Exploration of causative genes for breed-specific inflammatory bowel disease in dogs using next-generation sequencing

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06423
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
• Research Institution: Rakuno Gakuen University
• Principal Investigator: Ohta Hiroshi 酪農学園大学, 獣医学群, 准教授 (50431333)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ミニチュア・ダックスフンド / 炎症性結直腸ポリープ / 炎症性腸疾患 / SNP / 次世代シークエンス / 全エクソームシークエンス

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to identify the causative genes of inflammatory colorectal polyps (ICRP) in miniature dachshunds, a breed specific inflammatory bowel disease, using next generation sequencing. By whole exome sequencing analysis, a single nucleotide polymorphism (SNP) in the PLG gene, which codes for plasminogen, was identified, which is associated with amino acid substitutions specific to miniature dachshunds. Miniature dachshunds-specific PLG gens SNP promoted plasminogen degradation within the inflammatory colorectal lesions of ICRP. Furthermore, it was revealed that plasminogen degradation within the polyp lesion was caused by the activation of matrix metalloproteinase-9 through IL-6.

Free Research Field

伴侶動物内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ミニチュア・ダックスフンドの炎症性結直腸ポリープ（ICRP）という特定の犬種に好発する炎症性腸疾患の原因遺伝子の探索をおこない、候補遺伝子としてPLG遺伝子が抽出された。PLG遺伝子は炎症に関わる蛋白質であるプラスミノーゲンをコードする遺伝子であり、PLG遺伝子の一塩基多型が結直腸における慢性炎症を特徴とするICRPの病態発生に関わることが示された。本研究で得られた研究成果は、人の炎症性腸疾患の病態解析への応用が期待される。