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第一部分 整合素αvβ3在黑色素瘤中的表达及功能研究目的:整合素在肿瘤细胞和肿瘤基质细胞中表达丰富,参与肿瘤的发生、发展和转移。本部分研究旨在利用生物信息学方法探讨整合素αvβ3在黑色素瘤中的表达及功能。方法:从癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas,TCGA）中下载470例黑色素瘤患者的临床信息和转录组测序数据。将基因型组织表达（Genotype-Tissue Expression,GTEx）数据库中正常皮肤样本作为对照,比较整合素αvβ3在黑色素瘤和正常皮肤样本中的表达差异。接下来,根据整合素αv和整合素β3基因表达的中位值分别将TCGA下载的470例黑色素瘤样本分为整合素αv高表达组、整合素αv低表达组和整合素β3高表达组、整合素β3低表达组。筛选每个基因高低表达组之间的差异基因,进行通路富集分析。使用Spearman相关性分析探索470例黑色素瘤样本中整合素αvβ3与免疫检查点分子表达的相关性。最后,通过TIDE评分和MCP-counter、XCELL算法来研究整合素αvβ3与黑色素瘤免疫微环境之间的关系,以及预测黑色素瘤患者对免疫治疗的反应和预后。结果:与GTEx数据库中正常皮肤组织样本相比,整合素αvβ3在黑色素瘤中高表达。整合素αv高表达组和整合素αv低表达组以及整合素β3高表达组和整合素β3低表达组之间,PI3K/AKT及细胞粘附相关通路有显著差异。整合素β3与免疫检查点分子CD274、CTLA4、HAVCR2和PDCD1LG2表达正相关。而整合素αv与CD274、HAVCR2和PDCD1LG2表达正相关,与SIGLEC15表达负相关。此外,整合素β3高表达组TIDE评分高于整合素β3低表达组,并且肿瘤组织中T细胞浸润减少,巨噬细胞和内皮细胞浸润增多。而整合素αv高表达组TIDE评分与整合素αv低表达组差异无统计学意义,但高表达组肿瘤组织中T细胞浸润减少,调节性T细胞、巨噬细胞和内皮细胞浸润增多。B细胞在以上分组间无明显差异。结论:本部分研究利用生物信息学方法发现了整合素αvβ3在黑色素瘤中高表达,并且与免疫浸润及免疫治疗的疗效和预后相关。因此,在黑色素瘤中,整合素αvβ3可能是有潜力的治疗靶点。第二部分 整合素αvβ3拮抗剂西仑吉肽在黑色素瘤中的生物学功能研究目的:黑色素瘤是侵袭性最强的皮肤癌之一,预后较差。整合素αvβ3是一种粘附蛋白,在肿瘤生长、转移和血管生成等过程中起着重要作用。目前,关于整合素αvβ3拮抗剂西仑吉肽在黑色素瘤中的治疗作用及机制知之甚少。本部分研究旨在探讨西仑吉肽对黑色素瘤细胞生物学功能的影响。方法:利用转录组测序对比西仑吉肽处理后黑色素瘤B16细胞下调的基因以及功能富集通路。使用CCK8法细胞增殖与毒性实验和克隆形成实验探究西仑吉肽对黑色素瘤细胞增殖的影响,通过流式细胞学检测西仑吉肽处理后黑色素瘤细胞的凋亡比例,同时用蛋白质免疫印迹实验测定细胞中Caspase-3剪切体的含量。接着用Transwell和细胞划痕实验检测西仑吉肽对黑色素瘤细胞侵袭及迁移能力的影响,并用蛋白质免疫印迹实验检测上皮间质转化相关蛋白的表达。结果:西仑吉肽处理后的黑色素瘤B16细胞中,PI3K/AKT和MAPK通路下调。西仑吉肽在体外明显抑制黑色素瘤细胞B16和A375增殖,并且通过促进Caspase-3的激活诱导黑色素瘤细胞凋亡。此外,西仑吉肽下调TGF-β/Smad信号通路,抑制上皮间质转化,减弱了黑色素瘤的侵袭及迁移能力。结论:整合素αvβ3在调节黑色素瘤细胞生物学功能中起着重要作用。整合素αvβ3拮抗剂西仑吉肽通过抑制黑色素瘤细胞增殖和上皮间质转化过程,并诱导其凋亡显示出显著的抗癌作用。第三部分西仑吉肽与抗PD-1抗体在黑色素瘤动物模型中的联合效应研究目的:有研究表明,整合素αvβ6和整合素αvβ8抑制剂与免疫疗法联合使用时具有协同抗肿瘤效应。然而,整合素αvβ3在黑色素瘤免疫微环境中的作用不明确。本部分研究旨在探索整合素αvβ3拮抗剂西仑吉肽对黑色素瘤PD-L1表达以及免疫检查点抑制剂疗效的影响。方法:利用免疫荧光、流式细胞术和蛋白质免疫印迹实验检测了西仑吉肽在体外对黑色素瘤PD-L1表达的调控及机制。此外,构建了小鼠B16黑色素瘤模型来验证西仑吉肽在体内调节PD-L1的作用,并且探讨了西仑吉肽和抗PD-1抗体联合使用对肿瘤生长和T细胞功能的影响。结果:西仑吉肽在体外和体内下调黑色素瘤PD-L1的表达,这与抑制磷酸化STAT3分子和PD-L1启动子结合有关。西仑吉肽与抗PD-1抗体联合治疗在小鼠B16黑色素瘤模型中显示出了比单药更强的抗肿瘤效应,联合治疗组小鼠生存时间延长,并且肿瘤组织中CD8+T细胞浸润以及释放的γ-干扰素和颗粒酶B增加。结论:西仑吉肽与抗PD-1抗体联合使用在小鼠B16黑色素瘤模型中增加CD8+T细胞浸润,增强了免疫治疗的敏感性,导致了显著的肿瘤消退和更长的生存期。