La leucémie aiguë à cellules T de l'adulte a été décrite par Takatsuki en 1977, comme une prolifération maligne des lymphocytes CD-4. Elle existe à l'état endémique au Japon, dans les Caraïbes. Elle ressemble au mycosis fungoïde ou au syndrome de Sezary, mais entraîne la mort du malade en seulement 2 à 4 mois. Elle est précédée fréquemment par une phase pré-leucémique sous forme de lymphocytose chronique.
Le virus HTLV-1 a été découvert par Gallo, puis par Yoshida. Les preuves de l'implication de ce virus sont claires : il est présent dans toutes les cellules malignes d'un malade, il peut infecter in vitro des T-lymphocytes CD-4 et les immortaliser. Son génome est intégré dans le DNA cellulaire, dans une seule région pour un même malade. On retrouve des anticorps anti-HTLV-1 chez les malades, et des anticorps monoclonaux anti-HTLV-1 ne réagissent qu'avec les cellules malignes.
Le rétrovirus infecte les enfants par le lait de la mère, mais peut être transmis par voie sexuelle, transfusion sanguine ou souillures de seringue. On retrouve des anticorps anti-HTLV-1 de façon beaucoup plus large dans les zones touchées, et le risque de développer une leucémie chez les séro-positifs est de l'ordre de 3%.
Le virus HTLV-1 n'interagit pas avec le DNA de l'hôte de façon similaire aux virus animaux rapides ou lents. Toutes les cellules leucémiques contiennent le virus, au même endroit pour un seul individu (origine clonale de la leucémie), mais à des emplacements variés sur le DNA pour deux individus différents.
Le gène Tax du virus HTLV-1 fabrique une protéine Tax qui active le segment LTR, mais aussi deux facteurs de transcription cellulaire CREB et NF-k B, impliqués dans la régulation de la phase S. Tax ne se lie pas directement aux séquences de reconnaissance, mais active les facteurs de transcription.
On ne connaît pas le second ou le troisième agent nécessaire pour induire la leucémie chez les sujets porteurs du virus HTLV-1 (autre virus, acteur chimique, ?).