细胞粘附分子整合素Integrin β3广泛表达于多种肿瘤组织,具有促肿瘤侵袭、迁移以及血管生成的功能。临床数据显示,在乳腺癌中,Integrin β3与患者的不良预后密切相关,显著影响患者无病生存期(DFS)和5年存活率。因此大量研究尝试靶向Integrin β3以治疗肿瘤,并取得阶段性进展。其中Integrin β3拮抗剂西仑吉肽(Cilengitide)在乳腺癌临床I期试验中展现了较好的疗效,其可通过抑制血管生成抑制肿瘤细胞生长;与紫杉醇联用,通过不同的肿瘤杀伤机制,发挥更强的治疗效果。上述报道显示,Integrin β3在肿瘤临床治疗中具有较好的应用价值。但是,靶向Integrin β3的治疗对肿瘤微环境影响的报道较少。Integrinβ3是否可以通过影响肿瘤免疫微环境重塑而影响肿瘤进程,需要进一步了解其在肿瘤进程中的作用及其调控机制,这将有助于了解Integrin β3抑制剂在肿瘤微环境中的作用,扩大其临床适用范围,为临床用药提供理论依据。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)是乳腺癌肿瘤免疫微环境中占比最大的免疫细胞,通常表现为M2-like表型,具有促肿瘤转移和介导免疫抑制的功能,其特征为高表达清道夫受体CD163,CD204及CD206;大量分泌免疫抑制性细胞因子,如:IL-10、TGF-β等;同时高表达精氨酸酶,调控精氨酸代谢产生多胺,在抑制T细胞的同时,促进乳腺癌细胞生长和增殖。因此,在乳腺癌中,TAMs大量浸润通常与不良临床预后密切相关。而乳腺癌中Integrin β3对TAMs表型及功能的影响,同时阐明其中分子调控机制,对了解Integrin β3在调控肿瘤免疫微环境中的作用具有重要意义。据此,我们结合细胞及动物模型,综合运用分子、细胞生物学手段,联合使用小分子抑制剂Cyclo(RGDyK)及CRISPR/Cas9基因编辑技术,深入探究Integrin β3对乳腺癌TAMs功能的影响,阐释Integrin β3调控巨噬细胞M2型极化的分子基础,为后续研究靶向Integrin β3调控TAMs功能,重塑肿瘤免疫微环境而影响乳腺癌进展提供了扎实的实验基础。实验结果显示:1.在乳腺癌小鼠模型中,TAMs高表达Integrin β3。2.进一步研究TAMs中Integrin β3是否与促肿瘤的M2极化表型有关,在体外诱导TAMs模型中,加入Cyclo(RGDyK)处理,并不影响TAMs的促肿瘤相关基因,例如VEGF、MMP2等的表达,但M2表型相关基因:Arg1显著下调;IL-10部分降低;巨噬细胞抗原呈递能力增加。证明TAMs中Integrin β3参与M2型极化有关。3.在IL-4诱导的M2型极化模型中,巨噬细胞Integrin β3显著升高,Cyclo(RGDyK)处理后,M2表型相关基因:Arg1、CD206、Ym1、Fizz1等显著下调;巨噬细胞吞噬能力下降;抗原递呈能力提高。进一步验证巨噬细胞中Integrin β3参与M2型极化有关。4.为了探讨巨噬细胞中Integrin β3参与M2型极化的机制,我们敲除Integrinβ3,发现Integrin β3能够直接调控PPARy而不是STAT6信号介导巨噬细胞的M2型极化。5.Integrin β3还可调控PPARγ脂质合成相关功能,提示其可能通过影响脂质代谢而调控巨噬细胞表型。综上所述,本论文通过一系列体内、体外实验,确证了Integrin β3在乳腺癌TAMs中高表达,并通过特异性调控PPARy而不是STAT6信号介导TAMs M2型极化。本研究探讨了 Integrin β3在调控乳腺癌TAMs表型及功能中的作用及其机制,提示靶向TAMs中的Integrin β3以及其下游效应分子可能成为一种新的基于免疫调控的乳腺癌治疗新策略。