建立擬人化主要組織相容性複合體免疫模式小鼠

Abstract

"許多報導顯示，人類白血球抗原 ( human leukocyte antigen, HLA ) 基因的變異和許多免疫疾病有關連。因此建立起帶有人類 HLA 基因敲入 (knock-in, KI)的擬人化小鼠，將有助用於免疫反應疾病研究。現今雖已有許多相關小鼠模型，然而其多為「轉基因小鼠」，將基因以「隨機嵌合」的形式轉入小鼠基因組中，可能會有無法避免的副作用產生。因此，本研究旨在建立兩株擬人化的免疫小鼠模型，並分別帶有第一類以及第二類人類HLA基因，可用於我們有興趣的Graves’ disease 或是其他免疫疾病研究。同時建立導入人源的「表面抗原分化簇 4 受體 (Cluster of Differentiation 4 receptor, CD4) 」、「表面抗原分化簇 8 受體 (Cluster of Differentiation 8 receptor, CD8) 」以及「β2 微球蛋白 ( Beta 2- microglobulin, β2M )」三個在協助抗原呈現過程中重要的蛋白的小鼠模型，以確保小鼠體內免疫機制更接近人體。我們分別採用了 Crispr-Cas9 以及傳統的同源臂重組技術，將人源基因嵌入小鼠中。我們最終目標是預期能將五株小鼠以配種方式，產生帶有完整人類白血球抗原系統的擬人化小鼠模型。 目前我們已獲得擬人化的 B2M 以及 CD4 小鼠。我們發現在帶有人類 B2M 基因的純合子擬人化小鼠當中，小鼠無法順利表達自身的一類主要組織相容性複合體 (major histocompatibility complex class I, MHC class I) 的 H-2Kb 分子，而另一種 MHC class I 分子 H-2Db 的表現則是異常表現。而小鼠體內的 CD4-CD8+ T 細胞比例仍與野生型小鼠類似。體外細胞培養實驗，發現擬人化的 B2M小鼠在T細胞的增生功能並未有異常現象。總體來說，這株品系小鼠雖然有上述蛋白表現異常狀況，但尚未發現有過早死亡現象發生或是其他免疫反應，不過有關免疫學上的功能仍有待後續研究。另外一株已經獲得的小鼠品系為擬人化的CD4小鼠。該品系小鼠成功表達人類的CD4基因。在細胞表面蛋白表現上，有表達人類CD4。上述表現的實驗結果也符合我們的預期。體外細胞培養實驗，也顯示出該品系小鼠T細胞增生活化能力和野生型小鼠相似。總結來說，我們並未在擬人化CD4小鼠品系上，有觀察到異常的免疫現象。而上述的觀察結果，也有助於我們後續對免疫相關的議題研究。"