慢性髓細胞白血病

(一)發(fā)病原因
離子輻射可以使CML發(fā)生率增高，在廣島和長畸原子彈爆炸后幸存者、接受脊椎放療的強直性脊椎炎患者和接受放療的宮頸癌患者中CML發(fā)病率與其他人群相比明顯增高。長期接觸苯和接受化療的各種腫瘤患者可導(dǎo)致CML發(fā)生，提示某些化學(xué)物質(zhì)亦與CML發(fā)關(guān)。CML患者HLA抗原CW3和CW4頻率增高，表明其可能是CML的易感基因。盡管有家族性CML的報道，但CML家族性聚集非常罕見，此外單合子雙胞胎的其他成員CML發(fā)病無增高趨勢，CML患者的父母及子女均無CML特征性Ph染色體，說明CML是一種獲得性白血病，與遺傳因素?zé)o關(guān)。
(二)發(fā)病機制
1.起源于造血干細胞 CML是一種起源于造血干細胞的獲得性克隆性疾病，其主要證據(jù)有：①CML慢性期可有紅細胞、中性粒細胞、嗜酸/嗜堿粒細胞、單核細胞和血小板增多;②CML患者的紅系細胞、中性粒細胞、嗜酸/嗜堿粒細胞、巨噬細胞和巨核細胞均有Ph染色體;③在G-6-PD雜合子女性CML患者中，紅細胞、中性粒細胞、嗜酸/嗜堿粒細胞、單核細胞和血小板表達同一種G-6-PD同工酶，而成纖維細胞或其他體細胞則可檢測到兩種G-6-PD同工酶;④每個被分析的細胞其9或22號染色體結(jié)構(gòu)異常都一致;⑤分子生物學(xué)研究22號染色體斷裂點變異僅存在于不同CML患者，而在同一病人的不同細胞中其斷裂點是一致的;⑥應(yīng)用X-連鎖基因位點多態(tài)性及滅活式樣分析亦證實了CML為單克隆造血。
2.祖細胞功能異常 相對成熟的髓系祖細胞存在有明顯的細胞動力學(xué)異常,裂指數(shù)低、處于DNA合成期的細胞少，細胞周期延長、核漿發(fā)育不平衡，成熟粒細胞半衰期比正常粒細胞延長。采用3H自殺試驗證實僅只有20%的CML集落處于DNA合成期，而正常人為40%，CML原粒、早幼粒細胞標(biāo)記指數(shù)比正常人低，而中、晚幼粒細胞標(biāo)記指數(shù)與正常對照相比無明顯差別。造血祖細胞集落培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)CML骨髓祖細胞與外周血祖細胞的增殖能力不同，骨髓CFU-GM和BFU-E數(shù)與正常對照相比通常增高，但亦可正常或減低，而外周血可升高至正常對照的100倍。Ph陽性CML病人骨髓細胞長期培養(yǎng)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)幾周培養(yǎng)后在培養(yǎng)基中可檢測到Ph陰性的祖細胞，現(xiàn)已證實這主要為CML造血祖細胞黏附功能異常所致。
3.分子病理學(xué) 1960年，Nowell和Hungerfor描述了CML相關(guān)的Ph染色體，這是首次發(fā)現(xiàn)的與一特異人類腫瘤相關(guān)的非隨機染色體異常。1973年Rowley采用奎寧和姬姆薩染色技術(shù)首次證實CML中發(fā)現(xiàn)的Ph染色體(22q-異常)是t(9;22)(q34;q11)染色體易位所致。1982年在9q34斷裂區(qū)克隆出了ABL基因。1983年證實位于q34的基因片段易位到22號染色體上與22q11斷裂區(qū)一個稱為BCR的基因形成BCR-ABL融合基因。
(1)ABL基因：原癌基因c-abl定位于q34，在物種發(fā)育過程中高度保守，編碼在所有哺乳動物組織和各種類型細胞中均普遍表達的一個蛋白質(zhì)，c-abl長約230kb，含有11個外顯子，走向為5′端至著絲粒。該基因第一個外顯子有兩種形式，外顯子1a和1b，因而有兩種不同的c-abl mRNA，第一種稱為1a-11，長6kb，包括外顯子1a-11;另一種稱為1b，自外顯子1b開始、跨越外顯子1a和第一個內(nèi)含子，同外顯子2-11相接，長為6kb，這兩種ABL的RNA轉(zhuǎn)錄編碼兩種不同的分子量均為145000的ABL蛋白。DNA序列分析發(fā)現(xiàn)。c-abl屬非受體蛋白-酪氨酸激酶家族，除激酶 片斷外，該基因還有在信號傳導(dǎo)蛋白的相互作用和調(diào)節(jié)中非常重要的SH2和SH3片斷，c-abl的特征是有一個大的C末端非催化片斷，該片斷含有DNA和細胞骨架結(jié)合的重要序列和一個參與該傳導(dǎo)信號的區(qū)域。正常的p145ABL穿梭于細胞核和胞漿之間，主要定位于細胞核，具有較低的酪氨酸激酶活性。p145ABL的活性和細胞內(nèi)定位受連接細胞骨架與細胞外間質(zhì)的整合素(integrins)調(diào)控，現(xiàn)有研究表明至少在纖維細胞，ABL激活需要細胞黏附，因此ABL可能通過將整合素信號傳遞至細胞核從而充當(dāng)黏附和細胞周期信號之間的橋梁，參與細胞生長和分化控制。
(2)BCR基因：BCR基因定位于22q11，長130kb，有21個外顯子，起始方向5′端至中心粒。有4.5kb和6.7kb兩種不同的BCR mRNA轉(zhuǎn)錄方式，編碼一分子量為160000的蛋白p160 BCR，該蛋白有激酶活性。p160 BCR之C末端與ras相關(guān)的GTP結(jié)合蛋白p21的GTP活性有關(guān)聯(lián)。
(3)BCR-ABL基因：位于9q34的c-abl基因易位于22號染色體與位于22q11的bcr基因形成BCR-ABL融合基因。迄今CML患者中已發(fā)現(xiàn)有3個bcr斷裂點叢集區(qū)，分別為M-bcr、m-bcr、u-bcl和6種BCR-ABL融合轉(zhuǎn)錄方式，與M-bcr相應(yīng)的有b2a2、b3a2、b2a3，其編碼蛋白為p210，與m-bcr相應(yīng)的有ela2，其編碼蛋白為p190，與u-bcr相應(yīng)的有e19a2，其編碼蛋白為p230。
小鼠模型體內(nèi)已證實BCR-ABL可導(dǎo)致CML發(fā)生，BCR-ABL融合蛋白定位于細胞漿，具有極高的酪氨酸激酶活性，通過改變作為BCR-ABL催化底物的一些關(guān)鍵的調(diào)節(jié)蛋白磷酸化狀況激活多種信號傳導(dǎo)途徑，如通過激活參與細胞增殖和分化調(diào)控的Ras信號途徑，使祖細胞數(shù)量增多，干細胞池減少，干細胞成為增殖池的一部分，從而使未成熟粒細胞不斷擴增。BCR-ABL作用的另一種機制是改變正常整合素功能，正常造血祖細胞黏附于細胞外基質(zhì)，而黏附是由祖細胞細胞表面受體特別是整合素來介導(dǎo)的，BCR-ABL通過干擾β1整合素的功能導(dǎo)致CML細胞的細胞黏附功能缺陷，從而使未成熟細胞釋放至外周血并遷移至髓外部位。
最近，CML發(fā)病機制研究又取得了進展：①體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，BCR-ABL通過抑制凋亡而延長CML祖細胞的因子非依賴性生長時間;②用反義寡核苷酸下調(diào)BCR-ABL表達后可能通過增加細胞對凋亡的敏感性從而抑制白血病細胞在小鼠體內(nèi)生長，特別是減少CML病人早期祖細胞集落形成，降低CML樣細胞系的細胞增殖;③表達BCR-ABL的、轉(zhuǎn)化的、因子非依賴性的、可致瘤的小鼠造血細胞通過上調(diào)bcl-2而增加對凋亡的敏感性，當(dāng)bcl-2表達受抑后，BCR-ABL陽性細胞又變成了因子依賴性和非致瘤性。以上實驗結(jié)果表明，BCR-ABL抑制細胞凋亡導(dǎo)致髓系細胞不斷擴增是CML的又一發(fā)病機制。
(4)急變發(fā)生機制：細胞遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)80%的AP或BP CML患者有繼發(fā)性染色體異常，最常見的異常依次為+8、+Ph、i(17)、+19、+21和-Y。急性粒細胞白血病變(急粒變)的患者中約80%有非隨機性染色體異常，其染色體核型常表現(xiàn)為超二倍體，最常見的異常為+8，且+8常與其他染色體異常如i(17)、+Ph、+19等同時出現(xiàn)，其次為+Ph、i(17)和-Y。急性淋巴細胞白血病變(急淋變)的患者約30%有繼發(fā)性克隆性染色體異常，常為染色體丟失，從而表現(xiàn)為亞二倍體或結(jié)構(gòu)異常，常見異常為+Ph和-Y，+8少見,i(17)尚未見報道，-7、14q+與急淋變特異相關(guān)。盡管有研究發(fā)現(xiàn)急變期CML有N-Ras基因突變和c-Myc基因表達增高，但其發(fā)生率極低。Rb基因在急變期CML患者亦極少有改變。Sill等發(fā)現(xiàn)p161NK4A基因的純合子缺失與CML急淋變相關(guān)。CML急性變分子機制研究較多的還是p53基因，20%～30%的急粒變的患者存在有p53基因結(jié)構(gòu)和表達的異常，CMLp53基因改變特征為：①主要改變是基因重排和突變;②主要見于急粒變，急淋變極少見;③p53突變常見于有17P-異常患者;④p53突變能導(dǎo)致CML的急粒變。最近，又有鈣調(diào)素基因甲基化程度、端粒長度和端粒酶活性改變與CML急變關(guān)系的研究報道，但其意義尚待進一步闡明。