Le prove suggeriscono che, in generale, gli individui con il gruppo sanguigno A sono più predisposti alla leucemia, soprattutto per la leucemia linfatica cronica. Questa tendenza è particolarmente forte per una varietà rara del gruppo A, la A2. Invece, il sangue di tipo 0 sembra avere un grado elevato di resistenza soprattutto alla leucemia acuta. Questa protezione è stata maggiormente notata tra i tipi 0 di sesso femminile. A causa di questo alcuni ricercatori hanno suggerito che ci potrebbe essere un gene “sex-responsive” sul cromosoma 9 vicino al locus AB0, che protegge le donne del gruppo 0 contro la leucemia acuta. Similmente ad altri tipi di cancro, la leucemia è spesso caratterizzata da una perdita di antigeni del gruppo sanguigno. E, dopo la remissione completa, non è raro vedere che gli antigeni del gruppo sanguigno tornano alla normalità e riappaiono sulle cellule. La malattia di Hodgkin ha mostrato un'associazione con il gruppo sanguigno 0.
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