表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的活性，广泛参与了细胞对基因表达的控制，在细胞生长、细胞分化、细胞增殖和疾病状态中起到了关键性的作用，由此不少科学家都展开了表观遗传与癌症发生发展的研究。肿瘤异质性现象很早就被科研人员所关注，最常见的现象比如肿瘤细胞系建立过程中只有一部分细胞能无限繁殖，裸鼠成瘤实验需要上百万细胞等，这些都说明存在肿瘤细胞异质性现象。此前也有研究显示化疗药物和靶向药物作用下就有相对耐药亚群存在，肿瘤细胞群中不同细胞有不同耐药能力。
2012年，来自加拿大的一组研究人员发现，来自同一遗传谱系的个体肿瘤细胞克隆在其存活率、生长动态及对某一化疗药物的反应方面存在着广泛的差异。
他们对移植到小鼠体内的人的结肠直肠癌细胞的基因概况和生长行为进行了监测，提出诸如表观遗传调控或微环境变异性等额外的多元性产生机制似乎给予肿瘤细胞集合以强大的存活潜力，特别是在应激时更是这样。这对流行的观点提出了挑战，这一流行的观点认为基因差异是实体肿瘤中个体细胞有着不同行为的主要原因。一些功能上的差异有些对癌症的进展或对治疗的反应是至关重要的。例如，在许多肿瘤中，仅有某些细胞才会驱使肿瘤的生长或变得对化疗有抵抗力。将这些细胞作为标靶是癌症治疗的一个关键性的目标。
今年波士顿儿童医院的研究人员第一次在活体动物中，显影了癌症起源于第一个原发细胞的过程并观察了它的扩散。他们的研究工作有可能会改变科学家们认识黑色素瘤及其他癌症的方式，促使开发出一些新的早期治疗方法阻止癌症扎根