Pengobatan anti-tumor termasuk kemoterapi dan radioterapi, dan setelah pengobatan, manifestasi mielosupresi seperti leukopenia, anemia dan trombositopenia dapat terjadi. Pasien mungkin mengalami infeksi, demam, pendarahan dan beberapa manifestasi efek samping radioterapi lainnya, yang dapat diperbaiki dengan pengobatan suportif simtomatik. Gejala-gejala ini dapat membaik atau bahkan hilang setelah periode myelosupresi dan tidak secara langsung atau selalu terkait dengan perkembangan leukemia akut.
Selama beberapa dekade terakhir, kemoterapi dan radioterapi telah secara signifikan meningkatkan tingkat kelangsungan hidup pasien kanker. Namun, karena penderita kanker hidup lebih lama, insiden leukemia telah meningkat setiap tahun.
Radioterapi dapat menyebabkan pelepasan basa DNA, konversi dan pembalikan dalam sel induk hematopoietik, menghasilkan mutasi pergeseran atau mutasi titik, dan pemutusan untai DNA, menghasilkan mutasi gen dan penyimpangan kromosom yang meningkatkan kejadian leukemia, dengan penyimpangan kromosom yang tergantung pada dosis dan tidak dapat diubah. Namun demikian, sebagian besar ahli percaya bahwa insiden leukemia yang disebabkan oleh radioterapi saja adalah rendah, umumnya kurang dari 4%.
Agen alkilasi dalam kemoterapi adalah agen mutagenik yang diakui sebagai agen mutagenik yang berhubungan silang dengan DNA untuk menyebabkan mutasi genetik, mengaktifkan onkogen RAS dan mutasi onkogen p53, yang menyebabkan proliferasi sel yang tidak terkendali dan diferensiasi yang terganggu yang mengarah ke leukemia.
Risiko-risiko ini terkait dengan rejimen pengobatan untuk tumor, dengan kemoterapi memiliki risiko tinggi, radioterapi saja memiliki risiko terendah, iradiasi tubuh total memiliki risiko lebih tinggi daripada iradiasi lokal dosis tinggi, dan korelasi positif antara intensitas pengobatan yang diterima pasien dan risiko leukemia berkembang.
Dengan demikian, mungkin ada hubungan antara radioterapi dan kemoterapi untuk tumor dan leukemia sekunder, tetapi kemungkinannya sangat rendah dalam satu kasus dan relatif dapat dielakkan dalam kasus lainnya. Bagaimanapun juga, pengobatan onkologi telah secara signifikan meningkatkan kualitas hidup dan kelangsungan hidup bagi sebagian besar pasien, dan tidak perlu “membicarakannya”.