症候として片頭痛を生じる遺伝性疾患がいくつか存在し，近年その原因遺伝子が同定されつつある．

家族性片麻痺性片頭痛 1 型 (MIM 141500) ：片頭痛の前兆に可逆性の片麻痺を伴う片麻痺性片頭痛には，常染色体優性遺伝形式をとる家系が知られていた． 1993 年にフランスの 2 家系から連鎖領域として 19p13 が報告され， 1996 年には原因遺伝子が CACNA1A （電位依存性 P/Q 型カルシウムチャネル α1A サブユニット）であることが判明した．
家族性片麻痺性片頭痛 2 型 (MIM 602481) ： 1 型に連鎖しない家系が存在することより，家族性片麻痺性片頭痛は heterogeneous な疾患であることが知られていた． 2003 年にイタリア 2 家系の連鎖解析から， 1q21-q23 に存在する ATP1A2 (ATP 感受性 Na/K チャネル α2 サブユニット ) が FHM2 の原因遺伝子であることが判明している．
CADASIL （ cerebral arteriopathy, autosomal dominant, with subcortical infarcts and leukoencephalopathy, MIM 125310 ）：若年で発症し，動脈硬化のリスクファクターが乏しいにもかかわらず，皮質下梗塞や白質病変が進行する優性遺伝性疾患である．仮性球麻痺や痴呆などの脳血管障害による症状に加え，患者の約 20 ～ 40% に前兆を伴う頭痛が存在し，時に初発症状であることもある． 19q12 に存在する NOTCH3(MIM 600276) が原因遺伝子として同定されている．
Osler-Rendu-Weber 症候群（遺伝性出血性毛細血管拡張症）　 (MIM #187300, #600376) ：諸臓器の動静脈奇形と皮膚，粘膜，内臓の多発性毛細血管拡張及び出血を特徴とする優性遺伝性疾患である．原因遺伝子としては ENG(endoglin; MIM 131195, 9q34.1) と ACVRL1(activin receptor-like kinase-1; MIM 601284, 12q11-q14) の 2 つが同定されており，両者とも前兆のある片頭痛を合併することが多い． Berg の報告によれば，前者は約 41% (20/49 例 ) ，後者は約 18% (6/34 例 ) の症例に前兆のある片頭痛を認めたという．
MELAS(mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis and stroke-like episodes, MIM 540000) ：繰り返す嘔吐，頭痛，痙攣，脳卒中様発作を特徴とするミトコンドリア病の一病型である． MELAS 患者の 80% はミトコンドリア遺伝子に存在する MTTL1(Transfer RNA, mitochondorial, leucine, 1) 遺伝子 (MIM *590050) の A 3243 G 変異により発症する．
その他，遺伝子同定には至っていないが， vascular retinopathy associated with migraine and Raynaud's phenomenon (MIM 192315)
はオランダの一家系で報告された優性遺伝性の血管性網膜症であり， 22.5% の患者に片頭痛を認める．表現型の類似する CRV (cerebroretinal vasculopathy) の家系と HERNS (hereditary endotheliopathy with retionopathy, nephropathy, and stroke) の家系を併せて，ゲノムワイド連鎖解析を行ったところ， 3p21.1-p21.3 で最大 LOD 値 6.30 の連鎖領域 (MIM 192315) が得られている．

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2）De Fusco, M.; Marconi, R.; Silvestri, L.; Atorino, L.; Rampoldi, L.; Morgante, L.;
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3）Joutel, A.; Corpechot, C.; Ducros, A.; Vahedi, K.; Chabriat, H.; Mouton, P.;
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