程雁实验室致力于研究形态发生因子Sonic Hedgehog (Shh)调节组织形态发生和细胞定向分化的信号转导，及其促进肿瘤发生的分子机制。这一研究方向不仅是发育遗传学与分子细胞生物学的核心课题之一，同时在癌症治疗等生物医学领域也具有重要的临床意义。近年来他们在这个领域有三项重要发现，包括1）揭示了泛素连接酶Smurfs调控Shh受体Patched1由内吞途径在溶酶体内降解代谢的机制，2）阐明Sufu作为一种新型分子伴侣调节通路转录因子Gli活性的机制；以及3）去SUMO化酶SENP1对Gli1的调节作用。今后程雁实验室将着重探索如何通过阻断Shh信号转导来抑制肿瘤生长的新途径。