Background: Equine recurrent laryngeal neuropathy (RLN) is an economically important upper respiratory tract (URT) disease with a genetic contribution to risk, but genetic variants independent of height have not been identified for Thoroughbreds. The method of clinical assessment for RLN is critical to accurately phenotype groups for genetic studies.
Objectives: To identify genetic risk loci for RLN in Thoroughbreds in a genome-wide association study (GWAS) following high-resolution phenotyping.
Study design: Case-control.
Methods: Thoroughbred horses were characterised as RLN cases and controls using resting and exercising URT endoscopic examinations and laryngeal ultrasonography, with the case-cohort supplemented using a questionnaire. Genotypes for 43 831 autosomal single-nucleotide polymorphisms (SNPs) from n = 235 horses (n = 110 cases; n = 125 controls) were used to estimate trait heritability and identify significantly associated SNPs in a GWAS. Haplotypes were examined in cases and controls and risk allele frequencies were examined in a population cohort (n = 3126).
Results: Heritability was h2 = 0.30 including sex and 5PCs as covariates. A SNP on ECA20 located between candidate genes, DAAM2 and LRFN2, was significantly associated with RLN. Six index SNPs with allelic effect sizes OR = 1.5-2.9 were identified on ECA1, ECA14, and ECA20 close to candidate genes ATPA10, KCNN2, and TFAP2A. Eleven ECA20 SNPs defined seven haplotypes with homozygous H2/H2 horses having a 3.1× higher risk of RLN. Risk alleles segregate in the population, and stallions are carriers.
Main limitations: The main study population was young. Horses in the control group had no evidence of RLN as 2- or 3-year olds but may have developed RLN later.
Conclusions: Genetic markers for RLN were identified which may be useful for the development of a polygenic risk score. Candidate genes with functions in neuropathies may further the understanding of RLN pathobiology.
Historial: La neuropatía laríngea recurrente (RNL) en el equino es una enfermedad del tracto respiratorio superior (URT) económicamente importante con una contribución genética al riesgo, cuyas variantes genéticas independientes a la altura no han sido identificadas en el Fina Sangre de Carrera. El método de diagnóstico clínico de RNL es crítico para determinar grupos fenotípicos para estudios genéticos.
Objetivos: Identificar loci de riesgo genético para RLN en Fina Sangre de Carrera en un estudio de asociación de genoma generalizado (GWAS) después de fenotipificación de alta resolución. DISEÑO DEL ESTUDIO: Caso‐control. MÉTODOS: Caballos Fina Sangre de Carrera fueron caracterizados como casos RNL y controles usando examinaciones en reposo y durante ejercicio por endoscopia del URT y ultrasonido de la laringe, con la cohorte de casos suplementados usando un cuestionario. Lo genotipos de 43 831 polimorfismos autosomales de nucleótido singular (SNPs) de n = 235 caballos (n = 110 casos; n = 125 controles) fueron usados para estimar la heredabilidad del rasgo e identificar SNPs asociados en forma significativa en un GWAS. Haplotipos fueron examinados en los casos y controles, y las frecuencias de los alelos de riesgo fueron examinadas en una cohorte de la población (n = 3126).
Resultados: La heredabilidad fue de h2 = 0.30 incluyendo sexo y 5PCs como covariantes. Un SNP en ECA20 localizado entre los genes candidatos DAAM2 y LRFN2, fue asociado en forma significativa con la RLN. Seis SNPs índices con efecto alélico de tamaño OR = 1.5–2.9 fueron identificados en ECA1, ECA14 y ECA20 cerca de los genes candidatos ATPA10, KCNN2, y TFAP2A. Once SNPs en ECA20 definieron siete haplotipos en caballos homocigotos H2/H2 de tener un riesgo 3.1× mayor de RLN. Los alelos de riesgo son segregados en la población y los potros son portadores.
Limitaciones principales: La población principal era joven. Los caballos en el grupo control no tenía evidencia de RLN a los dos o tres años, pero pueden haber desarrollado RLN más tarde.
Conclusiones: Se identificaron marcadores genéticos para RLN los cuales pueden ser útiles para desarrollar un puntaje de riesgo poligénico. Los genes candidatos con funciones en neuropatías podrían aumentar el conocimiento de la patobiología de RLN.
Keywords: DAAM2; LRFN2; RLN; genetics; horse; myelin; recurrent laryngeal neuropathy; risk loci; upper respiratory tract.
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