局灶性癫痫研究揭示大脑嵌合体机制
纽约的一项全新研究表明，部分局灶性癫痫病例可以追溯到大脑中的嵌合突变，这种突变是由母体减数分裂期间1号染色体1q臂上出现的拷贝数改变引起的。其他组织类型会在胚胎发育阶段对这些突变进行修复，与胎儿发育阶段发生的体细胞嵌合突变产生了明显差异。
“我们的研究结果代表了大脑嵌合现象在发育过程中出现的一种新机制，”资深作者和通讯作者、全美儿童医院和俄亥俄州立大学的研究员Tracy Bedrosian和Erin Heinzen 在《自然遗传学》上发表的论文中写道。
研究人员从196名患有局灶性癫痫和脑畸形的患者中挑选并重点研究了6名年龄在2至7个月之间的儿科患者，这些患者存在嵌合体1q染色体增益，并且具有一系列共同症状，例如：婴儿痉挛症、早期癫痫发作、神经发育迟缓和皮质发育不良等。
作者解释说：“所有6名患者的切除组织都显示出皮质畸形和皮质中透明星形胶质细胞包涵体的证据——这是一种相对罕见的神经病理学特征，之前在癫痫患者的亚群中报道过，但尚未确定其遗传病因。”
通过结合大脑和血液样本的外显子组测序、荧光原位杂交和单细胞全基因组测序，研究人员在这6个病例中搜索了嵌合突变，同时还搜索了来自北美脑表达联盟（North American Brain Expression Consortium）的342个对照的外显子组序列，以及来自美国国家心理健康研究所数据档案馆的大脑体细胞嵌合突变研究网络（Brain Somatic Mosaicism Network）的15个对照的全基因组序列。
随后，该团队进行了结构分析，包括对两名局灶性癫痫患者的脑组织样本进行光学基因组图谱或长读长测序，这些患者的1q染色体四体性可追溯到减数分裂，而其中1q第三名患者似乎具有1q染色体三体性，可能与有丝分裂细胞分裂有关。这表明其中5名患者具有大脑特异性1q染色体等位基因，这些等位基因与在其父母中发现的不同。
研究人员解释说，总的来说，这些结果与减数分裂过程中出现的癫痫相关染色体1q改变一致，但随后在非脑组织细胞中得到了纠正，他们称合子减数分裂后的纠正为局灶性癫痫患者大脑嵌合体机制的来源。
特别是，分析表明染色体1q拷贝数的变化源于母源性减数分裂错误。尽管研究人员没有测试每种组织类型的嵌合突变，他们发现血液或口腔细胞样本中缺少的这类突变在大脑的星形胶质细胞中却很常见。
作者写道：“脑组织中存在chr1增益，而血液或口腔细胞中不存在，此研究结果证明了大脑染色体嵌合体起源的新机制，并将大脑嵌合体chr1q增益与显著的临床表型联系起来，包括早发性局灶性癫痫、皮质畸形等。”
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