紐約的一項全新研究表明，部分局灶性癲癇病例可以追溯到大腦中的嵌合突變，這種突變是由母體減數分裂期間1號染色體1q臂上出現的拷貝數改變引起的。其他組織類型會在胚胎髮育階段對這些突變進行修復，與胎兒發育階段發生的體細胞嵌合突變產生了明顯差異。
「我們的研究結果代表了大腦嵌合現象在發育過程中出現的一種新機制，」資深作者和通訊作者、全美兒童醫院和俄亥俄州立大學的研究員Tracy Bedrosian和Erin Heinzen 在《自然遺傳學》上發表的論文中寫道。
研究人員從196名患有局灶性癲癇和腦畸形的患者中挑選並重點研究了6名年齡在2至7個月之間的兒科患者，這些患者存在嵌合體1q染色體增益，並且具有一系列共同癥狀，例如：嬰兒痙攣症、早期癲癇發作、神經發育遲緩和皮質發育不良等。
作者解釋說：「所有6名患者的切除組織都顯示出皮質畸形和皮質中透明星形膠質細胞包涵體的證據——這是一種相對罕見的神經病理學特徵，之前在癲癇患者的亞群中報道過，但尚未確定其遺傳病因。」
通過結合大腦和血液樣本的外顯子組測序、熒光原位雜交和單細胞全基因組測序，研究人員在這6個病例中搜索了嵌合突變，同時還搜索了來自北美腦表達聯盟（North American Brain Expression Consortium）的342個對照的外顯子組序列，以及來自美國國家心理健康研究所數據檔案館的大腦體細胞嵌合突變研究網路（Brain Somatic Mosaicism Network）的15個對照的全基因組序列。
隨後，該團隊進行了結構分析，包括對兩名局灶性癲癇患者的腦組織樣本進行光學基因組圖譜或長讀長測序，這些患者的1q染色體四體性可追溯到減數分裂，而其中1q第三名患者似乎具有1q染色體三體性，可能與有絲分裂細胞分裂有關。這表明其中5名患者具有大腦特異性1q染色體等位基因，這些等位基因與在其父母中發現的不同。
研究人員解釋說，總的來說，這些結果與減數分裂過程中出現的癲癇相關染色體1q改變一致，但隨後在非腦組織細胞中得到了糾正，他們稱合子減數分裂後的糾正為局灶性癲癇患者大腦嵌合體機制的來源。
特別是，分析表明染色體1q拷貝數的變化源於母源性減數分裂錯誤。儘管研究人員沒有測試每種組織類型的嵌合突變，他們發現血液或口腔細胞樣本中缺少的這類突變在大腦的星形膠質細胞中卻很常見。
作者寫道：「腦組織中存在chr1增益，而血液或口腔細胞中不存在，此研究結果證明了大腦染色體嵌合體起源的新機制，並將大腦嵌合體chr1q增益與顯著的臨床表型聯繫起來，包括早發性局灶性癲癇、皮質畸形等。」
責編|探索君
排版|文競擇
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