镰状细胞病是一种遗传性血红蛋白分子功能紊乱疾患，当血红蛋白分子暴露在各种环境中,红细胞血红蛋白发生聚合，扭曲变形成镰状。这种变形允许红细胞从细胞间通过，导致下游组织营养受损。

　一类遗传性疾病﹐异常血红蛋白S(HbS)所致的血液病﹐因红细胞呈镰刀状而得名。最初见于非洲恶性疟疾流行区的黑人中。HbS杂合子对恶性疟疾具有保护性﹐单核吞噬系统将镰状细胞连同疟原虫一起清除﹐疟疾不治自愈﹐使HbS杂合子患者得以生存。此病在非洲多见﹐目前美国也不少。镰状细胞病可分为HbS纯合子的镰状细胞贫血(简称镰贫)﹐双重杂合子兼有HbS和HbA的镰贫－地中海贫血和镰贫－HbC病﹐三者都有明显临床症状。另外尚有HbS杂合子的镰状细胞特征﹐基本无症状。

发病机理：HbA珠蛋白β链第6位氨基酸上的谷氨酸为缬氨酸所代替后形成HbS﹐HbS有电荷的改变﹐在低氧状态下溶解度比HbA低5倍。在氧分压低的毛细血管区﹐HbS溶解度锐减而成半凝胶状态﹐集合成管状﹐使红细胞扭曲成镰刀状﹐叫做镰变。开始镰变时镰状细胞是可逆的﹐经过反复缺氧则形成不可逆性镰状细胞。镰状细胞僵硬﹑变形性差﹐不易通过毛细血管而使毛细血管内血流减慢﹐引起组织缺氧﹐加重镰变过程﹐形成恶性循环。血流缓慢又引起微血栓﹐导致不同部位的剧烈疼痛。镰状细胞在毛细血管内遭受机械性损伤﹐容易破坏﹐导致血管内溶血。未被破坏者因含有包涵体容易在脾脏内破坏﹐导致血管外溶血。

症状常在月龄4个月后胎儿型Hb(HbF)下降﹑HbS上升﹑镰状细胞数增多后出现﹐一方面表现为慢性溶血性贫血﹐平时有比较恒定的轻度贫血﹐伴有巩膜轻度黄染﹐肝脏轻﹑中度肿大﹑婴幼儿可见脾大﹐随年龄增长脾脏因纤维化而缩小。当寒冷﹑感染﹑脱水时贫血症状加重﹑黄染也加深。另一方面由于毛细血管微血栓而引起疼痛危象。婴幼儿指(趾)﹑手(足)背肿痛多见﹐儿童和成人四肢肌痛﹐大关节疼痛和腰背痛多见。另外尚有剧烈腹痛﹑头痛﹑甚至昏迷和肢体瘫痪等。严重感染时可出现贫血危象﹐表现为急性溶血和脾脏急剧增大﹐可于短期内死亡。偶见再生障碍性贫血危象。长期患病者肝﹑脾﹑肾﹑骨关节﹑皮肤等出现慢性器官损害。患者瘦弱﹑易疲劳﹐易感染各种疾病﹐伴营养不良。镰贫－地中海贫血的症状与镰贫相似﹐镰贫-HbC的症状较轻。镰状细胞特征少﹐但可见血尿和低渗尿。

患者是黑人或与黑人有血缘关系。呈慢性溶血性贫血。儿童和成人患镰贫时脾脏不大﹐患镰贫－地中海贫血时则肝脾都肿大。常述全身疼痛。实验室检查﹕血涂片可见有核红细胞﹐网织红细胞增高﹐镰变试验阳性。Hb电泳发现HbS带﹐镰贫时HbS带在80～97%﹐镰状细胞特征在30%以下﹐均有助于诊断。对黑人的新生儿进行脐血Hb电泳﹐及时发现HbS带﹐做到早期诊断和治疗。由于HbSβ基团缺少一个MstII内切酶切点﹐可藉此特点进行产前诊断﹐对纯合子应中止妊娠。 　至今尚无根治措施。若患者从小获得良好的医疗照顾﹐预后可较好。治疗的关键是增强体质﹑防治感染﹑避免出现水﹑电解质和酸碱平衡紊乱。患病时应注意纠正脱水﹑酸中毒以及高渗状态﹐缺氧时积极输氧﹔疼痛危象时可应用适量止痛镇静药﹐输入低分子右旋糖酐改善微循环﹔应积极抢救贫血危象﹐输血输液﹐纠正休克和控制感染。任何严重情况或需要进行大手术前可输血﹐使HbS降至30%以下。

2023年12月8日，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了两种具有里程碑意义的治疗方法——Casgevy和Lyfgenia。这是美国首次批准适用于12岁及以上镰状细胞病（SCD）患者、基于细胞的基因疗法。其中Casgevy是FDA批准的首款利用新型基因编辑技术CRISPR/Cas9的治疗方法，标志着基因治疗领域的创新进步。