幼年型粒-單核細(xì)胞白血病疾病病因

　　(一)發(fā)病原因

　　1.病因 兒童白血病的病因尚不明了，可能的發(fā)病因素包括以下幾方面。

　　(1)理化因素：迄今為止，雖有大量有關(guān)環(huán)境因素與白血病發(fā)病相關(guān)性的研究，但確定的相關(guān)因素只有電離輻射。如苯和電離輻射的暴露與AML發(fā)病有關(guān)，但能明確的個(gè)體致病因素僅占發(fā)病數(shù)中的極少部分。對(duì)日本廣島、長(zhǎng)崎原子彈爆炸地區(qū)生存者的研究發(fā)現(xiàn)，原子彈爆炸5～15年后白血病的發(fā)病率增加，AML的發(fā)病率增高20倍，其高峰在接受輻射后6～8年。白血病的發(fā)生危險(xiǎn)性與接受的放射劑量有關(guān)。而對(duì)三里島和切爾諾貝利核事故的隨訪研究尚未發(fā)現(xiàn)與兒童白血病發(fā)病的相關(guān)性。孕期吸煙也增高AML的發(fā)病率。在第二腫瘤中，AML是一種較常見(jiàn)的類(lèi)型，主要與先前烷化劑如環(huán)磷酰胺、氮芥、白消安等暴露有關(guān)，常發(fā)生于第一腫瘤4～5年后，可先表現(xiàn)為骨髓增生異常綜合征(MDS)再發(fā)展為AML，但在10～12年后AML的發(fā)病機(jī)會(huì)減少。除此以外，鬼臼毒素類(lèi)藥物VP-16的暴露與第二腫瘤性AML的發(fā)病有關(guān)，其發(fā)病時(shí)間常較烷化劑誘發(fā)者早。20世紀(jì)50年代有報(bào)道認(rèn)為在孕婦子宮接受X線照射會(huì)增加兒童患白血病的危險(xiǎn)，但現(xiàn)在對(duì)此觀點(diǎn)尚存爭(zhēng)議。目前也有研究認(rèn)為雙親在懷孕前低水平的射線接觸會(huì)增加?jì)雰喊籽〉奈ｋU(xiǎn)。多中心的研究表明母親孕前、孕中及父親職業(yè)接觸殺蟲(chóng)劑、除莠劑、殺真菌劑等與兒童白血病的發(fā)病有關(guān)。

　　電磁場(chǎng)與白血病發(fā)病的相關(guān)性早在20世紀(jì)70年代已有報(bào)告。而此后的大系列研究未證實(shí)低強(qiáng)度電磁場(chǎng)與兒童白血病及其他兒童腫瘤發(fā)病有關(guān)的假設(shè)。近年來(lái)自美國(guó)、加拿大及英國(guó)的研究結(jié)果認(rèn)為暴露于高強(qiáng)度磁場(chǎng)(>0.4μT)下可能增加急性白血病的患病危險(xiǎn)，而低強(qiáng)度磁場(chǎng)對(duì)機(jī)體的影響甚微。

　　最近的研究還表明家用有機(jī)溶劑與兒童急性白血病的發(fā)生有關(guān)。

　　職業(yè)接觸苯與成人急性白血病的發(fā)生密切相關(guān)。盡管兒童ALL不可能由職業(yè)接觸所致，但環(huán)境中的苯濃度日益增加可能是兒童ALL的病因之一。有研究報(bào)道居住于交通要道或加油站附近(100m以?xún)?nèi))的兒童，發(fā)生白血病的危險(xiǎn)性增加，此結(jié)果基于生態(tài)學(xué)研究，確切的相關(guān)性有待進(jìn)一步研究證實(shí)。我國(guó)對(duì)1000余名白血病患兒研究結(jié)果顯示。有46%的家庭在患兒確診前6個(gè)月內(nèi)進(jìn)行過(guò)室內(nèi)裝修。苯導(dǎo)致兒童白血病的可能機(jī)制與兒童的個(gè)體易感性強(qiáng)、兒童毒物代謝酶，如細(xì)胞色素p4502E1、髓過(guò)氧化物酶(MPO)、谷 胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GSTs)等的基因多態(tài)性以及兒童體內(nèi)存在固有的基因缺陷等有關(guān)。

　　(2)病毒：尚未證實(shí)與AML發(fā)病有關(guān)的病毒。

　　(3)遺傳因素：至今在大多數(shù)兒童AML中未能證實(shí)遺傳因素的參與，偶有同胞發(fā)病或家族性發(fā)病的報(bào)告。唐氏綜合征患兒發(fā)生AML的機(jī)會(huì)比正常人群高14倍。在同卵雙胎中，若一胎在6歲前發(fā)病，則另一胎發(fā)病的機(jī)會(huì)約為20%;在1歲以前發(fā)病者，另一胎發(fā)病的機(jī)會(huì)大大增加;而一胎在6歲以后發(fā)病者，另一胎的發(fā)病機(jī)會(huì)則較6歲前發(fā)病者明顯下降。一些先天性骨髓性疾病中發(fā)生AML的機(jī)會(huì)也增加?，F(xiàn)已證明某些遺傳性綜合征，如21-三體綜合征(Down syndrome)及Fanconi貧血與白血病的易感性密切相關(guān)。英國(guó)及美國(guó)的研究表明2.3%～2.6%的兒童急性白血病與遺傳因素有關(guān)。

　　對(duì)所有類(lèi)型白血病患者的同胞、雙親及后代的調(diào)查未發(fā)現(xiàn)有腫瘤高發(fā)的現(xiàn)象。雖有同胞相繼發(fā)生白血病的報(bào)告，但發(fā)生率極低。同卵雙胞胎發(fā)生白血病的概率比異卵雙生者大。祖父、雙親、同胞當(dāng)中有遺傳性缺陷者與多種類(lèi)型ALL的發(fā)病有關(guān)，其中包括肌肉骨骼疾病、胃腸疾病、變態(tài)反應(yīng)性疾病、遺傳性心臟病及肺部疾病等。

　　由于近年已有足夠多的長(zhǎng)生存病例，有學(xué)者對(duì)長(zhǎng)生存患者的后代進(jìn)行了白血病相關(guān)危險(xiǎn)性的調(diào)查，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)該人群發(fā)生白血病的危險(xiǎn)性增加。同時(shí)對(duì)健康生存的兒童白血病患兒進(jìn)行了染色體穩(wěn)定性的檢查，無(wú)論在對(duì)照組還是博來(lái)霉素誘導(dǎo)畸變組均未發(fā)現(xiàn)染色體不穩(wěn)定性的增加。與健康人群對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)生存ALL患兒的后代中先天性畸形者并無(wú)增加。

　　遺傳與環(huán)境因素在兒童ALL的發(fā)生中具有相互作用。組織相容性白細(xì)胞抗原(HLA)被認(rèn)為是白血病易感的遺傳性危險(xiǎn)因素之一。其相關(guān)性表現(xiàn)為在男性中最普通的等位基因HLA-DR53、HLA-DRB1★04表達(dá)增強(qiáng)。并且在ALL患者中發(fā)現(xiàn)HLA-DRB1★04的純合基因、編碼HLA-DR53特異性明顯增強(qiáng)。HLA-DRB1★04的純合基因與ALL的相關(guān)性在男性患者表現(xiàn)尤為突出。HLA-DR53與H-2Ek之間的交叉反應(yīng)通過(guò)一些致癌病毒廣泛地模仿HLA-DR53免疫優(yōu)勢(shì)抗原決定簇，而且在臨近HLA-DRB4基因上額外數(shù)量的DNA證明HLA-DRB1★04可能是兒童ALL的遺傳因素之一。在60例兒童ALL和78例新生兒DQA1和DQB1的等位基因?qū)φ昭芯恐邪l(fā)現(xiàn)男性患者DQA1★0101/★0104和DQB1★0501比正常對(duì)照發(fā)生率高。這個(gè)結(jié)果提示在ALL患者中有男性相關(guān)的易感HLA系。

　　有人研究了轉(zhuǎn)移酶和細(xì)胞色素P-450基因在兒童腫瘤中的作用。這兩種酶均參與致癌物代謝并構(gòu)成成人多種癌癥的高危因素，并通過(guò)NAT1和NAT2編碼的N-乙酰轉(zhuǎn)移酶參與香煙、環(huán)境及食物中的芳香胺的生物轉(zhuǎn)化。這些快速和緩慢的乙酰化作用等位基因在多種成人實(shí)體腫瘤中起修飾作用。低葉酸鹽攝取或作為亞甲基四氫葉酸還原酶(methylene tetrahydrofolate reductase，MTHFR)多態(tài)性結(jié)果的葉酸鹽代謝的改變均與神經(jīng)管缺陷及一些癌癥有關(guān)。MTHFR多態(tài)性的改變導(dǎo)致胸腺嘧啶核苷池增加和高質(zhì)量DNA合成，為白血病的發(fā)生提供保護(hù)，尤其與發(fā)生染色體易位的白血病密切相關(guān)。

　　Wiemels等報(bào)告了MTHFR多態(tài)性與MLL基因重排的嬰兒白血病及TEL-AML1陽(yáng)性或超二倍體兒童白血病的相關(guān)性。這些研究結(jié)果為兒童白血病不同分子生物學(xué)亞型可能有不同的病因提供了證據(jù)，同時(shí)也提示葉酸鹽在兒童白血病發(fā)生中所起的作用。Krajinovic等發(fā)現(xiàn)GSTML裸基因型和CYP1A1基因型可有意義地預(yù)測(cè)ALL的發(fā)病危險(xiǎn)。當(dāng)NAT2緩慢乙?；瘯r(shí)，通常被認(rèn)為與其他高?；蛐腿鏕STML裸基因型、CYP1A★2A基因型共同作用，增加發(fā)生白血病的危險(xiǎn)。Davies等研究發(fā)現(xiàn)GSTML裸基因型是對(duì)兒童AML(特別是FAB分型中的M3和M4)有預(yù)測(cè)意義的基因型。這些研究結(jié)果提示了基因與環(huán)境因素的相互作用在兒童白血病發(fā)病中的可能作用。

　　嬰兒白血病近80%伴有發(fā)生于11q23染色體上的遺傳學(xué)異常，形成MLL融合基因。11q23也常見(jiàn)于應(yīng)用拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ抑制劑所致的繼發(fā)性白血病(AML)。因此Ross等學(xué)者推測(cè)嬰兒白血病可能與暴露于自然狀態(tài)下的拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑(包括咖啡因、變種的水果和蔬菜)有關(guān)，并進(jìn)行了多中心的研究，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ抑制劑類(lèi)食物與各種類(lèi)型ALL發(fā)病的相關(guān)性。但拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ抑制劑類(lèi)食物補(bǔ)充量增加與AML的發(fā)病具有明顯的相關(guān)性。最近的體內(nèi)研究證明，食物中天然存在的生物類(lèi)黃酮與食品添加成分一樣可引起在MLL基因斷裂點(diǎn)區(qū)域的位點(diǎn)特異的DNA切割。這些結(jié)果提示母親攝入生物類(lèi)黃酮可誘發(fā)MLL基因斷裂并可能在子宮內(nèi)導(dǎo)致染色體易位，從而導(dǎo)致嬰兒白血病的發(fā)生。吸煙、飲酒、服用某種特定的中藥和導(dǎo)致DNA損傷的藥物，接觸殺蟲(chóng)劑可增加與MLL基因改變相關(guān)的急性白血病的發(fā)病危險(xiǎn)。

　　2.既往病史

2117例ALL和650例AML的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，Down綜合征、先天性心臟病、胃腸道畸形在ALL患兒中多見(jiàn);Down綜合征、智力發(fā)育遲緩、先天性心臟病在AML中多見(jiàn)。

　　3.生物學(xué)特征

AML存在逃脫順序化死亡調(diào)控的機(jī)制，部分細(xì)胞永生化。在M3中已明確由于t(15;17)造成PML/RARa融合，阻斷了對(duì)細(xì)胞的正常分化調(diào)控。在AML治療中易產(chǎn)生多藥耐藥，有多種耐藥機(jī)制參與，包括P糖蛋白，它由多藥耐藥基因家族中的MDR編碼，主要功能為主動(dòng)泵出多種進(jìn)入細(xì)胞的藥物而使腫瘤細(xì)胞獲得耐藥性。鈣通道阻滯藥和環(huán)胞霉素A可阻斷P糖蛋白的功能。AML常見(jiàn)的特征性染色體異常有M2的t(8;21)和t(3;21)，M3的t(15;17)和t(11;17)，M4Eo的inv(16)。

　　4.形態(tài)學(xué)分類(lèi)

根據(jù)較公認(rèn)的法、英、美(FAB)形態(tài)學(xué)分類(lèi)，將AML分為M1至M7七個(gè)類(lèi)型，各型特征見(jiàn)表1。

　　(二)發(fā)病機(jī)制

1.細(xì)胞癌基因與病毒癌基因

病毒、電離輻射、化學(xué)物質(zhì)等如何導(dǎo)致白血病，機(jī)制并未完全清楚。細(xì)胞的增殖、分化和衰老死亡都是由基因決定的，顯然細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化也必然與基因的某種改變相關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)知?jiǎng)游锖腿祟?lèi)細(xì)胞以及某些種類(lèi)的病毒株中都存在能誘導(dǎo)正常細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化，并使其獲得新生物特性的腫瘤基因，前者稱(chēng)為細(xì)胞癌基因(cell oncogene)或原癌基因，后者稱(chēng)為病毒癌基因(virus oncogene)。細(xì)胞癌基因原是正?；虻某蓡T，他們?cè)诩?xì)胞增殖、分化、衰老死亡進(jìn)程的一定時(shí)期起作用，并受內(nèi)在機(jī)制的調(diào)節(jié)和節(jié)制，當(dāng)這些基因異常激活轉(zhuǎn)為腫瘤基因時(shí)，就具有了致癌活性。研究表明病毒癌基因并非是病毒本身固有的，而是在反復(fù)感染宿主過(guò)程中由宿主細(xì)胞的DNA片段通過(guò)重組插入到病毒基因組中的。

　　2.癌基因的激活

細(xì)胞癌基因異常激活轉(zhuǎn)化為癌基因，是通過(guò)基因DNA結(jié)構(gòu)的改變和調(diào)控失調(diào)獲得的。這些包括：

　　(1)點(diǎn)突變：

基因DNA鏈上一個(gè)至數(shù)個(gè)核苷酸序列發(fā)生改變是為點(diǎn)突變，例如癌基因ras就是由細(xì)胞癌基因ras突變而來(lái);

　　(2)染色體重排：

由于染色體易位、倒位、缺失等改變導(dǎo)致基因或其調(diào)控區(qū)DNA結(jié)構(gòu)和序列改變是癌基因激活的常見(jiàn)方式。典型的例子是Ph染色體的形成，它是t(9;22)(q34;q11)易位形成，即9號(hào)染色體上細(xì)胞癌基因c-ABL易位到22號(hào)染色體上斷裂處并形成BCR/ABL融合基因而激活;

　　(3)基因擴(kuò)增：

這些基因可復(fù)制成多套拷貝，其中部分拷貝脫離染色體形成雙微粒體，部分可再次整合進(jìn)染色體，因此蛋白產(chǎn)物增加，并可能使細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。

　　3.關(guān)于抑癌基因

近年研究發(fā)現(xiàn)人體細(xì)胞內(nèi)存在著能夠抑制腫瘤形成的基因，稱(chēng)為抑癌基因(tumor suppressor gene)，迄今報(bào)告的人類(lèi)抑癌基因有RB，P53，P16，WTI等近十種。由于基因的突變、缺失可致抑癌基因的異常失活，結(jié)果往往使細(xì)胞癌基因過(guò)度表達(dá)而發(fā)生細(xì)胞轉(zhuǎn)化。我們?cè)肞CR-SSCP(single stranded conformational polymorphism)分析和DNA印跡雜交法檢測(cè)了31例兒童急性淋巴細(xì)胞白血病患兒的P16抑癌基因缺失及點(diǎn)突變情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)P16基因缺失率(包括點(diǎn)突變)為25.8%，其中純合子缺失：B-ALL為16%，T-ALL為33%，點(diǎn)突變則兩型中各1例。說(shuō)明由于基因缺失及點(diǎn)突變導(dǎo)致P16基因滅活，在急性淋巴細(xì)胞白血病中有較高的發(fā)生率，提示與疾病的發(fā)生、發(fā)展以及預(yù)后都有密切關(guān)系。

　　4.病毒癌基因的致癌機(jī)理

誘發(fā)動(dòng)物和成人T細(xì)胞白血病的病毒幾乎都是C型反轉(zhuǎn)錄病毒，感染宿主細(xì)胞后，以病毒的RNA為模板在反轉(zhuǎn)錄酶和DNA多聚酶作用下合成了雙鏈前病毒DNA，并進(jìn)一步整合進(jìn)宿主細(xì)胞的DNA中。病毒癌基因整合進(jìn)宿主細(xì)胞后可以被激活表達(dá)而誘導(dǎo)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化，也可以受宿主細(xì)胞的遺傳調(diào)控處于靜止期，當(dāng)在射線或化學(xué)物質(zhì)等作用下激活時(shí)可誘發(fā)腫瘤。新近提出的病毒基因產(chǎn)物的反式調(diào)節(jié)作用從另一方面解釋了HTLV-1型病毒的致癌作用。即這類(lèi)病毒某些基因能編碼一種特殊的蛋白因子，該因子不僅能增加病毒的復(fù)制而且可選擇性啟動(dòng)宿主細(xì)胞的一定基因，例如誘導(dǎo)白介素2(IL-2)及其受體合成增加，進(jìn)而促使T細(xì)胞惡變。

　　5.關(guān)于細(xì)胞凋亡

凋亡(apoptosis)是一種基因指導(dǎo)下的細(xì)胞主動(dòng)性自我消亡過(guò)程，它是正常胚胎發(fā)生過(guò)程和成人組織器官發(fā)育中細(xì)胞清除的正常途徑，當(dāng)?shù)蛲鐾肥艿揭种苹蜃钄嗑涂墒辜?xì)胞永生化而惡變。凋亡涉及到一系列的基因調(diào)控，促進(jìn)凋亡的基因有Fas，Bax，ICE，P53等，抑制凋亡的基因包括Bcl-2，Bcl-XL等。凋亡理論的提出不僅為白血病病因?qū)W和發(fā)病機(jī)制研究開(kāi)辟了新領(lǐng)域，而且為白血病的治療和耐藥性研究提供了新思路?，F(xiàn)知許多治療白血病的藥物如阿霉素、順鉑、依托泊苷、放線菌素D、氨甲蝶呤、阿糖胞苷等都能誘導(dǎo)白血病細(xì)胞發(fā)生凋亡。我科曾經(jīng)研究過(guò)高三尖杉酯鹼誘導(dǎo)HL-60白血病細(xì)胞的凋亡作用，發(fā)現(xiàn)該藥主要是通過(guò)激活Fas蛋白，下調(diào)Bel-2蛋白，從而啟動(dòng)凋亡程序的。許多耐藥性研究指出，白血病細(xì)胞對(duì)誘導(dǎo)凋亡藥物的敏感性與細(xì)胞內(nèi)Bcl-2基因的表達(dá)水平有關(guān)，Bcl-2表達(dá)水平越高則敏感性越差，因此檢測(cè)白血病細(xì)胞Bcl-2表達(dá)水平可衡量化療敏感性和估測(cè)預(yù)后。