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关于白血病分子发病机制研究目前认为有两类突变或基因重排起重要作用。一类突变或基因重排累及酪氨酸激酶基因，赋予造血前体细胞增殖和/或生存优势；另一类主要累及造血调控相关转录因子，使造血细胞分化阻滞、凋亡受抑。但迄今为止，多数白血病的致病基因并不明确，因此在分子遗传学和表观遗传学水平继续深入研究基因突变和/或表观修饰的改变对阐述白血病发病机制及靶向治疗具有重要意义。
本实验室前期在慢性粒细胞性白血病(CML)急变患者中筛选到了造血分化关键调控因子GATA-2的高频遗传学突变，本文的第一部分工作即以此为出发点，应用带GFP绿荧光的逆转录病毒载体介导的小鼠骨髓移植实验将GATA-2L359V基因突变引入BCR-ABL基因表达的骨髓造血干/祖细胞中，以此为模型首次在活体内研究其在CML急变过程中的作用。我们的研究发现：1)单转BCR-ABL的小鼠全部发生致死性的粒系过度增殖；2)GATA-2野生型或L359V与之共表达则能抑制BCR/ABL表达引起的的造血干/祖细胞的过度增殖，导致80-90％的小鼠不再死亡；3)GATA-2L359V突变改变BCR/ABL表达干细胞的粒-单核祖细胞下游分化的命运；4)GATA-2L359V突变干扰单核细胞的分化成熟。
基因突变不可逆，而表观遗传修饰是可逆的。这一特点使表观遗传修饰成为血液肿瘤治疗的新靶标，从而推动新的白血病治疗学的发展。因此，本文的第二部分工作聚焦在白血病的表观遗传修饰谱解读。我们以全反式维甲酸(All-transretinoicacid，ATRA)诱导急性早幼粒性白血病(APL)细胞分化为模型，结合2D-Nano-HPLC分离、蛋白质谱鉴定及质量差异标记等技术初步建立了组蛋白修饰及其变异的鉴定系统并绘制了APL细胞分化相关组蛋白修饰谱的草图。我们的结果发现诱导分化过程中异染色质凝聚相关的H4K20三甲基化修饰上调；基因表达激活相关的乙酰化修饰普遍下调，可能与分化拮抗基因的转录抑制相关；基因表达抑制相关的H3K9甲基转移酶SUV39H2、SUV39H1和EHMT2和H3K27甲基转移酶EZH2下调，H3K27去甲基酶JMJD3上调，有利于分化必须基因的转录激活。