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本报告由 MaltSci•麦伴科研 基于最新文献和研究成果撰写


白血病是如何发生和发展的?

摘要

白血病是一种源自造血系统的恶性肿瘤,其病理特征主要表现为未成熟血细胞的异常增殖。根据发病速度和细胞类型的不同,白血病可分为急性和慢性两大类,急性白血病包括急性淋巴细胞白血病(ALL)和急性髓系白血病(AML),而慢性白血病则包括慢性淋巴细胞白血病(CLL)和慢性髓系白血病(CML)。白血病的发病机制复杂,涉及遗传、环境和免疫等多种因素的相互作用。急性白血病的发生与多种遗传和环境因素密切相关,尤其是细胞突变和微环境变化。慢性白血病的发展过程则常常伴随着BCR-ABL融合基因的形成以及白血病干细胞的动态变化。当前,白血病的研究主要集中在白血病的分类与基本特征、发病机制、临床表现与诊断方法、以及治疗策略等方面。深入探讨这些领域的研究有助于提高早期诊断率、改善治疗效果和降低患者死亡率。未来的研究方向应聚焦于靶向白血病干细胞、优化免疫治疗策略以及深入理解微环境对白血病进展的影响,以期为白血病患者提供更有效的治疗方案。

大纲

本报告将涉及如下问题的讨论。

  • 1 引言
  • 2 白血病的分类与基本特征
    • 2.1 急性白血病
    • 2.2 慢性白血病
    • 2.3 白血病的流行病学
  • 3 白血病的发病机制
    • 3.1 遗传因素
    • 3.2 环境因素
    • 3.3 免疫因素
  • 4 白血病的发展过程
    • 4.1 细胞突变与增殖
    • 4.2 微环境的变化
    • 4.3 免疫逃逸机制
  • 5 临床表现与诊断
    • 5.1 白血病的临床症状
    • 5.2 诊断方法与标准
  • 6 治疗策略与未来方向
    • 6.1 传统治疗方法
    • 6.2 靶向治疗与免疫治疗
    • 6.3 未来研究的方向
  • 7 总结

1 引言

白血病是一种起源于造血系统的恶性肿瘤,其病理特征主要表现为未成熟血细胞的异常增殖。根据发病速度和细胞类型的不同,白血病可分为急性和慢性两大类,急性白血病包括急性淋巴细胞白血病(ALL)和急性髓系白血病(AML),而慢性白血病则包括慢性淋巴细胞白血病(CLL)和慢性髓系白血病(CML)[1]。白血病的发病机制复杂,涉及遗传、环境和免疫等多种因素的相互作用[2]。随着生物医学技术的进步,尤其是基因组学和分子生物学的发展,研究者们对白血病的发生与进展有了更为深入的理解。

白血病的研究意义重大,首先是因为其发病率逐年上升,尤其在儿童和老年人群体中,急性白血病的发病率显著高于其他类型的癌症[3]。其次,白血病的治疗仍面临许多挑战,许多患者在接受传统化疗或靶向治疗后仍会出现耐药或复发的情况[4]。因此,深入探讨白血病的发病机制及其临床表现,对于提高早期诊断率、改善治疗效果、降低患者死亡率具有重要的理论和实践意义。

当前,白血病的研究主要集中在以下几个方面:首先是白血病的分类与基本特征,包括不同类型白血病的流行病学数据[5]。其次,研究者们对白血病的发病机制进行了广泛探讨,尤其是遗传因素、环境因素及免疫因素在白血病发生中的作用[6]。此外,白血病的发展过程也备受关注,包括细胞突变与增殖、微环境的变化以及免疫逃逸机制等[4][5]。最后,针对白血病的临床表现与诊断方法的研究也在不断深入,旨在为临床实践提供更为有效的诊断标准和治疗策略[7]。

本文将按照以下结构组织内容:首先,介绍白血病的分类与基本特征,包括急性白血病和慢性白血病的定义、流行病学特点等;接着,探讨白血病的发病机制,重点分析遗传、环境和免疫因素的作用;然后,分析白血病的发展过程,包括细胞突变、微环境变化及免疫逃逸机制;随后,讨论白血病的临床表现与诊断方法,介绍当前的诊断标准;最后,评估现有的治疗策略并展望未来的研究方向。通过系统性的综述,本文旨在为白血病的早期诊断和个性化治疗提供理论基础,促进相关领域的研究进展。

2 白血病的分类与基本特征

2.1 急性白血病

急性白血病(Acute Leukemia)是一类以血液和骨髓中的未成熟细胞(即白血病细胞)异常增殖为特征的恶性肿瘤。急性白血病主要分为急性淋巴细胞白血病(ALL)和急性髓性白血病(AML),这两种类型的发病机制、临床表现和治疗策略均有所不同。

急性髓性白血病(AML)是成年人中最常见的白血病类型,在美国每年导致最多的白血病相关死亡。虽然大多数AML患者在诱导治疗后最初能够进入缓解,但大多数患者最终会复发,这突显了对更有效治疗方法的迫切需求。近年来,随着新型高通量测序技术的发展,以及对小鼠和人类疾病模型的研究,研究者们对导致AML的分子机制有了更深入的理解。白血病发生机制可大致分为细胞内在机制和细胞外在机制。细胞内在机制包括一系列遗传和表观遗传的改变,这些改变导致造血干/祖细胞中基因表达和功能的失调,最终导致恶性转化。细胞外在机制则包括白血病微环境中的造血和非造血基质成分,这些成分与前白血病和白血病克隆相互作用,促进其存活、自我更新和对治疗的抵抗。通过这些因素的个体和协同作用,前白血病克隆获得了转化为白血病所需的变化。此外,治疗后特定的白血病克隆会被选择出来,最终重新引发疾病。提高对这些细胞内在和外在机制的理解将为治疗AML以及预防疾病的发展提供新的机会[8]。

急性淋巴细胞白血病(ALL)是一种以淋巴造血前体细胞的恶性克隆扩展为特征的血液恶性肿瘤。ALL的发生受到多种信号分子(如细胞因子和黏附分子)的调控,这些分子在其微环境中发挥重要作用。许多趋化因子轴(如CXCL12/CXCR4和CCL25/CCR9)已被证明在白血病微环境中发挥重要作用,进一步影响ALL的预后。ALL细胞的增殖、浸润、药物抵抗和疾病复发都与这些趋化因子的作用机制密切相关。研究表明,靶向这些趋化因子轴可能为ALL的治疗提供新的策略[9]。

急性白血病的发展与多种遗传和环境因素密切相关。虽然对这些疾病的治疗取得了显著进展,但其病因仍不完全明确。已有研究提出了一大批遗传和环境变量可能与急性白血病的发生相关,包括遗传突变、辐射暴露、化学物质接触、先天性疾病和感染等。然而,这些因素并不能普遍适用于所有病例,且发病率和预后在不同年龄、性别、种族和地理区域之间存在差异。近年来的基因组分析进展为理解这些差异的遗传因素提供了新的视角[10]。

在急性白血病中,细胞的克隆异质性是导致患者对药物反应不佳的重要因素。尽管治疗方法不断进步,但复发仍然是实现治愈的主要障碍。随着对“非遗传”机制的关注增加,研究者们开始探索这些机制如何影响白血病细胞在治疗后的存活能力。这些研究为开发新的治疗策略提供了重要的理论基础,以预防或克服药物抵抗问题[11]。

综上所述,急性白血病的发生和进展是一个复杂的过程,涉及多种细胞内外在机制的相互作用,以及遗传和环境因素的影响。深入理解这些机制将有助于开发新的治疗方法,提高患者的预后。

2.2 慢性白血病

白血病是一种起源于造血干细胞的恶性克隆疾病,其发展和进展受到多种因素的影响,包括生物学、物理、化学、遗传及其他血液疾病等。慢性白血病,特别是慢性髓性白血病(CML),其发展过程涉及多个复杂的机制。

慢性髓性白血病的特征是其在临床上表现为两个不同的阶段:慢性期和急变期。慢性期通常表现为髓系细胞的大量扩增,这些细胞仍然保留正常的分化能力。而急变期则以分化阻滞为临床标志,通常伴随有更为严重的症状和不良预后[12]。在CML的发展过程中,细胞的遗传改变和微环境的变化起着重要作用。例如,慢性白血病可以通过一种渐进的机制演变为急变期,具体表现为“诱导成熟能力”的逐渐下降,这一变化是由早期造血细胞的遗传事件引起的,这些事件导致了组织的失调,从而影响了克隆中各个成员的行为[13]。

在分子层面,CML的进展与特定的基因突变密切相关。最常见的遗传变化是BCR-ABL融合基因的形成,这一基因通过染色体易位(t(9;22))引起,导致异常信号通路的激活,进而促进细胞的增殖和存活。此过程伴随着其他基因(如p53、RAS和p16)的附加分子损伤,这些损伤可能进一步增强BCR/ABL的转化潜力,最终导致急性白血病表型的出现[12]。

此外,白血病干细胞(LSCs)在CML的进展中扮演了关键角色。LSCs具有较强的自我更新能力和对治疗的抵抗性,能够在治疗后存活并导致疾病复发。这些细胞的行为受到多个信号通路的调控,包括Notch、Wnt、Hedgehog和STAT3等,这些通路的激活与白血病的发生和进展密切相关[5]。LSCs的动态变化和微环境的影响共同促进了CML的恶性转化[7]。

综上所述,慢性白血病的进展是一个复杂的过程,涉及遗传突变、细胞信号通路的改变以及微环境的动态交互。这些因素共同作用,导致了白血病细胞的异常增殖和生存,最终形成了具有临床特征的疾病表现。理解这些机制不仅有助于揭示白血病的发病机制,也为开发新的治疗策略提供了重要的基础。

2.3 白血病的流行病学

白血病是一种源自造血干细胞的恶性克隆性疾病,其发展和进展涉及多种复杂的生物学机制和遗传变化。根据不同的临床特征和病理生理机制,白血病可以分为急性和慢性两大类,且在不同类型之间存在显著差异。

白血病的发生通常与多种因素相关,包括生物学、物理、化学、遗传因素及其他血液疾病。以慢性髓性白血病(CML)为例,其特征在于存在BCR-ABL1融合基因,该基因编码一种持续活跃的酪氨酸激酶,认为是该病的致病驱动因子。尽管针对BCR-ABL1的酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)显示出显著疗效,但仍有部分患者表现出初始不应答(原发性耐药)或在初始应答后复发(继发性耐药)。在少数病例中,耐药的发展伴随或紧随其后的是从慢性期(CP)向爆发期(BP)的进展,这一阶段的预后极为严峻[14]。

急性髓性白血病(AML)的进展同样受到遗传异常的驱动。研究表明,AML的遗传多样性主要通过细胞遗传学异常和小规模异常(如单核苷酸变异和插入/缺失突变)来表现。在细胞遗传学正常的AML中,基因突变的发生率较高,而在染色体异常的AML中,染色体变化则是疾病发展和进展的主要动力[15]。随着白血病克隆的扩展,基因突变或染色体异常的积累会促进白血病的恶化,导致更具侵袭性的克隆的出现。

白血病干细胞(LSCs)在白血病的发生和进展中发挥着重要作用。LSCs具有高度增殖能力,并能刺激肿瘤的发生、迁移、上皮-间质转化(EMT)和耐药性。研究表明,LSCs的自我更新、转移和肿瘤发生受到多条信号通路的调控,包括Notch、Wnt、Hedgehog和STAT3等[5]。在慢性髓性白血病的进展中,爆发危机前体细胞能够采纳更原始但失调的干细胞特征,从而获得对靶向治疗的耐药性,这进一步促进了LSC的行为特征,包括异常的自我更新、分化和生存能力[7]。

流行病学方面,白血病的发病率在不同人群中存在显著差异。例如,患有唐氏综合症的儿童发展急性白血病的风险显著高于普通人群。尽管在过去的二十年中,针对21号染色体上基因及其驱动白血病发生的机制进行了大量研究,但仍有许多未知领域亟待探索[3]。

综上所述,白血病的发生和进展是一个多因素、多步骤的过程,涉及遗传变异、微环境变化以及细胞信号通路的相互作用。理解这些机制不仅有助于揭示白血病的病理生理,还为开发新的治疗策略提供了潜在的靶点。

3 白血病的发病机制

3.1 遗传因素

白血病的发病机制涉及多个遗传因素和环境因素的复杂相互作用。根据现有的文献,白血病通常被视为一种由造血干细胞起源的恶性克隆疾病,其发病机制与多种因素相关,包括生物学、物理、化学、遗传和其他血液疾病等[2]。

在遗传方面,存在多种体细胞突变和胚系突变,这些突变显著增加了儿童及成人发展造血恶性肿瘤的风险。例如,某些遗传综合症如唐氏综合症与急性髓性白血病的发生有显著关联,这些遗传易感性通常与DNA修复缺陷、RAS信号通路功能障碍、骨髓衰竭、端粒病、免疫缺陷、转录因子异常等因素有关[16]。此外,某些特定的基因突变,如集落刺激因子受体3(CSF3R)的高突变率(超过80%)在慢性中性粒细胞白血病患者中被观察到,这些突变激活下游信号通路,促进中性粒细胞的增殖[2]。

对于急性白血病,其发病机制的研究表明,遗传和环境因素的结合可能导致白血病的发生。急性淋巴细胞白血病和急性髓性白血病的发展被提出了“双击假说”,即这两种类型的白血病的发生是遗传因素与感染因素相结合的结果[10]。此外,先天性遗传变异、感染病原体、职业暴露以及生活环境等因素也被认为与白血病的发病有关[10]。

在遗传变异方面,许多与白血病相关的基因也可能在其他癌症中发生体细胞突变,表明理解这些基因的共享变异及其机制对于白血病的研究至关重要[17]。例如,某些遗传综合症可能导致白血病作为主要表型,而其他情况则可能是继发事件。

白血病的发生是一个复杂的多步骤过程,通常涉及多个独立的遗传和表观遗传事件。这些事件的累积导致细胞转化,打破了细胞增殖与分化之间的平衡[6]。在白血病的发病过程中,染色体畸变和基因重排的存在被认为是关键因素,这些变化导致了致癌基因的激活和肿瘤抑制基因的失活,从而促进了白血病的发生和进展[18]。

综上所述,白血病的发病机制是一个多因素的复杂过程,涉及遗传因素、环境暴露以及细胞内的基因突变和染色体异常。深入研究这些机制不仅有助于理解白血病的发生,还为未来的治疗策略提供了潜在的靶点。

3.2 环境因素

白血病的发展和进展是一个复杂的过程,涉及多种遗传和环境因素的相互作用。根据现有的研究,白血病,特别是急性淋巴细胞白血病(B-ALL),通常经历两个主要步骤。首先,在出生之前,健康细胞可能会由于遗传损伤转变为前白血病细胞,这一转变是由遗传因素驱动的,并且在第二步发生之前,这些细胞通常保持未转化状态。第二步则是在出生后受到各种环境风险因素的影响而触发的,这些因素可能导致前白血病细胞的转化为完全的白血病细胞[19]。

在环境因素方面,研究表明特定的环境风险因素,例如常见感染或肠道微生物群失调,会诱导免疫压力,从而促进前白血病细胞的转化。此外,研究发现,某些微生物感染,如真菌感染,可能与白血病的发生有关[10]。这些环境因素与遗传因素的相互作用被认为在儿童白血病的发生中起着重要作用,特别是在急性淋巴细胞白血病中,基因与环境的交互作用对疾病的发展具有显著影响[20]。

除了感染,其他环境因素也被认为与白血病的发生有关。例如,电离辐射和苯被确认是儿童白血病的重要环境风险因素。此外,某些研究还探讨了父母在孕期的药物和酒精使用对儿童白血病风险的影响[21]。然而,尽管许多潜在的风险因素已经被提出,但并没有一种普遍适用于所有病例的模型,白血病的发生仍然是一个多因素的复杂过程[10]。

此外,骨髓微环境在白血病的发生和进展中也扮演着关键角色。骨髓为白血病细胞提供了一个有利的生长环境,其中的生长因子和细胞间的相互作用可能促进白血病的进展和对治疗的抵抗[22]。这些发现强调了白血病的发生不仅仅是由遗传因素决定的,环境因素及其与宿主基因的相互作用也在疾病的演变中起着重要作用。

总之,白血病的发展是一个涉及遗传和环境因素的多步骤过程,环境因素通过影响免疫系统和骨髓微环境等机制,可能在白血病的发病和进展中发挥重要作用。未来的研究需要进一步探讨这些复杂的相互作用,以便更好地理解白血病的发病机制,并为预防和治疗提供新的思路。

3.3 免疫因素

白血病的发病机制复杂,涉及多种因素,包括遗传、环境以及免疫系统的变化。近年来的研究表明,免疫微环境在白血病的进展和治疗反应中起着至关重要的作用。

首先,白血病是一种源自造血干细胞的恶性克隆疾病,其发病机制与多种因素密切相关,包括生物学、物理、化学、遗传以及其他血液疾病等[2]。特别是,慢性中性粒细胞白血病(CNL)患者中,粒细胞集落刺激因子受体3(CSF3R)的突变率超过80%,这些突变激活下游信号通路,导致中性粒细胞的增殖[2]。CSF3R在造血和白血病发生中的作用,特别是在JAK-STAT、PI3K-AKT和MAPK-ERK信号通路中的作用,显示出其在白血病发展中的重要性。

其次,免疫细胞在白血病的发病中也扮演着重要角色。研究表明,免疫细胞对白血病炎症性细胞因子的暴露非常敏感,这种敏感性导致免疫细胞状态的失调,这种失调是血液疾病和肿瘤的一个标志。白血病微环境中的促炎细胞因子会导致免疫细胞功能的改变,从而促进白血病细胞的增殖和疾病传播[23]。因此,恢复免疫功能以限制白血病扩展,可能具有重要的治疗价值。

此外,巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)在白血病的发生机制中也发挥了关键作用。MIF被认为是肿瘤发生、血管生成和肿瘤转移的重要调节因子,其通过上调BCL-2和CD84表达,激活酪氨酸磷酸酶ζ,促进肿瘤细胞的存活[24]。MIF的上调形成了促肿瘤的微环境,并促进促炎细胞因子的产生,这进一步加剧了白血病的进展。

总的来说,白血病的发生和进展是一个多因素共同作用的结果,免疫微环境的变化、细胞因子的异常表达以及遗传和表观遗传的改变都在其中扮演着重要角色。这些研究为白血病的治疗提供了新的思路,尤其是在针对免疫系统的干预策略方面,未来可能会改善临床结果。

4 白血病的发展过程

4.1 细胞突变与增殖

白血病的发展是一个复杂的过程,涉及多种遗传和表观遗传变化。白血病通常起源于造血干细胞,这些细胞通过获得一系列的突变而转变为恶性细胞。研究表明,白血病的发生是一个逐步的过程,伴随着肿瘤干细胞的分子多样性和克隆选择。根据现有的理论,白血病的发展通常需要至少两条信号通路的突变,其中一条通路负责细胞的积累,另一条则调节造血分化(Lin和Aplan 2004)。

在白血病的早期阶段,可能会出现前恶性阶段,例如骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes),这些前期疾病可能在较早的生命阶段或成年后期发展。随着时间的推移,附加的致癌突变可能导致白血病的显性表现(Valent et al. 2019)。例如,急性髓性白血病(acute myeloid leukemia, AML)往往是由先前的前恶性状态转变而来。

白血病细胞的增殖通常与特定的基因突变相关,例如,粒细胞集落刺激因子受体(CSF3R)的突变在慢性中性粒细胞白血病(chronic neutrophilic leukemia, CNL)患者中发现其突变率超过80%,这些突变激活下游信号通路,导致中性粒细胞的增殖(Wang et al. 2025)。此外,白血病干细胞(leukemic stem cells, LSCs)在白血病的发生和发展中起着至关重要的作用,它们通过调节多条信号通路(如Notch、Wnt、Hedgehog和STAT3)促进肿瘤的发生、迁移和药物耐受性(Azizidoost et al. 2024)。

此外,遗传突变也会影响细胞的增殖和分化过程。白血病的发生通常与基因组的重排、突变和表观遗传改变有关,这些改变导致细胞增殖与分化之间的微妙平衡被打破(Hagemeijer 1992)。这些遗传变化常常通过染色体畸变表现出来,影响细胞的正常生长调控,促进白血病的发展。

综上所述,白血病的发展过程涉及多个步骤,包括前恶性阶段的形成、突变的积累、克隆选择以及最终的恶性转化。理解这些过程对于开发新的治疗策略和提高患者的预后具有重要意义。

4.2 微环境的变化

白血病的发展过程与其微环境的变化密切相关。微环境不仅支持肿瘤细胞的生长和增殖,还在白血病的发生和进展中起着关键作用。白血病细胞与其微环境之间的相互作用影响了肿瘤的生物学特性,包括增殖、迁移和耐药性等。

在急性淋巴细胞白血病(ALL)的微环境中,骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)会经历显著的基因表达变化。这些变化包括对细胞周期、细胞分化和DNA复制等生物功能的调节。此外,BM-MSCs在白血病微环境中显示出对干细胞向脂肪和骨生成亚型分化能力的降低,并促进了细胞衰老和细胞周期停滞[25]。研究发现,白血病细胞通过上调干扰素α诱导蛋白6(IFI6)来促进白血病细胞的增殖。IFI6的高表达不仅在体外实验中促进了白血病细胞的增殖,在体内小鼠模型中也得到了验证[25]。

微环境中的细胞间相互作用和信号传导网络在白血病的发展中也发挥着重要作用。白血病细胞与骨髓微环境中的细胞(如间充质干细胞、内皮细胞和免疫细胞)相互作用,形成一个“腐败”的恶性微环境,这种环境不利于健康的造血前体细胞生存[26]。在慢性淋巴细胞白血病(CLL)中,微环境的影响同样显著,微环境中的细胞因子和细胞间的相互作用被认为是导致疾病进展和治疗抵抗的重要因素[27]。

此外,骨髓微环境的变化可以通过多种信号通路介导白血病的耐药性。例如,微环境中的细胞因子可以影响白血病细胞的生长、增殖和凋亡,从而促进白血病细胞的存活和对化疗的耐受[28]。一些研究表明,骨髓微环境中的促血管生成因子(如VEGF)也在急性白血病的进展中发挥作用,促进了白血病的血管生成[22]。

总之,白血病的发展过程不仅受到遗传因素的影响,微环境的变化同样在白血病的发生、进展及其对治疗的反应中起着至关重要的作用。理解这些微环境的变化和细胞间的相互作用将为白血病的治疗提供新的策略和靶点。

4.3 免疫逃逸机制

白血病的发展过程涉及多种复杂的生物学机制,其中免疫逃逸机制扮演了关键角色。白血病细胞能够通过多种方式逃避宿主免疫系统的监视,从而促进疾病的进展。

首先,白血病细胞可能通过丧失人类白细胞抗原(HLA)基因的表达来逃避免疫识别。HLA分子在免疫系统中负责识别和呈递抗原,丧失HLA表达使得白血病细胞不易被免疫系统识别[29]。此外,白血病细胞还可能通过表达免疫检查点配体,抑制T细胞的活性,进而逃避免疫攻击。这种机制在急性髓性白血病(AML)中尤为重要,研究表明,白血病细胞通过释放代谢活性酶和产生抗炎因子,进一步抑制宿主的免疫反应[30]。

其次,白血病细胞的肿瘤微环境(TME)也在免疫逃逸中发挥重要作用。白血病可以影响骨髓成分,从而改变TME的特征,使其有利于白血病细胞的生存和增殖[30]。例如,白血病细胞可能调节表面标志物的表达,这影响了造血干细胞移植或CAR T细胞治疗的效果,因为这些治疗方法依赖于T细胞的功能[30]。

白血病的免疫逃逸机制不仅涉及细胞内的改变,还包括免疫细胞与肿瘤细胞之间的相互作用。例如,研究发现,白血病细胞通过获得新的驱动突变,促进白血病的生长和对免疫治疗的抵抗[29]。这些突变使得白血病细胞在与宿主免疫系统的斗争中更加具备生存优势。

在临床上,了解这些免疫逃逸机制的分子通路对于改善急性髓性白血病的治疗策略至关重要。通过靶向这些逃逸机制,可能会增强免疫治疗的效果,从而改善患者的预后[31]。随着对白血病免疫微环境的深入研究,未来的治疗策略将可能更加个性化,以提高疗效并降低复发风险。

5 临床表现与诊断

5.1 白血病的临床症状

白血病是一种源自造血干细胞的恶性克隆性疾病,其发展和进展受到多种因素的影响,包括遗传、环境及微环境等。白血病的临床表现通常与病理生理变化密切相关,主要包括以下几个方面。

首先,白血病的发生与遗传变异密切相关。研究表明,白血病的发生通常涉及多种独立的遗传和表观遗传事件,尤其是在造血干细胞的转化过程中。这些变异包括点突变、染色体重排以及基因融合等,导致细胞增殖和分化失衡,从而促使白血病的发展[6]。

其次,白血病的微环境对其进展起着重要作用。骨髓微环境中的细胞因子、基质细胞及其相互作用能够为白血病细胞提供生存信号,促进其增殖和耐药性。研究显示,白血病相关的骨髓微环境标志物可能作为疾病进展或治疗结果的预后指标[22]。

临床上,白血病患者常见的症状包括贫血、出血倾向和感染风险增加等。这些症状的出现与白血病细胞对正常造血功能的抑制有关。具体表现为:贫血导致的乏力和面色苍白,出血倾向可能表现为皮肤淤血、牙龈出血等,而感染风险增加则是由于白血病细胞的增殖抑制了正常白细胞的生成,导致免疫功能下降[5]。

白血病的进展过程通常表现为从慢性期(CP)向急性爆发期(BP)的转变,伴随有临床症状的加重。在这一过程中,BCR-ABL1融合基因的转录水平增加可能促进次级染色体或遗传缺陷的出现,诱导细胞分化停滞、RNA转录和翻译的紊乱,从而导致高度增殖且分化停滞的恶性细胞的扩展[14]。这种多因素、多步骤的演变现象使得白血病的预后变得复杂且具有挑战性。

此外,白血病干细胞(LSCs)在疾病的持续性和复发中扮演了关键角色。LSCs具备自我更新和多向分化的能力,并且通常对传统治疗具有耐药性,导致疾病复发和不良预后[32]。因此,针对LSCs的治疗策略成为当前研究的重点之一,以期在不影响正常造血干细胞的前提下,有效消灭白血病干细胞,从而改善患者的预后[7]。

综上所述,白血病的发生和进展是一个复杂的过程,涉及遗传变异、微环境影响及白血病干细胞的特性等多个方面。临床表现的多样性和复杂性使得白血病的诊断和治疗面临诸多挑战。

5.2 诊断方法与标准

白血病的发展和进展是一个复杂的过程,涉及多种遗传和表观遗传因素。白血病是一种源于造血干细胞的恶性克隆性疾病,其发病机制与多种因素有关,包括生物学、物理、化学、遗传及其他血液疾病等[2]。

白血病的起始通常与造血干细胞的突变积累有关。这些突变可以是点突变、染色体重排或表观遗传变化。研究表明,白血病的发展往往需要影响至少两个主要通路的突变:一个调节细胞增殖,另一个则调节造血分化[1]。例如,在慢性髓性白血病(CML)中,BCR-ABL1融合基因的存在导致了持续活性的酪氨酸激酶,成为该病的致病驱动因子[14]。

白血病的进展通常表现为从慢性期(CP)向急变期(BP)的转变,这一过程被认为是多因素和多步骤的现象。BCR-ABL1转录本水平的增加可能促进次级染色体或遗传缺陷的发生,导致分化停滞和RNA转录、编辑及翻译的扰动,这些变化可能最终导致高度增殖的恶性细胞的扩展[14]。此外,白血病干细胞(LSCs)在白血病的发生和进展中扮演了关键角色,它们能够通过多种信号通路(如Notch、Wnt、Hedgehog和STAT3)促进肿瘤的发生、迁移和药物抵抗[5]。

在白血病的进展过程中,细胞的微环境也起着重要作用。骨髓微环境为白血病细胞提供了有利的生长条件,并通过促进血管生成、抗凋亡信号的产生等方式,助长了白血病的进展和对治疗的抵抗[22]。例如,白血病细胞中CXC趋化因子配体4(CXCL4)及其受体的高表达与白血病的进展密切相关,这一通路的激活可能导致正常造血的破坏[22]。

在临床表现与诊断方面,白血病的诊断标准通常依赖于血液学检查、骨髓活检和分子生物学检测。通过这些方法可以检测到白血病相关的染色体异常、基因突变以及细胞形态学的改变,帮助医生准确诊断和评估病情[15]。

综上所述,白血病的发展和进展是一个涉及遗传突变、微环境影响和细胞信号通路复杂交互的过程。对这些机制的深入理解将为开发新的治疗策略提供基础。

6 治疗策略与未来方向

6.1 传统治疗方法

白血病的发展和进展是一个复杂的过程,涉及多种遗传、表观遗传和微环境因素。白血病通常源于造血干细胞的恶性克隆扩展,主要表现为原始细胞的异常积累。研究表明,白血病的发生与多种因素有关,包括生物、物理、化学、遗传等因素[2]。

在慢性髓性白血病(CML)中,BCR-ABL1融合基因的存在是病理驱动因素,能够启动和维持疾病的进展。尽管针对BCR-ABL1的酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)显示出显著的疗效,但部分患者可能会出现原发性抵抗或在初始反应后复发(继发性抵抗)[14]。慢性期向爆发期的转变是一个多因素、多步骤的现象,涉及BCR-ABL1转录本水平的增加,可能促进二次染色体或遗传缺陷的出现,并引发分化停滞和代谢变化,从而导致恶性细胞的扩展[14]。

急性髓性白血病(AML)同样表现出显著的遗传多样性,染色体异常和小规模突变是其主要的遗传特征。在染色体异常型AML中,基因突变和染色体改变的结合驱动了疾病的发展和进展。疾病演变的各个步骤,包括前白血病克隆向明显白血病的转化,以及恶性克隆的扩展和复发,都伴随着基因突变或染色体异常的克隆演化[15]。

此外,白血病干细胞(LSCs)在白血病的发病机制中起着至关重要的作用。LSCs具有高度增殖能力,能够刺激肿瘤的发生、迁移、上皮-间质转化(EMT)和药物抵抗。近年来的研究显示,LSCs通过多条信号通路(如Notch、Wnt、Hedgehog和STAT3通路)参与白血病的发生和进展[5]。这些细胞的存在使得标准治疗(通常针对快速增殖的细胞)难以根除白血病,导致疾病复发和预后不良[32]。

传统的治疗方法主要包括化疗、放疗和干细胞移植,然而,这些方法往往无法有效消除LSCs,从而导致治疗后的复发。因此,未来的研究方向应着重于针对LSCs的特征和信号系统的治疗,以阻止其自我更新和恶性转化,进而提高治疗效果[7]。通过深入理解白血病的发展机制,科学家们希望能够开发出更为有效的靶向疗法,以改善患者的预后[1]。

6.2 靶向治疗与免疫治疗

白血病的发展和进展是一个复杂的过程,涉及多种遗传和环境因素。白血病通常起源于造血干细胞,经过多次独立的遗传和表观遗传事件,导致恶性克隆的形成。根据研究,白血病的发生与多种因素相关,包括生物学、物理、化学和遗传因素[2]。慢性髓性白血病(CML)中,BCR-ABL1融合基因的存在被认为是疾病的致病驱动因子,尽管靶向该基因的酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)显示出显著疗效,但仍有部分患者出现原发性或继发性耐药[14]。

在慢性白血病向急性白血病(如急性髓性白血病,AML)的转变过程中,细胞的遗传变异和染色体畸变起着重要作用。这些变异不仅促进了白血病细胞的增殖,还可能导致白血病干细胞(LSCs)的持久存在,这些细胞能够逃避治疗并引发疾病复发[5]。例如,研究表明,在急性髓性白血病中,细胞的基因突变和染色体变化是疾病进展的重要推动力,尤其是在细胞遗传正常的AML中,基因突变更为普遍[15]。

治疗策略方面,当前的研究主要集中在靶向治疗和免疫治疗上。靶向治疗通过中断白血病相关蛋白的功能来抑制白血病细胞的增殖。例如,针对CSF3R突变的研究显示,这些突变可以激活下游信号通路,促进中性粒细胞的增殖,从而为治疗提供了潜在的靶点[2]。此外,研究者们也在探索针对白血病干细胞的疗法,以期能够选择性地消灭这些耐药细胞,改善患者的预后[32]。

免疫治疗同样是未来白血病治疗的重要方向。研究表明,白血病微环境中的干细胞和其他细胞相互作用可以产生抗凋亡信号,助长白血病的进展[22]。因此,开发能够干预这些信号通路的免疫疗法,可能会提高治疗的有效性。

综上所述,白血病的发展和进展涉及复杂的遗传和微环境因素,未来的治疗策略应着重于靶向白血病干细胞和相关信号通路的免疫治疗,以期实现更有效的治疗效果和改善患者预后。

6.3 未来研究的方向

白血病的发生和进展是一个复杂的过程,涉及多种遗传和表观遗传因素的相互作用。白血病通常源自造血干细胞,随着多次独立的遗传和表观遗传事件的发生,导致原始细胞的异常增殖和分化。研究表明,白血病的发展通常伴随着基因突变的积累,这些突变可能包括点突变、染色体重排以及表观遗传变化等[1]。

在慢性髓性白血病(CML)中,BCR-ABL1融合基因的存在是其致病驱动因子。尽管针对BCR-ABL1的酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)表现出显著的疗效,但部分患者可能会出现原发性或继发性耐药现象。研究发现,BCR-ABL1转录水平的增加可能会促进染色体或遗传缺陷的出现,进而导致分化停滞和恶性细胞的扩增,这些细胞通常是高度增殖且停滞分化的[14]。

白血病干细胞(LSCs)在白血病的发生和进展中扮演着重要角色。LSCs具有高度的自我更新能力和耐药性,这使得它们能够逃避现有治疗。最新的研究表明,LSCs通过多种信号通路(如Notch、Wnt、Hedgehog和STAT3)参与肿瘤的发生、迁移及耐药性的发展[5]。此外,骨髓微环境也被认为在白血病的耐药性中发挥关键作用,它通过与白血病细胞的相互作用,形成保护屏障,抵御细胞毒性药物的攻击[28]。

未来的研究方向应聚焦于以下几个方面:首先,深入理解白血病干细胞的生物学特性及其与微环境的相互作用,以揭示其在耐药性和复发中的机制;其次,探索新的治疗靶点,特别是针对LSCs的选择性清除策略,以提高治疗的有效性和减少对正常造血前体细胞的影响[7];最后,进一步研究与白血病相关的遗传和表观遗传变化,以便开发更为精准的治疗方案[2]。

总之,白血病的发展是一个多因素、多步骤的过程,未来的研究需要综合考虑遗传、微环境及干细胞生物学等多方面的因素,以期为白血病患者提供更有效的治疗策略。

7 总结

白血病的发展是一个复杂的过程,涉及遗传、环境和免疫等多种因素的相互作用。急性白血病和慢性白血病的不同类型在发病机制、临床表现和治疗策略上均有所差异。研究表明,急性白血病的发生与细胞突变、微环境变化及免疫逃逸机制密切相关,而慢性白血病则涉及遗传突变和白血病干细胞的动态变化。当前,白血病的研究主要集中在其发病机制、临床表现及治疗策略的改进上。尽管现有的治疗方法在一定程度上取得了成功,但仍面临耐药性和复发的挑战。未来的研究方向应着重于靶向白血病干细胞、优化免疫治疗策略及深入探索微环境对白血病进展的影响,以期提高患者的预后和生活质量。

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