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白血病的前世今生
白血病的前世今生

出品:中国科普博览

作者:北京基因组研究所7人组


2000年《蓝色生死恋》中女主恩熙因白血病离世,演绎了一场生死离别的爱情,让大家记住了帅哥美女和白血病。2010年张艺谋的《山楂树之恋》又把白血病和唯美爱情交织在一起。白血病不止发生在影视剧中,它也渗透在我们的生活中。2015年,现实版的 “春晚福娃”邓鸣贺和帅哥交警秦思瀚都是因为白血病离开了我们。在伤心落泪感慨的同时,我们也对白血病产生了一系列的疑问。


白血病到底是一种什么疾病?什么原因导致白血病?如何治疗白血病?


首先,什么是白血病呢?


白血病又称血癌,是一种血液系统的恶性肿瘤。白血病细胞失去进一步分化成熟的能力,而停滞在细胞发育的不同阶段,在造血组织中大量增生积聚,破坏正常造血组织,并浸润其它组织器官。我国2003-2007年癌症发病与死亡统计显示:白血病发病率为5.17/10万,死亡率为3.94/10万。白血病是儿童期易发肿瘤,占14岁以下儿童组恶性肿瘤发病的1/3,高居儿童恶性肿瘤发病和死亡的首位。


血液组成成分及其功能


正常的血液由血浆和三种血细胞组成,分别是红细胞、白细胞和血小板。


图1 血液的组成


红细胞的主要功能是将氧气(O2)从肺部运输到身体各处组织,并将身体中产生的二氧化碳(CO2)运输至肺部;


图2 红细胞的气体运输


白细胞的主要功能是抵抗病原体入侵,保护身体免受疾病的侵害;


图3 白细胞消灭病原体


血小板的主要功能是凝血和止血。


图4 血小板在伤口部位止血


骨髓是造血干细胞的主要发源地,造血干细胞不断发育,逐渐分化成熟,产生红细胞、白细胞和血小板。


图5 正常造血系统发育图


白血病的发病机制是什么?


在环境、遗传及表观遗传等因素的影响下,造血干细胞中的基因发生突变或者异常表观修饰,使得重要功能的基因不能行使正常的功能,导致造血祖细胞失去进一步分化成熟的能力,而停滞在细胞发育的不同阶段,在造血组织中大量增生积聚,破坏正常血液系统功能,爆发白血病。环境中的因素如苯甲醛等有机溶剂,主要是通过引起染色体畸变以及DNA损伤引起基因突变等引起造血干细胞分化成熟异常,导致白血病的发生。遗传因素对患病的影响主要在患病家系中得到体现,即同一个家族中会有两个或两个以上的人患病。科学家通过患病家系的研究,发现了部分导致家系白血病高发的先天遗传变异即遗传因素。带有先天遗传变异的人更易获得特定的体细胞突变,来起始白血病的发生。如带有导致家族性AML的CEBPA先天遗传变异的人,更易在该基因上获得体细胞突变导致白血病的发生。


我们产生了这样的疑问,是否只有家族肿瘤病史的人中才有先天遗传变异的存在呢?答案是否定的。2015年科学家的最新一项研究发现,家族病史已不足以解释病人是否携带先天遗传变异,散发的白血病患者中也存在肿瘤发生相关的先天遗传变异。因此,研究先天遗传变异预警高危发病人群,实现精准医疗有重要的意义。 


图6 白血病产生示意图


随着基因组测序技术的发展,我们可以在基因组中找出与白血病相关的基因变异。目前为止,科学家已经发现了很多与白血病发生发展相关的基因变异,为临床治疗提供指导。同时,由于表观遗传学的发展,越来越多的研究证明,表观的遗传修饰与白血病的发病和预后息息相关,这为白血病的治疗提供新的治疗方向。如,表观药物地西他滨(Decitabine)和LSD1抑制剂都是强有力的证据。


白血病的症状和诊断?


图7 白血病患者红细胞运输氧气能力下降


由于白血病的发生会导致正常血液系统的紊乱,正常的红细胞数目减少,血液运输氧气的能力下降,导致白血病患者出现贫血、头晕、脸色苍白、虚弱等症状。正常白细胞数目减少,导致白血病患者免疫力低下,抵抗病原体入侵能力下降,容易发烧、感染等。此外,功能异常的白细胞数目的大量增加,这些异常的白细胞会浸润到其它组织中,导致组织水肿。体检时可发现患者肝脾肿大,胸骨下有明显的压痛。血小板数目的减少,使得白血病患者容易受伤、出血。


图8 白血病病人免疫力下降


患者初期入院就诊的症状多为贫血、头晕、脸色苍白、虚弱、发热、感染、出血、骨关节疼痛等症状,但这些症状并不能确诊病人为白血病患者,白血病的诊断还需依赖更多方面的检测结果,包括血象、骨髓形态学、细胞免疫学、遗传学和分子生物学等检测结果。


图9 白血病病人的诊断


白血病在血象上表现为血小板减少、血红蛋白和红细胞数目降低等;骨髓涂片中可见异常白细胞的大量增生。另外,目前对病人免疫学、遗传学和分子生物学方面检测也用来更进一步细化白血病的诊断,以急性淋巴细胞白血病(ALL)为例,在免疫学上可将病人进一步确诊为B/T细胞ALL;在遗传学和分子生物学上可将ALL依照染色体数量和结构变异分类,进一步可将其细致地确诊为携带不同分子标记的ALL,如携带TEL-AML1(ETV6-RUNX1) 、MLL重排、BCR-ABL、E2A-PBX1等不同融合基因的ALL。综合分析各方面的检测结果后,临床上可将病人进行临床危险度分层,包括低危(易治疗)、中危(比较难治)和高危(难治)人群,之后予以不同的治疗方案,所以准确地诊断是治疗方案准确实施的前提和基础。


然而,即便如此全面地诊断分析,临床上仍然存在非常难治的中危病人、比较难治的低危病人,这说明目前用于临床诊断的检测结果并不全面,或检测手段并不敏感。同时,科学家通过对多例病人全基因组的测序分析发现有很多基因组层面的异常同样也是导致病人难治或复发的一个重要原因,如由p53基因的突变会致使基因组不稳定而导致病人难治、IKZF1基因的大片段缺失会致使基因转录表达紊乱而导致病人复发等。所以推动基因组测序应用于临床,为白血病病人实现精准诊断和危险度分型,从而达到精准医疗是未来白血病治疗的一大趋势。


白血病的治疗方法都有什么?


白血病的治疗比较复杂,主要有传统化疗、表观治疗、放疗、骨髓移植。随着分子诊断技术不断发展,分子靶向药物在白血病的治疗作用日益显著,如络氨酸激酶抑制剂(TKI)特异靶向白血病细胞异常ABL融合基因。为了提高病人耐受性和敏感性,优化治疗方案成了刻不容缓的科学研究,如减少药物剂量的小剂量联合疗法(地西他滨联合低剂量的阿糖胞苷、阿克拉霉素、G-CSF)。这种从病人的分子水平和特性出发进行的精准医疗大大的提高了病人的缓解率和延长病人的生存期,同时也是未来临床治疗策略的发展趋势。



图10 多因素导致白血病


白血病该怎么预防?


在日常生活中,我们应该远离电磁辐射,避免自身暴露在有毒的化学物质(如苯、甲醛等)下。同时,慎重使用某些药物,如氯霉素、保泰松。避免接触某些致癌物质,做好职业防护及定期体检。


多吃天然食物及经过卫生检验的正规生产食品,如:新鲜蔬菜、五谷杂粮等。加强日常锻炼,减轻心理和身体压力,缓解机体疲劳。


白血病高危人群,如有家族肿瘤史的人或经常接触笨的工人等应定期体检,特别注意白血病警号及早期症状。早发现早治疗,对白血病的治愈有很重要的作用。

出处:中国科普博览公众号

2016-04-29
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