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乳腺癌是女性常见的患癌类型。通过连锁分析和候选基因筛查已经鉴定出诸多乳腺癌易感基因。但是仍有超过50%的乳腺癌未能鉴定出易感基因的突变。在本研究中我们对1例中国乳腺癌家系中患者进行外显子组测序。同时收集了 13例非BRCA1/BRCA2突变乳腺癌家系和78例韩国散发乳腺癌外显子测序数据进行重分析。首先,我们从乳腺癌家系和散发样本中鉴定出了已知乳腺癌致病性突变,累及的基因包括BRCA1,BRCA2,CHEK2,NBN等。其次,我们也鉴定出新的候选基因如MRE11A,RECQL,NCK1。基于非负矩阵因子化方法,我们从散发乳腺癌体细胞突变中鉴定出多个突变特征,包括APOBEC-相关突变特征以及错配修复缺陷相关突变特征。通过微卫星不稳定性分析,我们确定了错配修复缺陷真实存在于乳腺癌患者中。因此乳腺癌具有很强的遗传异质性,外显子组测序的灵敏性足以鉴定出潜在的致病基因。通过体外过表达实验,我们确认了突变NCK1 p.D73H可以促进MCF7细胞的增殖和侵袭。生存分析结果显示,NCK1表达与乳腺癌转移和复发风险相关。乳腺癌属于高度异质性疾病,因此可能存在很多其他潜在的乳腺癌易感基因。蓝色橡皮疱痣综合征(Blue rubber bleb nevus syndrome,BRBNS)属于静脉畸形综合征,主要出现于皮肤和胃肠道,伴随肠道出血症状,患者一般为幼儿。已知基因TEK/TIE2的突变可导致家族遗传型静脉畸形和散发静脉畸形。最近研究发现,基因TEK体细胞突变可以导致蓝色橡皮疱痣综合征。除此之外,基因PIK3CA的体细胞突变对静脉畸形的发生也有贡献。说明静脉畸形及其综合征具有高度遗传异质性。通过外显子组测序,我们从一例散发静脉畸形患者中鉴定出基因TEK(p.L914F)突变。从两例蓝色橡皮疱痣综合征患者中鉴定到基因GLMN突变(p.P254R和p.E544X)。体外过表达实验显示,稳定表达GLMN突变体的人脐静脉细胞与稳定表达GLMN野生型的人脐静脉细胞相比mTOR通路被激活。并且,两例未能检测出基因GLMN或TEK突变的蓝色橡皮疱痣综合征接受雷帕霉素治疗后症状得到缓解。因此mTOR信号通路的异常可能是蓝色橡皮疱痣综合征病变的原因。