蛛网膜囊肿(AC)通常是在寻找创伤或其他神经系统疾病的脑部扫描时偶然发现的，是蛛网膜内充满液体的小囊，蛛网膜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，患者最常报告头痛、癫痫发作、发育迟缓和其他通常模糊的神经系统症状。
虽然AC是最常见的颅内脑囊肿类型，但之前的研究并未揭示形成它们的生物学驱动因素，或者是什么导致一些症状和其他看似良性的。最终，这会使治疗具有挑战性。
在《自然医学》杂志上发表的一份新研究简报中，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基于三人组的蛛网膜囊肿患者队列。通过对患者DNA进行全外显子组测序，他们确定了7个与AC形成相关的基因，所有这些基因在之前的研究中也与其他神经发育障碍有关。
该团队还使用新颖的分析技术和对数千页病历的自然语言处理，根据患者症状的严重程度(表型标记)对患者进行分组。该分析产生了四个不同的AC子类。
然后，他们能够将已识别的遗传变异(基因型)的存在与每个AC类别中的症状严重程度(表型)相关联，从而首次将AC的遗传学与其临床表现联系起来。虽然之前研究人员认为囊肿本身会破坏大脑结构并通过直接压迫相邻结构引起症状，但这一新发现表明，与蛛网膜囊肿相关的许多症状可能来自驱动囊肿形成和相关神经发育异常的共同遗传缺陷。
多组学的新应用
“我们决定解决这个问题，不仅是因为AC非常普遍，对其病理生物学知之甚少，而且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组学的框架——我们称之为‘多组学”——尚未以这种方式应用。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大脑和脊柱的其他神秘先天性疾病，”主要作者亚当说Kundishora，医学博士，耶鲁大学医学院神经外科首席住院医师。
这项研究为围绕“有症状”和“无症状”AC制定治疗方案奠定了基础。目前，一旦发现AC，就很难做出手术决策，尤其是当患者的症状不明确或可能归因于其他原因时。额外的基因检测可以表明患者的症状是否可能来自大脑发育和功能的普遍破坏，因此可能无法从囊肿减压手术中获益。
需要进一步的研究来探索已识别的遗传变异对大脑的具体影响。该团队还在考虑可能有助于AC发展的非遗传和环境因素。
“最终，我们有兴趣将基因组数据转化为对患者产生有意义影响的病理生理学见解。这项研究是AC朝着正确方向迈出的坚实一步，”医学博士KristopherKahle说，他是神经外科的副教授。耶鲁大学医学院和麻省总医院小儿神经外科主任和哈佛脑积水和神经发育障碍中心主任。
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