B2m-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

B2m-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-01190

品系全称

C57BL/6JCya-B2mem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-12010-B2m-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: B2m-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-01190) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
beta-2 microglobulin
基因别称
Ly-m11,beta2-m,beta2m
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_009735 | Ensembl: ENSMUST00000102476
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1~3
敲除长度
~4.6 kb
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。
表型提示
MGI:88127Homozygotes lacking B2m appear normal, but have no detectable MHC class I antigen on their cells and are deficient in CD4- CD8+ T cells which mediate cytotoxic T cell function. Mutant mice are also subject to systemic iron loading.
β2-微球蛋白(β2M)是一种主要组织相容性复合体(MHC)I类分子的重要组成部分,由位于15号染色体上的B2M基因编码。它对于MHC I类分子的正确折叠、稳定性和功能至关重要。MHC I类分子负责展示细胞内合成的蛋白质片段,从而激活CD8+ T细胞,这是一种重要的免疫反应机制。β2M在免疫系统中的角色包括抗原递呈、T细胞激活和自然杀伤(NK)细胞介导的细胞毒性。此外,β2M在非免疫细胞中也发挥着多种功能,如细胞黏附、信号转导和细胞生长调控。

β2M基因的表达和功能受到多种因素的调控,包括遗传和表观遗传机制。例如,在非小细胞肺癌(NSCLC)中,β2M基因的表观遗传下调与肿瘤免疫逃逸和对免疫治疗的抵抗有关。研究发现,β2M低表达的肿瘤表现出抑制性的免疫微环境,其特征是各种谱系免疫细胞的浸润减少;而在β2M高表达的肿瘤中,尽管存在更多的T细胞和NK细胞,但它们的活性受到免疫检查点分子的限制,这表明了免疫逃逸的多种机制。β2M mRNA的高水平与对PD-1为基础的免疫治疗的增强反应相关,这表明β2M水平可能对实体瘤的免疫治疗反应预测具有重要意义。值得注意的是,高肿瘤突变负担(TMB)与低β2M表达相关,这可能解释了TMB在某些情况下预测价值的不足[1]。

在异基因移植中,猪细胞表面的猪白细胞抗原(SLA)I类分子可以激活人类免疫T细胞,导致异种移植物排斥。为了克服这个问题,研究人员通过体细胞核移植技术产生了GGTA1、B2M和CIITA基因三重修饰的迪南小型猪,这些猪的α1,3-半乳糖基转移酶表达被消除,SLA-I的表达显著降低,四种SLA-II亚型缺失。这些修饰增强了猪对人类异种移植的免疫耐受能力,但在这些猪的脾脏中,GBC修饰的猪的PBMCs中发现了150个差异表达基因,这些基因主要涉及免疫和感染相关通路,包括抗原处理和呈递以及病毒性心肌炎,这表明GBC修饰的猪易受病原微生物的感染[2]。

为了探究基因沉默的机制和潜在应用,研究人员利用胚胎干细胞中内源性逆转录病毒的沉默机制,在体细胞中稳定地沉默了三个高度表达的基因。通过瞬时表达工程化的转录抑制因子,这些因子结合到目标位点并协同作用,指导抑制性组蛋白标记和新的DNA甲基化,从而确保长期的抑制性表观遗传状态。基因沉默高度特异性,仅限于目标位点,不扩散到附近的基因,对细胞因子刺激诱导的激活具有抗性,并且只能通过靶向DNA去甲基化来解除。这项技术展示了多基因沉默、采用不同的DNA结合平台和在不同细胞类型中探究数千个基因座的能力,包括初级T淋巴细胞[3]。

为了克服β2M基因破坏导致的多能干细胞(PSC)衍生物在异基因受体中的排斥,研究人员通过腺相关病毒(AAV)介导的基因编辑,将HLA-E基因敲入B2M基因座,使人类PSCs表面表达可诱导、受调节的HLA-E单链二聚体或三聚体,而不表达HLA-A、B或C。这些HLA工程化PSCs及其分化的衍生物不会被CD8+ T细胞识别为异基因,不会结合抗HLA抗体,并且对NK介导的裂解具有抗性,这为需要分化的衍生物缺乏HLA II类表达的领域提供了潜在的通用供体细胞来源[4]。

在黑色素瘤患者中,对PD-1阻断的获得性抵抗与干扰素受体相关JAK1或JAK2基因编码的基因的失活突变有关,这些突变导致对干扰素γ的反应缺失。此外,在第三位患者中,编码抗原呈递蛋白β2M的基因的截断突变导致主要组织相容性复合体I类分子的表面表达丢失。这些发现表明,黑色素瘤患者对PD-1阻断的获得性抵抗与干扰素受体信号通路和抗原呈递途径中的缺陷有关[5]。

在实时定量PCR(qPCR)分析中,参考基因的选择对于确保数据准确性至关重要。研究发现,在不同的细胞类型中,参考基因的表达稳定性存在显著差异。例如,在HEK293细胞中,UBC和TOP1显示出最少的变异和最高的表达稳定性。而在THP-1细胞中,GAPDH和UBC是表达最稳定的参考基因。因此,在细胞实验中,根据具体的实验条件选择合适的参考基因对于准确进行基因表达定量至关重要[6,8]。

在DNA错配修复缺陷(MMR-d)的癌症中,尽管β2M基因的基因组失活导致MHC I类分子缺失,但这些癌症仍然对免疫检查点阻断(ICB)治疗有反应。研究发现,β2M失活与γδ T细胞浸润增加相关,这些γδ T细胞主要包含Vδ1和Vδ3亚群,并表达高水平的PD-1和其他激活标记。这些发现表明,γδ T细胞可能参与MMR-d结肠癌对ICB治疗的反应,并突出了γδ T细胞在癌症免疫治疗中的潜在作用[7]。

综上所述,β2M基因在免疫系统和细胞生物学中发挥着重要作用。β2M的表达和功能受到遗传和表观遗传机制的调控,并在多种疾病中发挥着关键作用。例如,在NSCLC中,β2M的表达水平与免疫治疗的反应相关。在异种移植中,β2M基因的修饰可以增强猪对人类异种移植的免疫耐受能力。此外,β2M基因的失活突变与黑色素瘤患者对PD-1阻断的获得性抵抗有关。因此,β2M基因的研究对于深入理解免疫系统、疾病发生机制和开发新的治疗方法具有重要意义。

参考文献:
1. Zhao, Yu, Cao, Yuejiao, Chen, Yiqi, Jiang, Chenxia, Zhou, Xiaorong. 2021. B2M gene expression shapes the immune landscape of lung adenocarcinoma and determines the response to immunotherapy. In Immunology, 164, 507-523. doi:10.1111/imm.13384. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34115389/
2. Xu, Kaixiang, Yu, Honghao, Chen, Shuhan, Huang, Xingxu, Wei, Hong-Jiang. 2022. Production of Triple-Gene (GGTA1, B2M and CIITA)-Modified Donor Pigs for Xenotransplantation. In Frontiers in veterinary science, 9, 848833. doi:10.3389/fvets.2022.848833. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35573408/
3. Amabile, Angelo, Migliara, Alessandro, Capasso, Paola, Naldini, Luigi, Lombardo, Angelo. . Inheritable Silencing of Endogenous Genes by Hit-and-Run Targeted Epigenetic Editing. In Cell, 167, 219-232.e14. doi:10.1016/j.cell.2016.09.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27662090/
4. Gornalusse, Germán G, Hirata, Roli K, Funk, Sarah E, Turtle, Cameron, Russell, David W. 2017. HLA-E-expressing pluripotent stem cells escape allogeneic responses and lysis by NK cells. In Nature biotechnology, 35, 765-772. doi:10.1038/nbt.3860. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28504668/
5. Zaretsky, Jesse M, Garcia-Diaz, Angel, Shin, Daniel S, Lo, Roger S, Ribas, Antoni. 2016. Mutations Associated with Acquired Resistance to PD-1 Blockade in Melanoma. In The New England journal of medicine, 375, 819-29. doi:10.1056/NEJMoa1604958. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27433843/
6. Adeola, Fowotade. . Normalization of Gene Expression by Quantitative RT-PCR in Human Cell Line: comparison of 12 Endogenous Reference Genes. In Ethiopian journal of health sciences, 28, 741-748. doi:10.4314/ejhs.v28i6.9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30607091/
7. de Vries, Natasja L, van de Haar, Joris, Veninga, Vivien, de Miranda, Noel F C C, Voest, Emile E. 2023. γδ T cells are effectors of immunotherapy in cancers with HLA class I defects. In Nature, 613, 743-750. doi:10.1038/s41586-022-05593-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36631610/
8. da Conceição Braga, Leticia, Gonçalves, Bryan Ôrtero Perez, Coelho, Pollyanne Lacerda, da Silva Filho, Agnaldo Lopes, Silva, Luciana Maria. 2021. Identification of best housekeeping genes for the normalization of RT-qPCR in human cell lines. In Acta histochemica, 124, 151821. doi:10.1016/j.acthis.2021.151821. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34861601/