镰状细胞病

(血红蛋白S病)

完整评审: 4月 2026 作者:Gloria F. Gerber, MD, Johns Hopkins School of Medicine, Division of Hematology | 同行评审人Ashkan Emadi, MD, PhD, West Virginia University School of Medicine, Robert C. Byrd Health Sciences Center
Last updated: 4月 2026
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镰状细胞病(一种血红蛋白病)导致慢性溶血性贫血,常见于非洲血统的人。镰状细胞性贫血是由血红蛋白(Hb)S基因的纯合遗传或血红蛋白S-β0-地中海贫血引起的。镰状细胞病包括患有镰状细胞性贫血的个体以及患有 HbSC 病、HbS beta + 地中海贫血和其他罕见的镰状细胞病致病变异的个体。镰状红细胞可引起血管闭塞,且易造成溶血,从而导致严重的痛性危象、器官缺血和其他系统性并发症。其常发生急剧恶化(危象)。感染、骨髓再生不良或肺部受累(急性胸部综合征)可急性进展并可能致命。临床表现为贫血,且外周血涂片常可见镰状细胞。诊断需进行血红蛋白电泳。痛性危象发生时可应用止痛剂并给予其他支持治疗。当出现神经血管并发症、急性胸部综合征或其他多器官衰竭时,常需紧急输血。长期预防性输血治疗可能适用,但受限于当地血液供应情况以及同种免疫或溶血性输血反应史。针对细菌感染的疫苗接种、预防性应用抗生素和积极地抗感染治疗可延长生存期。羟基脲可减少危象及急性胸部综合征的发生率。包括骨髓移植和基因治疗在内的根治性治疗的应用正在扩大。

血红蛋白S是第一个被发现的异常血红蛋白。

血红蛋白S纯合子患者(约占美国非洲裔人群的0.3%)患有镰状细胞性贫血;杂合子患者,称为镰状细胞特征(约占美国非洲裔人口的8%),虽不贫血,但有发生其他并发症的风险(1)。2021年,全球约774万人患有镰状细胞病(2)。

参考文献

  1. 1.Centers for Disease Control and Prevention: Sickle cell disease (SCD): Data and statistics on sickle cell disease.May 15, 2024.Accessed February 6, 2026.

  2. 2.World Health Organization.Sickle-cell disease: Key Facts.August 6, 2025.Accessed February 13, 2026.

镰状细胞病的病理生理学

在血红蛋白S中,β链第6个氨基酸上的谷氨酸被缬氨酸所取代。脱氧血红蛋白S 的溶解度比氧合血红蛋白A 低得多;在氧分压(PO2)较低的地方,它会聚合并形成一种半固体的凝胶,使红细胞(RBCs)变形成镰刀状。扭曲、缺乏弹性的红细胞粘附于血管内皮,引起炎症和血管收缩,堵塞小动脉和毛细血管,导致微血管和大血管梗塞(例如,引起 中风)。血管阻塞也会引起内皮损伤,从而导致炎症并可导致血栓形成。由于镰状红细胞比较脆弱,循环中的机械损伤可引发溶血(见溶血性贫血概述)。慢性代偿性骨髓功能亢进和缺血性损伤会导致骨骼变形。

急性加重

急性恶化(危象)可间歇性发作,常无明确原因。在某些情况下,危象似乎可由此引发:

  • 发热

  • 病毒感染

  • 局部外伤

最常见的类型是血管闭塞危象(疼痛危象);它是由组织缺氧引起的,导致缺血和梗死,通常发生在骨骼,也发生在脾脏、肺或肾脏。

再生障碍危象发生于人类细小病毒急性感染期间,此时骨髓红细胞生成减缓,可能出现急性成红细胞减少症。

急性胸部综合征由肺部微血管闭塞引起,是常见的死亡原因。其在各年龄层中均可发生,但在儿童中多见。反复发作以及其他因素易导致慢性 肺动脉高压

急性多系统器官衰竭是一种危及生命的并发症,可迅速累及多个器官系统。该病常首先表现为严重的急性血管闭塞危象或急性胸部综合征,常伴有血小板减少、贫血及网织红细胞减少。目前认为其发病机制为脂肪栓塞。

隔离危象通常发生于儿童,其脾脏尚未因反复脾梗死而变得纤维化。 脾脏中镰状细胞的急性隔离会加剧贫血。 这伴有血红蛋白至少下降2 g/dL(20 g/L),并可能导致血流动力学不稳定。

肝脏滞留危象可发生于儿童或成人,导致右上腹疼痛、肝脏迅速增大,以及血红蛋白至少下降 2 g/dL(20 g/L)。

肝内胆汁淤积可引起右上腹压痛、肝肿大、明显高胆红素血症、凝血功能障碍,常伴有肾功能衰竭。这是肝窦内广泛血管闭塞导致肝脏缺血的结果。

阴茎异常勃起是一种可引起勃起功能障碍的严重并发症,在年轻男性中最常见。

并发症

慢性脾损伤可导致自发性脾梗死并增加对感染的易感性,特别是肺炎球菌和Salmonella(沙门菌)感染(包括Salmonella(沙门菌 )骨髓炎)。 幼儿期这些感染特别常见,可能是致命的。

反复缺血及梗塞可引起多种不同器官系统的慢性功能障碍。并发症包括缺血性卒中、烟雾病、癫痫发作、缺血性坏死、肾浓缩功能障碍、肾乳头坏死、慢性肾脏疾病心力衰竭肺动脉高压、肺纤维化及视网膜病变。

杂合子

杂合子(Hb AS)患者不会出现溶血或痛性危象。但是,他们出现 慢性肾病肺栓塞的风险确有增加 (1)。此外, 横纹肌溶解症 在持续、剧烈的运动过程中可能很少发生。常见尿浓缩功能损害(低渗尿)。可发生单侧血尿(发生机制不明,常来自左肾)但具有自限性。可发生典型的肾乳头坏死,但较纯合子患者少见,且与极罕见的肾髓质癌相关。

病理生理学参考文献

  1. 1.Naik RP, Smith-Whitley K, Hassell KL, et al.Clinical Outcomes Associated With Sickle Cell Trait: A Systematic Review. Ann Intern Med.2018;169(9):619-627.doi:10.7326/M18-1161

镰状细胞病的症状和体征

多数症状源于:

  • 贫血

  • 导致组织缺血、梗死和炎症的血管闭塞事件

贫血可能很严重,但因患者和基因型而异,通常为代偿性;轻度黄疸及面色苍白常见。

儿童常见肝脾肿大,但在成人中,由于反复发生梗死及继发纤维化(自体脾切除),常出现脾萎缩。常见心脏扩大和收缩期喷射性(血流)杂音。可发生胆石症和慢性踝周穿孔性皮肤溃疡。

疼痛的血管闭塞危象可引起长骨、手足、背部以及关节剧烈的疼痛。长期的血管阻塞可能会导致骨组织缺血性坏死。

急性胸部综合征以急性发热、胸痛、肺实质性浸润为特征。可继发于细菌性肺炎。可迅速进展为低氧血症,导致呼吸困难。

镰状细胞病的诊断

  • DNA检测(产前诊断,或在诊断不明时于出生后进行检测)

  • 外周血涂片

  • 溶解试验

  • 血红蛋白电泳、薄层等电聚焦或高效液相色谱法

有症状或体征提示该疾病或其并发症(如生长发育不良、急性和不明原因的骨痛【特别是手指】、股骨头无菌性坏死、不明原因的血尿)的患者,以及患有正细胞性贫血的非洲血统患者(特别是存在溶血时),均需进行溶血性贫血相关的实验室检查、血红蛋白电泳,并检查红细胞是否呈镰状。细胞是正细胞的(小细胞增多症提示同时患有 α 或 β 地中海贫血)。在外周血中常可见有核红细胞,且网织红细胞增多常10%。干染血涂片可出现镰状红细胞(新月形,常伴有长形或尖锐末端)。

纯合子状态与其他血红蛋白病的鉴别点在于,其电泳仅显示血红蛋白S和数量不等的血红蛋白F。杂合状态的区别在于电泳上血红蛋白A多于血红蛋白S。

明确诊断并不需要进行骨髓检查。如果是为了鉴别其他贫血而进行骨髓检查,则显示增生,以幼红细胞为主;在严重感染或危象时,骨髓可发生再生障碍。 红细胞沉降率用来与其他疾病相鉴别时,(如,幼年型类风湿关节炎引起的手足疼痛)其值有所下降。

骨骼X线检查的偶然发现可能包括头颅板障间隙增宽和板障小梁呈现日光射线样外观。长骨常显示骨皮质变薄、密度不规则及髓管内新骨形成。

出现不明原因的血尿时,即使是不怀疑患有镰状细胞病的患者,也应考虑镰状细胞特征的可能。

恶化的评估

若诊断明确的镰状细胞病患者出现急性加重,包括疼痛、发热或其他感染症状,应进行全血细胞计数、网织红细胞计数和综合代谢检查。网织红细胞计数<1%提示再生障碍危象,尤其当血红蛋白降至低于患者的基础水平时。当出现疼痛危象且不伴有再障危象时,白细胞计数增多且常伴左移,尤其是在细菌性感染期间。血小板计数通常会升高,但在并发急性胸部综合征时可能会下降。 血清胆红素通常增高(如,2~4mg/dL[34~68micromol/L]),尿中可能有尿胆素原。血管闭塞危象是一种临床诊断,无法通过特定的实验室检查结果来证实,但某些实验室检查结果可能表明症状的严重程度和失代偿的风险(例如血小板减少、网织红细胞减少、肝功能检查或肌酐升高、肌钙蛋白升高)。

若患者出现胸痛或呼吸困难,要考虑急性胸部综合征及肺栓塞的可能;应进行胸部X线检查及动脉氧饱和度测定。由于急性胸部综合征是镰状细胞病的首要死因,因此早期识别和治疗至关重要,通常需要输血治疗。低氧血症或胸部X片见肺实质浸润提示急性胸部综合征或肺炎。无肺浸润的新发低氧血症可能提示肺栓塞。

对于发热患者,应考虑感染和急性胸部综合征;应根据患者症状进行培养、胸部 X 线检查及其他诊断性检查。

镰状细胞病的筛查

试验类型的选择取决于患者的年龄。DNA检测可用于胎儿期诊断或者明确镰状细胞病的基因类型。新生儿筛查包括血红蛋白电泳。儿童和成人筛查包括外周血涂片检查、血红蛋白溶解度试验,以及血红蛋白电泳或高效液相色谱法(HPLC)。

产前筛查

PCR(聚合酶链式反应)用于产前诊断时敏感度较高。对于存在镰状细胞病风险的家庭,建议进行该检查(如,有贫血病史或家族史,或具有相关种族背景的夫妇)。DNA样本可在怀孕的10-12周通过绒毛膜绒毛取样获得。也可在14~16周时检测羊水。诊断对于遗传咨询是很重要的。

新生儿筛查

建议进行普遍测试。镰状细胞病的检测通常是一系列新生儿筛查试验中的一项。为区分血红蛋白(Hb)F、Hb S、Hb A和Hb C,推荐的检测方法是使用醋酸纤维素或柠檬酸琼脂进行血红蛋白电泳、薄层等电聚焦,或通过高效液相色谱(HPLC)进行血红蛋白分离。3~6个月时可能需要重复试验加以证实。在刚出生的数月内,HbS溶解度试验的结果是不可靠的。

儿童和成人的筛查

有镰状细胞病或镰状细胞特征家族史的患者,应通过外周血涂片、血红蛋白(Hb)溶解度试验,以及血红蛋白电泳或 HPLC 进行筛查。

镰状细胞病的治疗

  • 广谱抗生素(针对感染)

  • 镇痛剂和静脉补液(针对血管闭塞引起的痛性危象)

  • 氧气(用于缺氧)

  • 有时需要输血治疗

  • 疫苗接种、叶酸补充和羟基脲治疗(用于预防疾病并发症和急性加重)

  • 干细胞移植或基因治疗(针对晚期并发症)

治疗包括定期的健康检查及针对并发症的特殊治疗。并发症以支持治疗为主。

入院指征包括疑似严重(包括全身性)感染、再生障碍性危象、急性胸部综合征,通常还有顽固性疼痛。仅有发热或不能作为入院指征。然而,表现为急性病容且体温>38°C的患者应入院,以便进行培养并可静脉给予抗生素。

抗生素

怀疑有严重细菌感染或急性胸部综合征的患者,应立即给予广谱抗生素。

镇痛药

疼痛危象可通过充分给予镇痛药(通常为阿片类药物)来处理。应谨慎使用哌替啶。非甾体抗炎药(NSAIDS)常用于欲减少阿片类药物的剂量时;然而,其在肾病患者中应慎用。

静脉水化

尽管脱水会促进镰变并可能诱发危象,但在危象期间积极补液是否有益尚不明确。尽管如此,维持正常的血管内容量一直是治疗的主要手段。

吸氧

如果需要治疗缺氧,则给予氧气。

输血

输血在许多情况下被使用,但其疗效尚未进行系统研究。然而,慢性输血治疗可预防脑血栓的复发,特别是在儿童中,以使Hb S长期维持在30%以下(1)。

在急性情况下,输血的具体指征包括:

  • 伴有症状性贫血的急性脾隔离症

  • 再障危象

  • 心肺症状或体征(例如,高输出量心力衰竭、伴有 PO2<65mmHg的低氧血症)

  • 术前使用

  • 阴茎异常勃起

  • 可从改善氧输送中获益的危及生命事件,包括脓毒症、严重感染、急性胸部综合征、急性卒中和急性器官缺血(如多器官系统衰竭、肝内胆汁淤积)

  • 有时在妊娠期

输血对简单的疼痛危象无效。

当目标是纠正贫血时,可进行单纯输血,例如在再生障碍危象期间。对于急性脾或肝隔离伴症状性贫血的患者,输血时应谨慎,因为隔离在这些器官中的血液可能重新进入循环导致血液高黏滞,从而引发神经系统并发症。

在严重急性事件(如急性胸部综合征或中风)期间进行换血疗法,以降低Hb S百分比并预防缺血。如果起始时血红蛋白低,则不能在首次输注红细胞之前开始换血。部分换血疗法可以减少铁沉积及高黏滞血症。

根治性治疗

造血干细胞移植传统上使用匹配的同胞供者,且越来越多地使用替代供者,目前仍是镰状细胞病唯一的根治性治疗方法(2)。通常仅限于有并发症(如频繁或加重的血管闭塞发作、严重或复发性急性胸部综合征史、进行性器官受累、卒中)的患者(3)。

目前已有可增加 Hb F 含量的基因治疗或基因编辑技术。该领域正在迅速发展,干细胞疗法治疗镰状细胞病的应用可能会继续扩大(45)。目前有2种基因疗法可用于12岁及以上患者,采用自体造血干细胞和祖细胞移植。适应症包括严重血管闭塞并发症史;但有过卒中或显著器官损伤的患者被排除在试验之外。洛沃替贝格洛自体干细胞是一种慢病毒基因疗法,可产生一种防止镰变的β-珠蛋白变体(HbA T87Q)(4)。Exagamglogene autotemcel 利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术来重新激活胎儿血红蛋白的生成 (5)。

药物治疗

常用的药物是叶酸,每天1mg,口服。

羟基脲通过增加血红蛋白F(Hb F)从而减少红细胞镰变,可降低疼痛危象的发生率(例如约减少45% [6, 7]);同时减少急性胸部综合征及输血需求(7)。建议所有儿童使用,并且通常需持续至成年。在尚未服用羟基脲的成人中,它适用于有复发性疼痛危象或其他并发症的患者。羟基脲的剂量是可变的,可根据血细胞计数及副作用进行调整。 羟基脲导致中性粒细胞减少症和血小板减少症。 其致畸作用存在争议,当前建议除特定高危情况外,不应在怀孕或备孕期间给予女性使用 (8, 9)。

另外两种药物可用于治疗镰状细胞病。L-谷氨酰胺和克里赞利珠单抗都以血管闭塞为靶点,在对照、随机研究中被证实可减少疼痛危象 (10, 11)。L-谷氨酰胺被认为可降低镰状细胞的氧化应激,而克立赞珠单抗可抑制 P-选择素,后者参与镰状细胞与血管内皮的黏附。虽然这些药物被纳入镰状细胞病患者的治疗方案中,但有关其疗效的数据有限且相互矛盾(12)。

持续管理

功能性无脾导致的感染会显著增加发病率和死亡率,建议进行适当的免疫接种、监测和抗生素预防。在长期管理中,以下干预措施已降低了死亡率,尤其是在儿童期(13):

  • 肺炎球菌疫苗、Haemophilus influenzae(流感嗜血杆菌)(灭活疫苗,非活疫苗)及脑膜炎球菌疫苗。还建议接种 COVID-19 和流感疫苗。RSV 疫苗接种可能对 60 岁以上的成年人有益。

  • 早期识别和治疗严重的细菌感染

  • 预防性抗生素治疗,包括自出生起至至少 5 岁期间持续口服青霉素预防。

  • 继续使用羟基脲 (14, 15)

经颅多普勒血流检查可以帮助预测儿童的中风风险,许多专家建议2岁到16岁的儿童应每年进行筛查。高风险儿童似乎可以通过预防性、慢性换血疗法使Hb S保持在总血红蛋白的<30%(1617),从而从中获益;铁过载很常见,必须进行筛查和治疗。

对于经常接受红细胞输注的患者,应考虑螯合疗法,以防止或延迟因铁过载引起的并发症。

治疗参考文献

  1. 1.DeBaun MR, Jordan LC, King AA, et al.American Society of Hematology 2020 guidelines for sickle cell disease: prevention, diagnosis, and treatment of cerebrovascular disease in children and adults. Blood Adv.2020;4(8):1554-1588.doi:10.1182/bloodadvances.2019001142

  2. 2.Kassim AA, Walters MC, Eapen M, et al.Haploidentical Bone Marrow Transplantation for Sickle Cell Disease. NEJM Evid.2025;4(3):EVIDoa2400192.doi:10.1056/EVIDoa2400192

  3. 3.Kanter J, Liem RI, Bernaudin F, et al.American Society of Hematology 2021 guidelines for sickle cell disease: stem cell transplantation. Blood Adv.2021;5(18):3668-3689.doi:10.1182/bloodadvances.2021004394C

  4. 4.Kanter J, Walters MC, Krishnamurti L, et al.Biologic and Clinical Efficacy of LentiGlobin for Sickle Cell Disease. N Engl J Med.2022;386(7):617-628.doi:10.1056/NEJMoa2117175

  5. 5.Frangoul H, Locatelli F, Sharma A, et al.Exagamglogene Autotemcel for Severe Sickle Cell Disease. N Engl J Med.2024;390(18):1649-1662.doi:10.1056/NEJMoa2309676

  6. 6.Charache S, Terrin ML, Moore RD, et al: Effect of hydroxyurea on the frequency of painful crises in sickle cell anemia.Investigators of the Multicenter Study of Hydroxyurea in Sickle Cell Anemia. N Engl J Med.1995;332(20):1317-1322.doi:10.1056/NEJM199505183322001

  7. 7.Rankine-Mullings AE, Nevitt SJ: Hydroxyurea (hydroxycarbamide) for sickle cell disease. Cochrane Database Syst Rev.2022;9(9):CD002202.doi:10.1002/14651858.CD002202.pub3

  8. 8.Habibi A, Etienne-Julan M, Dimopoulou M, et al.Outcomes of pregnancies in sickle cell patients treated with hydroxyurea : Findings from the escort-HU cohort studies.Blood.2025;146 (Supplement 1):2.doi: 10.1182/blood-2025-2

  9. 9.Kroner BL, Hankins JS, Pugh N, et al.Pregnancy outcomes with hydroxyurea use in women with sickle cell disease. Am J Hematol.2022;97(5):603-612.doi:10.1002/ajh.26495

  10. 10.Ataga KI, Kutlar A, Kanter J, et al: Crizanlizumab for the prevention of pain crises in sickle cell disease.N Engl J Med.2017;376(5):429-439. doi: 10.1056/NEJMoa1611770

  11. 11.Niihara Y, Miller ST, Kanter J, et al: A phase 3 trial of l-glutamine in sickle cell disease.N Engl J Med 379(3):226–235, 2018. doi: 10.1056/NEJMoa1715971

  12. 12.Abboud MR, Cançado RD, De Montalembert M, et al.Crizanlizumab with or without hydroxyurea in patients with sickle cell disease (STAND): primary analyses from a placebo-controlled, randomised, double-blind, phase 3 trial. Lancet Haematol.2025;12(4):e248-e257.doi:10.1016/S2352-3026(24)00384-3

  13. 13.Riddington C, Owusu-Ofori S.Prophylactic antibiotics for preventing pneumococcal infection in children with sickle cell disease. Cochrane Database Syst Rev.2002;(3):CD003427.doi:10.1002/14651858.CD003427

  14. 14.Steinberg MH, Barton F, Castro O, et al.Effect of hydroxyurea on mortality and morbidity in adult sickle cell anemia: risks and benefits up to 9 years of treatment. JAMA.2003;289(13):1645-1651.doi:10.1001/jama.289.13.1645

  15. 15.Steinberg MH, McCarthy WF, Castro O, et al.The risks and benefits of long-term use of hydroxyurea in sickle cell anemia: A 17.5 year follow-up. Am J Hematol.2010;85(6):403-408.doi:10.1002/ajh.21699

  16. 16.Biller E, Zhao Y, Berg M, et al.Red blood cell exchange in patients with sickle cell disease-indications and management: a review and consensus report by the therapeutic apheresis subsection of the AABB. Transfusion.2018;58(8):1965-1972.doi:10.1111/trf.14806

  17. 17.Han H, Hensch L, Tubman VN.Indications for transfusion in the management of sickle cell disease. Hematology Am Soc Hematol Educ Program.2021;2021(1):696-703.doi:10.1182/hematology.2021000307

镰状细胞病的预后

纯合子患者的寿命已可稳定提高到 >50岁 (1, 2)。常见的死亡原因有急性胸部综合征、并发感染、肺栓塞、重要器官出现梗死、肺动脉高压以及慢性肾脏疾病。

预后参考

  1. 1.DeBaun MR, Ghafuri DL, Rodeghier M, et al.Decreased median survival of adults with sickle cell disease after adjusting for left truncation bias: a pooled analysis. Blood.2019;133(6):615-617.doi:10.1182/blood-2018-10-880575

  2. 2.Wierenga KJ, Hambleton IR, Lewis NA.Survival estimates for patients with homozygous sickle-cell disease in Jamaica: a clinic-based population study. Lancet.2001;357(9257):680-683.doi:10.1016/s0140-6736(00)04132-5

关键点

  • 血红蛋白S(Hb S)纯合子患者的β链异常,导致当血红蛋白S聚合时,红细胞变得脆弱且相对僵硬;红细胞可粘附于血管内皮,引起血管收缩和炎症,导致组织梗死,并且容易发生溶血,从而引起贫血。

  • 患者可出现多种急性加重表现,包括疼痛危象、隔离危象、再生障碍危象和急性胸部综合征。

  • 长期的后果包括肺动脉高压、慢性肾脏疾病、中风、无菌性坏死及感染的危险性增加。

  • 应用血红蛋白电泳加以诊断。

  • 对于急性危象,使用阿片类镇痛药治疗疼痛,检查贫血恶化(提示再生障碍性危象或隔离危象)以及急性胸部综合征或感染的迹象,恢复正常的血管内容量。

  • 通过疫苗接种和预防性应用抗生素预防感染;通过给予羟基脲来减少疼痛危象和疾病并发症的风险。

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