1 高白细胞急性髓系白血病（hyperleukocytic acute myeloid leukaemia，HAML）的流行病学特点

高白细胞急性白血病（hyperleukocytic actue leukaemia，HAL）是一种血液系统恶性急症，主要指急性白血病患者外周血中白细胞≥100×10⁹/L，在每年新发白血病患者总数中约占10%~20%^[1-4]。急性白血病不同类型HAL发生率不同，成人急性髓系白血病（acute myeloid leukaemia，AML）中HAL发生率约5%~20%，而在急性淋巴细胞白血病（acute lymphoblastic leukaemia，ALL）中HAL发生率约10%~30%^[5]。目前研究发现，急性白血病中不同分型HAL发生也不同，按AML的法-英-美（French-American-British，FAB）协作分型标准，在HAML中，发生HAL最常见的分型为M4、M5和急性早幼粒细胞白血病（actue promyelocytic leukaemia，APL）^[6-8]。这可能与M4和M5细胞形态学相关，骨髓单核细胞和单核细胞体积较大，在急性白血病中变形能力差，导致白血病细胞大量瘀滞。

HAL早期死亡率可高达40%，其中HAML的早期死亡率较高^[9-10]，可能是由于骨髓母细胞比不成熟淋巴细胞体积大，变形能力差^[11]，更容易引起细胞之间的黏附，从而导致AML更容易发生因高白细胞瘀滞所引起的一系列并发症^[12]。Marbello等^[13]通过比较HAML与非HAML（non-HAML，NHAML）的临床转归发现，其完全缓解率与白细胞增多程度之间呈负相关（P=0.005）。

HAML中大量白血病细胞释放入血，从而导致白细胞淤滞（leukostasis）、弥漫性血管内凝血（disseminated intravarcoagulation，DIC）或肿瘤溶解综合征（tumor lysis syndrome，TLS）等并发症的发生，增加HAML患者早期死亡率。近几十年来，白细胞显著增多一直被认为是HAML患者预后不良的标志。早期研究指出，白细胞增多程度与原始粒细胞相关的血管闭塞和破裂所致的颅内出血之间存在相关性^[4]。Feng等^[14]的研究结果也表明，高白细胞增多是HAML患者预后不良的独立危险因素（P=0.002）。

对于HAML患者来说，年龄也是影响病情缓解和生存的重要预后因素。有研究表明，年龄在15~39岁和40~60岁的HAML患者的3年生存率分别为58.8%和25.4%，≥60岁患者的最长生存时间仅为8个月^[14]。除此外，HAML还与遗传学异常有关。有研究表明，HAML患者中FMS样酪氨酸激酶-3基因内部串联重复（FMS-like tyrosine kinase-3 internal tandem duplication，FLT3-ITD）、核蛋白1（nucleophosmin 1，NPM1）、DNA甲基转移酶3a（DNA methyltransferase 3 alpha，DNMT3a）、CCAAT增强子结合蛋白A（CCAAT enhancer binding protein alpha，CEBPA）和甲基胞嘧啶双加氧酶2（Tet methylcytosine dioxygenase 2，TET2）等基因突变发生率较高，并且CEBPA双突变、NPM1+/FLT-ITD-以及NPM1和FLT3-ITD双阴亚组HAML患者的生存率较低^[15]。且有研究表示，FLT-ITD基因突变和染色体异常与白细胞增多相关^[16]。本文将对白细胞增多可能的机制进行综述。

2 HAML白细胞增多机制

目前研究认为，HAML患者外周白细胞升高有以下主要的2种因素：（1）HAML患者白血病细胞的快速增殖致使白血病细胞肿瘤负荷显著增加；（2）正常造血细胞黏附功能遭到破坏，使其对骨髓的亲和力下降。细胞遗传学改变、端粒/端粒酶、免疫表型和细胞因子等与HAML患者白细胞增多有关。

2.1 细胞遗传学改变

AML是一种造血细胞不成熟的克隆性扩增和分化停滞的骨髓系恶性肿瘤，其在遗传学改变方面具有高度异质性。随着对遗传学的深入研究，目前其对AML的诊疗和预后评估等有着重要作用。在HAML中，白细胞增加也与遗传学改变相关，遗传学改变可引起骨髓细胞分化成熟障碍和凋亡受阻，导致细胞在骨髓中恶性增殖和聚集，从而表现为外周血白细胞显著升高^[17]。以下对分子遗传学（以基因突变为主）和细胞遗传学（以染色体为主）中与白细胞增多相关的机制进行总结。

2.1.1 基因突变

FLT3位于染色体13q12，是一种原癌基因，属于Ⅲ型酪氨酸激酶受体（receptor tyrosine kinase，RTK）家族成员之一，在正常细胞中通常处于自动抑制状态，主要调节造血细胞的增殖、分化及凋亡。近年来，FLT3突变一直是诊断血液系统恶性肿瘤的一个重要指标^[16]，是AML中最常见的基因突变之一。FLT3突变可能会引起AML的白细胞增多、复发风险增加及总生存（overall survival，OS）率下降^[18]。

FLT3突变有2种主要形式：内部串联复制（internal tandem duplication，ITD）和第二酪氨酸激酶结构域（tyrosine kinase domain，TKD）。其中最常见为ITD，其促进配体的自我磷酸化和受体的结构性激活。当FLT3突变时，FLT3与其配体结合，Ⅲ型RTK发生寡聚化，导致其内酪氨酸残基的转磷酸化，并激活磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）、RAS和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）等途径和信号传导，从而诱导白血病细胞增殖及阻止其凋亡。目前研究表明，AML白细胞升高的患者中FLT3基因突变发生率增高。Largeaud等^[19]关于HAML基因图谱的研究显示，HAML的基因组学与NHAML有很大的不同，HAML组FLT3和NPM1的突变较多。在HAML中FLT3突变率更高，其中以FLT3-ITD较为常见。Naseem等^[20]的研究也认为，HAML组的NPM1和FLT3-ITD等突变频率更高。

目前许多FLT3抑制剂已被开发、研究及投入临床试验中，其中包括舒尼替尼、索拉非尼、来他替尼和米哚妥林。其中索拉非尼已被批准用于治疗肝细胞癌和肾细胞癌等实体恶性肿瘤。索拉菲尼在AML治疗中，可对AML患者白细胞减少和清除有一定作用^{[19, 21]}，可以增加患者的无进展生存（progression-free survival，PFS）和OS。FLT3抑制剂是否对降低HAML患者早期死亡率有一定的影响是一个值得研究的方向，或许可为降低HAL提供一个治疗方向。

除了FLT3基因突变与HAML白细胞增多相关外，也与其他特异性遗传学改变如视网膜母细胞瘤基因（retinoblastoma 1，RB1）、细胞周期依赖性激酶抑制基因2A（cyclin dependent kinase inhibitor 2A，CDKN2A）、Runt相关的转录因子1（Runt-related transcription factor 1，RUNX1）、NPM1和DNMT3a基因突变等相关。其中RUNX1是人类发生白血病中多种染色体易位的靶点。RUNX1可以通过和谷氨酸受体激酶2（glutamate receptor，ionotropic，kinase 2，GRIK2）反义链融合，使其形成截断的RUNX1，从而进一步诱导粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF）受体在AML细胞上的表达，增强白血病细胞对G-CSF的敏感性，增强G-CSF反应性增殖和分化^[22]。携带RUNX1-RUNX1T1融合基因的AML原始细胞的黏附性降低，导致白血病细胞向外周血的迁移增强^[23]，从而使外周血中白细胞增多。在HAML中RUNX基因突变较NHAML高，HAML白细胞增多与RUNX是否有直接相关性需进一步研究。Tien等^[15]研究也表明，HAML患者中常有RB1、CDKN2A、NPM1、DNMT3a、CEBPA和TET2等基因突变，且该类患者预后较差。其中缺失RB1和CDKN2A基因的患者更容易出现白细胞升高^[24]。

2.1.2 染色体异常

近年来染色体是AML的诊断、治疗及预后评估过程中的一个重要指标^[25]。染色体异常可使AML患者出现白细胞增多、髓外浸润、预后不良及复发率增多等。目前研究发现，HAML中常见的染色体异常有11q23的重排、16q23的重排、6号染色体的增加或丢失、inv（16）（p13；q22）、费城染色体阳性（Ph+）^[26]以及10号染色体易位。其中11q23易位或Ph+的患者更容易出现白细胞升高，11q23上MLL基因的异常已被确定为高白细胞增多症的危险因素^[11]。也有研究表明，t（10；11）与白细胞增多相关^[27]。HAML患者早期死亡率高可能不取决于白细胞计数，而取决于不同染色体异常。多数HAL伴有染色体异常。

2.2 端粒及端粒酶

端粒是染色体末端结构，在人类细胞中，由数千个TTAGGG DNA重复碱基组成，端粒功能障碍可能驱动染色体重排，导致基因扩增、突变或易位^[26]。端粒的长度是由端粒酶来控制。端粒酶（telomerase）在细胞中是负责端粒延长的一种酶，对维持端粒的稳定、基因组的完整以及细胞长期的活性等有着关键作用。正常状态下端粒酶处于抑制状态，恶性肿瘤可以使其被重新激活，可能促使疾病恶化。目前研究也表明，白细胞计数变化与端粒的长度存在相关性，端粒长度越长，处于增殖期的细胞数目增多，从而使得细胞计数增多。而端粒长度可取决于端粒酶的活性，其活性越高，或许端粒长度相对越长^[28]。而且端粒缩短酶在80%~90%的癌细胞和生殖细胞中通过端粒维持酶端粒酶的活性被破坏，使得端粒长度不能缩短，阻止细胞凋亡，使其处于增殖和分化状态。从理论上可以直接上调端粒酶成分的表达，或在组成上激活参与端粒酶调控的信号通路，从而对细胞的增殖和凋亡进行调控。通过对端粒酶活性测定发现，HAL患者端粒酶活性较非HAL（non-HAL，NHAL）患者高，并推测HAL的发生可能与端粒酶活性有着密切关系^{[26, 29]}。这也进一步表明白细胞增多与端粒长度和端粒酶活性相关，在HAML中，因端粒酶活性比正常细胞低，致使端粒不能缩短，从而是处于增殖期细胞增多。

2.3 免疫表型

免疫表型也是急性白血病诊疗中常见的一个重要指标。有的免疫表型阳性或过度表达可提示急性白血病预后差。近年研究表明，在免疫分型中，CD56、CD44和CD14等阳性与白细胞增多相关。

CD56是免疫球蛋白家族中的一员，常表达于自然杀伤细胞表面，也有一些在T细胞和单核细胞表面表达，过度表达可增加细胞黏附、迁徙及远处浸润等。HAML患者CD56过度表达，促使白细胞瘀滞，外周血白细胞增多。Bewersdorf等^[11]研究提示，白血病原始细胞CD56/神经黏附分子（neural cell adhesion molecule，NCAM）的异常表达也与AML患者白细胞停滞的发展有关。研究报道，CD56主要在AML患者骨髓中表达，且在高白细胞血症组表达升高^[30]；HAML组单核细胞表面CD44表达高于NHAML组，且在AML中CD44的表达与白细胞数呈正相关（r=0.446，P < 0.01）^[30]。肿瘤的浸润与CD44表达有关，CD44过度表达可抑制细胞凋亡，提示疾病预后不良。Spertini等^[31]研究还表明，CD44和CD43为选择素的配体，可通过与血管内皮表达的选择素相互作用，从而激活选择素，增加白血病细胞与血管内皮细胞之间的黏附，促使白血病细胞的瘀滞。此外，目前研究还发现，CD14过度表达也可能与HAML患者白细胞升高相关^[32]。但因这方面研究较少，针对白细胞增多与上述免疫分型之间联系，需前瞻性研究进一步佐证，也为进一步研究提供方向。

2.4 细胞因子及黏附分子

HAML早期常易引起白细胞瘀滞，从而引起微循环血栓形成，促使细胞间氧气减少，导致血管内皮损伤，从而释放黏附分子和可溶性细胞因子，促使白血病细胞向血管外浸润。常见肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和白细胞介素-1β（inter leukin-1β，IL-1β）等细胞因子可激活内皮细胞，使选择素、细胞间黏附分子-1（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等血管内皮细胞的特异性黏附受体上调，并且介导白血病细胞聚集和黏附于血管内皮细胞，增强二者之间的相互作用，致使血管破裂出血以及加重组织间缺氧损伤，进一步增加HAML患者早期死亡率^[33]。

2.4.1 VEGF

VEGF是一种多功能糖蛋白，可由血管内皮细胞、骨髓基质细胞和巨核细胞等产生，也是评估肿瘤诊疗、远处转移及判断预后的重要指标^[34]。VEGF包括VEGF-A、B、C、D和E及胎盘生长因子（placental growth factor，PGF），其中VEGF-C可通过VEGF-2和VEGF-3通路为白血病细胞生存提供良好的微环境，并激活内皮细胞和骨髓基质细胞，从而使其分泌巨噬细胞-粒细胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF）、G-CSF和IL-6等，使白血病细胞凋亡减少，促进白血病细胞增殖、分化及向髓外浸润。李学亮等^[35]通过对32例HAL患者及2O例NHAL的研究中表明，HAL组患者血清VEGF水平高于NHAL组。因此VEGF与HAML患者白细胞增多之间关系值得进一步研究。

2.4.2 ICAM-1

ICAM-1属于细胞黏附分子免疫球蛋白家族，主要在各种血管内皮细胞和肿瘤细胞等细胞表面表达。正常状态下，可通过识别其受体（如LFA-1、Mac-1和P150等）介导细胞之间的黏附，参与炎性反应和免疫过程。在急性白血病中，白血病细胞可分泌大量ICAM-1和LFA-1，二者之间相互结合，促使细胞与细胞之间黏附增强，导致血管内皮细胞损伤和破裂，使大量白血病细胞向血管周围转移，从而引起外周血白细胞升高，也是HAML形成的高危因素^[36]。李学亮等^[35]通过对32例HAL患者及20例患者血清可溶性ICAM-1（soluble ICAM-1，sICAM-1）水平检测发现，HAL组患者血清sICAM-1水平高于NHAL组，也证实这一观点。ICAM还可通过血管内皮表达的选择素之间相互作用，导致白细胞在ICAM-1上缓慢滚动，从而促进白细胞瘀滞的发展^{[8, 31]}。HAL的发生和发展也可能与sICAM-1过度表达有关，其机制可能也是sICAM-1与LFA-1结合促使白血病细胞与内皮细胞之间的黏附，导致大量白血病细胞向血管外浸润^[37]。

2.4.3 其他

在正常细胞中补体、TNF-α和IL-1β可参与正常炎性反应，而在白血病细胞中，会分泌大量TNF-α和IL-1β等炎性反应介质以及激活补体系统。大量TNF-α可使增加白血病细胞增殖，IL-1β可降低AML细胞的凋亡，并增加白血病细胞的自分泌生长，从而使AML患者外周白血病细胞增多^[38]。白血病原始细胞和内皮细胞诱导的炎性反应介质在白细胞停滞的发病机制中起核心作用。在急性白血病中，由异常炎性反应激活的巨噬细胞可能会使AML患者血清中铁蛋白产生过量，而目前有研究表明，铁蛋白水平与白细胞增多症之间存在关联^[39]。此外，目前对HAML研究中发现，补体系统激活后可使骨髓中粒细胞向外周血中释放，如补体C5a可诱导骨髓释放粒细胞并黏附于肺毛细血管内皮，也就是说补体系统激活可能与HAML白细胞的增加有关^[40]。

3 结语

HAL在临床一经发现需紧急处理，因在高白细胞状态下容易发生脑血管血栓栓塞、颅内出血、DIC及TLS等并发症，早期死亡率高，预后差。虽然随着技术发展，目前对HAL治疗有一定的改善，但HAML患者早期死亡率和生存率仍是目前最为棘手的问题。虽有研究认为，白细胞分离术可降低HAML患者的28 d死亡率，但是对长期死亡率没有差异^[41-42]。且白细胞分离需要长时间的全身血液循环，这对患者是难以忍受的。总之白细胞分离在减少白细胞计数方面是有效的，但关于其对早期死亡率和相关并发症的影响的数据是相互矛盾的，没有迹象表明其能改善OS或长期预后^[43]。故到目前为止，尚没有精确的白细胞分离治疗方案。未来可以从HAL患者白细胞增多机制方面，寻找降低因白细胞增多引起一系列并发症而致早期死亡率。除了上面提及的FLT3抑制剂，研究者还可探讨抗CD系列药物、抑制细胞因子及黏附因子表达，破坏肿瘤生存微环境、调节端粒长度以及对年龄集中管理，制定个体化治疗等来进一步改善HAML患者早期死亡率及预后。