智鼠故事 
C57BL/6JCya-Toxem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Tox-flox
产品编号：
S-CKO-08756
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Tox-flox mice (Strain S-CKO-08756) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Toxem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-252838-Tox-B6J-VA
产品编号
S-CKO-08756
基因名
Tox
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
1700007F02Rik
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
品系说明
该品系是基于策略设计时的数据库信息制作而成，建议您在购买前查询最新的数据库和相关文献，以获取最准确的表型信息。
小鼠表型
MGI:2181659 Mice homozygous for a knock-out allele have a severe block in thymic positive selection leading to loss of CD4 T lineage cells, and display decreased NK cell numbers, severely reduced numbers of lymphoid tissue inducer cells, absence of all peripheral lymph nodes, and loss of Peyer's patches.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Tox位于小鼠的4号染色体，采用基因编辑技术，通过高通量电转受精卵方式，获得Tox基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Tox-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Tox基因位于小鼠4号染色体上，由9个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TGA终止密码子在9号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于1号外显子，包含102个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Tox基因功能的丧失。Tox-flox小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠在胸腺正选择中表现出严重的阻断，导致CD4 T谱系细胞缺失，NK细胞数量减少，淋巴组织诱导细胞数量严重减少，所有外周淋巴结缺失，派尔集合淋巴结缺失。此外，cKO区域不包含其他已知基因，因此，Tox-flox小鼠模型可以用于研究Tox基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
TOX基因编码的是一种高迁移率族（high-mobility group，HMG）盒转录因子，属于一个进化上保守的DNA结合蛋白家族。TOX蛋白包含一个DNA结合域，使其能够通过改变局部染色质结构来调节转录，并影响多蛋白复合物的形成。TOX在免疫系统中发挥着重要作用，尤其在T细胞的分化和功能上。TOX蛋白在多种免疫相关细胞亚群中表达，包括T细胞，其中在肿瘤特异性T细胞（TST）和慢性病毒感染中的耗竭T细胞中高度表达[1]。
研究表明，TOX在TST细胞的分化中起着关键作用。慢性T细胞受体刺激和NFAT激活驱动了TOX的表达。体外实验表明，在效应T细胞中过表达TOX能够诱导与T细胞耗竭相关的转录程序[1]。相反，在肿瘤中的TST细胞中删除Tox基因可以消除耗竭程序，导致TST细胞不上调抑制性受体基因，并保留高水平的转录因子如TCF-1的表达。尽管Tox基因缺失的TST细胞具有正常的“非耗竭”免疫表型，但它们仍然功能异常，这表明抑制性受体的表达调节与效应功能的丧失是分离的[1]。
TOX转录因子和NR4A家族的核受体与CD8+ T细胞耗竭有关。TOX和NR4A转录因子是钙/钙调神经磷酸酶调节的转录因子NFAT的靶点，即使在缺乏其伴侣AP-1（FOS-JUN）的情况下也是如此。使用先前建立的CAR T细胞模型，研究显示TOX和TOX2在CD8+ CAR+ PD-1high TIM3high（“耗竭”）肿瘤浸润淋巴细胞（CAR TILs）中高度诱导，并且缺乏TOX和TOX2（Tox DKO）的CAR TILs在抑制肿瘤生长和延长肿瘤小鼠存活方面比野生型（WT）、TOX缺失或TOX2缺失的CAR TILs更有效[4]。
TOX基因编码的两种蛋白TOXFL和TOXΔN具有不同的基因调节功能。TOXΔN是通过一种不典型的翻译起始机制产生的，它在小鼠CD8 T细胞的慢性刺激过程中显示出与TOXFL不同的基因调节效应[5]。TOX和NR4A转录因子在T细胞耗竭的转录程序中起关键作用，TOX和NR4A表达或活性的破坏可能是癌症免疫疗法的有希望的策略[4]。
在人类CD8+ T细胞中，TOX和TCF-1的表达与细胞的分化和特异性有关。TOX主要在效应记忆CD8+ T细胞中表达，而TCF-1主要在幼稚和早期分化的记忆CD8+ T细胞中表达。在持续的免疫挑战下，耗竭的HIV特异性CD8+ T细胞通常表达TOX，并且与多种活化标志物和抑制性受体共存，并且表达较少的TCF-1。然而，对巨细胞病毒（CMV）或EB病毒（EBV）具有多效性记忆功能的CD8+ T细胞也表达TOX，有时与TCF-1共存[2]。
TOX基因在肿瘤发生和发展中也起着重要作用。TOX的表达在多种人类肿瘤中上调，并且通常与肿瘤进展相关。TOX参与细胞凋亡、生长、转移、DNA修复等过程的控制。在肝细胞癌（HCC）中，TOX在耗竭的CD8+ T细胞中上调，并且通过阻止PD1的降解来促进CD8+ T细胞的耗竭[3]。降低TOX表达与抗PD1反应和预后较差相关，表明下调TOX表达可能是一种有希望的癌症免疫疗法策略[3]。
综上所述，TOX是一种重要的HMG盒转录因子，在T细胞的分化和功能中发挥着关键作用。TOX的表达与T细胞的耗竭状态相关，并且可能参与多种疾病的发病机制，包括癌症。TOX的研究有助于深入理解T细胞耗竭的分子机制，并为癌症等疾病的治疗提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Scott, Andrew C, Dündar, Friederike, Zumbo, Paul, Philip, Mary, Schietinger, Andrea. 2019. TOX is a critical regulator of tumour-specific T cell differentiation. In Nature, 571, 270-274. doi:10.1038/s41586-019-1324-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31207604/
2. Sekine, Takuya, Perez-Potti, André, Nguyen, Son, Betts, Michael R, Buggert, Marcus. . TOX is expressed by exhausted and polyfunctional human effector memory CD8+ T cells. In Science immunology, 5, . doi:10.1126/sciimmunol.aba7918. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32620560/
3. Wang, Xiaochen, He, Qifeng, Shen, Haiyuan, Yu, Weiwei, Sun, Beicheng. 2019. TOX promotes the exhaustion of antitumor CD8+ T cells by preventing PD1 degradation in hepatocellular carcinoma. In Journal of hepatology, 71, 731-741. doi:10.1016/j.jhep.2019.05.015. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31173813/
4. Seo, Hyungseok, Chen, Joyce, González-Avalos, Edahí, Bhandoola, Avinash, Rao, Anjana. 2019. TOX and TOX2 transcription factors cooperate with NR4A transcription factors to impose CD8+ T cell exhaustion. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116, 12410-12415. doi:10.1073/pnas.1905675116. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31152140/
5. Yeckes, Alyson R, Victor, Aaron R, Zhu, Zheng, Bruce, Bethany, Kaye, Jonathan. . The Tox Gene Encodes Two Proteins with Distinct and Shared Roles in Gene Regulation. In Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 210, 1889-1898. doi:10.4049/jimmunol.2200659. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37115203/
