是否所有的白血病患者都可以通过骨髓移植进行治疗呢?就某些病例而言是可以的。骨髓移植的技术十分复杂，目前仍算是处于试验阶段，而且并非所有白血病患者都适合接受这种治疗。
骨髓移植曾经用于治疗急性淋巴细胞性白血病、急性粒细胞性白血病和慢性粒细胞性白血病，这种疗法通常适用于年龄在五十岁以下、采用化学疗法无效或白血病复发的患者，所用骨髓必须由遗传因子相配的人捐出。
在植入骨髓前，必须先用放射线或毒性药物把患者本身含有癌细胞的骨髓摧毁。然后，从遗传因子与患者相匹配的捐献者身上抽取骨髓，注射入患者的血流;捐献者通常是患者的兄弟妹妹，最好的是孪生同胞。捐献者的骨髓细胞流入患者的骨头里，形成新的骨髓。由于患者本身的骨髓被毁，在新骨髓生成之前，患者总有一段时间容易遭受严重感染，也容易出血，甚至可能在新骨髓产生抗病作用之前就死亡了。除非捐献者是患者的孪生同胞，否则，新骨髓总有被排斥的可能，更糟的是新骨髓可能排斥患者的组织。移植物与接受移植者之间的排斥作用可以致命。
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