Association of Filaggrin (FLG) Gene Polymorphism with Canine Atopic Dermatitis in Small Breed Dogs

Abstract

บทคัดย่อ

ฟิแลกกรินเป็นโปรตีนในกลุ่มคอร์นิไฟด์เอนเวลโลปซึ่งมีความสำคัญในการสร้างและค้ำจุนโครงสร้างผิวหนังชั้นนอก ก่อนหน้านี้มีรายงานการพบความสัมพันธ์ของสนิป (single nucleotide polymorphism, SNP) หรือความหลากหลายทางพันธุกรรมจากความแตกต่างของลำดับนิวคลีโอไทด์เบสเพียง 1 ตำแหน่งของยีนฟิแลกกรินที่ตำแหน่ง 64,297,022 (อาร์เอส 22588227) บนโครโมโซมที่ 17 ของสุนัขกับโรคผิวหนังชนิดอะโทปีในสุนัขพันธุ์ลาบราดอร์รีทริฟเวอร์ในสหราชอาณาจักร ในการศึกษาครั้งนี้เราได้ศึกษา ความสัมพันธ์ของตำแหน่งสนิปดังกล่าวกับการเกิดโรคผิวหนังชนิดอะโทปีในสุนัขพันธุ์เล็กจำนวน 41 ตัว ประกอบด้วย พันธุ์พุดเดิ้ล 21 ตัว พันธุ์ชิสุห์ 3 ตัว พันธุ์ปั๊ก 3 ตัวโดยมีสุนัข 12 ตัวซึ่งป่วยเป็นโรคผิวหนังชนิดอะโทปีเป็นกลุ่มทดลองและสุนัข 39 ตัวซึ่งไม่ป่วยเป็นกลุ่มควบคุม จากการศึกษาไม่พบความแตกต่างของสนิปที่ตำแหน่งดังกล่าวในสุนัขที่ป่วยเป็นโรคอะโทปีและสุนัขปกติ แต่พบสนิปใหม่ 13 ตำแหน่งในยีนฟิแลกกรินและพบท่อนซ้ำท่อนใหม่ของยีนซึ่งไม่ปรากฏในฐานข้อมูลจีโนมของสุนัข จากความถี่อัลลีลแสดงว่าสนิปที่ตำแหน่ง 64,297,000 (p=0.041, อัตราส่วนออด= 3.920) และ 64,297,126 (p=0.043, อัตราส่วนออด = 3.706) อาจมีความสัมพันธ์กับความไวในการเกิดโรคอะโทปี สนิปทั้ง 13 ตำแหน่งมีลิงค์เกจดิสอีควิลิเบรียม (linkage disequilibrium; LD) ต่อกันและกันที่แข็งแรงมาก (D’≥0.89) ซึ่งแสดงถึงการพบสนิปในประชากรบ่อยกว่าที่จะพบโดยบังเอิญ นอกจากนี้ยังพบรูปแบบการกระจายของสนิปหลายๆตำแหน่งอยู่ใกล้กันบนโครโมโซมเดียวกันเป็นแฮปโลไทป์บล็อก(haplotype block) ซึ่งแสดงว่าสนิปอัลลีลที่อยู่ใกล้กันมีแนวโน้มที่จะถูกถ่ายทอดไปด้วยกันทั้งหมดเป็นชุดโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง จำนวน1 บล็อกด้วยความถี่มากกว่าหรือเท่ากับร้อยละ 2 การศึกษาครั้งนี้นำเสนอบทบาทของความหลากหลายทางพันธุกรรมของยีนฟิแลกกรินต่อโรคผิวหนังชนิดอะโทปีและแสดงถึงการหาท่อนของยีนฟิแลกกรินท่อนใหม่และการพบสนิปใหม่ของยีนดังกล่าว อย่างไรก็ดีเนื่องจากจำนวนสุนัขที่ทำการศึกษามีจำนวนไม่มาก จึงควรทำการศึกษาซ้ำในกลุ่มประชากรที่ใหญ่ขึ้นต่อไป

คำสำคัญ: โรคผิวหนังชนิดอะโทปีในสุนัข สุนัข ฟิแลกกริน สนิป

Abstract

As a cornified envelope protein, filaggrin (FLG) is involved in the formation and support of the skin barrier.FLG single nucleotide polymorphism (SNP) at the position 64,297,022 (rs22588227) on canine chromosome 17 hasinitially been described as being associated with canine atopic dermatitis (CAD) in Labrador Retrievers in UK. In thisstudy, we have examined whether the mentioned FLG SNP is associated with a susceptibility to CAD in small breeddogs, comprising 21 Poodles, 17 Shih tzus and 3 Pugs. Twelve of these subjects were dogs with atopy and wereassigned to the experiment group and the remaining 39 samples were healthy controls. The results showed nodifference of the allele frequencies at the above-mentioned position between dogs with atopic dermatitis and thecontrols. However, this study assessed a naturally observed sequence diversity of FLG in the dog, identifying 13 newSNPs within canine FLG and a novel repeated sequence of FLG which had not appeared in dog genome databases.Allele frequencies demonstrated that 2 of the 13 novel observed polymorphisms at the locations 64,297,000 (p = 0.041,odds ratio = 3.920) and 64,297,126 (p = 0.043, odds ratio = 3.706) were plausibly associated with a susceptibility toCAD. The effect of all SNPs was dependent on one another with a strong linkage disequilibrium (D’≥0.89) in onehaplotype block (frequencies ≥2%). This study suggests a role of FLG polymorphisms in CAD and also demonstratesthe successful attempts to identify another unique fragment of the repeated FLG sequence and the novel SNPs.However, since small population was included in this study, the study should be repeated with a larger population.

Keywords: canine atopic dermatitis, dog, filaggrin, SNP