HLA基因敲除細胞模型在疾病機制與治療開發(fā)中的關(guān)鍵作用
瀏覽次數(shù):234 發(fā)布日期:2025-9-23
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精準打造科研“利器”!在探索生命奧秘、加速藥物研發(fā)的征途上,賽業(yè)生物高質(zhì)量的基因敲除細胞株和穩(wěn)轉(zhuǎn)報告基因細胞株是科研人員不可或缺的“標準化武器”。它們?nèi)缤A(yù)先校準的精密儀器,為您的研究提供穩(wěn)定、可靠的基礎(chǔ)平臺,助力您直擊核心科學問題。本次我們?yōu)榇蠹規(guī)?strong>人類白細胞抗原(Human Leukocyte Antigen, HLA)的詳細介紹與解讀。
HLA作為主要組織相容性復(fù)合體(MHC)的核心,在抗原遞呈、免疫應(yīng)答調(diào)控以及疾病易感性(如自身免疫病、感染性疾病和癌癥免疫逃逸)中扮演著至關(guān)重要的角色。其高度的基因多態(tài)性既是理解個體免疫差異的關(guān)鍵,也為相關(guān)研究帶來了復(fù)雜性。為了深入解析HLA分子在免疫相關(guān)疾病機制中的作用,并推動免疫療法、藥物研發(fā)及移植醫(yī)學的發(fā)展,構(gòu)建精準的HLA基因敲除(KO)細胞模型已成為一項極具價值的核心策略。這類模型通過靶向敲除HLA-A、-B、-C等位點,能夠有效消除HLA多態(tài)性干擾,模擬免疫逃逸現(xiàn)象,并為研究特定HLA分子的功能、開發(fā)低免疫原性的“通用型”細胞治療產(chǎn)品(如UCAR-T)、優(yōu)化藥物篩選及探索基礎(chǔ)免疫學機制提供強大且可控的平臺。
免疫相關(guān)疾病的機制
HLA細胞模型在醫(yī)學和生物學研究中具有重要的科學意義和臨床應(yīng)用價值,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
HLA是人體主要組織相容性復(fù)合體的核心成分,參與抗原遞呈和免疫應(yīng)答調(diào)控。HLA基因的高度多態(tài)性(數(shù)千種等位基因)與多種疾病的易感性密切相關(guān):
- 自身免疫性疾。如類風濕性關(guān)節(jié)炎(HLA-DR4)、強直性脊柱炎(HLA-B27)、1型糖尿。℉LA-DQ8)等,通過細胞模型可模擬HLA分子與自身抗原的異常結(jié)合,揭示發(fā)病機制。
- 感染性疾。HLA多態(tài)性影響對病毒(如HIV、乙肝病毒)或細菌的免疫應(yīng)答差異,細胞模型可用于研究病原體逃逸HLA限制性免疫的機制。
- 癌癥免疫逃逸:腫瘤細胞可能通過HLA表達下調(diào)逃避免疫監(jiān)視,細胞模型可探索HLA與腫瘤微環(huán)境的相互作用。
HLA-I型(HLA-A, HLA-B, HLA-C)編碼第一型MHC,一般將細胞內(nèi)的抗原(蛋白酶消化后產(chǎn)生的8-13 mer肽段)呈遞到細胞表面,CD8+ T細胞(killer T cell)識別被感染細胞并消滅細胞。這類HLA-l基因主要與排異反應(yīng)*的發(fā)生相關(guān)。
I類主要組織相容性復(fù)合體(MHC class I)抗原的處理和呈遞過程:
- 腫瘤特異性突變產(chǎn)生的突變蛋白會被蛋白酶體降解為8~11aa的肽段;
- 這些肽段被抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運體(TAP)轉(zhuǎn)運進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔;
- 與新合成的MHC-I結(jié)合;
- 最終通過高爾基體轉(zhuǎn)運至細胞膜被CD8+ T細胞識別。

圖片來源:知乎Beccaliii
HLA基因敲除細胞模型
HLA基因敲除細胞模型的優(yōu)勢
HLA基因敲除(KO)細胞模型通過基因編輯技術(shù)靶向敲除HLA-A、HLA-B、HLA-C等基因,具有以下核心優(yōu)勢:
- 免疫逃逸研究:消除HLA分子介導的免疫識別,便于研究腫瘤或感染細胞的免疫逃逸機制。
- 簡化實驗背景:減少HLA多態(tài)性對實驗的干擾,提高藥物篩選或免疫治療的靶向性。
- 通用性增強:敲除HLA的細胞在移植或免疫治療中可能減少宿主免疫排斥,推動“通用型”細胞治療開發(fā)(如UCAR-T)。
- 機制解析:明確特定HLA分子在抗原遞呈、T/NK細胞活化中的獨立或協(xié)同作用。
HLA-A、HLA-B、HLA-C單敲與共敲的優(yōu)缺點
HLA基因敲除細胞模型的研究方向與應(yīng)用領(lǐng)域
- 免疫治療開發(fā):評估CAR-T/NK細胞對HLA陰性腫瘤的殺傷效率。優(yōu)化通用型細胞治療產(chǎn)品(如UCAR-T)的持久性和安全性。
- 傳染病研究:模擬病毒(如HIV、CMV)通過下調(diào)HLA逃避免疫監(jiān)視的機制。
- 移植與再生醫(yī)學:構(gòu)建低免疫原性干細胞,減少移植排斥反應(yīng)。
- 藥物毒性篩查:研究HLA限制性藥物過敏反應(yīng)(如卡馬西平)的分子機制。
- 基礎(chǔ)免疫學:解析HLA分子在抗原遞呈、TCR/NK受體互作中的分工。
下游可開展的實驗
- 功能驗證實驗:流式細胞術(shù)檢測HLA蛋白表達水平;旌狭馨图毎磻(yīng)(MLR)評估免疫原性。
- 免疫殺傷實驗:共培養(yǎng)HLA-KO細胞與T/NK細胞,量化殺傷效率(LDH釋放、Calcein-AM法)。
- 組學與分子機制:單細胞轉(zhuǎn)錄組測序(scRNA-seq)分析免疫微環(huán)境變化。蛋白質(zhì)互作(Co-IP、Pull-down)研究HLA缺失對信號通路的影響。
- 體內(nèi)驗證:移植HLA-KO細胞至人源化小鼠模型,評估腫瘤生長或免疫排斥。
為什么選擇HLA基因敲除細胞模型?
- 精準免疫調(diào)控:靶向敲除HLA-A/B/C,消除多態(tài)性干擾,助力CAR-T、UCAR-T開發(fā)!
- 高效藥物篩選:模擬腫瘤免疫逃逸,加速抗癌藥物和疫苗評估!
- 通用型治療基石:低免疫原性設(shè)計,推動干細胞移植和再生醫(yī)學突破!