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布卢姆综合征

布卢姆综合症（英语：Bloom syndrome，文献中通常缩写为BS）[1]，又名布卢姆—托雷—Machacek综合征（Bloom-Torre-Machacek syndrome）[2]，系一种罕见的单基因常染色体隐性遗传病[3][4]。症状为身材矮小、易罹患癌症、基因组不稳定[5]。布卢姆综合症由BLM基因突变导致。BLM基因编码一个RecQ家族的解旋酶。布鲁姆综合征的患者的基因组尤其不稳定，同源染色体间过度交叉，姊妹染色分体交换（SCE）也处于过度状态。布卢姆综合症由纽约的皮肤病医生大卫·布卢姆在1954年最早发现[6]。

布卢姆综合征
Bloom syndrome
又称布卢姆—托雷—Machacek综合征
Bloom-Torre-Machacek syndrome
布卢姆综合症患者的BLM解旋酶的晶体结构，与DNA形成复合物（PDB ID: 4CGZ）。
类型常染色体隐性遗传病[*]、genetic photodermatosis[*]、polymalformative genetic syndrome with increased risk of developing cancer[*]、inherited skin tumor[*]、造血和淋巴组织肿瘤[*]、photodermatosis[*]、rare genetic developmental defect during embryogenesis[*]、malformation syndrome with short stature[*]、developmental anomaly of metabolic origin[*]、genetic hematologic disease[*]、DNA repair defect other than combined T-cell and B-cell immunodeficiencies[*]、症候群、疾病
分类和外部资源
医学专科医学遗传学
ICD-9-CM757.39
OMIM210900
DiseasesDB1505
eMedicinederm/54
MeSHD001816
Orphanet125
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遗传学

布卢姆综合症系一种常染色体隐性遗传病，如果来自母亲的和来自父亲的BLM基因都发生了相关突变，即会发病[7]。和其他的常染色体隐性遗传病一样，一个布卢姆综合症的患者的父母不一定是布卢姆综合症的患者。布卢姆综合症相关的BLM基因突变为无效错义突变，使得相关的酶失去了催化活性[8]。布鲁姆综合征患者的细胞的基因组相当不稳定，重组和突变发生频率都处于过量状态。人类两个BLM基因都为隐性的细胞（BLM–/–）对紫外线和甲基磺酸都格外敏感[9]，说明这种细胞缺乏修复能力。在染色体水平上，布卢姆综合症患者的姊妹染色分体交换频率约为正常的四射体的10倍——这是同源染色体交叉互换频率提高的细胞学表现。另外，患者的染色体还会出现染色单体断裂、端粒粘黏、染色体破碎等表现[10]。染色体的过度重组可由分子探针查出[11]。BLM基因编码一个RecQ（英语：RecQ）家族的蛋白。BLM蛋白在核质中的扩散系数为1.34  ，在核仁中为0.13 [12]。DNA解旋酶的功能是暂时打开DNA分子的双链。DNA解旋酶在DNA复制和DNA修复中扮演重要角色。BLM蛋白很有可能在DNA复制中起作用，因为布卢姆综合症患者在DNA复制中常常出错，且对阻碍DNA复制的药剂敏感。

发病率

布卢姆综合症在大部分地区的属于相当罕见的疾病，在大部分地区的发病率都未估计。不过，此病在中欧和东欧的（德系）犹太裔人群中发病率相对较高。一篇发表于1998年的论文表明，每107个中东欧德系犹太裔中就有1人是布卢姆综合症的携带者，相关致病基因的基因频率达0.0047，大约每46000人中就会有1名布卢姆患者。中东欧德系犹太裔布卢姆综合症患者数大约占到了全世界患者的1/3[13]。

症状

布卢姆综合症的显著特典是基因组不稳定（英语：Genome instability）。患者身材矮小，在小时候脸上就会长皮疹（暴露在太阳下的话）。皮疹呈红斑形，为毛细血管扩张性的，有浸透性，鳞片状。在鼻子上、脸颊上，嘴唇附近都会长。其他暴露在阳光下的区域也会长皮疹，包括手背和脖子。患者的特种还有：声调高亢；脸部特征明显，包括：脸长而窄、小颌畸形（英语：Micrognathism）、耳鼻突出；皮肤色素沉着改变，患者部分区域色素沉着不足，而部分区域色素沉着又过多；咖啡牛奶斑；毛细血管扩张，可见于眼部和皮肤；免疫力低下（一些免疫球蛋白的缺陷已被确认和布卢姆综合症有关），导致反复性的肺炎和耳部感染[14]。大部分布卢姆综合症患者出生时体重偏低。患者会发生性腺功能减退，男性患者无法产生足够的精子，无生育能力。女性很早就会绝经，生育力低下。然而，仍有少数几名女性布卢姆综合症患者生有子女。最糟糕的是，布卢姆综合症患者易患癌症[15]。其他症状包括慢性阻塞性肺病、糖尿病、学习障碍。目前，无证据表明布卢姆综合症患者中的智力低下人士的比率比正常人高。布卢姆综合症患者的寿命预期比正常人短得多，目前，布卢姆综合症患者的平均寿命为27岁[16]。布卢姆综合症的部分特征与范可尼贫血（英语：Fanconi anemia）相似，可能是因为相关的蛋白质功能有重合之处[17]。

病理生理学

当一个细胞准备分裂为两个细胞，首先，需要做一份染色体的拷贝，以让两个子代细胞都有一份染色体。其中，DNA的拷贝过程称为DNA复制。DNA复制中产生的错误可能会导致基因突变。BLM蛋白对维持DNA于复制过程中的稳定性有着重要的作用。BLM蛋白数目不足或蛋白功能缺失会导致突变率的提高。然而，BLM在维持染色体稳定性的机理还未完全阐明，是相关研究领域的热点。

布卢姆综合症的患者的同源染色体交叉互换和姊妹染色分体交换的频率比正常人高得多。染色体发生破碎和重排的机率也比正常人高。BLM和相关现象的分子机理尚在研究中。布卢姆综合症患者的细胞中各种分子的缺陷、布卢姆综合症的各种临床症状与体细胞中积累的染色体突变之间的关系也是一个研究的热点。

 
布卢姆综合症家族的系谱图，以单基因常染色体隐性遗传病的典型遗传模式遗传

诊断

可通过三种手段诊断布卢姆综合症：培养的血淋巴细胞的四射体、对任意细胞的姊妹染色分体交换水平的计算、BLM基因的突变。美国食品药品监督管理局（FDA）于2015年2月19日宣布批准了一项23andMe公司的直接面向消费者的基因检测项目的市场化[18]。此项测试旨在确认一个健康人是否有携带可能导致后代患上布卢姆综合症的基因[19]。

布卢姆综合症患者登记

布卢姆综合症患者登记（The Bloom's Syndrome）登记了265名布卢姆综合症患者的情况（2009年）。该项目始于1954年。该项目旨在作为对患者患癌症情况的监视系统，已有122名相关患者[20]确诊癌症。同时，该项目还会展示相关领域的最新成果[21]。

参见

参考

  1. ^ OMIM Bloom Syndrome; BLM -210900
  2. ^ James, William; Berger, Timothy; Elston, Dirk. Andrews' Diseases of the Skin: Clinical Dermatology 10th. Saunders. 2005: 575. ISBN 0-7216-2921-0. 
  3. ^ Karow, JK; Constantinou, A; Li, JL; West, SC; Hickson, ID. The Bloom's syndrome gene product promotes branch migration of holliday junctions. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2000, 97 (12): 6504–8. PMC 18638  . PMID 10823897. doi:10.1073/pnas.100448097. 
  4. ^ Straughen, Je; Johnson, J; Mclaren, D; Proytcheva, M; Ellis, N; German, J; Groden, J. A rapid method for detecting the predominant Ashkenazi Jewish mutation in the Bloom's syndrome gene. Human Mutation. 1998, 11 (2): 175–8. PMID 9482582. doi:10.1002/(SICI)1098-1004(1998)11:2<175::AID-HUMU11>3.0.CO;2-W. 
  5. ^ Bischof, Oliver; Kim, Sahn-Ho; Irving, John; Beresten, Sergey; Ellis, Nathan A.; Campisi, Judith. Regulation and Localization of the Bloom Syndrome Protein in Response to DNA Damage. Journal of Cell Biology. 16 April 2001, 153: 367–380 [17 April 2015]. doi:10.1083/jcb.153.2.367. （原始内容存档于2010-07-21）. 
  6. ^ Bloom D. Congenital telangiectatic erythema resembling lupus erythematosus in dwarfs; probably a syndrome entity. AMA American journal of diseases of children. 1954, 88 (6): 754–8. PMID 13206391. doi:10.1001/archpedi.1954.02050100756008. 
  7. ^ Ellis NA, Groden J, Ye TZ, Straughen J, Ciocci S, Lennon DJ, Proytcheva M, Alhadeff B, German J. The Bloom's syndrome gene product is homologous to RecQ helicases. Cell. 1995, 83: 655–666. PMID 7585968. doi:10.1016/0092-8674(95)90105-1. 
  8. ^ German J, Ciocci S, Ye TZ, Sanz MM, Ellis NA. Syndrome-causing mutations at BLM in persons in the Bloom's Syndrome Registry. Hum Mutation. 2007, 28: 743–753. PMID 17407155. doi:10.1002/humu.20501. 
  9. ^ So S, Adachi N, Lieber MR, Koyama H. Genetic interactions between BLM and DNA ligase IV in human cells. J. Biol. Chem. 2004, 279 (53): 55433–42. PMID 15509577. doi:10.1074/jbc.M409827200. 
  10. ^ German J. Bloom's syndrome. Dermatol Clin. Jan 1995, 13 (1): 7–18. 
  11. ^ Langlois RG, Bigbee WL, Jensen RH, German J. Evidence for increased in vivo mutation and somatic recombination in Bloom's syndrome. Proc Natl Acad Sci U S A. Jan 1989, 86 (2): 670–4. PMC 286535  . PMID 2911598. doi:10.1073/pnas.86.2.670. 
  12. ^ Kristian Moss Bendtsen; Martin Borch Jensen; Alfred May; Lene Juel Rasmussen; Ala Trusina; Vilhelm A. Bohr; Mogens H. Jensen. Dynamics of the DNA repair proteins WRN and BLM in the nucleoplasm and nucleoli. European Biophysics Journal. 2014, 43: 509–16. PMID 25119658. doi:10.1007/s00249-014-0981-x. 
  13. ^ Li L, Eng C, Desnick B, German J, Ellis NA. Carrier frequency of the Bloom syndrome blmAsh mutation in the Ashkenazi Jewish population. Mol Genet Metab. 1998, 64: 286–290. 
  14. ^ German, James M.D. Bloom Syndrome: A Mendelian Prototype of Somatic Mutational Disease.. Medicine. November 1993, 72: 393–406 [17 April 2015]. doi:10.1097/00005792-199311000-00003. （原始内容存档于2018-07-24）. 
  15. ^ German J. Bloom's syndrome. XX. The first 100 cancers. Cancer Genet Cytogenet. Jan 1997, 93 (1): 100–6. doi:10.1016/s0165-4608(96)00336-6. 
  16. ^ 存档副本. [2016-06-10]. （原始内容存档于2018-05-09）. 
  17. ^ Deans AJ, West SC. FANCM connects the genome instability disorders Bloom's Syndrome and Fanconi Anemia. Mol. Cell. December 2009, 36 (6): 943–53 [2016-06-10]. PMID 20064461. doi:10.1016/j.molcel.2009.12.006. （原始内容存档于2018-12-11）. 
  18. ^ FDA permits marketing of first direct-to-consumer genetic carrier test for Bloom syndrome. U.S. Food and Drug Administration. [19 May 2015]. （原始内容存档于2018-01-25）. 
  19. ^ Sanz, MM; German, J; Pagon, RA; Adam, MP; Bird, TD; Dolan, CR; Fong, CT; Stephens, K. GeneReviews; Pagon RA; Adam MP; Bird TD; et al , 编. Bloom's Syndrome. Seattle. 1993 [2016-06-10]. PMID 20301572. （原始内容存档于2020-11-09）. 
  20. ^ Data from the Bloom’s Syndrome Registry, 2009. Weill Cornell Medical College. Weill Cornell Medical Center. 2009 [17 April 2015]. （原始内容存档于2018-06-04）. 
  21. ^ German, James; Bloom, David; Passarge, Eberhard. Bloom's syndrome. V. Surveillance for cancer in affected families. Clinical Genetics. 23 April 2008, 12: 162–168 [17 April 2015]. doi:10.1111/j.1399-0004.1977.tb00919.x. （原始内容存档于2015-09-18）. 
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