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目的与研究背景乳腺癌(breast cancer,BC)是全球癌症中第二大常见癌症类型,发病率在女性恶性肿瘤中居于首位。2018年《CA:A Cancer Journal for Clinicians》公布的美国癌症协会对美国女性乳腺癌统计数据显示,美国妇女中有25万例新发侵袭性乳腺癌和6万例原位乳腺癌,并预计将有4万名女性死于乳腺癌。我国的乳腺癌病例占全部新诊断乳腺癌的12.2%,死亡病例占全球乳腺癌死亡人数的9.6%。近30年来,中国女性乳腺癌死亡率呈逐渐上升趋势,已成为导致女性死亡的主要原因。整合素是一类广泛分布在体内的细胞表面跨膜糖蛋白,整合素α3(Integrinα3,ITGA3)为整合素超家族成员。整合素家族的黏附分子通过与配体结合影响细胞生长、分化和凋亡。由于整联蛋白的失调及其与细胞微环境的相互作用可触发多个信号通路影响细胞的相关生物学行为,因此以整联蛋白作为潜在的乳腺癌预后和治疗靶标也成为近年来的研究热点。ITGA3作为整合素家族的成员之一,已被报道在许多癌症类型中表达异常,如膀胱癌、结直肠癌、头颈癌等。然而,ITGA3在乳腺癌中的作用机制尚不清楚。血管扩张刺激磷蛋白(Vasodilator stimulated phosphoprotein,VASP)属于Ena-VASP蛋白家族,其与丝状肌动蛋白形成有关,并且在细胞粘附和运动中起广泛作用。目前已有文献报道了VASP能够与整联蛋白形成粘附调节复合物,在细胞迁移,肿瘤细胞侵袭和转移中起作用。通过KEGG Pathway数据库我们发现PI3K-AKT通路可能作为ITGA3的调控机制,该信号通路的过度表达并不能直接导致肿瘤形成,而是在肿瘤形成过程中起到重要的辅助作用。PI3K信号通路在乳腺癌中调节异常的表现有AKT1激酶活性增强,AKT2基因扩增和过表达,RSK基因扩增和过表达,PI3K和AKT活性增高等。因此,本研究探讨ITGA3对BC细胞侵袭、迁移以及上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)过程的影响;同时研究ITGA3对BC细胞成球能力和干性的影响;并首次探讨ITGA3与VASP的相互作用;还进一步探讨了PI3K-AKT信号通路作为ITGA3影响BC细胞生物学特征的潜在机制。方法在本研究中,采用Western blot实验检测ITGA3表达验证ITGA3敲低效率。采用Transwell和划痕实验来研究ITGA3对乳腺癌细胞侵袭、迁移的影响,并通过Western blot分析侵袭相关蛋白mmp2、mmp9的表达变化。采用细胞免疫荧光检测EMT过程相关蛋白N-cadherin、E-cadherin、Vimentin和Snail并通过Western blot实验观察上述蛋白表达变化。此外,还进行了干细胞微成球实验研究ITGA3对乳腺癌细胞成球能力的影响,并进行Western blot实验分析干性相关标记物ALDH1、OCT4和SOX2的表达变化,探讨ITGA3对BC细胞干性的作用。采用免疫共沉淀法和免疫荧光共定位测定ITGA3和VASP之间的相互作用。最终,我们通过Western blot实验分析PI3K-AKT信号通路关键分子p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT在乳腺癌细胞中的表达水平变化。结果采用ITGA3 siRNA进行瞬时转染,敲低两种BC细胞中ITGA3的表达。通过Western blot检测侵袭蛋白表达,Transwell和划痕实验研究ITGA3对BC侵袭、迁移能力的影响,结果表明下调ITGA3抑制BC细胞侵袭和迁移。另外我们还进行了Western blot和免疫荧光实验研究ITGA3对BC细胞EMT过程影响,发现敲低ITGA3抑制BC细胞EMT过程。干细胞微成球实验结果显示敲低ITGA3抑制BC细胞成球能力,并且Western blot实验结果进一步说明了敲低ITGA3能够抑制BC细胞干性。除此之外,我们还通过免疫共沉淀及免疫荧光共定位实验研究ITGA3与VASP的相互作用,并通过Western blot分析了VASP蛋白水平,发现ITGA3能够与VASP结合并上调其表达。对PI3K-AKT信号通路关键分子的蛋白水平的分析结果显示下调ITGA3抑制PI3K-AKT信号通路活性。结论我们的研究结果显示下调ITGA3抑制BC细胞侵袭和迁移。下调ITGA3还能够抑制BC细胞干性和成球能力以及EMT过程。除此之外,我们还发现ITGA3与VASP相互作用并上调其表达,并且下调ITGA3能够抑制PI3K-AKT信号通路活性。因此,ITGA3可能是乳腺癌治疗的潜在药物靶点。