恶性肿瘤贫血的形成机制复杂。
1.慢性病贫血 慢性病贫血是肿瘤所致贫血的发病原因之一，尤其是在非进展型肿瘤患者更是一主要原因，多表现为轻～中度正细胞性贫血。其产生机制主要与造血祖细胞功能减低，对红细胞生成素反应低下有关。
2.溶血性贫血 患者溶血性贫血的发生与下列因素有关：①红细胞寿命缩短 多数合并贫血肿瘤患者红细胞寿命轻度缩短，与单核巨噬细胞系统功能亢进有关。红细胞流经脾脏、肝脏过程中，其细胞膜被单核巨噬细胞不断吞噬，造成红细胞过早破坏。②微血管病性溶血性贫血晚期肿瘤可合并弥散性血管内凝血，某些胃癌、肺癌可产生黏液素，引起小血管内纤维蛋白沉积，导致发生与DIC类似的机制，使红细胞在小血管内破坏。③自身免疫性溶血性贫血见于卵巢癌、恶性淋巴瘤和淋巴细胞白血病患者，产生抗自身红细胞抗体。在卵巢癌合并溶血的患者，产生抗体基本为温型抗体。切除卵巢肿瘤，贫血可被治愈。
3.纯红细胞再生障碍性贫血 胸腺瘤患者常合并获得性纯红细胞再生障碍性贫血(PRCA)，文献报道约占PRCA的7%～50%。极少数肺癌、乳癌亦可合并PRCA。胸腺瘤和PRCA关系密切表现为：①摘除胸腺瘤，其半数患者PRCA可治愈。②患者血清中存在抗红细胞抗体及红细胞生成抑制作用因子，这种因子为IgG型。用免疫抑制剂和抗淋巴细胞血清治疗PRCA有效。③患者常伴有其他异常，如高(或低)球蛋白血症，抗球蛋白试验及抗核抗体阳性或合并重症肌无力等。最近研究证明，在部分PRCA患者中，T8抑制细胞功能异常，可能与发病有关系。
4.铁粒幼细胞贫血 继发性铁粒幼细胞性贫血患者有16%是继发于肿瘤性疾病。以前列腺癌及骨髓增生性疾病、白血病、骨髓瘤等多见。肿瘤如何干扰红细胞的铁利用机制尚不明了，可能与肿瘤患者血红素合成异常或存在异常红系造血祖细胞有关。
5.骨髓内肿瘤浸润 恶性肿瘤骨髓转移可引起骨髓病性贫血。易发生骨髓转移的常见肿瘤为胃、肺、前列腺、乳腺、肾癌。骨髓病性贫血患者常合并骨髓纤维化，使骨髓穿刺不易获得理想标本，可采用骨髓活检做病理检查。
6.巨幼细胞贫血 肿瘤患者偶见合并巨幼细胞贫血。患者中以叶酸缺乏者多，由于纳差，摄入不足，肿瘤迅速增大，消耗叶酸过多，消化功能紊乱、吸收减少所致。由于维生素B12缺乏者罕见。
7.铁缺乏 消化道肿瘤、子宫癌常合并出血，造成缺铁性贫血。
8.治疗相关性贫血 化疗和放疗导致骨髓功能受抑，在临床相当常见。
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