犬の胆嚢疾患は、ヒトの嚢胞性線維症（CF）患者に見られるものと類似した異常な粘液の蓄積を伴うが、これはヒトの嚢胞性線維症に関連する遺伝子の不適切な発現によって引き起こされる。この発見は、ヒトの嚢胞性線維症患者だけでなく、CFの動物モデルにも影響を及ぼす可能性がある。
胆嚢粘液嚢胞形成という病気は、乾燥した濃い粘液がゆっくりと蓄積することで引き起こされ、正常な胆嚢機能を妨げ、最終的には閉塞や破裂につながります。粘液嚢胞形成は主に純血種の犬に見られます。米国ではシェットランド・シープドッグに最も多く見られ、英国ではボーダー・テリアに最も多く見られます。
この病気がほんの一握りの犬種で見られるようになったのは、ほんの20年ほど前のことです。私が注目したのは、これらの胆嚢がCFの動物モデルの胆嚢と非常に似ていることでした。」
ノースカロライナ州立大学小動物内科教授で本研究の責任著者であるジョディ・グーキン氏
人間の CF に関連する粘液は、CFTR と呼ばれる遺伝子の欠陥が原因で、上皮細胞にチャネルを沈着させて塩化物と水を分泌します。これらのチャネルは細胞表面を潤滑し、粘液を湿潤させ、移動可能にします。CF では、これらの潤滑チャネルがないため、粘液が脱水し、肺や腸が詰まります。しかし、人間の患者の場合、胆嚢は脱水した粘液で満たされません。
「人間以外の動物種でCFが自然に発生する例は記録されていない」とグーキン氏は言う。「しかし、CFTR遺伝子をノックアウトして動物モデルでCFを研究すると、粘液嚢胞形成を伴う犬に見られるのと同じ胆嚢病変がそれらの動物にしばしば現れる。そこで、粘液嚢胞を伴う犬はCFTRに変異があるのではないかと考えたが、そうではなかった。犬が持っていたのは、CFTRが機能不全だったのだ。」
グーキン氏は、胆嚢粘液嚢胞形成を呈するシェットランド・シープドッグ8匹から採取した血液の全ゲノム配列を解析し、CFTR遺伝子の変異の位置と頻度を、粘液嚢胞形成リスクが高い12品種の犬115匹と、粘液嚢胞形成リスクが低いと考えられる340品種の犬2,519匹と比較した。両グループ間に有意差はなかった。さらに、粘液嚢胞形成を呈する犬では、CFを患う人間にみられる部位のCFTR遺伝子の変異はみられなかった。
「つまり、これらの犬は、遺伝子の欠陥に基づかない CFTR チャネルの機能不全を何らかの形で獲得しているということです」とグーキン氏は言う。「これは、CFTR 機能に影響を与える他の遺伝子や環境要因の影響による可能性があります。次のステップでは、これらの犬のゲノム全体を調べて、要因となり得る他の突然変異があるかどうか、つまり、犬のゲノム内にこの病気を発症しやすくする何か他のものがあるかどうかを確認する予定です。」
「私にとって最も目を見張る点は、CFTR遺伝子の変異が原因ではないCF様疾患を発症する可能性があるという考えです。粘液嚢胞形成を伴う犬のCFTR機能不全の根本原因を特定することは、同様の要因がCF様疾患の一因となっている可能性のある人々にとって重要な意味を持ち、あるいはCFの新たな治療ターゲットを明らかにすることになります。」
この研究は、消化器および肝臓生理学誌に掲載され、モリス動物財団（助成金 D17CA-068）および国立衛生研究所（助成金 T35OD011070 および K01 OD027058）の支援を受けて行われた。研究技術者のジェニー・ホームズとスティーブン・スタウファー、獣医学生のニコール・トーレス・マチャド、元獣医学生のブライアンナ・メレディス、博士研究員のマイケル・ヴァンデウェージ、放射線科医のガブリエラ・セイラー、小動物外科医のカイル・マシューズ、獣医学部長のキャサリン・ミュールズがノースカロライナ州立大学の共著者である。ミネソタ大学セントポール校のスティーブン・フリーデンバーグとミズーリ大学コロンビア校のレーン・クラークもこの研究に貢献した。
ソース：
ジャーナル参照:
グーキン、JL、 その他. (2024) CFTR の後天的機能不全が犬の胆嚢の嚢胞性線維症様疾患の根底にある。 AJP 消化器および肝臓生理学。 doi.org/10.1152/ajpgi.00145.2024。
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#胆嚢疾患を患う犬が人間の嚢胞性線維症に光を当てる
2024-07-30 01:06:00