Klra2-KO 基因敲除小鼠

Klra2（也称为Ly49b）是一种编码NKG2D样受体家族成员的基因，属于自然杀伤（NK）细胞受体家族。该受体家族在免疫系统中发挥着重要作用，参与先天性和适应性免疫反应，以及对胎盘哺乳动物繁殖的影响。Klra2基因位于NK细胞复合物中，这是一个复杂的基因组区域，在啮齿动物和马中观察到编码Ly49受体的基因扩增，导致形成基因家族。

在马中，Klra2基因家族包含六个基因（Klra2-Klra7）和一个假基因Klra1。研究发现在马中存在两种类型的基因多态性。首先，通过聚合酶链反应（PCR）观察到Klra7基因的拷贝数变异。其次，Klra2基因家族的主要变异来源是由于单核苷酸多态性（SNP），其中许多是非同义替换。在研究的六个功能基因中，有四个基因发现了大量的新的氨基酸序列变异，这表明这种变异可能具有功能性意义，特别是在其配体（由主要组织相容性复合物I类基因编码）的高多态性的背景下。事实上，多态性氨基酸位点主要位于假设受体分子的配体结合C型凝集素样结构域中[1]。

在神经胶质中，随着年龄的增长，MHC I途径和PirB受体的表达上调。大脑海马体随着年龄的增长而发生改变，影响神经元功能，如突触丧失和神经递质释放的改变。为了确定与认知能力下降相关的年龄相关海马体变化，研究人员对成年（12个月）和老年（28个月）大鼠的海马体突触体进行了转录组分析。生物信息学分析发现，MHC I途径随着年龄的增长而显著上调。通过qPCR证实了编码MHC I基因RT1-A1、RT1-A2和RT1-A3的mRNA在突触体和CA1和CA3区域中的年龄相关增加。MHC I的共因子（B2m）、抗原加载成分（Tap1、Tap2、Tapbp）和两种已知的MHC I受体（PirB、Klra2）的mRNA水平升高也得到了证实。随着年龄的增长，MHC I蛋白的表达在海马体突触体、CA1和DG区域中升高，而PirB蛋白的表达在CA1和DG区域中也被诱导。MHC I的表达定位于小胶质细胞和神经元兴奋性突触后密度，而PirB定位于神经元胞体、轴突和树突。海马体神经元和胶质细胞中MHC I抗原加工和呈递途径的诱导可能通过增加神经免疫信号或改变突触稳态来导致与年龄相关的海马体功能障碍[2]。

在预防肾细胞癌（RCC）和治疗RCC的生长中，树突状细胞疫苗DC-Ad-GM·CAIX是一种活性、特异性免疫疗法，具有提供安全有效的治疗方法的潜力。使用免疫能力强的Balb/c小鼠模型，研究人员测试了疫苗预防和治疗由过表达人类肿瘤相关抗原碳酸酐酶IX（NPR-IX）的RCC（RENCA）的生长的疗效和机制。在预防模型中，与对照相比，DC-Ad-GM·CAIX治疗组小鼠的NPR-IX肿瘤发生显著延迟13天（P < 0.001），肿瘤体积减少79%（第24天，P < 0.007），研究结束时体重保持稳定。其中六只小鼠在超过1年的时间里没有肿瘤。在治疗模型中，DC-Ad-GM·CAIX治疗组小鼠的NPR-IX肿瘤在8天内保持较小（P < 0.002），在结束时达到60%的生长抑制。在两种模型中均未观察到疫苗相关的器官毒性。区分响应性和非响应性肿瘤的关键机制参数是hCAIX蛋白表达，未表达hCAIX蛋白的肿瘤和假治疗组（DC-Ad-Null）中肿瘤生长迅速。此外，通过差异基因表达（Ccl1、Hmgb1、Fgl2、Cd209a和Klra2）和治疗逃避miRNA（miR-1186、miR-98、miR-5097、miR-1942和miR-708）的存在，肿瘤逃避DC-Ad-GM·CAIX免疫疗法时提出了免疫编辑的机制。这是在免疫能力小鼠中进行的首个研究，证明了DC-Ad-GM·CAIX免疫疗法的特异性、疗效、安全性和活性，为RCC患者进行首次人体I期试验奠定了基础[3]。

在CNS中，随着年龄的增长，MHCI途径出现性别的系统性差异诱导。MHCI途径通常在先天免疫病毒抗原呈递和检测中发挥作用，在中枢神经系统（CNS）中具有功能多样性。除了经典作用外，还包括发育突触修剪、突触可塑性的调节和神经元胰岛素信号传导的抑制；所有这些过程在脑老化过程中都会发生改变。据报道，随着年龄的增长，MHCI成分的表达上调，然而，尚未有系统性地研究MHCI在CNS不同区域、寿命和性别中的细胞定位、表达和调节。在老鼠中，MHCI由神经元和小胶质细胞表达，MHCI成分和受体（H2-K1、H2-D1、β2M、Lilrb3、Klra2、CD247）在海马体、皮层、小脑、脑干和视网膜中表现出明显的不同表达模式。MHCI成分、受体、相关的炎症转录本（IL1α、IL1β、IL6、TNFα）和TAP（与抗原处理相关的转运蛋白）成分随着年龄的增长而诱导，并且在雌性小鼠中比雄性小鼠的CNS区域中诱导程度更高。H2-K1和H2-D1的表达与CNS区域、年龄和性别之间CG和非CG启动子甲基化水平的差异相关，并且与促炎基因的升高表达相关。人类脑老化数据的荟萃分析也显示MHCI随着年龄的增长而增加。MHCI信号的诱导可能导致与年龄相关的突触调节改变和突触可塑性受损[4]。

综上所述，Klra2是一种重要的NK细胞受体基因，在免疫系统中发挥着重要作用。该基因家族在马中的复杂变异表明其在免疫反应中具有潜在的功能重要性。研究还发现，随着年龄的增长，Klra2基因的表达在小鼠海马体中上调，这可能与与年龄相关的海马功能障碍有关。此外，Klra2基因在免疫编辑和治疗逃避中的作用也在肾细胞癌的研究中得到证实。因此，Klra2基因的研究对于深入理解NK细胞受体的功能和免疫反应的调控具有重要意义，并为相关疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。