本发明涉及骨形成蛋白4在抑制癌症中的应用。具体地，外源骨形成蛋白（BMPs）具有诱导肝癌干细胞分化的作用，BMP4可使肝癌细胞系的CD133蛋白表达下调，促进肝癌细胞系CD133+肝癌干细胞分化；BMP4还能够抑制肝癌细胞系的体外增殖和自我更新，抑制免疫缺陷小鼠的成瘤能力。本发明还提供了BMP4诱导肝癌干细胞分化的作用机制。