致死性白症候群(LWS)は、オベロ致死性白症候群(OLWS)、致死性白オベロ(LWO)、オベロ致死性白子馬症候群(OLWFS)とも呼ばれ、アメリカンペイントホースに最も多く見られる常染色体遺伝性疾患です。罹患した子馬は、満期の11ヶ月の妊娠期間を経て生まれ、外見上は正常に見えますが、全身が白またはほぼ全身が白く、目は青色です。しかし、内部的には、これらの子馬は機能しない結腸を持っています。数時間以内に疝痛の兆候が現れ、罹患した子馬は数日以内に死亡します。死亡はしばしば苦痛を伴うため、このような子馬は特定されると人道的に安楽死させられることがよくあります。この病気は、満期まで妊娠期間を経て健康に見える子馬が生まれるため、特に悲惨です。[ 1 ]
この疾患は、ヒトのヒルシュスプルング病と同様の原因で発症します。エンドセリン受容体B型(EDNRB)遺伝子の中央部分の突然変異が、ホモ接合体の場合に致死性白症候群を引き起こします。ヘテロ接合体、つまり変異した対立遺伝子を1つ持っているものの、自身は健康な保因者は、現在ではDNA検査によって確実に特定できます。罹患した子馬が生まれるためには、両親ともにLWS対立遺伝子を1つずつ持っている必要があります。
致死性白斑症の原因遺伝子に関してヘテロ接合体である馬は、一般的に「フレーム」または「フレームオーバーロ」と呼ばれる斑点模様の毛色を示すことが多い。しかし、毛色だけでは必ずしもLWSの存在や保因者であるとは限らない。フレーム模様は、他の斑点模様によってほとんど現れなかったり、隠されたりすることがある。また、LWSとは無関係な、別の遺伝的メカニズムによって健康な白い子馬が生まれる場合もあり、これが繁殖候補馬の遺伝子検査を行うもう一つの理由である。さらに、オーバーロという用語は、フレーム模様以外にも、トビアノ以外の多くの斑点模様を表すのに使われるため、混乱が生じることもある。LWSの子馬に対する治療法や治癒法は知られていないが、LWSではない白い子馬が病気のように見える場合は、治療可能な疾患を抱えている可能性がある。
致死性白症候群の子馬は、毛色希釈致死症の子馬が早産や死産、虚弱な場合とは異なり、完全に形成されていて正常に見える。[ 2 ] [ 3 ]毛は完全に、またはほぼ完全に白く、その下の皮膚は色素のないピンク色である。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]色素沈着した部分がある場合、その色は様々で、鼻先、胴体の下側、後肢または尾の周りに最もよく見られる。[ 2 ]目は青色である。致死性白症候群の子馬の中には、聴覚障害のある個体も少数ながら報告されている。[ 3 ] [ 5 ]
健康な子馬は、出生後すぐに最初の便である胎便を排泄します。健康な子馬の中には、この過程を助けるために浣腸が必要な場合もありますが、LWSの子馬の胎便は腸の上部に詰まっており、浣腸を使用しても決して現れません。[ 3 ]疝痛の兆候は生後1日以内に現れ始め、[ 2 ] LWSの子馬はすべて生後数日以内に死亡します。[ 4 ]その後に続く苦痛を伴う避けられない死は、通常、獣医師と飼い主に致死性白症候群の疑いのある子馬を安楽死させるよう促します。[ 6 ] [ 7 ]
死因は消化器系の発達不全です。馬の大腸は盲腸、結腸、直腸から構成されています。[ 8 ] LWSの子馬の剖検では、青白く発達不全の結腸[ 2 ]と腸閉塞(便秘)が認められます。[ 4 ]影響を受けた組織のサンプルでは、腸が消化器系を通して物質を移動させる神経が欠如していることが示されており、これは腸無神経節症と呼ばれる状態です。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
皮膚と毛髪を詳しく調べたところ、どちらも色素がなく、ほとんどの毛包は不活性で、多くは毛が全く生えていないことがわかった。[ 3 ] LWSの子馬はすべて遺伝子異常のホモ接合体であることが検査で判明した。[ 9 ]
複数の身体的特徴に影響を与える遺伝的疾患(致死性白斑症候群の場合は、色素細胞と腸管神経細胞の両方)は、多面的発現性と呼ばれる。LWSの子馬に見られる珍しい多面的発現性は、この症候群が神経堤と呼ばれる胚組織の重要な部分と関連していることを早期に示唆した。[ 4 ]その名の通り、神経堤の幹細胞は神経細胞の前駆細胞である。神経堤細胞から派生するもう1つの細胞型は、毛包や皮膚に見られる色素産生細胞であるメラノサイトである。神経細胞とメラノサイト前駆細胞が胚の上部から最終的な目的地へ移動する過程は、調節遺伝子によって厳密に制御されている。[ 10 ]
このような調節遺伝子には、エンドセリン受容体タイプB(EDNRB )が含まれます。EDNRB遺伝子の中央にあるIle118Lys変異は、致死性白斑症候群を引き起こします。[ 5 ] [ 11 ]この変異では、 DNAの「タイプミス」により、イソロイシンがリジンと誤認されます。[ 11 ]その結果生じたEDNRBタンパク質は、胚発生における役割を果たすことができず、メラノサイトと腸神経前駆細胞の移動を制限します。
LWSの場合、EDNRB変異の単一コピー、つまりヘテロ接合状態では、識別可能な形質が生じるが、ホモ接合状態とは全く異なる結果となる。[ 12 ]
LWSの仔馬を産むには、両親ともに変異遺伝子のヘテロ接合体または保因者でなければならない。[ 7 ] [ 13 ] [ 14 ]遺伝子検査を行わないと、保因者の中には別の遺伝子による白い模様があると誤認されるものや、全身が白いと分類されるものもある。[ 3 ]
北米のさまざまな馬の集団にこの遺伝子が存在することは、この突然変異がアメリカの歴史の初期、おそらくスペイン系の馬で起こったことを示唆している。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

馬のEDNRB遺伝子のIle118Lys変異のヘテロ接合体である馬(致死性白症候群の保因者)は、通常、「フレーム」または「フレームオーバー」と呼ばれる白斑パターンを示します。[ 5 ] [ 7 ] [ 9 ] [ 13 ]フレームは、馬の首、肩、脇腹、後肢に沿って走る、ギザギザで明確に区別された水平方向の白い斑点が特徴です。フレームパターン自体は、背中を横切る白い模様を生じさせたり、脚や尾に影響を与えたりすることはありません。しかし、しばしば禿げた顔と青い目を生み出します。[ 5 ] [ 7 ] [ 9 ]「フレーム」という用語は、フレームパターンの馬を横から見たときの効果を表しています。白い模様は、暗い色の境界線で「額縁」のように見えます。[ 7 ]現在までに、ヘテロ接合体保因者である動物は、保因者のみの状態に関連する健康上の問題を示していません。[ 15 ]
ヘテロ接合変異を持つすべての馬が、標準的な視覚的記述に完全に合致するわけではありません。EDNRB の Ile118Lys 変異を持つ馬で、フレームパターンとして容易に識別できない馬は、潜在的フレームと呼ばれます。潜在的フレームに加えて、フレーム表現型の馬のかなりの割合が、臨床現場でさえ視覚的に誤認されています。[ 9 ] ある研究では、視覚的に検査された登録済みのペイントのグループから、繁殖用ソリッドの馬の 18% と白面馬の 35% が実際にはフレームであることがわかりました。[ 9 ]しかし、「オーバーロ」カテゴリーに登録されたペイントの 4 分の 1 以上がフレームではなく、逆に、トビアノとして登録された馬の 10%もフレーム遺伝子を持っていました。[ 9 ] フレームを正確に識別することの難しさが、LWS 子馬の偶発的な繁殖につながっています。
Ile118Lys変異のヘテロ接合体で、模様が最小限の馬は珍しくありません。DNA検査を受けたサラブレッドの1頭は、白い模様が下腹部の白いブレーズと膝下の2本のソックスに限られていまし た。 [ 16 ]クォーターホースの牝馬は、フレームペイントの種牡馬との間にLWSの子馬が生まれた後、この遺伝子の検査で陽性となりました。牝馬の模様は、右鼻孔に途切れた白い斑点のある細いブレーズで、他の白い模様はありませんでした。[ 3 ]ある大規模な研究では、模様が全くないがIle118Lys遺伝子に陽性のミニチュアホース2頭が特定されました。 [ 9 ]
これについては複数の理論が提唱されている。特定の遺伝子型を持つ個体のうち、関連する表現型を発現する個体の割合の変動を浸透率と呼び、これは単に浸透率の変動の証拠である可能性がある。[ 17 ] [ 18 ]いくつかの研究グループは、他の「抑制」遺伝子がフレームパターン白斑の発現を制限する可能性があると示唆している。[ 13 ] [ 19 ]
その一方で、白斑のある馬の中には、模様が広範囲に及んでフレームパターンの特徴が隠されてしまうものもいる。特に、優性遺伝子であるトビアノパターンは、オーバーロに対して上位性を示す。[ 17 ]他の白斑遺伝子には、スプラッシュドホワイトまたは「スプラッシュ」、サビノ、および「キャリコ」などがある。[ 9 ]これらの白斑遺伝子のいずれかの組み合わせ、またはすべてが同時に作用して、フレームの存在をDNA検査なしでは判断できないほど白が多い馬を生み出すことがある。[ 20 ]
曖昧な用語も、この病気を取り巻く混乱の一因となっている。現在、アメリカン・ペイント・ホース協会は、 馬をトビアノ、ソリッド、「オーバーロ」、トベロに分類している。[ 21 ] 同協会は「オーバーロ」をフレーム、スプラッシュ、サビノの3つのカテゴリーに分類している。[ 21 ] 過去には、「オーバーロ」はさらに曖昧に使われ、「ペイントだがトビアノではない」斑点のある動物を指すのに使われていた。[ 21 ]しかし、 「オーバーロ」という用語には 、少なくとも4つ、おそらくはもっと多くの遺伝的に異なるパターンが含まれている。 [ 9 ] [ 19 ] [ 22 ] APHAによって「オーバーロ」に分類されるには、馬は書面による説明に合致する必要がある。白い斑点が背中を横切らないこと、少なくとも1本の脚が単色であること、尾が単色であること、顔の模様、不規則で散在した、または飛沫状の白い斑点があること。[ 23 ]さらに問題を複雑にしているのは、フレームやその他の斑点模様の遺伝子を持たない馬の品種にも、さまざまなサビノ模様が現れることです。[ 24 ]
同様に、馬を斑点のないソリッドとして公式に分類するのは、遺伝子検査ではなく、視覚的な記述に基づいています。フレームやその他の白斑パターンの遺伝子を持つ馬は、登録機関の白の最低要件を満たさないほど模様が小さい場合があります。[ 25 ]これは、ソリッドとされる馬が斑点のある子孫を産むことを説明するのに役立ち、これをクロップアウトと呼びます。[ 7 ]
ペイントホースをこのように分類する長年の慣習は、「overo」という言葉が、overo致死性白子馬症候群など、この病気を説明するために使用されるタイトルの一部に組み込まれることにつながった。[ 4 ]しかし、「overo」は遺伝的に無関係ないくつかの白斑パターンを指し、フレームパターンのみがこの症候群を示す。[ 7 ] [ 9 ] [ 13 ] LWSの性質に関する混乱は、「致死性対立遺伝子を持たないoveroは多数存在する」[ 21 ]といった発言によってさらに悪化する。これは技術的には正しいが、それは「overo」という用語がフレームだけでなく、スプラッシュやサビノのパターンも包含しているためである。[ 21 ]
ウマのエンドセリン受容体B型遺伝子のIle118Lys変異のホモ接合体は致死性白斑症候群を発症する。[ 5 ] [ 9 ] 2頭の保因者の親を交配した場合、単色の生存子馬が生まれる統計的確率は25%、フレーム模様の生存子馬が生まれる確率は50%、LWS子馬が生まれる確率は25%である。[ 14 ]

フレームを含む斑点模様の毛色は、ブリーダーの間で人気があり、求められています。[ 26 ] 致死性白症候群の子馬の多くは、ブリーダーが検査されていない2頭の潜在的フレーム、または既知のフレームと潜在的フレームを交配したときに偶然に生まれますが、中には、無知または無関心から、既知の2頭のフレームを意図的に交配することによって生まれるものもあります。現在では、ほとんどの主要な動物遺伝学研究所がDNA検査を提供しているため、LWSの子馬の生産は完全に回避できます。馬が視覚的にフレームパターンを持っているかどうかに関わらず、フレームまたは「オーバーロ」系統の馬を検査することを強くお勧めします。2頭の フレームを交配してフレームパターンの生きている子馬を生産する統計的確率は50%で、致死性白症候群の子馬を生産するリスクのないフレームと非フレームの交配からフレームパターンの生きている子馬を生産する確率と同じです。[ 14 ]したがって、2羽のフレームオーバーロを繁殖させることは、別のフレームオーバーロを生産したいと考えているブリーダーにとって何のメリットもありません。
致死性白症候群は、研究者によって優性遺伝と劣性遺伝の両方であると説明されている。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]致死性白症候群は、ヘテロ接合体(OoまたはN/Oと表記)が腸無神経節症の影響を受けないため、劣性であると説明されている。しかし、フレームパターン形質を含めると、その形質の遺伝は不完全優性パターンに従う。「劣性」と「優性」の概念は分子生物学より古く、厳密には形質にのみ適用され、遺伝子自体には適用されない。LWSのような多面的発現を示す状態では、「劣性」または「優性」の適用は曖昧になる可能性がある。[ 30 ]
別の問題は、フレームパターン自体に適用される命名法です。優性遺伝パターンに従いますが、逸脱が発生します。[ 31 ] Ile118Lys変異を持つ馬の大多数は認識可能なフレームパターンを示しますが、ごく一部は、品種登録機関によって「斑点」として分類されるにはマークが控えめすぎます。そのような「ソリッド」の馬は、ソリッドのパートナーと交配すると、古典的なマークのフレームを生み出すことができます。[ 32 ]「クロップアウト」現象により、フレームが劣性遺伝様式に従うように見えることがあります。
LWS の遺伝子はアメリカン ペイント ホースで最も一般的ですが、アメリカン クォーター ホース、 アパルーサ、サラブレッド、モーガン ホース、ミニチュア ホース、 テネシー ウォーキング ホース、マスタング、およびこれらの品種の子孫である馬など、フレーム遺伝子を保有する可能性のあるすべての品種で発生します。フレーム オーバーロとして特定されたモーガン ホースは 2 頭のみです。[ 33 ]フレーム パターンの遺伝子を保有しない品種は、LWS も保有しません。[ 34 ]

すべての白くて青い目の子馬がLWSに罹患しているわけではありません。他の遺伝子によって、健康なピンク色の皮膚と青い目を持ち、白または非常に薄いクリーム色の毛色の馬が生まれることがあります。[ 14 ] かつて、これらの完全に白い馬の一部は「生きた致死馬」と呼ばれていましたが、これは誤称です。信頼できる情報とDNA検査がブリーダーに利用可能になる前は、完全に健康な白い毛色で青い目の子馬が、致死性の白馬である恐れから安楽死させられることがありました。[ 14 ]これは、検査と毛色の遺伝学のより良い理解、あるいは子馬が臨床症状を示すまで12時間ほど待つことによって、今日では回避できます。検査が利用可能になったことで、ブリーダーは病気になった白い毛色で青い目の子馬が安楽死が必要なLWSの子馬なのか、それとも治療が成功する可能性のある単純な病気の非LWSの子馬なのかを判断することもできます。
LWSの遺伝学研究のごく初期から[ 4 ] 、LWSはヒトのヒルシュスプルング病と比較されてきた。ヒルシュスプルング病もEDNRB遺伝子の変異によって引き起こされる。この遺伝子のさまざまな多型は腸管無神経節症を引き起こし、場合によっては皮膚や眼の異常な色素沈着や難聴を伴う。ヒトで時折見られる色素沈着の状態は、ワールデンブルグ・シャー症候群と呼ばれている。[ 5 ]
「斑点致死」と「斑点致死」という用語は、それぞれマウスとラットの同様の状態に適用され、どちらもEDNRB遺伝子の変異によって引き起こされます。[ 36 ] [ 37 ]ホモ接合体でのみ致死となるこれらの変異は、白い斑点のある毛皮、難聴、腸無神経節症による巨大結腸と関連しています。[ 5 ]
この雌馬は、星、縞、切り込みのある栗毛、鼻孔の上に黒い斑点、右鼻孔に白い斑点があり、その他の白い模様はないとして登録されていました。
神経堤からの細胞の移動に影響を与える可能性のある突然変異は多数あります...神経堤領域からの細胞の移動に影響を与える非常に多くの異なる突然変異が致死的な白斑状態を引き起こします。これらの突然変異は、発生中の正常なメラニン細胞および腸神経堤細胞の分化、増殖、および移動に影響を与えます (Searle、1968)。これにより、色素脱失と結腸への神経接続の欠如が引き起こされます。
配列解析と対立遺伝子特異的 PCR および増幅作成制限部位 (ACRS) 技術により、ジヌクレオチド TC→AG 変異が明らかになり、EDNRB タンパク質の予測される最初の膜貫通ドメインでイソロイシンがリジンに変化した。これはホモ接合体の場合 LWFS と関連し、ヘテロ接合体の場合 overo 表現型と関連していた。
個体は遺伝子のコピーを2つ持っており、1つは父親から、もう1つは母親から受け継いでいる。EDNRB遺伝子の両方のコピーが変異型の場合
、
LWSが発生する。しかし、個体が正常なコピー(遺伝子の「野生型」とも呼ばれる)を1つと変異型を1つ持っている場合、オーバーロの毛色パターンが発生する。
馬の毛色を研究することの科学的利点とは別に、より直接的な利点があります。人々は珍しい毛色の外観を好み、そのような毛色を増やす能力を高める方法にお金を払うことをいとわないのです。派手な毛色の馬の価値は、速い競走馬ほど簡単に測定できるものではありませんが、販売時点で実際のお金に結びつきます。たとえば、Equine.com での斑点のない APHA 登録の 1 歳馬 (運動能力が未確定の若い馬) の平均価格は 1540 ドルでした。トビアノ模様の APHA 登録の 1 歳馬の平均価格は 2803 ドルでした (付録 B)。この価格差は、斑点模様の子馬の生産量を増やそうとするブリーダーたちの大きな関心を生み出している。
{{cite thesis}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)回結腸無神経節症、またはオーバーロ致死性白仔馬症候群(OLWS)は、常染色体劣性形質である。
13頭のオーバーロ種牡馬と非オーバーロ牝馬から生まれた687頭の子馬で構成)は、オーバーロ斑点が常染色体優性遺伝子として遺伝することを支持している。オーバーロとして登録されるパターンは、複数の遺伝子によって制御されている可能性がある。
フレームオーバーロは優性遺伝子として作用します。[T]2頭の非斑点の親からフレームオーバーロが生まれた記録があります。これは劣性遺伝子の典型的なものであり、同じ模様に対して劣性および優性の両方の制御があるというのは論理的ではありません。