克隆演变模型认为一个突变细胞可以产生一个很大的细胞克隆群体，而在这些数目巨大的子代细胞中，一个新的突变事件可以驱动新一轮的克降增殖。传统观点认为癌前或癌细胞克隆群体中的所有细胞在生物学上是同质的，它们产生新子代克隆的能力是等同的。然而，一些实验结果使研究人员对此产生了怀疑。在这些实验中，人类肿瘤中的细胞被分为不同亚型。这些分型主要利用细胞表面蛋白来进行。值得一提的是，利用荧光激活细胞分选技术 (FACS)，我们可以通过带有荧光染料的单克隆抗体标记不同亚型的细胞 (通过不同的膜表面蛋白)，从而将不同亚型的肿瘤活细胞分离开来。用该方法分离的细胞可以在回收后用于生物学实验，包括在体内测试它们在免疫缺陷小鼠中的成瘤能力。
起初，研究人员使用 FACS 方法将 AML 分为多数和少数两个细胞群体：在一次实验中，少数群体细胞只占不到 1%。只需 5000 个左右的这类少数群体细胞注射入宿主小鼠体内就可形成新的肿瘤，因此被认为具有“成瘤性”。相反，来自多数细胞群体的多达 500000 个 AML 细胞却不能形成肿瘤。更重要的是，多数细胞群体中的细胞展现了分化粒细胞或单核细胞的很多特性，但其增殖能力有限。这些结果提供了强有力的证据，表明AML肿瘤由两种类型细胞组成，小部分是具有自我更新能力的成瘤细胞，大部分是不具有体内增殖能力或仅有很小增殖能力的分化细胞。
随后的实验将这一结果拓展到了从肿瘤中直接分离出的人乳腺癌细胞中。在这些实验中，少数群体的成瘤细胞仅占所有肿瘤细胞的 2%。200 个这样的细胞在注射入宿主小鼠体内后形成了肿瘤，而高达 20000 的多数细胞群体却不能形成肿瘤。更重要的是，两个细胞群体中处于活跃增殖周期的细胞比例相同，并且两种细胞群体能从原发实体肿瘤中与非肿瘤细胞 (如间质细胞) 分离出来。
参考资料：《癌生物学》486页~490页
