亨廷顿舞蹈症是HTT基因中的CAG序列过度扩张导致的，除HTT外，在其他基因CAG过度扩张也会导致除亨廷顿舞蹈症以外的中枢神经系统疾病，说明CAG序列扩增是直接的致病原因。当CAG序列过度扩增，基因所表达的蛋白的谷氨酰胺残基也就越长，研究表明蛋白质的这部分与蛋白内部和蛋白之间的交联有关，因此导致了蛋白质形成刚性的超分子，而且实验研究发现异常的亨廷顿蛋白不易被移除，这些异常的蛋白质聚集最终导致了神经元的凋亡。另外，还有研究表明异常的亨廷顿蛋白会进入细胞核内，与转录因子等结合，从何导致细胞基因表达调控的紊乱，从而造成细胞凋亡。