常见的脑囊肿和神经发育障碍有共同的遗传驱动因素

蛛网膜囊肿(ACs)通常是在寻找创伤或其他神经系统疾病的脑部扫描中偶然发现的，是蛛网膜内充满液体的小囊，是保护大脑和脊髓的三层之一。它们通常不会引起明显的症状;然而，当他们这样做时，患者最常见的症状是头痛、癫痫发作、发育迟缓和其他通常模糊的神经症状。

虽然ac是最常见的颅内脑囊肿类型，但先前的研究并没有揭示形成它们的生物驱动因素，或者是什么使一些症状和其他症状看起来是良性的。最终，这可能会使治疗具有挑战性。

在一份新的研究简报中发表自然医学，耶鲁大学医学院神经外科的研究人员使用多组学方法根据基因型和表型标记对ac进行分类。研究人员在全球范围内收集了617个患者-父母(三人组)外显子组，积累了迄今为止最大的蛛网膜囊肿患者三人组队列。通过对患者DNA的全外显子组测序，他们已经确定了7个与AC形成相关的基因，所有这些基因也都与其他基因相关神经发育障碍在之前的研究中。

该团队还使用了新颖的分析技术和自然语言处理数千页的医疗记录，根据症状的严重程度(表型标记)对患者进行分组。这一分析产生了四个不同的AC子类。

然后，他们能够将每个AC类中已识别的遗传变异(基因型)的存在与症状的严重程度(表型)联系起来，首次将AC的遗传与其临床表现联系起来。虽然以前的研究人员认为囊肿本身破坏了大脑结构，并通过直接压迫邻近结构而引起症状，但这项新发现表明，许多与蛛网膜囊肿相关的症状可能来自共同的遗传缺陷，驱动囊肿形成和相关的神经发育异常。

多组学的一个新应用

“我们决定解决这个问题，不仅是因为ac非常常见，而且对其病理生物学知之甚少，还因为使用经典基因组学、整合基因组学和人工智能驱动的表型学(我们称之为‘多组学’)的框架还没有以这种方式应用。现在利用它来揭示ac的一些驱动因素，我们很高兴将该模型应用于其他神秘的大脑和脊柱先天性疾病，”耶鲁大学医学院神经外科总住院医师、首席作者亚当·昆迪希拉医学博士说。

这项研究为开发围绕“有症状”和“无症状”ac的治疗方案奠定了基础。目前，一旦发现AC，手术决策可能是困难的，特别是如果患者的症状是模糊的或可归因于其他原因。额外的基因检测可以表明患者的症状是否来自于普遍的紊乱大脑发育和功能，因此可能不会从手术囊肿减压术中获益。

需要进一步的研究来探索已确定的遗传变异对大脑的具体影响。研究小组也在考虑非遗传和环境因素这可能有助于AC的发展。

“最终，我们感兴趣的是将基因组数据转化为对患者有意义的影响的病理生理学见解。这项研究是朝着ac的正确方向迈出了坚实的一步，”医学博士、耶鲁大学医学院神经外科兼职教授、马萨诸塞州总医院儿童神经外科主任、哈佛脑积水和神经发育障碍中心主任Kristopher Kahle说。