Những nghiên cứu phân tử chỉ ra rằng t(4;11)(q21;q23) liên quan đến gien
MLL nằm trên NST 11 và gien AF4 nằm trên NST 4 [29]. Những ca bệnh nhân dương tính với tổ hợp gien MLL/AF4 chiếm khoảng 50-70% những ca BCCDL nhũ
nhi, và khoảng 5% những ca trẻ em và người lớn [112]. Sự hiện diện của t(4;11) gắn liền với kiểu hình BCCDL pro-B (CyCD79a+, CD19+, CD10-, CD24-) và với sựđồng biểu hiện của những kháng nguyên chuyên biệt dòng tủy (CD15 và CD65) [51].
Chuyển đoạn t(4;11)(q21 ;q23) nối phần 5’ của gien MLL vào phần 3’ của gien AF4. Gien MLL gồm có 37 exon trải dài một vùng trên 1 MB. Protein MLL có chứa một vùng gồm 3 hốc AT (AT-hook) có khả năng gắn với rãnh nhỏ của DNA.
Một vùng có khả năng gắn với DNA đã được methyl hóa nằm ở phần 5’ của protein
được mã hóa bởi exon 8. Gien MLL được nhận thấy có liên quan đến khoảng 30 chuyển đoạn khác nhau, trong đó có khoảng 20 chuyển đoạn với gien gắn kết đồng hành đã được xác định [53]. Những bất thường về cấu trúc của gien MLLđược tìm thấy trên bệnh BCCDL precursor-B, BCCDT, hội chứng loạn sinh tủy, vài trường hợp BCCDL-T, và trong bệnh bạch cầu thứ phát [130]. Ngoài ra, đối với những bất thường về cấu trúc trên gien MLL như chuyển đoạn, mất đoạn xảy ra ở exon 11 có liên quan đến bệnh BCCDL-T [74]; và sự nhân đôi đoạn được nhận thấy trên cả
bệnh BCCDT mới (de novo) lẫn thứ phát cũng như trong tế bào máu ngoại vi và những tế bào bạch cầu đơn nhân tủy xương bình thường [127].
Gien AF4 gồm có 20 exon và mã hóa cho protein giàu serine-proline. Chức năng của protein này vẫn chưa được xác định, và những vùng chức năng hiện vẫn chưa được mô tả. Tổ hợp gien MLL/AF4 được tìm thấy trong gần như toàn bộ
những ca có mang t(4;11) và trong một sốđáng kể những ca mà t(4;11) không được phát hiện bằng những kỹ thuật di truyền. Khác với t(8;21) hoặc t(12;21) chỉ có 1 hoặc 2 dạng bản mã khác nhau, t(4;11) có ít nhất 10 dạng bản mã khác nhau của tổ
hợp gien MLL/AF4 đã được phát hiện do những điểm đứt gãy nằm trên những intron khác nhau và còn do hiện tượng ghép nối khác nhau. Vùng đứt gãy chính của gien MLL đã được mô tả kỹ, và nằm trên một mảnh dài 8,3 kb có chứa vị trí nhận biết của enzyme cắt giới hạn BamHI. Những điểm đứt gãy tập trung trong vùng 6,5 kb nằm giữa exon 8 và 12; chỗ gãy xuất hiện thường xuyên nhất là trên intron 9 và 10 ở bệnh nhân BCCDL trẻ em và người lớn, và trên intron 11 ở bệnh nhân BCCDL nhũ nhi [130]. Vùng có mang cụm đứt gãy của gien AF4 thì rộng hơn, trải dài một vùng 40 kb. Điểm gắn kết có tần suất cao nhất là exon 4; trong một vài trường hợp hiếm exon 5, 6, và 7 của gien AF4 được nối vào gien MLL.
Bình thường gien MLL mã hóa cho protein có khả năng gắn kết DNA và có vai trò quan trọng cho hoạt động phiên mã các gien liên quan đến quá trình biệt hóa. Trong chuyển đoạn t(4;11), gien này bị chuyển tới gắn với gien AF4 ở nhiễm sắc
thể số 4, làm mất tính bình thường của gien MLL và sản phẩm protein của nó mất khả năng gắn kết DNA làm cho tế bào không biệt hóa được.
Tổ hợp gien MLL/AF4được xác định như là một yếu tố bất lợi ở bệnh bạch cầu nhũ nhi bởi nhiều nhóm nghiên cứu [112]. Chuyển đoạn này gắn liền với tiên lượng xấu ở người lớn, nhưng dường như tiên lượng được cải thiện khi dùng Ara-C liều cao trong giai đoạn tấn công ở bệnh BCCDL người lớn. Ở những ca trẻ em, có một vài ý kiến cho rằng nhóm tuổi khác nhau sẽ có tiên lượng khác nhau [114]. Bên cạnh đó, theo Young và Godley, bệnh nhân BCCDL có chuyển đoạn t(4;11)
được tiên lượng xấu với tỷ lệđáp ứng điều trị ban đầu cao nhưng thời gian lui bệnh ngắn dưới 1 năm [150].