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(cháng)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(cháng)期接觸苯和接受化療的各種腫瘤患者可導致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(jiàn)，此外單合子雙胞胎的其他成員CML發(fā)病無(wú)增高趨勢，CML患者的父母及子女均無(wú)CML特征性Ph染色體，說(shuō)明CML是一種獲得性白血病，與遺傳因素無(wú)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(gè)被分析的細胞其9或22號染色體結構異常都一致;⑤分子生物學(xué)研究22號染色體斷裂點(diǎn)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(diǎn)是一致的;⑥應用X-連鎖基因位點(diǎn)多態(tài)性及滅活式樣分析亦證實(shí)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(dòng)力學(xué)異常,裂指數低、處于DNA合成期的細胞少，細胞周期延長(cháng)、核漿發(fā)育不平衡，成熟粒細胞半衰期比正常粒細胞延長(cháng)。采用3H自殺試驗證實(shí)僅只有20%的CML集落處于DNA合成期，而正常人為40%，CML原粒、早幼粒細胞標記指數比正常人低，而中、晚幼粒細胞標記指數與正常對照相比無(wú)明顯差別。造血祖細胞集落培養發(fā)現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(yáng)性CML病人骨髓細胞長(cháng)期培養研究發(fā)現，經(jīng)幾周培養后在培養基中可檢測到Ph陰性的祖細胞，現已證實(shí)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)現的與一特異人類(lèi)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(shí)CML中發(fā)現的Ph染色體(22q-異常)是t(9;22)(q34;q11)染色體易位所致。1982年在9q34斷裂區克隆出了ABL基因。1983年證實(shí)位于q34的基因片段易位到22號染色體上與22q11斷裂區一個(gè)稱(chēng)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(guò)程中高度保守，編碼在所有哺乳動(dòng)物組織和各種類(lèi)型細胞中均普遍表達的一個(gè)蛋白質(zhì)，c-abl長(cháng)約230kb，含有11個(gè)外顯子，走向為5′端至著(zhù)絲粒。該基因第一個(gè)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(chēng)為1a-11，長(cháng)6kb，包括外顯子1a-11;另一種稱(chēng)為1b，自外顯子1b開(kāi)始、跨越外顯子1a和第一個(gè)內含子，同外顯子2-11相接，長(cháng)為6kb，這兩種ABL的RNA轉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。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蛋白的相互作用和調節中非常重要的SH2和SH3片斷，c-abl的特征是有一個(gè)大的C末端非催化片斷，該片斷含有DNA和細胞骨架結合的重要序列和一個(gè)參與該傳導信號的區域。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的活性和細胞內定位受連接細胞骨架與細胞外間質(zhì)的整合素(integrins)調控，現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(guò)將整合素信號傳遞至細胞核從而充當黏附和細胞周期信號之間的橋梁，參與細胞生長(cháng)和分化控制。
(2)BCR基因：BCR基因定位于22q11，長(cháng)130kb，有21個(gè)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)現有3個(gè)bcr斷裂點(diǎn)叢集區，分別為M-bcr、m-bcr、u-bcl和6種BCR-ABL融合轉錄方式，與M-bcr相應的有b2a2、b3a2、b2a3，其編碼蛋白為p210，與m-bcr相應的有ela2，其編碼蛋白為p190，與u-bcr相應的有e19a2，其編碼蛋白為p230。
小鼠模型體內已證實(shí)BCR-ABL可導致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(guò)改變作為BCR-ABL催化底物的一些關(guān)鍵的調節蛋白磷酸化狀況激活多種信號傳導途徑，如通過(guò)激活參與細胞增殖和分化調控的Ras信號途徑，使祖細胞數量增多，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(lái)介導的，BCR-ABL通過(guò)干擾β1整合素的功能導致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(jìn)展：①體外培養發(fā)現，BCR-ABL通過(guò)抑制凋亡而延長(cháng)CML祖細胞的因子非依賴(lài)性生長(cháng)時(shí)間;②用反義寡核苷酸下調BCR-ABL表達后可能通過(guò)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生長(cháng)，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、轉化的、因子非依賴(lài)性的、可致瘤的小鼠造血細胞通過(guò)上調bcl-2而增加對凋亡的敏感性，當bcl-2表達受抑后，BCR-ABL陽(yáng)性細胞又變成了因子依賴(lài)性和非致瘤性。以上實(shí)驗結果表明，BCR-ABL抑制細胞凋亡導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80%的AP或BP CML患者有繼發(fā)性染色體異常，最常見(jiàn)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為超二倍體，最常見(jiàn)的異常為+8，且+8常與其他染色體異常如i(17)、+Ph、+19等同時(shí)出現，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，從而表現為亞二倍體或結構異常，常見(jiàn)異常為+Ph和-Y，+8少見(jiàn),i(17)尚未見(jiàn)報道，-7、14q+與急淋變特異相關(guān)。盡管有研究發(fā)現急變期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基因結構和表達的異常，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(jiàn)于急粒變，急淋變極少見(jiàn);③p53突變常見(jiàn)于有17P-異常患者;④p53突變能導致CML的急粒變。最近，又有鈣調素基因甲基化程度、端粒長(cháng)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(jìn)一步闡明。