后在更多领域的合作开了一个好头。