新研究揭示大腦畸形的基因源頭，儘早治療成為可能

Chiari畸形又稱小腦扁桃體下疝畸形，是後腦的先天性畸形。

這種腦部畸形主要包括與梗阻性腦積水、異常眼運動、小腦缺陷和脊髓脊膜膨出相關的癥狀，大約56%的病例伴有脊髓空洞畸形。

根據其病理改變分為4種類型：Chiari畸形I型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型。其中，Chiari畸形I型較為常見。

就I型而言，大約每100名兒童中就有一名病例。大多數情況下，患病兒童生長正常，不會表現出外部問題。但其中大約十分之一的病例會出現頭痛、頸部疼痛、聽力、視力和平衡障礙或其他神經癥狀。

在某些情況下，這種疾病可能在家族中遺傳，但科學家對導致這種情況的基因改變知之甚少。

在新的研究中，聖路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員得出結論，I型畸形可能由與大腦發育有關的兩個基因的變異引起。

研究顯示，當大腦的最低部分位於顱底以下時，就會出現這種情況。同時，與頭圍正常的同齡人相比，頭部異常大的兒童被診斷出I型畸形的可能性要高四倍。

為了確定導致I型畸形的基因，研究人員對668名患有這種疾病的人以及其232名親屬的所有基因進行了測序。

在這些親屬中，76人也有I型畸形，156人未受影響。

測序顯示，患有I型畸形的人更有可能在一個被稱為染色域基因(Chromodomain gene)的基因家族中攜帶突變。其中幾個突變是從頭開始的，這意味著突變發生在受試者的胎兒發育過程中，這種突變在患者親屬中並不存在。

研究顯示，CHD3和CHD8的染色域基因包括許多與畸形相關的變異。

對斑馬魚的進一步實驗表明，CHD8基因參與調節大腦大小。當研究人員滅活了斑馬魚的chd8基因時，這些動物的大腦異常大，但整體體型沒有變化。

染色域基因有助於控制對長段DNA的讀取，從而調節整組基因的表達。由於適當的基因表達對正常的大腦發育至關重要，染色域基因的變異與神經發育狀況有關，如自閉症譜系障礙、發育延遲和頭部大小異常。

研究人員表示，由於染色域基因的影響範圍很廣，目前尚不清其發揮作用的機制。但是對該基因的研究卻很有價值，可以了解特定突變如何導致自閉症或發育遲緩。就像許多I型畸形患者一樣，其通常表現為大腦體積增大，但沒有認知或智力癥狀。

為了確定染色域基因和頭部大小之間的關係，研究人員測量了Chiari畸形兒童的頭部大小，並將其與年齡匹配的對照組和疾病防控中心提供的人口平均值進行了比較。

對比顯示，患有Chiari的兒童往往比普通人的頭更大。那些頭最大的兒童(超越95%的同齡人尺寸)被診斷出畸形的可能性是其他兒童的四倍。

這些發現表明，進行Chiari畸形篩查，可以使頭部較大的兒童或患有其他與染色域基因相關的神經發育障礙的群體發現潛在的畸形風險。

研究人員表示，儘早發現病情將可以了解潛在的嚴重癥狀，並在必要時儘快進行手術，這也是目前唯一的治療手段。

該研究已於本月發表在《美國人類遺傳學雜誌》上。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

原文來源：

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201228165816.htm

https://www.cell.com/ajhg/fulltext/S0002-9297(20)30437-7

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