Введение
Синдром Блума (часто сокращается как BS в литературе) – редкое аутосомно-рецессивное генетическое заболевание, характеризующееся низкорослостью, предрасположенностью к развитию рака и геномной нестабильностью. Синдром Блума вызван мутациями в гене BLM, который является членом семейства RecQ ДНК-геликаз. Мутации в генах, кодирующих другие члены этого семейства, а именно WRN и RECQL4, ассоциированы с клиническими состояниями – синдромом Вернера и синдромом Ротмунда-Томсона, соответственно. В более широком смысле, синдром Блума относится к классу заболеваний, характеризующихся хромосомной нестабильностью, геномной нестабильностью или и тем, и другим, а также предрасположенностью к раку. Клетки людей с синдромом Блума демонстрируют выраженную геномную нестабильность, включающую избыточное кроссинговер между гомологичными хромосомами и обмены сестринскими хроматидами (ОСХ). Это состояние было впервые обнаружено и описано нью-йоркским дерматологом доктором Дэвидом Блумом в 1954 году. В более ранней литературе синдром Блума также упоминался как синдром Блума-Торре-Мачачека.
Презентация
Наиболее заметной особенностью синдрома Блума является пропорционально небольшой рост. Небольшой рост заметен еще во время внутриутробного развития. При рождении у новорожденных росто-кокцигеальная длина, окружность головы и вес тела обычно ниже третьего процентиля. Вторая по частоте встречаемости особенность – это сыпь на лице, которая развивается в раннем возрасте под воздействием солнечного света. Сыпь наиболее заметна на щеках, носу и вокруг губ. Она описывается как эритематозная, то есть красная и воспаленная, и телеангиэктатическая, характеризующаяся расширенными кровеносными сосудами на поверхности кожи. Сыпь часто поражает также тыльную сторону кистей рук и шею, а также может развиваться на любой другой коже, подверженной воздействию солнца. Высыпания проявляются по-разному, присутствуют у большинства, но не у всех людей с синдромом Блума, и в среднем менее выражены у женщин, чем у мужчин. Кроме того, чувствительность к солнечному свету может уменьшиться с возрастом. Имеются и другие дерматологические изменения, включая участки гипопигментации и гиперпигментации, пятна «кофе с молоком» и телеангиэктазии, которые могут появляться на лице и на поверхности глаз. Характерный внешний вид включает удлиненное, узкое лицо; выступающий нос, щеки и уши; и микрогнатию, или недоразвитую челюсть. Голос высокий и скрипучий. Существует множество других особенностей, обычно связанных с синдромом Блума. Отмечается умеренный иммунодефицит, характеризующийся дефицитом определенных классов иммуноглобулинов и генерализованным дефектом пролиферации B- и T-клеток. Считается, что иммунодефицит является причиной рецидивирующей пневмонии и инфекций среднего уха у людей с этим синдромом. У младенцев могут наблюдаться частые расстройства желудочно-кишечного тракта, такие как рефлюкс, рвота и диарея, а также выраженный недостаток интереса к еде. Имеются эндокринные нарушения, особенно аномалии углеводного обмена, резистентность к инсулину и предрасположенность к сахарному диабету 2 типа, дислипидемия и компенсированный гипотиреоз. У людей с синдромом Блума наблюдается недостаток подкожного жира. Снижена фертильность, характеризующаяся неспособностью мужчин производить сперму (азооспермия) и преждевременной остановкой менструаций (преждевременная менопауза) у женщин. Несмотря на это, несколько женщин с синдромом Блума рожали детей, и есть единичный случай, когда мужчина с синдромом Блума стал отцом. Хотя некоторые люди с синдромом Блума испытывают трудности в школе с предметами, требующими абстрактного мышления, нет доказательств того, что интеллектуальная недостаточность чаще встречается при синдроме Блума, чем у других людей. Самым серьезным и частым осложнением синдрома Блума является рак. Из 281 человека, находившихся под наблюдением Регистра синдрома Блума, у 145 (51,6%) был диагностирован злокачественный новообразование, всего было зарегистрировано 227 случаев злокачественных новообразований. Типы рака и места их развития схожи с раками, поражающими людей в общей популяции. Возраст постановки диагноза этих видов рака обычно раньше, чем у здоровых людей, и у многих людей с синдромом Блума диагностировано несколько видов рака. Средняя продолжительность жизни составляет около 27 лет. Наиболее частой причиной смерти при синдроме Блума является рак. Другие осложнения этого заболевания включают хроническую обструктивную болезнь легких и сахарный диабет 2 типа. Существует множество отличных источников для получения более подробной клинической информации о синдроме Блума. Существует тесно связанное состояние, которое теперь называется синдромом, подобным синдрому Блума (BSLD), вызванным мутациями в компонентах того же белкового комплекса, к которому принадлежит продукт гена BLM, включая TOP3A, кодирующий топоизомеразу I типа, топоизомеразу 3 альфа, RMI1 и RMI2. Особенности BSLD включают небольшой рост и дерматологические проявления, такие как пятна «кофе с молоком», а также наличие ранее патогномоничных повышенных SCE, о которых сообщается у людей с мутациями в TOP3A и RMI1. Синдром Блума имеет некоторые общие черты с анемией Фанкони, возможно, из-за перекрытия в функции белков, мутировавших при этом связанном заболевании.
Генетика
Синдром Блума – аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное мутациями в материнских и отцовских копиях гена BLM. Как и при других аутосомно-рецессивных состояниях, родители человека с синдромом Блума не обязательно проявляют какие-либо признаки этого синдрома. Мутации в гене BLM, связанные с синдромом Блума, представляют собой нонсенс-мутации и миссенс-мутации, которые каталитически неактивны. Клетки людей с синдромом Блума демонстрируют выраженную геномную нестабильность, характеризующуюся гиперрекомбинацией и гипермутациями. Человеческие клетки BLM чувствительны к ДНК-повреждающим агентам, таким как УФ-излучение и метилметансульфонат, что указывает на дефицит репаративных способностей. На уровне хромосом скорость обмена сестринскими хроматидами при синдроме Блума примерно в 10 раз выше нормы, а четырёхлучевые фигуры – цитологическое проявление кроссинговера между гомологичными хромосомами – значительно повышены. Другие хромосомные проявления включают разрывы и пробелы в хроматидах, ассоциации теломер и фрагментированные хромосомы. Гиперрекомбинацию также можно обнаружить с помощью молекулярных методов. Ген BLM кодирует белок, принадлежащий к семейству RecQ-геликаз. Диффузия BLM была измерена и составила 1,34 в нуклеоплазме и 0,13 в ядрышках. ДНК-геликазы – это ферменты, которые связываются с ДНК и временно раскручивают двойную спираль молекулы ДНК. ДНК-геликазы участвуют в репликации и репарации ДНК. Вероятно, BLM функционирует в процессе репликации ДНК, поскольку клетки людей с синдромом Блума демонстрируют множественные дефекты в репликации ДНК и чувствительны к агентам, препятствующим репликации ДНК. Нарушение правильной сборки комплекса синдрома Блума приводит к нестабильности генома, генетической зависимости от клеточных нуклеаз GEN1 и MUS81 и потере нормального роста клеток. Фенотипы, сходные с синдромом Блума, ассоциируются с мутациями в генах топоизомеразы III альфа, RMI1 и RMI2. Предрасположенность к раку характеризуется 1) широким спектром, включающим лейкемии, лимфомы и карциномы, 2) более ранним возрастом манифестации по сравнению с аналогичными случаями рака в общей популяции и 3) множественностью, то есть синхронным или метахронным развитием рака. Известно как минимум об одном человеке с синдромом Блума, у которого было пять независимых первичных злокачественных новообразований. У людей с синдромом Блума рак может развиться в любом возрасте. Средний возраст постановки диагноза рака в когорте составляет приблизительно 26 лет.
Патофизиология
Когда клетка готовится к делению с образованием двух клеток, хромосомы дублируются, чтобы каждая новая клетка получила полный набор хромосом. Процесс дублирования называется репликацией ДНК. Ошибки, возникающие в ходе репликации ДНК, могут приводить к мутациям. Белок BLM играет важную роль в поддержании стабильности ДНК в процессе репликации. Отсутствие белка BLM или снижение его активности приводит к увеличению числа мутаций; однако молекулярные механизмы, посредством которых BLM обеспечивает стабильность хромосом, остаются предметом активных исследований. У людей с синдромом Блума наблюдается значительное увеличение частоты обменов между гомологичными хромосомами или сестринскими хроматидами (двумя молекулами ДНК, образующимися в процессе репликации ДНК), а также увеличение числа разрывов и перестроек хромосом по сравнению с людьми, не страдающими синдромом Блума. Изучаются прямые связи между молекулярными процессами, в которых участвует BLM, и самими хромосомами. Также активно исследуются взаимосвязи между молекулярными дефектами в клетках при синдроме Блума, хромосомными мутациями, накапливающимися в соматических клетках (клетках организма), и многочисленными клиническими проявлениями, наблюдаемыми при синдроме Блума.
Диагноз
Синдром Блума диагностируется одним из трех тестов: обнаружение четырехрадиального хроматидного обмена (Qr, четырехрукого обмена хроматид) в культивируемых лимфоцитах крови, и/или повышенный уровень сестринского хроматидного обмена в клетках любого типа, и/или мутация в гене BLM. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) объявило 19 февраля 2015 года об одобрении маркетинга генетического теста для потребителей от компании 23andMe. Тест разработан для выявления здоровых носителей гена, который может вызвать синдром Блума у их детей.
Лечение
Синдром Блума не имеет специфического лечения; однако избегание солнечного света и использование солнцезащитных средств могут помочь предотвратить некоторые кожные проявления, связанные с повышенной чувствительностью к свету. Также рекомендуется по возможности снижать воздействие других известных мутагенов окружающей среды.
Эпидемиология
Синдром Блума – крайне редкое заболевание в большинстве популяций, и частота его встречаемости не была установлена для большинства из них. Однако заболевание относительно чаще встречается среди людей центрально- и восточноевропейского ашкеназского еврейского происхождения. Примерно 1 из 48 000 ашкеназских евреев страдает синдромом Блума, что составляет около трети всех случаев заболевания во всем мире.
Регистр синдрома Блума
В реестре синдрома Блума зарегистрировано 283 человека с этим редким заболеванием (по состоянию на 2020 год), данные о которых собирались с момента его первого описания в 1954 году. Реестр был создан для наблюдения за развитием рака у пациентов, и на данный момент рак был диагностирован у 122 человек. Он также служит для представления актуальных данных и результатов исследований по всем аспектам этого заболевания.