1938年Rhoad和Barker首次提出难治性贫血(refractory anemia,RA)的概念,当时是指那些“造血素”治疗无效的贫血。1942年Grüneberg首次描述了铁粒幼红细胞(sideroblast),1956年Bjorkman报道了4例特发性获得性铁粒幼红细胞性贫血(idiopathic acquired sideroblastic anemia,IASA)患者。1953年Block提出了白血病前期(preleukemia)的概念,在随后的报道中白血病前期主要包括法国Dreyfus等提出的伴原始细胞增多的难治性贫血(RAEB)和美国Lichtman等提出的慢性粒单核细胞白血病(CMML)。1976年FAB协作组急性白血病分型建议中将骨髓造血异常综合征(dysmyelopoietic syndromes)附录其中,该综合征包括RAEB和CMML两个亚型。1982年FAB协作组基于RA、IASA、RAEB和CMML的共同特点血细胞减少(cytopenia)和发育异常(dysplasia),使用“骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes,MDS)”的定名。基于当时急性髓系白血病(AML)已进入联合化疗时代,但支持治疗较差,化疗的治疗相关风险较高,为了给医师一个“等待和观察”的“灰区”,在其分型建议中除前述疾病外,增加了转化中的RAEB(RAEB in transformation,RAEB-t)这一新的亚型。从以上MDS概念的演变我们可以明了为什么说MDS是一组疾病而不是一个疾病。
Dysplasia是一个病理学术语,起源于希腊语“δυσπλασία”,是指一组特定的在显微镜下可辨认的重现性细胞发育异常,因此,dysplasia其内在病理生理基础是细胞发育异常,但其表征是在显微镜下可辨认的重现性细胞形态学异常(dysmorphia)。“Myelo-”这一词根为bone marrow,据此,myelodysplasia的含义为骨髓中髓系细胞(包括红系、粒单核细胞系和巨核细胞系)一个系别或多个系别细胞的发育异常,其表征是在显微镜下可辨认的骨髓中髓系细胞一个系别或多个系别细胞的重现性细胞形态学异常。至此,我们不难理解为什么从最初FAB协作组的MDS诊断分型标准到新近WHO(2016)更新诊断标准,均将血细胞形态学异常作为MDS诊断和分型诊断的基石。
迄今,对MDS患者骨髓血细胞发育异常所致的重现性形态学质和量的异常有了一些共识:红系有核出芽、核间桥、核碎裂、多核、核过分叶,核的幼巨红细胞样改变,环状铁粒幼红细胞,胞质空泡,PAS阳性,红系细胞占骨髓有核细胞的比例>60%或<5%;粒系有巨大分叶核中性粒细胞,胞核棒槌小体(4个以上,非性染色体相关的),异常染色质凝集(大块状,有清亮区分隔),非假Pelger-Huët样核异常的其他核发育异常(指不符合已有发育异常形态学定义但确有异常),核低分叶(假Pelger-Huët异常),胞质颗粒减少/无颗粒,假的Chediak-Higashi颗粒,Auer小体;巨核细胞系有小巨核细胞(细胞面积<800 µm2),包括淋巴细胞样小巨核细胞,小圆核(1~3个核)小巨核细胞,或有多个小核的大巨核细胞。血细胞的发育主要包括血细胞的增殖和分化,分化异常表现为骨髓中原始细胞比例增高。1960年Ibbott等分析了连续的1 827例患者的骨髓涂片,其中136例患有或最终发展为急性白血病,129例骨髓原始细胞>6%患者中127例患有或最终发展为急性白血病。因此,骨髓中原始细胞≥5%曾是“白血病前期”的诊断标准之一,也是MDS最低诊断标准中“确定条件”之一。
对于MDS患者骨髓细胞发育异常的判断除了经典的细胞形态学(如骨髓涂片的瑞氏染色、PAS和CE等细胞化学染色和普鲁士蓝染色,以及骨髓活检活组织切片的H-E染色、PAS和CE等细胞化学染色、普鲁士蓝染色和嗜银染色)外,现今,采用至少包括CD34、CD117、CD42b、CD61和类胰蛋白酶等抗体进行骨髓活检切片的免疫组织化学染色(IHC)也已列入常规。此外,用流式细胞术检测CD34+祖细胞(如CD34+细胞数量增多,CD34+/CD10+或CD34+/CD19+细胞数的绝对或相对增多,异常表达CD45和CD117,CD13、CD33和HLA-DR的过表达或表达缺失,CD5、CD7、CD19和CD56等“淋系”抗原的表达,表达CD11b和/或CD15的过表达)、成熟中性粒细胞(如CD11b、CD13或CD33的表达缺失或异常表达,CD16的延迟表达,表达CD56)、单核细胞(如CD13、CD14、CD16或CD33的表达缺失或异常表达,CD11b或HLA-DR的异常表达,过表达CD56)和红系细胞(如CD36和CD71的表达减低)的异常免疫表型也是对MDS患者骨髓细胞发育异常判断的一个重要的补充手段。
血细胞发育异常是诊断MDS的必要不充分条件,因为:①血细胞形态学分析带有较大的主观性,不同的人对同一份骨髓涂片,以及同一个人在不同时间对同一份骨髓涂片得出的分型诊断可能不一致,这也是为什么WHO标准中提出判断各系别是否有发育异常的定量标准为该系有形态异常的细胞≥10%的主要原因;②很多非血液病因素,如维生素B12缺乏、HIV感染、酗酒、重金属中毒、铜缺乏症等也可以导致出现血细胞发育异常的细胞形态学改变,因此MDS的诊断必须除外其他已知的有血细胞减少和发育异常的血液病和非血液系统疾病;③流式细胞术免疫表型分型分析血细胞发育异常尚无统一的检测方案和公认的判定标准。
血细胞发育异常导致的结局有:①造血细胞过度凋亡(无效造血):其一,表现为外周血细胞计数减少,以及由血细胞减少而导致的相关症状和体征;其二,MDS干细胞启动的凋亡“误伤”了作为“旁观者”的干细胞池中正常干细胞,因而,MDS尽管为一恶性髓系肿瘤,但其有别于AML和骨髓增殖性肿瘤,为一具有骨髓衰竭特征的疾病。②血细胞分化受阻,原始细胞比例增高,在此基础上如MDS克隆获得增长增殖优势,则可表现为向AML转化。针对前者,临床治疗为改善造血的效率,如用造血生长因子EPO、G-CSF和TPO受体激动剂等刺激正常干细胞和“无效”MDS造血干细胞的造血效率,或打断MDS干细胞启动的细胞凋亡环节,如用免疫抑制剂/免疫调节剂抑制单克隆/寡克隆增殖的T淋巴细胞,改善外周血细胞计数。针对后者,主要是用去表观遗传学药物(地西他滨或阿扎胞苷)、化疗(低剂量长疗程或标准剂量方案)或造血干细胞移植来清除MDS克隆。
综上,骨髓造血细胞发育异常是MDS发生、演变的病理生理基础,也是其诊断和分型的基石,亦为治疗方案选择的指引。随着对MDS干细胞细胞和分子特征、MDS干细胞与骨髓微环境造血龛的“互动”机制等研究的深入,将会加深我们对MDS造血细胞发育异常的认识,从而寻找到新的诊断标志和治疗靶标。
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