继发性红细胞增多症
(一)心肺疾病
在右向左分流的先天性心脏病及肺内分流或通气障碍如慢性阻塞性肺病(COPD)患者中,观察到与高海拔地区居民相似的动脉血氧分压降低程度。右向左分流的先天性心脏病患者出现的红细胞增多与具有相似血氧饱和度程度的高海拔地区居民相当,但许多伴严重发绀的COPD患者并无红细胞增多,这被认为是由于肺部感染和炎症所致的慢性炎症性贫血和血浆容量增加,在一项低海拔前瞻性研究中,COPD患者红细胞增多症发生率低,且与贫血不同,与不良预后无相关性;然而,目前尚不清楚为何有些肺部疾病及先天性心脏病患者发生红细胞增多症,而其他患者却没有。以肺血管阻力增加及血液右向左分流为特征的艾森门格综合征(eisenmenger syndrome)患者常伴有红细胞增多症。
(二)睡眠呼吸暂停综合征
皮克威克综合征(肺换气不良综合征),现在更多被称为睡眠呼吸暂停综合征(sleep apnea syndrome,SAS)。睡眠呼吸暂停综合征严重时可引起动脉血氧分压降低、高碳酸血症、嗜睡及继发性红细胞增多症。红细胞增多症的特征为伴有过度肥胖和嗜睡。尽管没有太多证据,但普遍认为继发性红细胞增多症为长时间睡眠呼吸暂停综合征的并发症,据报道,有5%~10%的夜间性呼吸暂停和呼吸不足者。
(三)吸烟导致的红细胞增多
重度吸烟可致无输送氧能力的碳氧血红蛋白形成,同时亦导致剩余正常HGB的氧亲和力增高,碳氧血红蛋白增高与每日吸烟的数量呈正相关。碳氧血红蛋白的生成导致组织缺氧、EPO生成,并刺激红细胞生成。此外,吸烟还可降低血浆容量,红细胞增多或血容量减少均使HCT增高,吸烟相关性红细胞增多症一般无症状,但血栓并发症发生率高,可能是吸烟本身所致。慢性一氧化碳中毒为轻度红细胞增多症的一个重要原因,但未引起重视。
(四)突变性(高亲和力)HGB继发性红细胞增多症
HGB某些氨基酸替代后可致HGB氧亲和力增强,引发组织缺氧及代偿性红细胞增多。影响HGB α1β2-珠蛋白链相互接触的突变影响分子内部正常旋转,降低HGB脱氧率。C末端和倒数第二位氨基酸突变阻碍了分子内部运动,致HGB处于高氧亲和力状态;HGB中央腔内面的氨基酸突变使该腔与2, 3-BPG的结合不稳定,并导致氧亲和力增高;最后,血红素袋部位的突变可干扰脱氧,然而,绝大多数累及血红素袋氨基酸的突变使HGB不稳定,并引起溶血性贫血和发绀。这些疾病常呈染色体显性遗传。
(五)继发于红细胞酶缺乏的红细胞增多症
红细胞糖酵解早期阶段的酶缺乏有时可致2, 3-BPG水平显著降低,导致HGB氧亲和力增加,在某些情况下引起红细胞增多症。双磷酸甘油变位酶缺乏可能引发红细胞增多症。细胞色素b5还原酶(高铁血红蛋白还原酶)缺乏所致的高铁血红蛋白血症偶可引发轻度红细胞增多症。
(六)化学物质诱导的组织缺氧
多种化学物质可致组织中毒性缺氧及继发性红细胞增多症,但可预测引起红细胞增多的唯一化学物质是钴,钴可通过增高HIF-1使EPO生成增加。
(七)肿瘤相关的红细胞增多症
1.子宫肌瘤
红细胞增多症偶见于子宫肌瘤大的患者,肿瘤切除后血液学异常一般也“治愈”,有人提出肿瘤影响肺通气,但研究过的少数病例动脉血气分析正常,不支持此观点,另一可能机制为巨大腹部肿块机械性压迫影响肾脏血液供应,导致肾脏缺氧和EPO生成。
2.脑肿瘤
研究发现红细胞增多和小脑血管瘤患者动脉血氧分压正常,从患者囊液和基质细胞检测到EPO,以及从1例患者肿瘤细胞发现EPO mRNA,推测肿瘤可直接导致红细胞增多症,尽管并未在这些患者中寻找到VHL基因(是一个抑癌基因)突变,但因为小脑血管瘤是希佩尔-林道综合征(von Hippel-Lindau disease,VHL综合征)的一个固有特征,很可能这些肿瘤为VHL综合征表现之一。
3.肝癌
1958年,McFadzean等报道中国香港10%的肝癌患者出现红细胞增多,此后,这一相关性成为诊断肝脏疾病的一个重要临床线索,红细胞增多的原因可能是癌细胞异常生成EPO,正常干细胞,以及在较小程度上的非实质干细胞可持续产生少量EPO,也对缺氧产生反应生成EPO。
肿瘤性疾病继发的红细胞增多症一般较轻微,主要临床表现为肿瘤本身症状,甚至HCT中度升高达64%者,仍然没有红细胞增多症引起的症状,切除分泌EPO的肿瘤即可治愈继发性红细胞增多症。
(八)内分泌疾病(https://www.daowen.com)
已有报道,红细胞增多症可见于嗜铬细胞瘤、产生醛固酮的腺瘤、巴特综合征(Bartter综合征)和卵巢皮样囊肿,患者血清EPO水平增高,肿瘤切除后EPO恢复正常。可能的几种致病机制包括血容量降低,机械性影响肾脏血液供应,高血压性肾实质损伤,醛固酮、肾素与EPO功能性相互作用,以及肿瘤异常分泌EPO等。Cushing综合征(肾上腺皮质分泌过量的糖皮质激素所致)患者可出现轻度红细胞增多。
雄激素的红系造血促进效应具有重要的实用意义,多年来,一直认为男性红细胞数量较高是由于雄激素,因为青春期前男孩与女孩HGB水平相同,直至乳腺癌女性患者服用睾酮治疗后,才充分认识到雄激素促红系造血潜能,此后,多种雄激素制剂被用于治疗难治性贫血,甚至偶尔剂量过大达到红细胞增多症水平。
(九)肾性红细胞增多症
在相当数量的孤立性肾囊肿、多囊肾和肾积水患者中观察到绝对性红细胞增多,这些患者中的绝大多数在囊内液、血清或尿液中检测出EPO,多囊肾患者HCT较正常人轻度增高。一些长期透析治疗的患者,肾脏发生囊性病变,这种获得性肾脏囊性病偶可伴显著红细胞增多。嗜铬细胞瘤、神经节旁细胞瘤和红细胞增多症的患者,发现血清及尿液中EPO水平高于正常,红细胞增多症最可能是由于肿瘤疾病分泌过量EPO引起的,肿瘤细胞中出现的EPO mRNA支持这一假说,红细胞增多症亦偶见于Willms瘤,然而,很多此类患者可能合并有VHL基因的体细胞突变和另一等位基因的生殖系突变,可能为一种未被认识的VHL综合征。
(十)肾移植后红细胞增多
虽然肾移植后红细胞增多的分子基础尚未完全明了,但已明确血管紧张素Ⅱ在发病机制中起重要作用。越来越多的证据表明,血管紧张素Ⅱ-血管紧张素受体Ⅰ途径活性增强,使红系造血祖细胞对血管紧张素Ⅱ超敏感。此外,血管紧张素Ⅱ能够调节红系造血刺激因子释放,包括EPO及胰岛素样生长因子-1,肾动脉EPO水平检测发现过量EPO生成来源于患者自身肾而非移植肾,部分患者自身残存肾切除后HCT迅速恢复正常,本病罕见于其他非肾实体器官异体移植,血管紧张素转化酶基因敲除小鼠发生贫血,证实血管紧张素Ⅱ在促进红系造血中的作用,20世纪90年代,血管紧张素转化酶抑制剂越来越多地被用于减轻蛋白尿。肾移植后的两年内红细胞增多发生率为8%~10%。
肾病和肾移植后红细胞增多非常严重,红细胞计数可高达8.0×1012 /L,且可伴有高血压和充血性心力衰竭。在HCT水平较高时(常超过60%),血栓并发症可使临床病程复杂化,然而与肾衰竭相关或引起肾衰竭的并存疾病亦是血栓形成的易感因素,对与红细胞增多症相关的血栓形成风险还没有进行严格的多因素统计分析。
(十一)非VHL基因突变的先天性缺氧感应异常
脯氨酸羟化酶、HIF-2α、VHL轴在人体EPO调控及缺氧感应异常所致的家族性红细胞增多症的发病机制中发挥重要作用。
1.脯氨酸羟化酶缺乏
有报道称,脯氨酸羟化酶结构域蛋白2(PHD2)突变(950C→G)家系的杂合子表现为轻度或临界性红细胞增多症。
2.HIF-2α获得性功能突变
文献报道一家系,红细胞增多症家族成员为HIF-2α、Gly537Trp突变杂合子携带者,突变的效应是稳定HIF-2α蛋白。1例HIF-2α基因功能获得性突变患者,红系造血祖细胞对EPO超敏感,提示此类疾病与先天性红细胞增多症相似,兼具原发性和继发性红细胞增多症的特征。
(十二)VHL基因突变的先天性缺氧氧感应异常
1.chuvash红细胞增多症
chuvash红细胞增多症(chuvash polycythemia,CP)是唯一已知的地方性先天性红细胞增多症,CP是由氧感应途径异常所致,此病引起血栓及出血性血管并发症,常导致早期死亡,60岁以上幸存者少见。CP呈常染色体隐性遗传,以VHL基因生殖系突变为特征。患者有正常血气,正常HGB氧亲和力,正常或增高的EPO水平,没有EPO基因及EPOR基因位点的遗传连锁,亦无异常HGB的证据。对具有多位CP患者的5个家系研究中,发现受累个体有VHL基因纯合子突变(598C→T),此突变干扰VHL蛋白与HIF-1α和HIF-2α的相互作用,降低泛素介导的HIF-1α和HIF-2α降解速度,结果HIF-1和HIF-2异二聚体增多并致靶基因表达增高,包括EPO、血管内皮生长因子(VEGF)、纤溶酶原激活抑制因子(PAI-1)等。Chuvash红细胞增多症的红系造血祖细胞在体外对外源性EPO刺激超敏感,但这一现象的机制仍然不明。
Chuvash红细胞增多症患者血液学检查显示,HGB和HCT较正常值高,而白细胞及血小板计数低于正常值,EPO水平为正常(但从不会接近正常值低限)至增高,有时高出正常值10倍。
2.经典VHL综合征
经典VHL综合征为常染色体显性遗传性异常,影响HIF-1α的翻译后调控,该综合征特征为好发肾细胞癌、视网膜血管网状细胞瘤、小脑和脊髓血管网状细胞瘤、胰腺囊肿和嗜铬细胞瘤,这些肿瘤是由于除生殖系突变之外又出现体细胞突变,即杂合性丢失。红细胞增多症并非VHL综合征的一部分,然而,中枢神经系统血管网状细胞瘤,以及较少见的嗜铬细胞瘤和肾癌一直与红细胞增多症相关,其他VHL综合征患者也可出现获得性红细胞增多症。
(十三)伴EPO水平增高或非代偿性正常的不明原因先天性红细胞增多症
大部分伴EPO水平增高或非代偿性正常的不明原因先天性红细胞增多症患者无VHL、脯氨酸羟化酶(EGLN1)、EPAS1(HIF-2α)基因突变,不存在血红蛋白病及2, 3-BPG缺乏,这些患者红细胞增多症的分子基础尚不清楚。然而,这类家系中的一些呈显性遗传,另一些家系呈隐性遗传,还有些为散发,尚不清楚为何具有相同突变的家系表型却不同。与缺氧非依赖性HIF调控以及氧依赖性基因调节途径相关的病变基因,是EPO水平正常或增高却没有VHL、EGLN1、EPAS1突变的红细胞增多症患者突变筛选的主要候选者。