癌症是大多数发达国家仅次于心脏病的第二大“杀手”，60%的患者确诊后只能存活5年。癌症由细胞DNA中的变异和其他变化诱发，按基因变异区分有200多种。美国政府发起的癌症基因图集（Cancer Genome Atlas, TCGA）计划，旨在对不同癌症的所有基因变异进行系统分析。该项目预计耗资1亿美元，由美国国家癌症研究所（NCI）和国家人类基因组研究所（NHGRI）联合进行。

TCGA试验项目的大致安排如下：人类癌症生物标本核心资源库将承担癌症组织标本和正常组织标本的采集、处理和分配工作，并由相关中心采用高通量测序技术进行基因和基因组排序。该项目最初计划在2007年底完成试点阶段，但后续扩展为长期项目，覆盖了33种癌症类型，分析了超过2万个肿瘤样本的基因组数据。

TCGA计划在3年探索初期成功绘制出2～3种癌症类型的基因图谱。在计划后期，预计可以完成当时所发现的200多种类型癌症的基因图谱。实际上，TCGA最终完成了33种癌症类型的全面基因组分析，包括肺癌、胶质母细胞瘤和卵巢癌等。美国每年罹患这三种癌症的总人数高达21万人。

这些图谱差异为癌症检测提供了新的方法，帮助了解癌细胞发生、发展的机制。在此基础上，研究人员开发了新的治疗方法，并勾画了新的预防癌症策略。此外，在基因图谱绘制计划中，科研人员可以共享研究获得的数据，包括特定基因的突变、染色体重组、转位缺陷等。TCGA数据已成为全球癌症研究的重要资源，推动了精准肿瘤学的发展。